پیاده سازی بلادرنگ تصویرگری فراصوت با تکنیک شکل دهی پرتو وفقی بر اساس پردازش موازی به کمک gpu

چکیده طی سال های اخیر تحقیقات بسیاری نشان داده اند که استفاده از شکل دهی پرتو وفقی در تصویرگری فراصوت پزشکی، کیفیت تصاویر را به میزان قابل توجهی بهبود بخشیده است. البته این بهبود کیفیت تصاویر، در برابر محاسبات بیشتر و پیچیده تر به دست آمده است. به دنبال این تحقیقات، به دلیل اهمیت زمان-حقیقی بودن تصویرگری فراصوت، تلاش هایی در جهت ارائه الگوریتم هایی با پیچیدگی محاسباتی کمتر و با شرط حفظ کیفیت تصاویر انجام شد. از طرفی طی سال های اخیر شاهد ظهور پردازنده های گرافیکی در حوزه محاسبات و پردازش سریع بوده ایم که گزارش های بسیاری از به کارگیری موفق این پردازنده ها در تسریع الگوریتم هایی که قابلیت موازی سازی دارند، منتشر شده است. در این پژوهش برای پیاده سازی الگوریتم شکل دهی پرتو وفقی در تصویرگری فراصوت پزشکی از پردازنده گرافیکی (gpu) استفاده کردیم. معماری این پردازنده امکان انجام یک دستور روی تعداد زیادی داده را فراهم می کند. با استفاده از قابلیت پردازش موازی gpu و قابلیت موازی سازی الگوریتم شکل دهی پرتو وفقی، ضمن به دست آوردن تصویری با رزولوشن خوب، توانستیم زمان پیاده سازی را به میزان قابل توجهی نسبت به زمان پیاده سازی روی cpu کاهش دهیم. طبق نتایج به دست آمده در این پژوهش، پیاده سازی با استفاده از پردازنده گرافیکی تسریع حدود 70 برابری نسبت به cpu داشته است.