GPU多重纹理加速三维CT图像重建

计算机工程与应用 ›› 2008, Vol. 44 ›› Issue (7): 227-230.

GPU多重纹理加速三维CT图像重建

马车平^1,2,曾理^1,2

1.重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室 ICT研究中心，重庆 400044
2.重庆大学数理学院，重庆 400044

收稿日期:2007-08-10 修回日期:2007-11-12 出版日期:2008-03-01 发布日期:2008-03-01
通讯作者: 马车平

Fast 3D CT reconstruction with multitexture of GPU

MA Che-ping^1,2,ZENG Li^1,2

1.ICT Research Center，Key Lab of Optoelectronic Technology and System of EMC，Chongqing University，Chongqing 400044，China
2.College of Mathematics and Physics，Chongqing University，Chongqing 400044，China

Received:2007-08-10 Revised:2007-11-12 Online:2008-03-01 Published:2008-03-01
Contact: MA Che-ping

摘要/Abstract

摘要： 三维锥束CT图像重建运算量大，纯软件（仅使用CPU）计算时间较长。为了充分利用计算机图形处理器（Graphic Process Unit，GPU）的并行处理能力以及提高数据传输效率，研究了一种结合使用GPU多重纹理（multitexture）加速三维锥束CT的FDK图像重建过程的方法。该方法采用多重纹理映射来提高反投影速度、减少中间数据存储量、减少浮点累加次数，使用顶点颜色通道来实现距离加权运算，采用扩展方法来增加并行反投影的纹理单元，从而提高重建速度。计算机实验结果表明，使用普通PC机重建尺寸为2563的图像，在保证数据精度为16 bit浮点数的要求下，GPU反投影计算可以在10 s以内完成。与仅使用CPU的重建方法相比，GPU重建图像加速方法达到了较高的时间加速比。

Abstract: The three-dimension Computed Tomography（CT） reconstruction is time consuming on CPU only.A new accelerated 3D reconstruction method with FDK algorithm using multitexture of GPU（Graphic Process Unit） was developed.Using multitexture hardware，the reconstruction speeds up the backprojection，reduce the temporary memory for saving the result of backprojection，and decrease the floating-point sum passes.Using the color channels of vertexes to realize FDK depth weighting computation，and extending the texture units for backprojection，the reconstruction is accelerated.Therefore，the backprojection of a 2563 volume can be completed with 16 bit floating-point textures in less than 10 seconds.The experiment results show that the new GPU accelerated 3D reconstruction method get a fast performance and good quality.

马车平^1,2,曾理^1,2. GPU多重纹理加速三维CT图像重建[J]. 计算机工程与应用, 2008, 44(7): 227-230.

MA Che-ping^1,2,ZENG Li^1,2. Fast 3D CT reconstruction with multitexture of GPU[J]. Computer Engineering and Applications, 2008, 44(7): 227-230.