Show simple item record

Acceleration of Photoacoustic Imaging

dc.contributor.advisorJaroš, Jiříen
dc.contributor.authorNedeljković, Savaen
dc.date.accessioned2020-07-20T19:57:52Z
dc.date.available2020-07-20T19:57:52Z
dc.date.created2020cs
dc.identifier.citationNEDELJKOVIĆ, S. Akcelerace fotoakustického snímkování [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2020.cs
dc.identifier.other129266cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/192448
dc.description.abstractHlavním cílem této práce je navrhnout novu metodu rekonstrukce obrazu z dat fotoakustického snímkování. Fotoakustické snímkování je velmi populární neinvazivní metoda snímkování založená na detekování ultrazvukových vln vyvolaných laserovým paprskem. Proces snímkování generuje velké množství dat, a kvůli tomu je proces rekonstrukce obrazu velmi časově náročný. Táto práce demonstruje proces rekonstrukce obrazu pomocí zpětné projekce, algoritmu který je dostatečně jednoduchý na přizpůsobení moderním architekturám procesorů umožňující různé způsoby optimalizovaného výpočtu. Dvě různé variantu algoritmu byly navrženy: z pohledu pixelu a z pohledu senzoru, který detekuje ultrazvukové vlny. Obě varianty byly implementovány třemi různými způsoby: pomocí vektorového paralelismu, vláknového paralelismu a paralelismu na grafické karetě (GPU). Všechny 3 implementace obou variant algoritmu byly testovány a výsledky byly srovnány s výsledkem rekonstrukce algoritmu reverzního času, přesnějšího ale mnohokrát pomalejšího algoritmu. Výsledky ukázaly, že GPU paralelismus nabízí nejrychlejší výpočet, cca. 200 krát rychlejší než u algoritmu reverzního času, a proto se dá použit i v aplikacích pracující v reálném čase.en
dc.description.abstractThe goal of this thesis is to provide a new method of image reconstruction out of data generated using Photo-Acoustic imaging. Photo-Acoustic imaging is a very popular biomedical in-vivo imaging modality based on the non-invasive laser-induced generation of ultrasound waves recorded by the acoustic sensors, during which very large amounts of data are generated. The amount of data makes the image reconstruction process very time-consuming. This thesis demonstrates image reconstruction using Back-Projection, an algorithm that is simple enough to be optimized for execution on modern accelerated processor architectures. Two versions of this algorithm are designed: from the perspective of the pixel and from the perspective of the sensor. Both versions are implemented using 3 different execution acceleration methods: vector-level parallelism, thread-level parallelism, and parallelism on the Graphical Processing Unit (GPU). All 3 implementations of both algorithm versions are tested and their results are compared to the much slower but more accurate Time-Reversal reconstruction method. The results have shown that the GPU parallelism implementation offers the fastest execution, which is faster more than 200 times on average compared to the Time-Reversal method. This possibly makes it suitable even for real-time applications.cs
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologiícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectfotoakustické snímkováníen
dc.subjectzpětná projekceen
dc.subjectGPUen
dc.subjectCUDAen
dc.subjectOpenMPen
dc.subjectvektorizaceen
dc.subjectvláknový paralelismusen
dc.subjectPhoto-Acoustic Imagingcs
dc.subjectBack-Projectioncs
dc.subjectGPUcs
dc.subjectCUDAcs
dc.subjectOpenMPcs
dc.subjectVectorizationcs
dc.subjectMulti-threadingcs
dc.titleAkcelerace fotoakustického snímkováníen
dc.title.alternativeAcceleration of Photoacoustic Imagingcs
dc.typeTextcs
dcterms.dateAccepted2020-07-16cs
dcterms.modified2020-07-17-14:44:24cs
thesis.disciplineBezpečnost informačních technologiícs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. Ústav počítačových systémůcs
thesis.levelInženýrskýcs
thesis.nameIng.cs
sync.item.dbid129266en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2020.07.20 21:57:51en
sync.item.modts2020.07.18 08:15:12en
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta informačních technologiícs
dc.contributor.refereeBordovský, Gabrielen
dc.description.markFcs
dc.type.drivermasterThesisen
dc.type.evskpdiplomová prácecs
but.committeeprof. Ing. Martin Drahanský, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Martin Čadík, Ph.D. (místopředseda) Ing. Ondřej Lengál, Ph.D. (člen) Mgr. Kamil Malinka, Ph.D. (člen) Ing. Libor Polčák, Ph.D. (člen) Ing. Vladimír Veselý, Ph.D. (člen)cs
but.defenceStudent nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Oponent hodnotil práci stupněm 4F, protože práce je podle jeho názoru nedokončená. Student nedokázal vyvrátit výtky oponenta. Komise shledala nedostatky práce natolik závažné, že se práci rozhodla hodnotit jako nevyhovující. Otázky u obhajoby: - Which version of the proposed back-projection approaches has been used for the testing and what hardware was used for the testing? - Images in the technical report are reconstructed using a grid of a size of 1024^2 grid points. What are the memory requirements for such reconstruction? Can you approximate the requirements for a 3D version of the used algorithm with a similar spatial resolution (1024^3)?cs
but.resultpráce nebyla úspěšně obhájenacs
but.programInformační technologiecs
but.jazykangličtina (English)


Files in this item

Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record