[發(fā)明專利]基于GPU的快速重建成像方法、設(shè)備及可讀存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110389801.1
• 申請(qǐng)日: 2021-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN112991482B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 褚政;葉宏偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 明峰醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號(hào): G06T11/00
• 分類號(hào): G06T11/00;G06T1/20
• 代理公司: 上海雍灝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31368
• 代理人: 沈汶波

1.一種基于GPU的快速重建成像方法，其特征在于，包括以下：

獲取待重建數(shù)據(jù)，對(duì)所述待重建數(shù)據(jù)進(jìn)行維度轉(zhuǎn)換，將具有對(duì)稱軸屬性的維度下的數(shù)據(jù)集合存儲(chǔ)前置，獲得第一處理數(shù)據(jù)；

采用第一任務(wù)集合對(duì)所述第一處理數(shù)據(jù)進(jìn)行正向投影計(jì)算，以獲得第一處理結(jié)果，且對(duì)于所述第一任務(wù)集合中的每一任務(wù)下，采用第一線程集合進(jìn)行多線程同步處理；

在每一第一線程下均會(huì)同步進(jìn)行多個(gè)LOR的同一位置數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，將所有線程下獲得的計(jì)算結(jié)果加和以獲得每一LOR對(duì)應(yīng)的第一中間結(jié)果，依次執(zhí)行各個(gè)任務(wù)并合并獲得第一處理結(jié)果；

將所述第一處理結(jié)果存儲(chǔ)在第一共享內(nèi)存地址下；其中，所述第一任務(wù)集合每一任務(wù)和所述第一線程集合每一線程均唯一對(duì)應(yīng)所述第一共享內(nèi)存地址中的一內(nèi)存地址；

在第一共享內(nèi)存地址下基于所述第一處理結(jié)果進(jìn)行歸約處理，獲得正向投影結(jié)果；

根據(jù)所述正向投影結(jié)果和所述待重建數(shù)據(jù)獲取投影比值；

采用第二任務(wù)集合對(duì)所述第一處理數(shù)據(jù)進(jìn)行反向投影計(jì)算，以獲得第二處理結(jié)果，且對(duì)于所述第二任務(wù)集合中的每一任務(wù)下，采用第二線程集合進(jìn)行多線程同步處理；

基于所述第一處理數(shù)據(jù)獲得方向特征集合，每一第二線程均處理各個(gè)方向特征集合數(shù)據(jù)段中唯一位置的數(shù)據(jù)，將各個(gè)線程及任務(wù)處理數(shù)據(jù)加和以獲得各個(gè)方向特征集合對(duì)應(yīng)的計(jì)算結(jié)果，第二任務(wù)集合每一任務(wù)完成后在第二共享內(nèi)存地址下更新，獲得第二處理結(jié)果；

將所述第二處理結(jié)果存儲(chǔ)在第二共享內(nèi)存地址下；其中，所述第二任務(wù)集合每一任務(wù)和所述第二線程集合每一線程均唯一對(duì)應(yīng)所述第二共享內(nèi)存地址中的一內(nèi)存地址；

在第二共享內(nèi)存地址下基于所述第二處理結(jié)果進(jìn)行歸約處理，獲得反向投影結(jié)果；

基于所述正向投影結(jié)果、所述投影比值以及所述反向投影結(jié)果生成圖像并迭代重建，獲得目標(biāo)圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述重建成像方法，其特征在于，所述采用第一任務(wù)集合對(duì)所述第一處理數(shù)據(jù)進(jìn)行正向投影計(jì)算，以獲得第一處理結(jié)果，且對(duì)于所述第一任務(wù)集合中的每一任務(wù)下，采用第一線程集合進(jìn)行多線程同步處理，包括以下：

基于所述第一處理數(shù)據(jù)獲得像素層集合；

對(duì)所述第一處理數(shù)據(jù)進(jìn)行二維投影計(jì)算，獲得特定方向與所述像素層集合中各個(gè)像素層之間的幾何關(guān)系作為第一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

根據(jù)第一任務(wù)集合下的任務(wù)數(shù)量對(duì)所述像素層集合均分成若干像素子集合；

在第一任務(wù)集合下的任一任務(wù)下，基于所述第一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)第一函數(shù)采用第一線程集合對(duì)一像素子集合進(jìn)行多線程同步計(jì)算，將各個(gè)線程對(duì)應(yīng)的計(jì)算結(jié)果累加獲得第一中間結(jié)果；

依次執(zhí)行第一任務(wù)集合中各個(gè)任務(wù)，并將各個(gè)任務(wù)對(duì)應(yīng)的計(jì)算結(jié)果合并，以獲得第一處理結(jié)果。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述重建成像方法，其特征在于，所述基于所述第一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)第一函數(shù)采用第一線程集合對(duì)一像素子集合進(jìn)行多線程同步計(jì)算，將各個(gè)線程對(duì)應(yīng)的計(jì)算結(jié)果累加獲得第一中間結(jié)果，包括以下：

根據(jù)所述第一處理數(shù)據(jù)獲取具有對(duì)稱軸屬性的維度數(shù)據(jù)；

獲取所述第一處理數(shù)據(jù)在所述具有對(duì)稱軸屬性的維度數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的維度下的權(quán)重，并在每一線程下根據(jù)所述權(quán)重與所述第一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的乘積獲得各個(gè)線程對(duì)應(yīng)的計(jì)算結(jié)果；將各個(gè)線程下對(duì)應(yīng)的計(jì)算結(jié)果累加獲得第一中間結(jié)果。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述重建成像方法，其特征在于，所述在所述第一共享內(nèi)存地址下對(duì)所述第一處理結(jié)果進(jìn)行歸約處理，獲得正向投影結(jié)果，包括以下：

在所述第一共享內(nèi)存地址下，采用預(yù)設(shè)歸約算法基于所述第一處理數(shù)據(jù)進(jìn)行維度加和，獲得正向投影結(jié)果。