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《基于cuda的快速三維醫(yī)學(xué)圖像分割》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、-1716-2010年3月中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志Mar.,2010第27卷第2期ChineseJournalofMedicalPhysicsVol.27.No.2基于CUDA的快速三維醫(yī)學(xué)圖像分割孟曉林,秦安,徐建,陳武凡,馮前進(jìn)(南方醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院,廣東廣州510515)摘要:目的:三維分割是醫(yī)學(xué)圖像分析和可視化中的重要組成部分,也是醫(yī)學(xué)圖像分割中的一個(gè)難點(diǎn)。水平集方法在三維醫(yī)學(xué)圖像分割中有很廣闊的應(yīng)用前景,但是該算法的計(jì)算量大,不能達(dá)到實(shí)時(shí)處理的要求。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,提出了一種基于CUDA的并行加速方法。方法:采用NVIDIA公司的GPGPU模型CUD
2、A,利用圖像像素的獨(dú)立性和偏微分方程求解的并發(fā)性,提高C-V水平集算法的分割速度。給出了并行計(jì)算的流程圖,并對(duì)C-V水平集算法在CUDA上的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。結(jié)果:實(shí)現(xiàn)了C-V水平集并行加速算法,該方法在保證分割效果的前提下,具有更快的分割速度。結(jié)論:所提出的方法是切實(shí)可行的,實(shí)現(xiàn)了快速的三維醫(yī)學(xué)圖像分割。關(guān)鍵詞:水平集;醫(yī)學(xué)圖像分割;CUDA;并行圖像處理中圖分類號(hào):TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1005-202X(2010)02-1716-05Fast3DMedicalImageSegmentationBasedonCUDAMENGXiao-lin,
3、QINAn,XUJian,CHENWu-fan,FENGQian-jin(TheDepartmentofBiomedicalEngineering,SouthernMedicalUniversity,GuangzhouGuangdong510515,China)Abstract:Objective:3Dsegmentationisanimportantpartofmedicalimageanalysisandvisualization.Italsocontinuestobelargechallengeinthemedicalimagesegmentation.
4、Whilelevelsetshavedemonstratedagreatpotentialfor3Dmedicalimagesegmentation,thesealgorithmshavealargecomputationalburdenthusarenotsuitableforrealtimeprocessingrequirement.Tosolvethisproblem,weproposeaparallelaccerelatedmethodbasedonCUDA.Methods:WeimplementC-VlevelsetalgorithmintheCUD
5、AenvironmentwhichistheNVIDIA'sGPGPUmodel.Thesegmentationspeedcangreatlyimprovedbyusingindependenceofimagepixelandconcurrenceofpartialdifferentialequation.ThepapershowstheflowchartoftheparallelcomputingandgivesthedetailedintroductionoftheC-VlevelsetalgorithmwhichisimplementedintheCUD
6、Aenvironment.Results:RealizingtheC-Vlevelsetparallelaccerelatedalgorithm.Thismethodhasfastersegmentationspeedwhilepreservingthequalitativeresults.Conclusions:Thismethodisviableandmakesthefast3Dmedicalimagesegmentationcometrue.Keywords:levelset;medicalimagesegmentation;CUDA;paralleli
7、mageprocessing前言醫(yī)學(xué)圖像三維分割也一直是圖像處理領(lǐng)域的一個(gè)經(jīng)典難題。由于問(wèn)題的重要性和困難性,從20世紀(jì)70圖像分割是三維圖像數(shù)據(jù)處理的最重要和最關(guān)年代起,圖像分割問(wèn)題就吸引了很多研究人員為之付鍵的過(guò)程之一,是體數(shù)據(jù)分析和可視化的基礎(chǔ),而且出了很大的努力。在三維分割中,幾何活動(dòng)輪廓模型與水平集相結(jié)合的曲線演化方法是目前廣為關(guān)注的一種圖像分割方法。該方法利用輪廓曲線的幾何特性,建立輪廓曲線運(yùn)動(dòng)的能量函數(shù),通過(guò)最小化這個(gè)收稿日期:2009-11-05能量函數(shù),使輪廓曲線逐漸逼近圖像中目標(biāo)邊界,并基金項(xiàng)目:廣東省產(chǎn)學(xué)研重點(diǎn)項(xiàng)目(No.cgzhzd07
8、14)作者簡(jiǎn)介:孟曉林,男,碩士,主要