基于GP U的自由式核回歸三維超聲重建算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、影像引導(dǎo)技術(shù)在實(shí)際醫(yī)療工作中被廣泛使用著，而超聲技術(shù)相比于其他成像技術(shù)有著非侵入式、非電離、便攜式、低成本等各種優(yōu)點(diǎn)，所以二維超聲技術(shù)是目前被使用最多的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，然而二維圖形卻有著無法提供器官和組織完整數(shù)據(jù)的不足，三維超聲技術(shù)便顯得非常有意義。中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院中的醫(yī)工所對(duì)三維超聲重建有著不少的研究，該所基于非參數(shù)估計(jì)方法所實(shí)現(xiàn)的自由式核回歸三維超聲重建算法有著重建圖形質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)，相比于其他三維超聲重建算法，自由式核回歸

2、三維超聲算法能夠有效的抑制散斑噪聲同時(shí)保留圖形邊界，然而由于其過高的時(shí)間復(fù)雜度，也有著嚴(yán)重的運(yùn)算時(shí)間過長(zhǎng)的缺點(diǎn)。為了讓該算法能夠更好的投入實(shí)際應(yīng)用中，算法的加速處理顯得很有必要，這也是本文的主要目的。
　　在進(jìn)過多次其他嘗試后，考慮到核回歸超聲重建算法自身計(jì)算點(diǎn)在運(yùn)算時(shí)的獨(dú)立性，該算法非常適合并行處理，本文決定使用CUDA編程技術(shù)來對(duì)核回歸超聲重建算法進(jìn)行GPU加速處理，文章核心就是核回歸算法本身和CUDA編程相結(jié)合，最后得到一個(gè)

3、基于GPU的自由式核回歸三維超聲重建算法，目的在于極大的提升核回歸超聲重建算法在實(shí)際工作時(shí)的運(yùn)算速度，讓其能夠更好的投入使用。為了驗(yàn)證算法實(shí)現(xiàn)是否成功，文章中會(huì)設(shè)計(jì)多組超聲數(shù)據(jù)來進(jìn)行三維重建操作，用來對(duì)比CPU版本的核回歸算法與GPU版本的核回歸算法之間的運(yùn)算時(shí)間差別。最后，為了進(jìn)一步的了解核回歸算法的參數(shù)選取對(duì)實(shí)際重建效果的影響，本文將利用均方根誤差方法來最后評(píng)估不同大小的函數(shù)帶寬對(duì)重建質(zhì)量的影響效果，同時(shí)，根據(jù)前面使用的超聲圖像數(shù)據(jù)

4、，在選取不同大小的運(yùn)算參數(shù)來進(jìn)過多次三維超聲重建后，會(huì)得到不同參數(shù)的重建速度，用于探討不同的參數(shù)對(duì)重建速度的影響力度，以求得到合適的參數(shù)來獲取最好的重建效果。
　　本文主要成果分為兩個(gè)部分：一個(gè)是實(shí)現(xiàn)了對(duì)核回歸算法的GPU加速處理，而且速度提升明顯，相比之前的CPU版本的核回歸重建算法，平均提升速度有80倍之多；另一個(gè)則是通過一系列的實(shí)驗(yàn)得知了如何選擇核回歸算法的運(yùn)算參數(shù)來達(dá)到最好的重建效果。在實(shí)際實(shí)現(xiàn)算法的過程中，由于CUDA編