Hög prestanda Tomographic Bild återuppbyggnad


Original: http://www.cs.sunysb.edu/~mueller/research/rapidCT/

Vi utnyttjar programmerbara råvarugrafikhårdvarukort (GPU) för att påskynda ett brett utbud av 3D-tomografiska (CT) rekonstruktionsalgoritmer för ett antal programinställningar och energiformer. När en lämplig parallell algoritm och genomförandet har tagits fram, når vi vanligtvis fart-ups av 1-2 tiopotenser, utan betydande förlust i återuppbyggnads kvalitet – som visas nedan.

 

Original GPU                                                                                           Rekonstruerade
Ovanstående volymerna GPU rekonstrueras med Feldkamp filtrerad återprojektion algoritm från 360 projektioner i en 5123 volym (vid flyttalsprecision). Stapeldiagrammen nedan visar återuppbyggnaden prestanda i sekunder (topp) och bearbetade prognoser per sekund (botten). Plattform: NVIDIA 8800 GTX.

 

 

 

Dessa diagram jämföra resultatet av en ganska optimerad CPU-baserad rekonstruktion med GPU-accelererad rekonstruktion. Här använder MP-GPU bara de parallella GPU rörledningar (fragment shaders), AG-GPU innehåller grafikundersystemet också, och AG-GPU + adderar ytterligare optimeringar använda högre nivå grafik pipeline konstruktioner. Medan andra GPU-accelererade CT återuppbyggnads ramarna har nyligen publicerats, dessa tenderar att endast fungera på MP-GPU-nivå, med de begränsade prestandavinster som visas här (acceleration med NVIDIA CUDA tenderar att arbeta på denna nivå också). Genom att införliva hårdkodade grafik rörledningar, kan prestandan ökas nästan 4 gånger.

Vårt RapidCT systemet möjliggör snabb, accelererad 3D-rekonstruktion i bilddiagnostik, radioterapi applikationer, kirurgi planering, elektronmikroskopi, och andra, till en bråkdel av kostnaden för proprietära enheter. Ytterligare ansökningar har varit den iterativa 3D-rekonstruktion av data som erhållits med överföring ultraljud för bröst mammografi, data från MV-CT och proton-CT scanners för behandling av cancer, projektioner som erhållits via mobila röntgenkällan / detektorpar och andra.

Publikations länk i menyraden har alla publikationer (och mer). Några av dessa program är också markerade i programlänk.

Projektet finansierades delvis av NIH (bidrag # R21 EB004099-1) och Keck Advanced Microscopy Laboratory, University of California, San Francisco.