Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/14422
Título: Avaliação de desempenho na reconstrução de imagens 2D de tomografia computadorizada utilizando programação massivamente paralela CUDA
Título(s) alternativo(s): Performace evaluation in the reconstruction of 2D images of computed tomography using massively parallel programming
Performace evaluation in the reconstruction of 2D images of computed tomography using massively parallel programming
Autor(es): Cordeiro, Alexssandro Ferreira
Cordeiro, Alexssandro Ferreira
Orientador(es): Silva, Hamilton Pereira da
Palavras-chave: Computação de alto desempenho
Computação gráfica
Processamento de imagens
High performance computing
Computer graphics
Image processing
Data do documento: 6-Jun-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Medianeira
Referência: CORDEIRO, Alexssandro Ferreira. Avaliação de desempenho na reconstrução de imagens 2D de tomografia computadorizada utilizando programação massivamente paralela CUDA. 2017. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Ciência da Computação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2017.
Resumo: O presente estudo apresenta uma análise e avaliação do desempenho na reconstrução de imagens 2D de tomografia computadorizada, utilizando uma abordagem massivamente paralela em uma GPU aplicando a tecnologia CUDA, comparando com uma abordagem paralela e sequencial em uma CPU convencional. Foi avaliada a qualidade das imagens geradas utilizando as métricas de avaliação relação sinal ruído de pico (PSNR), método utilizado para verificar as diferenças dos pixels por meio do erro quadrático médio (MSE); E pelo método do índice da semelhança estrutural (SSIM), utilizado para verificar a semelhança das imagens a partir da perda de luminância, correlação, distorção e distorção de contraste. Também foram analisadas as reconstruções com os tipos de dados Float 32 bits e Double 64 bits, a fim de validar o desempenho e a qualidade das imagens geradas com o aumento das casas decimais. As reconstruções das imagens de tomografia computadorizada 2D foram realizadas por meio do algoritmo Filtered Back Projection (FBP) ou Retroprojeção filtrada, utilizando a transformada de Radon e o filtro de convolução para retirada de ruídos da imagem. Os resultados apontam que a GPU no tipo de dados Float 32 bits , tem o melhor desempenho dentre as abordagens utilizadas. Em Double 64 bits a abordagem da CPU paralela obteve um melhor desempenho em comparação a GPU, porém a GPU manteve-se com valores próximos a abordagem da CPU paralela.
Abstract: The present study presents an analysis and evaluation of the performance in the reconstruction of 2D images of computed tomography, using a massively parallel approach in a GPU applying CUDA technology, comparing with a parallel and sequential approach in a conventional CPU. The quality of the generated images was evaluated using the Peak Noise Ratio (PSNR) evaluation metrics, method used to verify the pixel differences through the mean square error (MSE); And by the structural similarity index (SSIM) method, used to verify the similarity of the images from loss of luminance, correlation, distortion and contrast distortion. We also analyzed the reconstructions with the Float 32 bits and Double 64 bits data types to validate the performance and quality of the generated images with the increase of the decimal places. Reconstructions of 2D computed tomography images were performed using the Filtered Back Projection (FBP) algorithm, using the Radon transform and convolution filter to remove image noise. The results indicate that the GPU in the Float 32 bits data type has the best performance among the approaches used. In Double 64 bits the parallel CPU approach performed better in comparison to GPU, but the GPU remained close to parallel CPU approach.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/14422
Aparece nas coleções:MD - Ciência da Computação

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
MD_COCIC_2017_1_01.pdfavaliacaodesempenhoreconstrucaoimagens3,95 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.