基于计算统一设备架构的高斯径向基图像插值快速实现方法研究

作     者：陈浩 陈兆学 喻海中 

作者机构：上海理工大学医疗器械与食品学院上海200093 

出 版 物：《生物医学工程学杂志》 (Journal of Biomedical Engineering)

年 卷 期：2014年第31卷第2期

页      面：237-244页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：上海市教委科研创新项目资助(11YZ116) 上海理工大学校国家级项目与文科基地培育计划项目资助(12XGM04) 上海市教委重点课程建设项目资助 

主　　题：插值精度 高斯径向基插值 计算统一设备架构 内存优化 执行效率 

摘      要：在医学图像的处理及分析中,常常需要对图像进行插值运算。尽管高斯径向基(GRBF)插值有插值精度高的优点,但运算时间长的不足仍限制了它在图像插值中的应用。因此,本文提出采用基于计算统一设备架构(CUDA)的方法实现二维和三维医学图像的GRBF快速插值。根据CUDA单指令多线程(SIMT)的执行模型,采用合并访存、共享内存等各种合适的内存优化措施。并且在应用对数据空间进行二维分块,三维分体策略的过程中使用基于重叠区域的自然缝合算法来消除图像插值连接边界的失真现象。在保持较高图像插值精度的基础上,二维和三维医学图像GRBF插值各基本计算步骤都得到了极大的加速。实验结果表明:基于CUDA平台的GRBF插值执行效率与传统CPU运算相比明显提高,对其在图像插值中的应用具有相当的参考价值。