一种高精度实时超声图像扫描变换方法技术

本发明专利技术公开了一种高精度实时超声图像扫描变换方法，使用基于ＧＰＵ的并行计算架构和ＳＩＭＤ矢量运算，通过绘制合适的代理几何模型，将扫描变换模块中的坐标变换和图像插值算法全部放在ＧＰＵ中作３２位浮点数高精度计算，同时使用优化的高精度的双三次插值算法，获得更平滑的图像质量。本发明专利技术可以在目前普通中低档显卡上，对５１２条线数据，每条线上１０２４个采样点这样大规模的数据，达到每秒钟６０帧以上的扫描变换速度，可以充分挖掘利用当代ＧＰＵ所提供的强大的并行计算能力，从而将传统的扫描变换模块升级为下一代高保真的扫描变换模块。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种高精度实时超声图像扫描变换方法，其特征在于，步骤如下：　步骤１：获取超声探头所采集的每帧图像，由ＬＮ条线数据组成，形成一个扇形，内径为ｒ，外径为ｒ＋ｌ，第１条线数据和第ＬＮ条线数据所夹的圆心角为２θ，ＬＮ条线数据为等角度采样，每条采样线上有ＰＮ个采样点，为等距离采样。将所述每帧图像作为二维纹理传输至ＧＰＵ显存，并保存为线数据纹理；　步骤２：生成代理几何模型并绘制，包括：　使用六边形ＡＢＱＲＨＧ作为代理几何模型，其顶点坐标分别为：　（Ａ↓［ｘ］，Ａ↓利用ＧＰＵ的ＳＩＭＤ矢量计算指令，计算得到一个长度为４的矢量ｔｅｍｐ＝（〈ｖ１.ｆ１〉，〈ｖ２.ｆ１〉，〈ｖ３.ｆ１〉，〈ｖ４.ｆ１〉），〈.〉表示矢量点积计算；　利用ＧＰＵ的ＳＩＭＤ矢量计算指令，计算待求的采样值Ｉ↓［ｖａｌ］＝〈ｔｅｍｐ.ｆ２〉；　最后，将采样值Ｉ↓［ｖａｌ］输出至显示器的（ｘ，ｙ）坐标处显示。［ｙ］）＝（－ｒｓｉｎθ，ｒｃｏｓθ）　（Ｂ↓［ｘ］，Ｂ↓［ｙ］）＝（－（ｒ＋ｌ）ｓｉｎθ，（ｒ＋ｌ）ｃｏｓθ）　（Ｑ↓［ｘ］，Ｑ↓［ｙ］）＝（－（ｒ＋ｌ）ｓｉｎθ，ｒ＋ｌ）　（Ｒ↓［ｘ］，Ｒ↓［ｙ］）＝（（ｒ＋ｌ）ｓｉｎθ，ｒ＋ｌ）　（Ｈ↓［ｘ］，Ｈ↓［ｙ］）＝（（ｒ＋ｌ）ｓｉｎθ，（ｒ＋ｌ）ｃｏｓθ）　（Ｇ↓［ｘ］，Ｇ↓［ｙ］）＝（ｒｓｉｎθ，ｒｃｏｓθ）　其中Ａ和Ｇ、Ｂ和Ｈ、Ｑ和Ｒ的ｘ坐标相反，ｙ坐标相同，因此只需计算Ａ、Ｂ、Ｑ三个点的坐标，其它三个点的坐标根据上述关系求得；　将六边形ＡＢＱＲＨＧ使用三角带形式分解为四个三角形，顶点顺序为Ｇ，Ｈ，Ａ，Ｒ，Ｂ，Ｑ，三角形分别为：ＧＨＡ、ＨＡＲ、ＡＲＢ和ＲＢＱ；　使用ＯｐｅｎＧＬ或者ＤｉｒｅｃｔＸ的ＡＰＩ函数绘制三角带；　步骤３：在ＧＰＵ中对代理模型绘制后的每个光栅点（Ｆｒａｇｍｅｎｔ）计算坐标变换，包括：　将代理模型绘制后的每个光栅点从显示器的直角坐标（ｘ，ｙ）转换为所述线数据纹理所在的极坐标（ｓ，ｔ），计算公式为：ｓ＝（＊＊＊－ｒ）（ＰＮ－１）／ｌ，ｔ＝（ａｒｃｔａｎ（ｘ／ｙ）＋θ）（ＬＮ－１）／２θ，其中ｔ代表在第ｔ条线数据上，ｓ代表在线数据的第ｓ个采样点上；　判断（ｓ，ｔ）是否满足０≤ｔ≤（ＬＮ－１）且０≤ｓ≤（ＰＮ－１），如果不满足则终止计算；　步骤４：在ＧＰＵ中计算双三次图像插值，包括：　在－２＜ｕ＜２的区间上取ＮＸ个离散的三次多项式ｆ（ｕ）的非零值，ＮＸ为２的正整数次方，用一维纹理传输至ＧＰＵ显...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明昌，莫善珏，
申请(专利权)人：无锡祥生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]