GPU-based acceleration and mesh optimization of finite-element-method-based quantitative photoacoustic tomography: a step towards clinical applications

计算机科学 有限元法 成像体模 迭代重建 断层摄影术 加速度 图形处理单元 计算科学 图像质量 自适应网格优化 重建算法 计算 算法 计算机视觉 光学 图像(数学) 并行计算 物理 热力学 经典力学
作者
Tianqi Shan,Jin Qi,Max Jiang,Huabei Jiang
出处
期刊:Applied optics [The Optical Society]
卷期号:56 (15): 4426-4426 被引量:19
标识
DOI:10.1364/ao.56.004426
摘要

Finite element method (FEM)-based time-domain quantitative photoacoustic tomography (TD-qPAT) is a powerful approach, as it provides highly accurate quantitative imaging capability by recovering absolute tissue absorption coefficients for functional imaging. However, this approach is extremely computationally demanding, and requires days for the reconstruction of one set of images, making it impractical to be used in clinical applications, where a large amount of data needs to be processed in a limited time scale. To address this challenge, here we present a graphic processing unit (GPU)-based parallelization method to accelerate the image reconstruction using FEM-based TD-qPAT. In addition, to further optimize FEM-based TD-qPAT reconstruction, an adaptive meshing technique, along with mesh density optimization, is adopted. Phantom experimental data are used in our study to evaluate the GPU-based TD-qPAT algorithm, as well as the adaptive meshing technique. The results show that our new approach can considerably reduce the computation time by at least 136-fold over the current central processing unit (CPU)-based algorithm. The quality of image reconstruction is also improved significantly when adaptive meshing and mesh density optimization are applied.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
顺心的惜蕊完成签到 ,获得积分10
1秒前
cccJF发布了新的文献求助10
1秒前
深情安青应助yy采纳,获得10
1秒前
2秒前
3秒前
3秒前
DY发布了新的文献求助10
4秒前
宋佳完成签到,获得积分10
5秒前
第一张发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
zzz完成签到 ,获得积分10
7秒前
hexiaoyu发布了新的文献求助10
7秒前
iNk应助XIAONIE25采纳,获得20
8秒前
充电宝应助眼睛大大米采纳,获得10
8秒前
鱼鱼发布了新的文献求助10
9秒前
trista完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
第一张完成签到,获得积分10
11秒前
Giirunnermoo发布了新的文献求助10
11秒前
传奇3应助幼汁汁鬼鬼采纳,获得10
14秒前
CHH发布了新的文献求助10
16秒前
samosa发布了新的文献求助10
17秒前
小闪光完成签到 ,获得积分10
17秒前
Foremelon发布了新的文献求助10
17秒前
酷波er应助骆靖采纳,获得10
17秒前
香菜大姐完成签到,获得积分10
20秒前
欢欢子完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
一个好人完成签到,获得积分10
21秒前
奋斗醉冬完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
乘数完成签到,获得积分10
24秒前
vergegung发布了新的文献求助10
26秒前
薛wen晶完成签到 ,获得积分10
27秒前
28秒前
DY完成签到,获得积分10
28秒前
111完成签到 ,获得积分10
30秒前
Cindy发布了新的文献求助10
31秒前
没得完成签到 ,获得积分10
31秒前
32秒前
高分求助中
Evolution 10000
ISSN 2159-8274 EISSN 2159-8290 1000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
The Kinetic Nitration and Basicity of 1,2,4-Triazol-5-ones 440
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3159888
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2810893
关于积分的说明 7889801
捐赠科研通 2469910
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1315243
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630761
版权声明 602012