[发明专利]基于GPU的快速重建成像方法、设备及可读存储介质

说明书

本发明提供了一种基于GPU的快速重建成像方法、设备及可读存储介质，涉及医学图像处理领域，包括获取待重建数据进行维度转换，获得第一处理数据；采用第一任务集合对第一处理数据进行正向投影获得第一处理结果，且每一任务下，采用多线程同步处理，且存储在第一共享内存地址下；基于第一处理结果进行归约处理，获得正向投影结果；获取投影比值；采用第二任务集合对第一处理数据进行反向投影获得第二处理结果，且每一任务下，采用多线程同步处理，且存储在第二共享内存地址下；基于第二处理结果进行归约处理，获得反向投影结果；基于正向投影结果、投影比值以及反向投影结果生成图像并迭代重建，获得目标图像，解决现有图像重建耗时较多的问题。

技术领域

本发明涉及医学图像处理领域，尤其涉及一种基于GPU的快速重建成像方法、设备及可读存储介质。

背景技术

PET(positron emission tomography，PET)全称为正电子发射计算机断层扫描，是核医学领域重要的临床检查影像技术。PET技术是利用代谢和受体的功能显像技术。PET的探测原理是将能发射正电子的核素作为特异性示踪剂注入病人体内，示踪剂发射的正电子与人体内的电子湮没产生一对γ光子，这对光子被探测器记录并储存下来，通过图像重建就可以得到示踪剂在病人体内的分布情况，从而实现肿瘤的早期发现和定位。

重建即PET把采集到的数据转化为人类可识别的诊断图像的过程。目前常用的重建方法有radon变换，滤波反投影和迭代重建等。其中，迭代重建以其能够提供高分辨率对比度和低噪声的图像而成为PET设备发展的重点，但是，现有重建计算过程中，由于单任处理，且计算量较大，读写速度较慢，因此图像重建耗时较多。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种基于GPU的快速重建成像方法、设备及可读存储介质，用于解决现有技术中图像重建耗时较多的问题。

本发明公开了一种基于GPU的快速重建成像方法，包括以下：

获取待重建数据，对所述待重建数据进行维度转换，获得第一处理数据；

采用第一任务集合对所述第一处理数据进行正向投影计算，以获得第一处理结果，且对于所述第一任务集合中的每一任务下，采用第一线程集合进行多线程同步处理；

将所述第一处理结果存储在第一共享内存地址下；其中，所述第一任务集合每一任务和所述第一线程集合每一线程均唯一对应所述第一共享内存地址中的一内存地址；

在第一共享内存地址下基于所述第一处理结果进行归约处理，获得正向投影结果；

根据所述正向投影结果和所述待重建数据获取投影比值；

采用第二任务集合对所述第一处理数据进行反向投影计算，以获得第二处理结果，且对于所述第二任务集合中的每一任务下，采用第二线程集合进行多线程同步处理；

将所述第二处理结果存储在第二共享内存地址下；其中，所述第二任务集合每一任务和所述第二线程集合每一线程均唯一对应所述第二共享内存地址中的一内存地址

在第二共享内存地址下基于所述第二处理结果进行归约处理，获得反向投影结果；

基于所述正向投影结果、所述投影比值以及所述反向投影结果生成图像并迭代重建，获得目标图像。

优选地，所述采用第一任务集合对所述第一处理数据进行正向投影计算，以获得第一处理结果，且对于所述第一任务集合中的每一任务下，采用第一线程集合进行多线程同步处理，包括以下：

基于所述第一处理数据获得像素层集合；

对所述第一处理数据进行二维投影计算，获得特定方向与所述像素层集合中各个像素层之间的几何关系作为第一基础数据；

根据第一任务集合下的任务数量对所述像素层集合均分成若干像素子集合；