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            新型GPU提高醫(yī)學成像處理速度

            作者: 時間:2011-11-18 來源:網(wǎng)絡 收藏

            如今的領域可以通過充分利用高速運算技術來提高的質量,微處理器受到智能手機以及平板電腦的創(chuàng)新發(fā)展的推動變得功能更加強大和低功耗。圖像處理的關鍵因素就在于成像、圖像尺寸以及分辨率。

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/199710.htm

            最初由于硬件設備的局限性,醫(yī)學影像增強處理都是按照序列完成的。隨著硬件設備的不斷更新,現(xiàn)在醫(yī)學影像的增強處理可與其它運算處理同步進行。新一代的圖像處理平臺極大地促進了醫(yī)療成像技術,另外,最新的處理能力、先進的圖像增強算法能更有效地提高圖像的質量以及處理。

            通過運用高速處理,圖像的成像時間也得到了大大的減少。例如,在3D結腸影像成像的過程中,通常醫(yī)生和病人都需要等待較長的時間才能在顯示器上看到圖像。由于通常多組圖像都在一起處理,所需時間較長,減少了醫(yī)院對病患數(shù)量的總處理能力。而且,在處理這些圖像的同時,也浪費了醫(yī)生和病人的許多寶貴的時間。

            圖形處理器()的強大計算功能與普通的CPU相比,有效地縮短了對圖像的處理時間。內置的處理能力能保證更有效的處理圖像。此類處理器之前一直被用于電腦游戲中,用來計算移動的物體、陰影效果并產(chǎn)生極其逼真的圖像效果。如今,的專家們運用的強大圖像處理功能來提高醫(yī)學圖像的質量。

            圖形處理器(GPU)

            圖形處理器(GPU)得益于電腦游戲業(yè)的發(fā)展,提供的圖像處理是普通中央處理器(CPU)處理速度的許多倍。相比之下,圖像增強、重建和可視化很容易“熔一爐于”GPU,,因而價格也更顯得為合理。

            從X光透視,醫(yī)療程序和診斷等方面考慮,都需要-影像增強處理實時進行。通過運用GPU,可以使幀頻達到每秒60幀(1024 x1024圖像)。GPU的處理能力達到每秒數(shù)百萬次,且圖像的每個像素都可進行上千次計算。一幅1024 x1024圖像大概有一百萬像素,其中包含了有價值的診斷信息。在每秒60幀的幀頻保證下,GPU可以在每秒對六千萬像素進行信息處理。這種超高速的處理速度是傳統(tǒng)的CPU處理器所不能達到的,傳統(tǒng)的CPU的幀頻僅僅為每秒15幀.

            GPU主板最初是為對圖像顯示要求較高的領域,例如電腦游戲領域來開發(fā)的。將GPU技術運用在通用
            計算中的處理器叫做通用計算圖形處理器(GPGPU)。近年來,這一領域在軟硬件方面都在加速發(fā)展。Cuda、OpenCL以及DirectCompute都是可支持GPGPU功能的軟件工具。

            GPU也存在著一些不足。首先,GPU需要一臺電腦主機。GPU并不能獨立自主地進行運算處理,它需要中央處理器提供指令來運行。其次,這種技術每6個月就會經(jīng)歷一次產(chǎn)品的更新?lián)Q代。在醫(yī)學成像領域,用戶們需要一種長期穩(wěn)定有效的GPU主板。面對這個問題,GPU的生產(chǎn)商們也暫時無法解決。最后,GPU主板的高功耗也是使用中的缺點之一-。

            現(xiàn)場可編程門陣列

            雖然不像GPU那么出名,但是現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)是一種半導體設備,該設備具有可編程性的邏輯電路或模塊,它可以通過配置組合來完成復雜的功能。FPGA技術的運算性能最佳,被運用在電信以及衛(wèi)星領域。

            一般來說,一個小巧的編程FPGA芯片可隨其他硬件一起發(fā)揮特定的功能,例如影像增強,減少了用戶對硬件設備的需求,特別適合實時處理的應用。這個定制的解決方案具有更高的性價比。由于電路成本低,F(xiàn)PGA適合大規(guī)模的生產(chǎn),但是研發(fā)的周期較長。


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