一种基于GPU的改进光线投射算法

发布时间：2018-02-25 20:00

  本文关键词： GPU编程 光线投射 重采样点 快速插值 CT图像　出处：《计算机工程与科学》2017年01期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：针对传统光线投射算法计算量大、速度慢、在没有硬件加速情况下难以实时重建的问题,提出了一种基于GPU编程的快速计算重采样点值的光线投射算法。首先,设计一个GPU程序确定投射光线的终点与方向;其次,采用加速度步长采样方法确定重采样点的位置并利用快速复合插值方法计算重采样点的颜色值;最后,采用不透明度提前截止法进一步加速重建过程。实验结果表明,该方法计算复杂度低、执行效率高。在保证重建图像质量的同时,与现有基于CPU的光线投射算法相比,重建速度提高6倍,与基于GPU的传统光线投射算法相比,速度提高2倍。
[Abstract]:In view of the traditional ray casting algorithm of large amount of calculation, slow speed, without hardware acceleration cases difficult real-time reconstruction problem, proposed a resampling point fast computation of GPU programming based on ray casting algorithm. Firstly, the design of a GPU program to determine the end point and the direction of projection light; secondly, using the acceleration step sampling determination method of resampling points and using the fast calculation method of composite interpolation re sampling points color value; finally, the early opacity cut-off method to further accelerate the reconstruction process. The experimental results show that this method is of low complexity and high efficiency. To ensure the quality of the reconstructed image at the same time, compared with the existing light projection algorithm based on CPU, the reconstruction speed is increased by 6 times, compared with the traditional ray casting algorithm based on GPU, 2 times faster.

【作者单位】： 郑州大学信息工程学院;郑州市医疗信息化工程技术研究中心;郑州大学第一附属医院;郑州大学商学院;
【基金】：国家自然科学基金(61271146) 河南省科技型中小企业创新资金(132203210030)
【分类号】：R814.42;TP391.41

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本文编号：1534939