基于图形处理器的锥束CT快速迭代重建算法研究

项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    60972140
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    28.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0116.图像信息处理
  • 结题年份:
    2012
  • 批准年份:
    2009
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

三维锥束CT设备的研制是目前国内外CT研究领域的一个研究热点。相比于锥束CT的解析图像重建算法,迭代重建算法可用于不同数据采集模式和不完全投影数据图像重建,且易于结合一些先验知识和约束条件进行求解,重建图像密度分辨率高,在低剂量成像和全局降噪方面也有一定优势。但迭代重建算法计算量大、占用存储空间多,难以在实际系统中应用。本项目将研究基于最新一代图形处理器(GPU)的锥束CT快速迭代重建算法,包括多种锥束CT扫描模式下的GPU加速正反投影算法、基于少量角度投影数据的GPU加速图像迭代重建、大数据量三维图像快速迭代重建算法、图像迭代重建和三维可视化有机结合,以及有限迭代次数下算法收敛速度研究等。最终使迭代算法的运算速度和图像重建质量得到大幅提高,为迭代重建算法应用于锥束CT研制提供理论和技术支持。

结项摘要

迭代重建算法可用于不同数据采集模式和不完全投影数据CT图像重建,且易于结合一些先验知识和约束条件进行求解。但迭代重建算法计算量大,难以在实际系统中应用。本项目的目标是研究基于最新图形处理器(GPU)的锥束CT快速迭代重建算法。经过三年研究,项目组发展了多种基于图形处理器(GPU)的CT快速并行算法,使锥束CT迭代算法的运算速度大幅提高,图像重建速率达到每秒1.5M字节,满足了锥束CT迭代成像实时计算要求。所发展的算法包括:一种新的基于GPU实现的锥束CT图像迭代重建算法、GPU加速实现的锥束CT高精度正投影算法、改进的CT图象RAMLA快速迭代重建算法,结合空域剔除的CT图象迭代重建算法、多分辨率CT图象重建算法、Katsevich型螺旋锥束CT重建算法等。基于这些算法,项目组研发了相应的软件模块,并开发了一个CT数据三维可视化软件。研究成果已经应用于实验室研发的一台工业锥束CT实验系统,以及与企业联合开发了多台工业CT设备中。本项目的研究成果为迭代重建算法应用于锥束CT研制提供了理论和技术支持。

项目成果

期刊论文数量(18)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(1)
一个新的具有充分下降性的混合共轭梯度算法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    应用数学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    闫晖;陈兰平;YAN HUI;CHEN LANPING
  • 通讯作者:
    CHEN LANPING
基于图形处理器的X射线锥束成像模拟算法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    无损检测
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨涛;赵星
  • 通讯作者:
    赵星
锥束CT检测成像仿真系统的研究与实现
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    小型微型计算机系统
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    金智勇;赵星;张慧滔;杨涛;董莹莹;张朋
  • 通讯作者:
    张朋
利用GPU实现单层螺旋CT的三维图像重建
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    电子学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张慧滔;于平;胡修炎;张朋
  • 通讯作者:
    张朋
基于GPU的工业CT三维图像任意断面剖切算法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    无损检测
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨涛;赵星;张朋
  • 通讯作者:
    张朋
共 15 条
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  • 发表时间:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    闫兵
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  • 发表时间:
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  • 作者:
    唐科;秦敏;赵星;段俊;方武;梁帅西;孟凡昊;叶凯迪;张鹤露;谢品华
  • 通讯作者:
    谢品华
共 88 条
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