Reconstrução de imagens de ultrassom através de problemas inversos usando processamento paralelo em GPUs

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorZibetti, Marcelo Victor Wüst-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5150107568634070-
Autor(es): dc.contributorMaia, Joaquim Miguel-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/6369674496221915-
Autor(es): dc.contributorMaia, Joaquim Miguel-
Autor(es): dc.contributorPierro, Álvaro Rodolfo de-
Autor(es): dc.contributorPipa, Daniel Rodrigues-
Autor(es): dc.contributorAssef, Amauri Amorin-
Autor(es): dc.contributorValente, Solivan Arantes-
Autor(es): dc.creatorBueno, Paulo Roberto-
Data de aceite: dc.date.accessioned2022-02-21T22:04:26Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2022-02-21T22:04:26Z-
Data de envio: dc.date.issued2019-02-06-
Data de envio: dc.date.issued2019-02-06-
Data de envio: dc.date.issued2018-09-21-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3787-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/667187-
Descrição: dc.descriptionThis project aims to improve the ultrasound image reconstruction methods based on inverse problems for parallel implementation on GPU. These methods are recent innovations for ultrasound and have demonstrated to achieve better image quality upon conventional reconstructions such as, beamforming and delay-and-sum. However, the computing time of these algorithms are still high, not allowing reconstructions in real-time, which is an already established demand in ultrasound. For this, we have modified the algorithms for parallel execution on graphics processing units (GPU). These processors have a very high processing power, much larger than a CPU. But the algorithms can take advantage of this benefit only if they are parallel or parallelizable. The modified algorithms are parallel and can be executed on GPU. However, they require a large amount of memory to store the system matrix. This fact limits the maximum image resolution that can be obtained by reconstruction on the GPU. This work uses a new and alternative way to reconstruct images through the exploitation of the symmetry of the point spread function, halving the memory size required by the system matrix. Thus, it is possible to reconstruct an ultrasound image with better quality then the current images, and virtually at the same time.-
Descrição: dc.descriptionConselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)-
Descrição: dc.descriptionEste projeto de pesquisa busca aprimorar os métodos de reconstrução de imagens de ultrassom baseados em problemas inversos para implementação paralela em GPU. Estes métodos são inovações recentes para ultrassom e têm demonstrado obter qualidade de imagem superior às reconstruções convencionais baseados em beamforming e delay-and-sum. Contudo, o tempo computacional destes algoritmos ainda é alto, não permitindo execução em tempo real, que é uma demanda já estabelecida em ultrassom. Para isso, apresentamos uma modificação dos algoritmos de ultrassom para execução paralela em unidades de processamento gráfico (GPU). Estes processadores têm grande capacidade de processamento, atingindo níveis de instruções por segundo muito maiores que as CPUs. Porém, os algoritmos podem usufruir deste benefício apenas se forem paralelos ou paralelizáveis. O algoritmo reconstrução de imagens de ultrassom proposto é paralelo e pode ser executado em GPU. Contudo, ele requer uma grande quantidade de memória para armazenar a matriz que representa o sistema de aquisição. Isso limita a resolução máxima das imagens que podem ser reconstruídas na GPU. Este trabalho propõe um modelo alternativo de reconstrução que reduz à metade a necessidade de memória aproveitando a simetria das funções de espalhamento de ponto. Com isso apenas metade da matriz do sistema precisa ser armazenada na GPU. Desta forma, pode-se reconstruir imagens de ultrassom com qualidades superiores às atuais, e praticamente no mesmo tempo.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Publicador: dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paraná-
Publicador: dc.publisherCuritiba-
Publicador: dc.publisherBrasil-
Publicador: dc.publisherPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial-
Publicador: dc.publisherUTFPR-
Direitos: dc.rightsopenAccess-
Palavras-chave: dc.subjectUltrassom-
Palavras-chave: dc.subjectExames médicos - Imagem-
Palavras-chave: dc.subjectSistemas imageadores - Qualidade da imagem-
Palavras-chave: dc.subjectProblemas inversos (Equações diferenciais)-
Palavras-chave: dc.subjectProcessamento paralelo (Computadores)-
Palavras-chave: dc.subjectAlgorítmos paralelos-
Palavras-chave: dc.subjectMétodos iterativos (Matemática)-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia elétrica-
Palavras-chave: dc.subjectUltrasonics-
Palavras-chave: dc.subjectMedical examinations - Imaging-
Palavras-chave: dc.subjectImaging systems - Image quality-
Palavras-chave: dc.subjectInverse problems (Differential equations)-
Palavras-chave: dc.subjectParallel processing (Electronic computer)-
Palavras-chave: dc.subjectParallel algorithms-
Palavras-chave: dc.subjectIterative methods (Mathematics)-
Palavras-chave: dc.subjectElectric engineering-
Palavras-chave: dc.subjectCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia Elétrica-
Título: dc.titleReconstrução de imagens de ultrassom através de problemas inversos usando processamento paralelo em GPUs-
Título: dc.titleUltrasound images reconstruction through inverse problems using parallel computing on GPUs-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
Aparece nas coleções:Repositorio Institucional da UTFPR - RIUT

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