Deformable Medical Image Registration Using Graphics Hardware

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2006

Department

Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osasto

Major/Subject

Laskennallinen tekniikka

Mcode

S-114

Degree programme

Language

en

Pages

xi + 71

Series

Abstract

Tämä diplomityö käsittelee elastisen kuvankohdennusalgoritmin grafiikkaprosessoritoteutusta. Työn tavoitteena oli tutkia grafiikkaprosessorin soveltuvuutta ja suorituskykyä sädehoidon suunnitteluohjelmassa käytettävien tietokonetomografia (TT)-kuvien kohdennuksessa. Kuvankohdennus on prosessi jota käytetään kahden toisistaan hieman poikkeavan kuvan muuttamiseen yhteiseen koordinaatistoon. Sädehoidon suunnitteluohjelmistoissa käytetään kolmiulotteisia TT-kuvia, jotka on otettu potilaasta hoidon eri vaiheissa. Kuvankohdennus mahdollistaa kuvien yhtäaikaisen analysoinnin huolimatta kuvauskertojen välillä tapahtuneista kudosmuutoksista johtuvista eroavaisuuksista kuvissa. TT-kuvien kohdennuksessa käytettävien algoritmien suoritus vaatii paljon laskentatehoa, ja nopeat laskentamenetelmät ovat tärkeitä hoitoprosessin sujuvuuden kannalta. Grafiikkaprosessori kykenee rinnakkaiseen liukulukulaskentaan tehokkaammin kuin keskusprosessori ja sen suorituskyky kasvaa nopeammin. Näin ollen se tarjoaa mahdollisuuden kuvankohdennuksen nopeuttamiseen. Tässä esitelty toteutus hyödyntää nykyaikaisen grafiikkaprosessorin prosessointimallia ja ohjelmointitekniikkaa. Laskennallisesti raskaat osat on ohjelmoitu grafiikkaprosessorin ohjelmointiin tarkoitetulla Cg-kielellä. Ohjelmaa testattiin neljän kuvaparin kohdennuksessa, ja tulokset suoritusaika- ja virhemittauksineen on esitetty työn lopussa. Tulokset osoittavat, että grafiikkaprosessori kykenee kuvankohdennusalgoritmin tehokkaaseen suorittamiseen, mutta optimisuorituskyky saavutetaan vasta käyttämällä suurempaa datamäärää kuin tässä työssä käytetty testidata.

Description

Supervisor

Jääskeläinen, Iiro

Thesis advisor

Nord, Janne

Keywords

general-purpose computation on GPU, GPU, deformable image registration, elastinen kohdennus

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120552897

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK