本文關(guān)鍵詞：基于GPU方法的超聲彈性成像方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：生物組織的運(yùn)動(dòng)／位移估計(jì)和應(yīng)變估計(jì)在超聲彈性成像中扮演著舉足輕重的角色,這使它們成為彈性成像中的研究熱點(diǎn)。當(dāng)前為了進(jìn)行位移估計(jì),研究人員提出了互相關(guān)方法和相位零搜索方法,還提出了SG-I低通差分濾波器來進(jìn)行應(yīng)變估計(jì)。然而這兩種成像方法的計(jì)算性能不夠高,滿足不了實(shí)時(shí)性和臨床應(yīng)用的要求。針對(duì)該問題,本文借鑒并行化思想對(duì)互相關(guān)技術(shù)和相位零搜索的彈性成像方法進(jìn)行加速,提出了采用Jacket在GPU上對(duì)算法進(jìn)行并行化。首先,對(duì)這兩種彈性成像技術(shù)的細(xì)節(jié)、特點(diǎn)和流程進(jìn)行分析,得出這兩種算法的計(jì)算密集型部分并行化的可能性。然后,通過GPU開發(fā)工具Jacket,對(duì)兩種算法的計(jì)算密集型部分進(jìn)行并行化。通過仿真人體組織壓縮前后的RF (Radio Frequency,射頻)信號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)基于GPU方法的兩種彈性成像技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于GPU的方法可以大幅度的提高算法的執(zhí)行效率。在計(jì)算單幀信號(hào)的情況下,基于互相關(guān)的方法最高可以達(dá)到360倍的加速比,而基于相位零搜索的彈性成像方法的加速比可以達(dá)到5x。
【關(guān)鍵詞】：彈性成像 位移估計(jì) 應(yīng)變估計(jì) 并行處理 Jacket
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP391.41;TP338.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目錄5-7
• 第1章 緒論7-14
• 1.1 課題背景7-9
• 1.2 研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.1 彈性成像技術(shù)9
• 1.2.2 算法和理論研究9-10
• 1.2.3 實(shí)用化系統(tǒng)和臨床應(yīng)用10
• 1.3 GPU技術(shù)10-12
• 1.3.1 GPU簡(jiǎn)介11-12
• 1.3.2 Jacket技術(shù)12
• 1.4 研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排12-14
• 第2章 超聲彈性成像技術(shù)14-28
• 2.1 引言14-15
• 2.2 彈性成像的物理背景15-17
• 2.3 超聲彈性成像技術(shù)分類17-19
• 2.3.1 靜態(tài)/準(zhǔn)靜態(tài)超聲彈性成像技術(shù)17
• 2.3.2 血管彈性成像技術(shù)17-18
• 2.3.3 瞬時(shí)彈性成像技術(shù)18
• 2.3.4 聲輻射力脈沖成像技術(shù)18-19
• 2.4 準(zhǔn)靜態(tài)超聲彈性成像19-27
• 2.4.1 信號(hào)的相關(guān)函數(shù)20-21
• 2.4.2 基于歸一化互相關(guān)的位移估計(jì)算法21-25
• 2.4.3 基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的位移估計(jì)25-26
• 2.4.4 應(yīng)變估計(jì)26-27
• 2.4.5 準(zhǔn)靜態(tài)超聲彈性成像的應(yīng)用27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 基于互相關(guān)方法的彈性成像GPU并行化計(jì)算28-37
• 3.1 引言28-29
• 3.2 回波線內(nèi)并行化的位移估計(jì)29-30
• 3.3 完全并行化的位移估計(jì)30-32
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論32-36
• 3.4.1 CPU串行與GPU并行對(duì)比測(cè)試34-35
• 3.4.2 回波線內(nèi)并行化實(shí)驗(yàn)35
• 3.4.3 完全并行化實(shí)驗(yàn)35-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第4章 基于互相關(guān)方法的軸向引導(dǎo)彈性成像GPU并行化計(jì)算37-43
• 4.1 基于軸向引導(dǎo)追蹤的位移估計(jì)37
• 4.2 基于軸向引導(dǎo)位移估計(jì)GPU并行化計(jì)算37-39
• 4.3 應(yīng)變估計(jì)的并行化39-41
• 4.3.1 直接差分方式應(yīng)變估計(jì)的并行化39-40
• 4.3.2 SG-I濾波器進(jìn)行應(yīng)變估計(jì)的并行化40-41
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論41-42
• 4.5 本章小結(jié)42-43
• 第5章 基于相位零搜索的彈性成像GPU并行化計(jì)算43-49
• 5.1 基于相位零搜索的彈性成像43-45
• 5.1.1 基本零相位理論43
• 5.1.2 相位零改進(jìn)算法43-45
• 5.2 基于相位零搜索的彈性成像GPU并行化計(jì)算45-46
• 5.2.1 預(yù)處理的并行實(shí)現(xiàn)45
• 5.2.2 位移估計(jì)的并行實(shí)現(xiàn)45-46
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論46-48
• 5.4 本章小結(jié)48-49
• 第6章 總結(jié)與展望49-51
• 6.1 總結(jié)49
• 6.2 展望49-51
• 致謝51-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果56

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 張霞;何興無;;CUDA平臺(tái)下的超聲彈性成像并行處理算法[J];計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程;2012年09期

2 胡向東;何文;;超聲彈性成像技術(shù)臨床應(yīng)用現(xiàn)狀[J];中華臨床醫(yī)師雜志(電子版);2010年12期

3 崔少國(guó);彭彩碧;胡明;劉向陽;;基于先驗(yàn)估計(jì)和相關(guān)相位的實(shí)時(shí)超聲彈性成像[J];中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào);2011年04期

  本文關(guān)鍵詞：基于GPU方法的超聲彈性成像方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：494775