核心概念
本文提出了一個基於Nvidia CLARA AGX的GPU加速便攜式超聲波成像管線原型,實現了高幀率平面波發射、GPU加速的多種先進波束形成算法,並展示了其在體外和體內成像實驗中的可行性和有效性。
摘要
本文提出了一個基於Nvidia CLARA AGX的GPU加速便攜式超聲波成像管線原型。該管線包括:
- 使用可編程手持式開放平台進行非定向平面波發射,支持128通道發射和64通道接收。
- 將接收到的原始數據通過主機系統傳輸到Nvidia CLARA AGX開發平台進行加速成像。
- 在GPU上實現了傳統的延遲和疊加(DAS)波束形成器,以及兩種自適應非線性波束形成器(pDAS和BB-DMAS)和兩種基於傅里葉的技術(Lu's和Stolt's f-k遷移)。
- 通過體外幻像實驗和初步的體內掃描,評估了整個管線的可行性和成像性能。
- 使用標準對比度和分辨率指標量化了成像質量,與CPU實現相當。
- 對不同大小的成像網格,實現的波束形成器的執行速度也進行了調查,與CPU實現相比,最高可達180倍的加速。
- 由於使用了Nvidia CLARA AGX,未來有可能輕鬆地將在線/主動學習方法納入該管線。
統計資料
使用非定向平面波發射,支持128通道發射和64通道接收。
原始數據採樣頻率為50 MHz,10位精度。
GPU加速實現的波束形成器相比CPU實現,最高可達180倍的加速。