[發明專利]電鏡三維圖像重構的方法及系統

有效

• 申請號: 201210326514.7
• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN102881042A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 盧曉偉;張清
• 申請（專利權）人: 浪潮（北京）電子信息產業有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T1/20
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 栗若木;曲鵬

1.一種電鏡三維圖像重構的方法，其特征在于，該方法包括：

中央處理器(CPU)將要進行迭代重構圖像中的物體分成切片，構建所述CPU與眾核(MIC)處理器協同計算的框架；

所述CPU調用所述框架中的所有設備多線程并行地獲得各自當前切片的重構圖像值和測量投影圖像值，根據所述重構圖像值和所述測量投影圖像值依次通過重投影算法和背投影算法計算出當前切片的最終重構圖像值，直至計算出所有切片的最終重構圖像值。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

所述CPU將要進行迭代重構圖像中的物體分成切片，包括：

所述CPU根據所述物體的大小將所述物體分成切片，切片的數目為該物體寬度的像素值。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

所述CPU構建所述CPU與眾核(MIC)處理器協同計算的框架，包括：

所述CPU將連接在同一單節點服務器的所述CPU與多個MIC處理器作為協調計算的框架，該框架中所有設備的數目為CPU的數目和MIC處理器的數目之和。

4.根據權利要求1-3任一權利要求所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

所述所有設備分別在獲得各自當前切片的所述重構圖像值和所述測量投影圖像值之后，執行上鎖操作。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：

所述CPU調用所述框架中的所有設備多線程并行地獲得各自當前切片的重構圖像值和測量投影圖像值，根據所述重構圖像值和所述測量投影圖像值依次通過重投影算法和背投影算法計算出當前切片的最終重構圖像值，包括：

所述MIC處理器或所述CPU根據獲得的所述當前切片的初始重構圖像值X(0)或上次迭代得到的重構圖像值X(k-1)進行重投影得到計算投影圖像值；根據所述X(0)或X(k-1)得到所述測量投影圖像值，根據所述計算投影圖像值和所述測量投影圖像值進行背投影得到重構圖像值X(k)，通過多次的重投影和背投影操作得到滿足精度要求的所述當前切片的重構圖像值，其中，所述初始重構圖像值X(0)通過賦初值或隨機值或背投影方法獲得，k為大于1的整數。

6.一種電鏡三維圖像重構的系統，其特征在于，該系統包括：

中央處理器(CPU)，用于將要進行迭代重構圖像中的物體分成切片，構建所述CPU與眾核(MIC)處理器協同計算的框架；多線程并行地向所述框架中的所有設備發送調用請求，以及在接收到所述調用請求后，獲得當前切片的重構圖像值和測量投影圖像值，并根據所述重構圖像值和所述測量投影圖像值依次通過重投影算法和背投影算法計算出當前切片的最終重構圖像值，直至計算出所有切片的最終重構圖像值；以及

所述MIC處理器，用于在接收到所述調用請求后，獲得當前切片的重構圖像值和測量投影圖像值，并根據所述重構圖像值和所述測量投影圖像值依次通過重投影算法和背投影算法計算出當前切片的最終重構圖像值，直至計算出所有切片的最終重構圖像值。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于：

所述CPU，具體用于：根據所述物體的大小將所述物體分成切片，切片的數目為該物體寬度的像素值。

8.根據權利要求6所述的系統，其特征在于：

所述CPU，具體用于：將連接在同一單節點服務器的所述CPU與多個MIC處理器作為協調計算的框架，該框架中所有設備的數目為CPU的數目和MIC處理器的數目之和。

9.根據權利要求6-8任一權利要求所述的系統，其特征在于：

所述CPU，還用于：在獲得當前切片的所述重構圖像值和所述測量投影圖像值之后，執行上鎖操作；

所述MIC處理器，還用于：在獲得當前切片的所述重構圖像值和所述測量投影圖像值之后，執行上鎖操作。

10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于：

所述MIC處理器，具體用于：根據獲得的所述當前切片的初始重構圖像值X(0)或上次迭代得到的重構圖像值X(k-1)進行重投影得到計算投影圖像值；根據所述X(0)或X(k-1)得到所述測量投影圖像值，根據所述計算投影圖像值和所述測量投影圖像值進行背投影得到重構圖像值X(k)，通過多次的重投影和背投影操作得到滿足精度要求的所述當前切片的重構圖像值，其中，所述初始重構圖像值X(0)通過賦初值或隨機值或背投影方法獲得，k為大于1的整數；或者

所述CPU，具體用于：根據獲得的所述當前切片的初始重構圖像值X(0)或上次迭代得到的重構圖像值X(k-1)進行重投影得到計算投影圖像值；根據所述X(0)或X(k-1)得到所述測量投影圖像值，根據所述計算投影圖像值和所述測量投影圖像值進行背投影得到重構圖像值X(k)，通過多次的重投影和背投影操作得到滿足精度要求的所述當前切片的重構圖像值，其中，所述初始重構圖像值X(0)通過賦初值或隨機值或背投影方法獲得，k為大于1的整數。