工业CT重建算法的CUDA加速

admin · 发表于 2022-8-23 15:10:19

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工业CT（Computed Tomography，计算机层析摄影）技术是当前国际公认的最佳的无损检测技术之一，其应用领域越来越广泛和深入，但重建速度成为其进一步发展的一个制约因素。为此，本文通过大规模并行计算软硬件环境CUDA（Compute Unified Device Architecture，计算统一设备架构）对现有工业CT重建算法进行加速，以缩短CT断层图像重建时间，提高工业CT的重建速度。本文主要工作及成果包括： 1）研究了滤波反投影（FBP）重建算法的理论基础，计算机实现了FBP重建算法和CUDA快速FBP重建算法，并通过计算机仿真数据和实际数据验证了其正确性，CUDA快速FBP重建算法的加速比可达30倍左右； 2）研究了反投影滤波（BPF）重建算法的理论基础，计算机实现了BPF重建算法和CUDA快速BPF重建算法，并通过计算机仿真数据和实际数据验证了其正确性，CUDA快速BPF重建算法的加速比可达几十倍至上百倍； 3）为进一步扩大扫描视场，研究了转台偏置扫描情况下的大视场（LFOV）重建算法和投影横向截断情况下的感兴趣区域（ROI）重建算法的理论基础，计算机实现了LFOV重建算法和CUDA快速LFOV重建算法以及ROI重建算法和CUDA快速ROI重建算法，并通过计算机仿真数据和实际数据验证了其正确性，CUDA快速LFOV重建算法的加速比可达几十倍，CUDA快速ROI重建算法的加速比可达几十倍至上百倍； 4）在VC++2005和CUDA环境下，开发了DiluRec重建软件，该软件实现了上述重建算法，并可在CPU端普通算法和GPU端快速算法之间自由切换；该软件使用了模块化的开发方式，具有良好的可扩展性；此外，该软件加入了重排和图像处理等辅助功能模块，使其功能更趋丰富和完整。

工业CT重建算法的CUDA加速

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