[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

权利要求书

1.一种基于GPU的快速重建成像方法，其特征在于，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，将具有对称轴属性的维度下的数据集合存储前置，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；

在每一第一线程下均会同步进行多个LOR的同一位置数据进行计算，将所有线程下获得的计算结果加和以获得每一LOR对应的第一中间结果，依次执行各个任务并合并获得第一处理结果；

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；

基于所述第一处理数据获得方向特征集合，每一第二线程均处理各个方向特征集合数据段中唯一位置的数据，将各个线程及任务处理数据加和以获得各个方向特征集合对应的计算结果，第二任务集合每一任务完成后在第二共享内存地址下更新，获得第二处理结果；

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。

2.根据权利要求1所述重建成像方法，其特征在于，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；

在第一任务集合下的任一任务下，基于所述第一基础数据和预设第一函数采用第一线程集合对一像素子集合进行多线程同步计算，将各个线程对应的计算结果累加获得第一中间结果；

依次执行第一任务集合中各个任务，并将各个任务对应的计算结果合并，以获得第一处理结果。

3.根据权利要求2所述重建成像方法，其特征在于，所述基于所述第一基础数据和预设第一函数采用第一线程集合对一像素子集合进行多线程同步计算，将各个线程对应的计算结果累加获得第一中间结果，包括以下：

根据所述第一处理数据获取具有对称轴属性的维度数据；

获取所述第一处理数据在所述具有对称轴属性的维度数据对应的维度下的权重，并在每一线程下根据所述权重与所述第一基础数据的乘积获得各个线程对应的计算结果；将各个线程下对应的计算结果累加获得第一中间结果。

4.根据权利要求2所述重建成像方法，其特征在于，所述在所述第一共享内存地址下对所述第一处理结果进行归约处理，获得正向投影结果，包括以下：

在所述第一共享内存地址下，采用预设归约算法基于所述第一处理数据进行维度加和，获得正向投影结果。