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《基于自適應包圍盒劃分的體繪制加速方法研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第35卷第11期儀器儀表學報V_01．35NO．112014年11月ChineseJoumalofScientificInstrumentNOV．2014基于自適應包圍盒劃分的體繪制加速方法研究水王睿，陳春曉，劉高，闞星星(南京航空航天大學生物醫(yī)學工程系南京210016)摘要：針對醫(yī)學影像體繪制計算量大，繪制速度慢，實時性差的問題，利用GPU可編程圖形流水線完成了對算法的硬件加速，并采用空域跳過技術對基于GPU的光線投射算法進行了改進。提出了一種基于圖像分割和窗技術的自適應包圍盒劃分策略以提高體繪制速度；對體繪制過程中產(chǎn)生的階梯狀偽影，通過頻繁在體數(shù)據(jù)和分割掩模紋理之間切換采樣或在
2、獲得真正的投射光線采樣起點后便不再對分割掩模進行采樣兩種方法可有效去除階梯狀偽影。實驗結果表明，本文提出的加速算法繪制速度可提高3倍以上。關鍵詞：醫(yī)學圖像；體繪制；光線投射算法；GPU；空域跳過中圖分類號：TP391．4TH789文獻標識碼：A國家標準學科分類代碼：510．40StudyonacceleratedvolumerenderingmethodbasedonadaptiveboundingboxdivisionWangRui，ChenChtmxiao，LiuGao，KanXingxing(DepartmentofBiomedicalEngineering，NanjingU
3、niversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Aimingattheproblemsofheavycalculationburden，slowrenderingspeedandpoorreal—timecapabilitywhencompu—tingmedicalimagelarge—scalevolumedatawithray—castingalgorithm，thisstudyutilizesGPUprogrammablegraphicspipelinetoimplementthehardw
4、areaccelerationofGPU-basedray-castingvolumerendering．Theempty-skippingtechniqueisadoptedtoimprovetheGPU—basedray—castingalgorithm；adaptiveboundingboxdivisiontechniquebasedonimagesegmentationandwin—dowlevelisproposedtofurtherimprovetherenderingspeedbydividingthevolumedataboundingboxintoseveralb
5、locks．Thestep—likeartifactproducedinvolumerenderingprocesscanbeeffectivelyremovedwithtwomethods．Oneisfrequentlysamplingbetweenthevolumedataandsegmentedmasktexture，andtheotherisnolongersamplingthesegmentedmaskwhenthesamplingstartpointofraycastingisobtained．Experimentresultsshowthattherenderings
6、peedoftheproposedalgorithmcanbeincreasedbymorethanthreetimes．Keywords：medicalimage；volumerendering；ray-·castingalgorithm；GPU；empty—-skipping同時體繪制技術也能運用在處方計量上，協(xié)助醫(yī)生更1引言加直觀的判斷相關組織的計量分布情況【6J。隨著醫(yī)學成像設備的發(fā)展，醫(yī)生對體繪制的實時醫(yī)學影像體繪制算法是醫(yī)學圖像可視化研究的性、穩(wěn)定性、可靠性和交互性提出了更高的要求。傳重要內(nèi)容。。CT和MRI等醫(yī)學影像的體繪制能夠更統(tǒng)的通用中央處理器(centralpr
7、ocessingunit，cPu)全面直觀地顯示病人體內(nèi)解剖結構及精確定位病灶的處理速度己漸漸無法滿足體繪制的要求，而隨著圖區(qū)域，為醫(yī)生的臨床診斷和治療提供可靠的依據(jù)】。收稿日期：2014—04ReceivedDate：2014—04基金項目：國家自然科學基金(61171059)資助項目第11期王睿等：基于自適應包圍盒劃分的體繪制加速方法研究2565結果表明：3254—3258．11相對無包圍盒劃分的體繪制而言，基于圖像【5]李振偉，張建國，楊曉利．多模醫(yī)學圖像多維可
