一种基于GPU的改进光线投射算法

作     者：张阿关 蒋慧琴 马岭 杨晓鹏 刘玉敏 ZHANG A-guan JIANG Hui-qin MA Ling YANG Xiao-peng LIU Yu-min

作者机构：郑州大学信息工程学院河南郑州450001 郑州市医疗信息化工程技术研究中心河南郑州450001 郑州大学第一附属医院河南郑州450001 郑州大学商学院河南郑州450001 

出 版 物：《计算机工程与科学》 (Computer Engineering & Science)

年 卷 期：2017年第39卷第1期

页      面：145-150页

学科分类：08[工学] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(61271146) 河南省科技型中小企业创新资金(132203210030) 

主　　题：GPU编程 光线投射 重采样点 快速插值 CT图像 

摘      要：针对传统光线投射算法计算量大、速度慢、在没有硬件加速情况下难以实时重建的问题,提出了一种基于GPU编程的快速计算重采样点值的光线投射算法。首先,设计一个GPU程序确定投射光线的终点与方向;其次,采用加速度步长采样方法确定重采样点的位置并利用快速复合插值方法计算重采样点的颜色值;最后,采用不透明度提前截止法进一步加速重建过程。实验结果表明,该方法计算复杂度低、执行效率高。在保证重建图像质量的同时,与现有基于CPU的光线投射算法相比,重建速度提高6倍,与基于GPU的传统光线投射算法相比,速度提高2倍。