基于GPU并行计算的X射线动态显微CT的快速重构

TP399; 上海光源X射线成像线站的X射线动态显微计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)的用户实验产生了海量投影数据,采用基于CPU串行计算的CT重构方法速度慢,将导致实验数据的大量积压.图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)因其多核架构、可大规模并行化的特点,在高性能计算领域得到广泛应用,将其用于CT重构,有望实现X射线动态显微CT的快速重构.采用CUDA编程标准,将滤波反投影(Filtered Back Projection,FBP)CT重构算法的反投影运算进行并行化设计,并在NVDIA RTX2080的GPU上成功实现了CT重构的...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in核技术 Vol. 44; no. 6; pp. 1 - 8
Main Authors 张园, 谢红兰, 杜国浩, 许明伟, 薛艳玲, 肖体乔
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院上海高等研究院上海同步辐射光源 上海 201204 15.06.2021
中国科学院大学 北京 100049
中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800
Subjects
CT重构
GPU
并行计算
X射线动态显微CT
快速X射线成像
Online AccessGet full text
ISSN0253-3219
DOI10.11889/j.0253-3219.2021.hjs.44.060101

Cover

More Information
Summary:TP399; 上海光源X射线成像线站的X射线动态显微计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)的用户实验产生了海量投影数据,采用基于CPU串行计算的CT重构方法速度慢,将导致实验数据的大量积压.图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)因其多核架构、可大规模并行化的特点,在高性能计算领域得到广泛应用,将其用于CT重构,有望实现X射线动态显微CT的快速重构.采用CUDA编程标准,将滤波反投影(Filtered Back Projection,FBP)CT重构算法的反投影运算进行并行化设计,并在NVDIA RTX2080的GPU上成功实现了CT重构的并行计算.与基于CPU串行计算的CT重构时间的对比结果表明:基于GPU并行计算的CT重构获得了200倍左右的加速比,一套CT数据所需的重构时间由分钟级降低到了秒级.借助GPU强大的计算能力可以实现X射线动态显微CT的快速重构.
ISSN:0253-3219
DOI:10.11889/j.0253-3219.2021.hjs.44.060101