Programfüzet (PDF) - DE OEC Tudományos Diákköri Tanács

M3.5. Lévay István TTK IV.Nukleáris Medicina TanszékA GPU TECHNOLÓGIA ALKALMAZÁSA AZ ORVOSIKÉPFELDOLGOZÁSBANA Debreceni Egyetem Nukleáris Medicina Intézete egy K+F projekt keretébenolyan fejlesztéseket végez, amelynek célja PET-technikához kapcsolódóadatgyjt-, képrekonstrukciós- és képfeldolgozó szoftverkönyvtárak éstesztalkalmazások kidolgozása. Ebben a projektben egyik feladat annaktanulmányozása, hogy a 2D és 3D képrekonstrukciós-, zajszr- ésképregisztrációs eljárások implementációja során milyen párhuzamosításilehetségek használhatók. A GPU technológia alkalmazása a számítógépgrafikus processzorának matematikai célú felhasználását jelenti. A grafikusvezérlk az elmúlt években robbanásszer fejldésen mentek át. Számolásiteljesítményük több százszorosa is lehet a központi vezérl egység (CPU)teljesítményének.Célunk olyan, a grafikus vezérlk erforrásait felhasználó programkomponensekkifejlesztése volt, melyek használata képfeldolgozóprogramjainkban jelents teljesítménynövekedést eredményezhetnek.Elvárásaink szerint a GPU-n futtatott algoritmusok futásideje egy-, kivételesesetekben pedig két nagyságrenddel csökkenhet. A TDK-munka keretébenönálló fejlesztési feladat a 2D- és 3D iteratív képrekonstrukciós-, a 3D képszrés képalgebrai feladatok implementálása, valamint a gyors képregisztrációsalgoritmusok fejlesztésének elkészítése volt.A kifejlesztett komponensek egy nagyobb, az intézetben kidolgozott M3Iprogramcsomagban foglalnak helyet. A megvalósítás során az nVIDIA hardver-, és szoftver-architektúráját használtuk, mivel ennek ár/érték aránya igenkedvez.A fejlesztéseinkkel három képfeldolgozási területen értünk el jelentseredményt. A GPU-val támogatott PET rekonstrukciós programunkatrutinszeren használjuk az intézetben kifejlesztett miniPET-II kameraszoftverrendszerében. Ezzel a programmal 8-szoros sebességnövekedést sikerültelérni egy hagyományos elv célszoftver sebességéhez képest. A képalgebrai ésképszr algoritmusaink GPU támogatással 100-200-szorossebességnövekedéssel futtathatók. A képregisztráció területén aköltségfüggvény számítása jelentsen felgyorsult, azonban az optimalizációsmódszerek implementálásával még nem sikerült jelents eredményt elérni.Témavezet: Dr. Emri Miklós142