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基于GPU加速的锥束CT重建算法研究
被引量：
3
1
作者
张宾
张正强
王洪凯
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2019年第4期208-213,共6页
锥束计算机断层扫描(Cone-Beam Computed Tomography,CBCT)具有采集速度快和空间分辨率高等特点,被生物医学等领域广泛关注。然而通过CPU串行处理CBCT重建中海量投影数据非常耗时,难以满足实时性的需求。GPU的发展为CBCT重建的并行加速...
锥束计算机断层扫描(Cone-Beam Computed Tomography,CBCT)具有采集速度快和空间分辨率高等特点,被生物医学等领域广泛关注。然而通过CPU串行处理CBCT重建中海量投影数据非常耗时,难以满足实时性的需求。GPU的发展为CBCT重建的并行加速提供了条件。根据三角函数周期性的特点对FDK算法进行了改进,并利用GPU实现了12幅投影数据同时并行计算。实验结果表明,相比于传统基于CPU的重建算法,基于GPU的CBCT重建算法在保证图像质量的前提下,将重建速度提高了超过310倍。
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关键词
锥束
ct
FDK算法
图形处理单元(GPU)
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职称材料
胰腺癌放疗图像引导锥束CT运动伪影修正技术研究
被引量：
2
2
作者
罗辰
任青
+1 位作者
刘建强
牛田野
《CT理论与应用研究（中英文）》
2022年第6期761-771,I0003,共12页
基于二维平板探测器技术的锥束CT系统广泛应用于放射治疗前的摆位验证,但在以胰腺癌为代表的腹腔肿瘤放疗应用中会遇到呼吸运动和肠道蠕动导致的严重阴影与条状伪影问题,难以从CT影像中分辨病灶区域。由于胰腺等柔性脏器在呼吸运动作用...
基于二维平板探测器技术的锥束CT系统广泛应用于放射治疗前的摆位验证,但在以胰腺癌为代表的腹腔肿瘤放疗应用中会遇到呼吸运动和肠道蠕动导致的严重阴影与条状伪影问题,难以从CT影像中分辨病灶区域。由于胰腺等柔性脏器在呼吸运动作用下会存在非刚性形变,体表运动监测结果和实际脏器运动间存在难以量化的偏差,也难以监测以肠道蠕动为代表的不规则运动,故腹腔锥束CT运动伪影修正问题缺乏有效解决方案。本文基于生物动力学理论和人体生理学常识,提出全新的无需运动监测或体内标记物植入的放疗图像引导锥束CT运动伪影修正方法,设计基于伪影图像特征、融合各类CT图像域处理算法的伪影修正策略。将该策略应用于临床腹腔锥束CT影像处理后所得结果表明锥束CT图像质量有显著改善,典型软组织区域的平均CT数误差从90 HU降到30 HU,肠道空腔边界和周边软组织信息得到部分恢复。本文开发的伪影修正策略无需呼吸门控或增加投影数,避免标记物植入手术,可集成到现有工作流,为胰腺癌放疗图像引导提供肿瘤定位信息。
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关键词
锥束
ct
运动伪影修正
放疗图像引导
数字图像处理
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职称材料
基于锥形束CT处理的腺样体图像超分辨率重建系统
被引量：
1
3
作者
张栋
靳洪超
《自动化与仪器仪表》
2021年第4期132-135,共4页
传统系统仅校正了采集图像线性畸变,忽略了非线性畸变数据的处理,导致重建后的超分辨率图像PSNR值较低。为此,提出基于锥形束CT处理的腺样体图像超分辨率重建系统。硬件设计方面,将锥形束CT作为数据采集器,选择大规模集成电路,对腺样体...
传统系统仅校正了采集图像线性畸变,忽略了非线性畸变数据的处理,导致重建后的超分辨率图像PSNR值较低。为此,提出基于锥形束CT处理的腺样体图像超分辨率重建系统。硬件设计方面,将锥形束CT作为数据采集器,选择大规模集成电路,对腺样体图像处理器进行优化;软件设计方面,校正图像非线性畸变,配准低分辨率图像到超分辨率图像的特征点,将全局配准的腺样体图块序列,投射到高分辨率网格中,采用近邻嵌入插值方法,使网格区域内相邻像素点叠加融合,直至像素值达到超分辨率的目标像素值。进行对比实验,设置3种腺样体待重建图像目标像素,结果表明,此次系统提高了重建图像PSNR值,图像边缘更加清晰锐利。
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关键词
锥形束
ct
处理
腺样体
图像超分辨率
重建系统
软件设计
原文传递
口腔颌面锥形束CT图像后处理中的质量控制要点
被引量：
1
4
作者
杨文麒
王佳伟
+3 位作者
戴旋
靳军
祁森荣
韩方凯
《中国医疗设备》
2020年第S01期91-94,101,共5页
口腔颌面锥形束CT已广泛地应用于口腔医学的临床诊断,然而在实际的应用中由于图像后处理质量受到处理技术人员的主观因数的影响,也直接影响锥形束CT图像的评价和对疾病的准确检出率。本文从前期拍摄准备、扫描参数的应用、后处理软件的...
口腔颌面锥形束CT已广泛地应用于口腔医学的临床诊断,然而在实际的应用中由于图像后处理质量受到处理技术人员的主观因数的影响,也直接影响锥形束CT图像的评价和对疾病的准确检出率。本文从前期拍摄准备、扫描参数的应用、后处理软件的运用等方面进行细致的探讨,指出了获取优质锥形束CT后处理图像及其在口腔临床中的应用方法,并在实用病例的诊断中对比实验,证明了本方案的可靠性。
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关键词
锥形束
ct
图像后处理技术
口腔颌面
质量控制
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职称材料
一种实用的基于GPU的Katsevich算法的实现(英文)
5
作者
吴笃蕃
李亮
+2 位作者
张丽
陈志强
康克军
《中国体视学与图像分析》
2011年第4期355-359,共5页
Katseivch算法是精确地解决锥束螺旋CT"长物体"问题的滤波反投影(FBP)形式的CT重建算法,不过它依然是非常耗时的,实际应用中必须考虑如何加速的问题。本文给出了一个使用通用显卡(GPU)对该算法进行并行加速的方法。同已有的...
Katseivch算法是精确地解决锥束螺旋CT"长物体"问题的滤波反投影(FBP)形式的CT重建算法,不过它依然是非常耗时的,实际应用中必须考虑如何加速的问题。本文给出了一个使用通用显卡(GPU)对该算法进行并行加速的方法。同已有的方法相比较,几乎所有的计算都在GPU上完成,并且重建时所使用的积分范围是由PI线决定的,并且给出了算法所需要的精确地显存大小,IO次数也被最大可能地降低。本文使用了标准数值模型对方法的速度、准确性和稳定性进行了验证。
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关键词
锥束
ct
重建
Katsevich
GPU
加速
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职称材料
题名
基于GPU加速的锥束CT重建算法研究
被引量：
3
1
作者
张宾
张正强
王洪凯
机构
大连理工大学生物医学工程学院
出处
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2019年第4期208-213,共6页
基金
国家自然科学基金面上项目(No.61571076)
国家自然科学基金青年项目(No.81401475)
+3 种基金
辽宁省自然科学基金(No.2015020040)
大连市青年科技之星项目(No.2016RQ019)
大连理工大学星海学者人才培育计划(星海优青)(No.DUT14RC(3)066)
中央高校基本科研业务费专项资金
文摘
锥束计算机断层扫描(Cone-Beam Computed Tomography,CBCT)具有采集速度快和空间分辨率高等特点,被生物医学等领域广泛关注。然而通过CPU串行处理CBCT重建中海量投影数据非常耗时,难以满足实时性的需求。GPU的发展为CBCT重建的并行加速提供了条件。根据三角函数周期性的特点对FDK算法进行了改进,并利用GPU实现了12幅投影数据同时并行计算。实验结果表明,相比于传统基于CPU的重建算法,基于GPU的CBCT重建算法在保证图像质量的前提下,将重建速度提高了超过310倍。
关键词
锥束
ct
FDK算法
图形处理单元(GPU)
Keywords
cone
-
beam
ct
FDK
algorithm
Graphics
processing
Uni(t
GPU)
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
胰腺癌放疗图像引导锥束CT运动伪影修正技术研究
被引量：
2
2
作者
罗辰
任青
刘建强
牛田野
机构
浙江机电职业技术学院自动化学院
深圳湾实验室
中能医用加速器系统(广东)有限公司
江苏康众数字医疗科技股份有限公司
浙江大学医学院
出处
《CT理论与应用研究（中英文）》
2022年第6期761-771,I0003,共12页
基金
国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项(基于多自由度四维双能锥束CT的胰腺癌放射治疗运动控制(2018YFE0114800))
浙江省教育厅2021年度高校国内访问工程师“校企合作项目”(无需运动监测的CT运动伪影修正方法研究(FG2021043))
恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部/北京市重点实验室开放基金(2022开放-2)。
文摘
基于二维平板探测器技术的锥束CT系统广泛应用于放射治疗前的摆位验证,但在以胰腺癌为代表的腹腔肿瘤放疗应用中会遇到呼吸运动和肠道蠕动导致的严重阴影与条状伪影问题,难以从CT影像中分辨病灶区域。由于胰腺等柔性脏器在呼吸运动作用下会存在非刚性形变,体表运动监测结果和实际脏器运动间存在难以量化的偏差,也难以监测以肠道蠕动为代表的不规则运动,故腹腔锥束CT运动伪影修正问题缺乏有效解决方案。本文基于生物动力学理论和人体生理学常识,提出全新的无需运动监测或体内标记物植入的放疗图像引导锥束CT运动伪影修正方法,设计基于伪影图像特征、融合各类CT图像域处理算法的伪影修正策略。将该策略应用于临床腹腔锥束CT影像处理后所得结果表明锥束CT图像质量有显著改善,典型软组织区域的平均CT数误差从90 HU降到30 HU,肠道空腔边界和周边软组织信息得到部分恢复。本文开发的伪影修正策略无需呼吸门控或增加投影数,避免标记物植入手术,可集成到现有工作流,为胰腺癌放疗图像引导提供肿瘤定位信息。
关键词
锥束
ct
运动伪影修正
放疗图像引导
数字图像处理
Keywords
cone
-
beam
ct
motion
artifa
ct
corre
ct
ion
image-guided
radiation
therapy
digital
image
processing
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
R814 [自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
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职称材料
题名
基于锥形束CT处理的腺样体图像超分辨率重建系统
被引量：
1
3
作者
张栋
靳洪超
机构
香河县人民医院
出处
《自动化与仪器仪表》
2021年第4期132-135,共4页
基金
廊坊市科技支撑计划项目(No.2018013048)
河北省医学科学研究课题计划(No.20191671)。
文摘
传统系统仅校正了采集图像线性畸变,忽略了非线性畸变数据的处理,导致重建后的超分辨率图像PSNR值较低。为此,提出基于锥形束CT处理的腺样体图像超分辨率重建系统。硬件设计方面,将锥形束CT作为数据采集器,选择大规模集成电路,对腺样体图像处理器进行优化;软件设计方面,校正图像非线性畸变,配准低分辨率图像到超分辨率图像的特征点,将全局配准的腺样体图块序列,投射到高分辨率网格中,采用近邻嵌入插值方法,使网格区域内相邻像素点叠加融合,直至像素值达到超分辨率的目标像素值。进行对比实验,设置3种腺样体待重建图像目标像素,结果表明,此次系统提高了重建图像PSNR值,图像边缘更加清晰锐利。
关键词
锥形束
ct
处理
腺样体
图像超分辨率
重建系统
软件设计
Keywords
cone
beam
ct
processing
adenoid
image
super-resolution
reconstru
ct
ion
system
software
design
分类号
TP391.4 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
原文传递
题名
口腔颌面锥形束CT图像后处理中的质量控制要点
被引量：
1
4
作者
杨文麒
王佳伟
戴旋
靳军
祁森荣
韩方凯
机构
上海市口腔病防治院放射科
复旦大学附属口腔医院口腔生物医学工程实验室
首都医科大学附属北京口腔医院医务科
首都医科大学附属北京口腔医院放射科
出处
《中国医疗设备》
2020年第S01期91-94,101,共5页
文摘
口腔颌面锥形束CT已广泛地应用于口腔医学的临床诊断,然而在实际的应用中由于图像后处理质量受到处理技术人员的主观因数的影响,也直接影响锥形束CT图像的评价和对疾病的准确检出率。本文从前期拍摄准备、扫描参数的应用、后处理软件的运用等方面进行细致的探讨,指出了获取优质锥形束CT后处理图像及其在口腔临床中的应用方法,并在实用病例的诊断中对比实验,证明了本方案的可靠性。
关键词
锥形束
ct
图像后处理技术
口腔颌面
质量控制
Keywords
cone
beam
ct
image
post-
processing
technology
oral
and
maxillofacial
quality
control
分类号
R814.4 [医药卫生—影像医学与核医学]
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职称材料
题名
一种实用的基于GPU的Katsevich算法的实现(英文)
5
作者
吴笃蕃
李亮
张丽
陈志强
康克军
机构
清华大学工程物理系
清华大学粒子技术与辐射成像教育部重点实验室
出处
《中国体视学与图像分析》
2011年第4期355-359,共5页
基金
supported in part by the grants from NNSFC 10905030
Beijing Natural Science Foundation (Research on key techniques of medical conebeam CT reconstruction from little data based on com-pressed sensing theory)~~
文摘
Katseivch算法是精确地解决锥束螺旋CT"长物体"问题的滤波反投影(FBP)形式的CT重建算法,不过它依然是非常耗时的,实际应用中必须考虑如何加速的问题。本文给出了一个使用通用显卡(GPU)对该算法进行并行加速的方法。同已有的方法相比较,几乎所有的计算都在GPU上完成,并且重建时所使用的积分范围是由PI线决定的,并且给出了算法所需要的精确地显存大小,IO次数也被最大可能地降低。本文使用了标准数值模型对方法的速度、准确性和稳定性进行了验证。
关键词
锥束
ct
重建
Katsevich
GPU
加速
Keywords
cone
-
beam
ct
reconstru
ct
ion
Katsevich
algorithm
graphics
processing
unit,
GPU
Ac-celeration
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于GPU加速的锥束CT重建算法研究
张宾
张正强
王洪凯
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2019
3
下载PDF
职称材料
2
胰腺癌放疗图像引导锥束CT运动伪影修正技术研究
罗辰
任青
刘建强
牛田野
《CT理论与应用研究（中英文）》
2022
2
下载PDF
职称材料
3
基于锥形束CT处理的腺样体图像超分辨率重建系统
张栋
靳洪超
《自动化与仪器仪表》
2021
1
原文传递
4
口腔颌面锥形束CT图像后处理中的质量控制要点
杨文麒
王佳伟
戴旋
靳军
祁森荣
韩方凯
《中国医疗设备》
2020
1
下载PDF
职称材料
5
一种实用的基于GPU的Katsevich算法的实现(英文)
吴笃蕃
李亮
张丽
陈志强
康克军
《中国体视学与图像分析》
2011
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职称材料
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