GPU通用計(jì)算在CT中的應(yīng)用.pdf

1、伴隨著PC級(jí)微機(jī)的崛起和普及，多年來(lái)計(jì)算機(jī)圖形處理器(graphicsprocessing unit，簡(jiǎn)稱(chēng)GPU)以大大超過(guò)摩爾定律的速度高速發(fā)展。圖形處理器的發(fā)展極大地提高了計(jì)算機(jī)圖形處理的速度和圖形質(zhì)量，并促進(jìn)了與計(jì)算機(jī)圖形相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展。與此同時(shí)，圖形處理器繪制流水線(xiàn)的高速度和并行性以及近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的可編程功能為圖形處理以外的通用計(jì)算提供了良好的運(yùn)行平臺(tái)，這使得基于GPU的通用計(jì)算成為近兩三年來(lái)人們關(guān)注的一個(gè)研究熱點(diǎn)。在

2、CT領(lǐng)域，GPU通用計(jì)算技術(shù)同樣有很大的應(yīng)用空間，越來(lái)越多的人開(kāi)始研究GPU通用計(jì)算技術(shù)在CT中的應(yīng)用，本文利用GPU通用計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)了三維CT數(shù)據(jù)的仿真。用CPU進(jìn)行三維數(shù)據(jù)的仿真，其仿真速度比較慢，而且模型越復(fù)雜所花費(fèi)的時(shí)間越多。由于圖像的渲染過(guò)程與CT的數(shù)據(jù)掃描過(guò)程很相似，受此啟發(fā)，本文把CT數(shù)據(jù)掃描的過(guò)程看作圖像渲染的過(guò)程，利用GPU通用計(jì)算技術(shù)在GPU上實(shí)現(xiàn)了CT數(shù)據(jù)仿真。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明用GPU進(jìn)行數(shù)據(jù)仿真與傳統(tǒng)的CPU進(jìn)行CT

3、數(shù)據(jù)的仿真效率得到大大提升。同樣道理把CT重建的過(guò)程可以看作投影的反過(guò)程，受此啟發(fā)，本文利用GPU通用計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)了平行扇束CT圖像重建，其中投影數(shù)據(jù)是256*256，360個(gè)角度投影，重建體大小是256*256*256，測(cè)試結(jié)果表明GPU上重建時(shí)間比CPU下重建時(shí)間快了4倍左右。 本文還利用GPU通用計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)了快速傅立葉變換并將結(jié)果應(yīng)用到CT濾波反投影重建算法中，將濾波反投影算法統(tǒng)一在GPU進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明GPU上濾波效