[发明专利]一种基于GPU的OCT成像方法及系统

权利要求书

1.一种基于GPU的OCT成像方法，其特征在于，其包括以下步骤：

在CPU主机端分配一固定内存存放采集的原始干涉信号数据；

GPU设备端访问所述CPU主机端，获取GPU变量并对其进行单次设备初始化；

重复所述GPU变量获取和所述单次设备初始化，直至停止采集；

所述CPU主机端显示图像；所述GPU设备端采用C++类的析构函数完成GPU设备内存的自动释放；

其中，所述单次设备初始化包括：

采用C++类的构造函数对所述GPU变量分配GPU设备内存；

创建第一异步流绑定第一cuFFT plan，创建第二异步流绑定第二cuFFT plan；将B-Scan图像高度的每一帧数据按先后顺序依次分为第一帧和第二帧；所述第一异步流对应所述第一帧，所述第二异步流对应所述第二帧，并行交替执行数据传入、数据处理以及传出图像数据给所述CPU主机端；

所述并行交替执行，包括以下步骤：

当所述第一异步流在所述GPU设备端上执行将当前帧的所述第一帧数据进行所述数据处理时，所述第二异步流并行执行将当前帧的所述第二帧从所述CPU主机端传入所述GPU设备端；

当所述第二异步流在所述GPU设备在设备端上执行将当前帧的所述第二帧数据进行所述数据处理时，所述第一异步流并行执行将下一帧的所述第一帧数据从所述CPU主机端传入所述GPU设备端；

所述固定内存的大小为B-Scan图像宽度×B-Scan图像高度×2字节；所述B-Scan图像宽度为每次进行A-Scan的点数，所述B-Scan图像高度为包含所述A-Scan的行数。

2.如权利要求1所述的基于GPU的OCT成像方法，其特征在于，所述GPU变量至少包括所述原始干涉信号数据、所述传出图像数据以及中间变量，所述中间变量至少包括设备端变量、数组常量、异步流、cuFFT资源。

3.如权利要求1所述的基于GPU的OCT成像方法，其特征在于，所述数据处理包括依次的补零、加窗、FFT、取对数、归一化和极坐标变换。

4.如权利要求3所述的基于GPU的OCT成像方法，其特征在于，所述数据处理还包括：

为所述B-Scan图像的每一个像素点创建一个线程，并且利用static关键字进行修饰。

5.一种基于GPU的OCT成像系统，该系统基于如权利要求1-4任一项所述的基于GPU的OCT成像方法进行OCT成像，其特征在于，其包括：

CPU主机端，其用于分配一固定内存存放采集的原始干涉信号数据、显示图像；

GPU设备端，其通过访问所述CPU主机端获取GPU变量并对其进行单次设备初始化，重复所述GPU变量获取和所述单次设备初始化，直至停止采集；

其中，所述GPU设备端还采用C++类的析构函数完成GPU设备内存的自动释放；

所述单次设备初始化包括：

采用C++类的构造函数对所述GPU变量分配GPU设备内存；

创建第一异步流绑定第一cuFFT plan，创建第二异步流绑定第二cuFFT plan；将B-Scan图像高度的每一帧数据按先后顺序依次分为第一帧和第二帧；所述第一异步流对应所述第一帧，所述第二异步流对应所述第二帧，并行交替执行数据传入、数据处理以及传出图像数据给所述CPU主机端；

所述GPU设备端还包括：

内存释放模块，其用于GPU设备内存的自动释放；

单次设备初始化模块，其包括内存分配单元、异步流创建单元；所述内存分配单元采用C++类的构造函数对所述GPU变量分配所述GPU设备内存；所述异步流创建单元用于创建第一异步流绑定第一cuFFT plan，创建第二异步流绑定第二cuFFT plan；

所述固定内存的大小为B-Scan图像宽度×B-Scan图像高度×2字节；所述B-Scan图像宽度为每次进行A-Scan的点数，所述B-Scan图像高度为包含所述A-Scan的行数。

6.如权利要求5所述的基于GPU的OCT成像系统，其特征在于，所述单次设备初始化模块还包括：

补零单元，其用于对传入所述GPU设备端的数据进行补零处理；

加窗单元，其用于对补零后的数据进行加窗处理；

FFT单元，其用于对加窗处理后的数据进行FFT变换；

取对数单元，其用于对FFT变换后的数据进行取对数处理；

归一化单元，其用于对取对数处理后的数据进行归一化处理；

极坐标单元，其用于对归一化处理后的数据进行极坐标变换处理。