專利名稱：一種利用gpu加速cr/dr/ct圖像顯示及圖像處理的方法及專用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)學(xué)圖像顯示領(lǐng)域，是一種用于PACS客戶端利用圖形處理器 GPU (graphics processing unit)的加速CR/DR/CT圖像顯示及處理的方法及專 用設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有PACS系統(tǒng)，因?yàn)閳D像顯示采用的是早期的圖形設(shè)備接口 GDI(Graghic Deice Interface),由于GDI在功能上有限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)在PACS客戶端上醫(yī) 生常用的圖像操作的硬件加速；在原先CR/DR/CT圖像顯示及圖像處理技術(shù) 中，使用PC的CPU進(jìn)行圖像處理，然后傳送的顯存，等待顯示，但由于CPU 同時(shí)還負(fù)擔(dān)其他進(jìn)程的運(yùn)行，而醫(yī)生常用的CR/DR圖像數(shù)據(jù)量較大，CPU因 此處于滿負(fù)荷運(yùn)作，降低了出片的速率，影響醫(yī)生的工作效率；另外，原先 技術(shù)中的系統(tǒng)固定管線所默認(rèn)的光照處理，顯示速度較慢，對(duì)醫(yī)生閱片會(huì)產(chǎn) 生負(fù)面干擾；原先技術(shù)中的顯示體位置設(shè)置，缺乏靈活性，且不利于后期擴(kuò) 展自定義操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種利用GPU加速CR/DR/CT圖像顯示及 圖像處理的方法及專用設(shè)備，利用GPU的處理能力，加速CR/DR圖像的顯示， 利用GPU完成CR/DR圖像的縮放、旋轉(zhuǎn)、局部放大、窗寬窗位調(diào)整等處理工 作，達(dá)到加速處理日常閱片工作的目的；同時(shí)，提供相應(yīng)的接口，讓自行編寫 的處理程序能夠應(yīng)用在已顯示圖像上，達(dá)到高速實(shí)驗(yàn)圖像分割、配準(zhǔn)等函數(shù)功 能的目的。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供提供一種利用GPU加速CR/DR/CT圖 像顯示及圖像處理的方法，包括以下步驟
a) 從PACS系統(tǒng)的圖像服務(wù)器或者CR/DR/CT的工作站獲取10位無(wú)符號(hào)的 DIC0M醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)；
b) 將獲取的10位無(wú)符號(hào)的DICOM醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為GPU所使用的 R10G10B10A2—UINT格式16位圖像紋理數(shù)據(jù)；
c) 判斷圖像紋理數(shù)據(jù)的大小是否為2n倍，如果是，則不調(diào)整圖像；否 則，將圖像大小調(diào)整為大于原始尺寸的最小2n倍圖像；
d) 判斷當(dāng)前系統(tǒng)DIRECTX版本，如果小于DIRECTX 10版本， 一張紋理不 能存儲(chǔ)CR/DR的圖像，將紋理切分為多塊小紋理陣列，根據(jù)切分的紋理陣列， 設(shè)置面片陣列，將小紋理切片分別貼于對(duì)應(yīng)的面片上；如果是DIRECTX 10或 者DIRECTX IO以上版本， 一張紋理能夠存儲(chǔ)CR/DR的圖像，設(shè)置單塊面片， 將圖像紋理貼于表面；
e) 根據(jù)GPU的處理能力，具體顯示體的設(shè)置，對(duì)紋理圖像數(shù)據(jù)用基于GPU 的像素處理程序進(jìn)行實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像窗寬窗位的設(shè)置，醫(yī)學(xué)圖像的負(fù)片處理；或 者對(duì)現(xiàn)實(shí)的醫(yī)學(xué)圖像，利用基于GPU的頂點(diǎn)處理程序?qū)崿F(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像的移動(dòng)、 醫(yī)學(xué)圖像的縮放、醫(yī)學(xué)圖像的旋轉(zhuǎn)、醫(yī)學(xué)圖像的翻轉(zhuǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述方法，需要專門的設(shè)備，包括a) PC電腦一臺(tái)，安裝有支持 DX10標(biāo)準(zhǔn)的顯卡及驅(qū)動(dòng)，WindowsXP操作系統(tǒng)或者WindowsVista Professional版本操作系統(tǒng)，具備DX10功能；軟件部分包括有醫(yī)學(xué)圖像數(shù) 據(jù)讀取模塊，基于GPU的數(shù)據(jù)圖像預(yù)處理模塊，顯示體設(shè)置模塊，基于GPU 的圖像濾波模塊，基于GPU的圖像紋理設(shè)置模塊，基于GPU的圖像處理模塊; b) CR/DR工作站或者PACS服務(wù)器；其中，PC電腦鏈接著CR/DR工作站或者 PACS服務(wù)器。
采用上述這種利用GPU加速CR/DR/CT圖像顯示及圖像處理的方法，由于 PC電腦軟件中，包括了醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)讀取模塊，基于GPU的數(shù)據(jù)圖像預(yù)處理模塊，顯示體設(shè)置模塊，基于GPU的圖像濾波模塊，基于GPU的圖像紋理設(shè) 置模塊，基于GPU的圖像處理模塊;其中，GPU (Graphic Processing Unit， 圖形處理器)是相對(duì)于CPU的一個(gè)概念，在現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)中，特別是在圖像 工作站，部分游戲的發(fā)燒友的家用電腦中，圖形的處理變得越來(lái)越重要，需 要一個(gè)專門的圖形的核心處理器。GPU是顯示卡的"心臟"，也就相當(dāng)于CPU 在電腦運(yùn)行中的核心作用，它決定了該顯卡的檔次和大部分性能，同時(shí)也是 2D顯示卡和3D顯示卡的區(qū)別依據(jù)；2D顯示芯片在處理3D圖像和特效時(shí)主要 依賴CPU的處理能力，稱為"軟加速"；3D顯示芯片是將三維圖像和特效處 理功能集中在顯示芯片內(nèi)，也即所謂的"硬件加速"功能，初期的GPU只是 硬件上簡(jiǎn)單支持T&L (Transform and Lighting,多邊形轉(zhuǎn)換與光源處理) 的顯示芯片，隨著顯示技術(shù)的飛速發(fā)展，GPU的功能己經(jīng)不再是固定管線， shader概念的提出，讓GPU可以依據(jù)制定的程序?qū)旤c(diǎn)和像素進(jìn)行處理，而 發(fā)展到SM4.0 (shader model)規(guī)格的DX10級(jí)別的顯卡，更是以統(tǒng)一渲染架 構(gòu)將頂點(diǎn)渲染器和像素渲染器整合在一起，對(duì)程序指令的最大數(shù)目從512條 增加到了 64000條;暫存器數(shù)量也從原先的32個(gè)增加到t^人的4096個(gè)，讓 GPU可以處理更多原本需要CPU處理的程序，也讓軟件工程師能夠以更便利 的方式利用GPU處理非圖形數(shù)據(jù)。而對(duì)紋理的支持也達(dá)到了最大8096*8096， 己經(jīng)超過了 CR/DR圖形的尺寸，使得以一張紋理存儲(chǔ)CR/DR的圖像成為可能。 為了便于操縱GPU的特殊指令，出現(xiàn)了一些列的高級(jí)描影語(yǔ)言，這些語(yǔ) 言工具能夠讓用戶編寫類似C的代碼，隨后編譯轉(zhuǎn)換成GPU的shader指令。 這些工具整合了可以直接映射到GPU的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)并行編程構(gòu)造；經(jīng)GPU存儲(chǔ) 和操作的數(shù)據(jù)被形象地比喻成"流"(stream),類似于標(biāo)準(zhǔn)C中的數(shù)組；核 心(Kernel)是在流上操作的函數(shù)，在一系列輸入流上調(diào)用一個(gè)核心函數(shù)意 味著在流元素上實(shí)施了隱含的循環(huán)，即對(duì)每一個(gè)流元素調(diào)用核心體。在線性 代數(shù)求解、快速傅立葉轉(zhuǎn)換、光線追蹤這些問題的處理上，利用GPU的處理 能力，在相同高速緩存、相同CPU指令優(yōu)化條件下，速度提升高達(dá)7倍之多。本發(fā)明的實(shí)施,取代了傳統(tǒng)的CPU對(duì)圖像數(shù)據(jù)的操作，通過將CR圖像數(shù)據(jù) 直接傳送給GPU，使GPU能更有效的處理數(shù)據(jù).本發(fā)明的實(shí)施減少了總線通信 量CPU的負(fù)載，縮短了 CR圖像顯示級(jí)變換操作呈現(xiàn)的時(shí)間。
其中，限定具體的圖像數(shù)據(jù)以及轉(zhuǎn)換的紋理數(shù)據(jù)的具體要求，是將10位 無(wú)符號(hào)的DIC0M圖像數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為GPU所使用的R10G10B10A2—UINT格式紋理 數(shù)據(jù)，因?yàn)獒t(yī)學(xué)圖像的特殊性，數(shù)據(jù)以10位無(wú)符號(hào)數(shù)存儲(chǔ)，為了保證其細(xì)節(jié) 不被遺漏，在上述方案中，所有數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)為DXGI一FORMAT一R10G10B10A2一UINT 格式紋理，通過上述具體的限制，能保證圖像數(shù)據(jù)的合理轉(zhuǎn)換。
圖像紋理的組織是采取單張紋理存儲(chǔ)圖像或多張紋理分別存儲(chǔ)部分圖像 的方式，并同時(shí)決定圖像紋理所依附的方形面片數(shù)量及其組織，能保證圖像 紋理不被系統(tǒng)默認(rèn)的采樣函數(shù)誤處理，在程序的運(yùn)行過程中，均拋棄固定管 線中的投影變換、矩陣變換和光照變換，采用自定義的vertex shader和pixel shader對(duì)圖像移動(dòng)、縮放、旋轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)操作所需的頂點(diǎn)變換和窗寬窗位調(diào)整、 負(fù)片調(diào)整等操作所需的像素處理進(jìn)行處理。
自定義的像素處理程序(pixel shader)，對(duì)圖像的窗寬窗位，負(fù)片操作 進(jìn)行處理，能加快顯示速度，同時(shí)取代系統(tǒng)固定管線所默認(rèn)的光照處理，防 止對(duì)醫(yī)生閱片產(chǎn)生負(fù)面干擾，用pixel shader取代了傳統(tǒng)的基于GDI顯示的方 案中負(fù)責(zé)處理圖像數(shù)據(jù)的CPU的工作，有利于提高系統(tǒng)整體效率。
具體顯示體的設(shè)置，使用的是自定義的頂點(diǎn)處理程序(vertex shader) 處理醫(yī)學(xué)圖像的移動(dòng)、縮放、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)等常見操作；因?yàn)椴捎昧烁叨褥`活 的shader程序，可以后期擴(kuò)展入更多自定義的操作，如圖像邊緣強(qiáng)化，圖像 區(qū)域分割，圖像偽彩色顯示等功能，可以作為擴(kuò)充函數(shù)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)一步說明
圖1是本發(fā)明一種利用GPU加速CR/DR/CT圖像顯示及圖像處理的方法的具體流程圖2是本發(fā)明一種利用GPU加速CR/DR/CT圖像顯示及圖像處理的方法需 要的專門設(shè)備的具體布置圖。
具體實(shí)施例方式
如圖l、圖2所示，本發(fā)明一種利用GPU加速CR/DR/CT圖像顯示及圖像 處理的方法需要的專門設(shè)備，包括a) PC電腦1一臺(tái)，PC電腦1具有顯示 屏幕11， PC電腦1中安裝有支持DX10標(biāo)準(zhǔn)的顯卡及驅(qū)動(dòng)，WindowsXP操作 系統(tǒng)或者WindowsVista Professional版本操作系統(tǒng)，具備DXIO功能；軟件 部分包括有醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)讀取模塊，基于GPU的數(shù)據(jù)圖像預(yù)處理模塊，顯示 體設(shè)置模塊，基于GPU的圖像濾波模塊，基于GPU的圖像紋理設(shè)置模塊，基 于GPU的圖像處理模塊；b) CR/DR工作站21、 22或者PACS服務(wù)器31、 32、 33;其中，PC電腦1連接著CR/DR工作站21、 22或者PACS |艮務(wù)器31、 32、 33。
利用GPU加速CR/DR/CT圖像顯示及圖像處理的方法，通過如下步驟實(shí)現(xiàn)
a) 從PACS系統(tǒng)的圖像服務(wù)器或者CR/DR/CT的工作站獲取10位無(wú)符號(hào)的 DICOM醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)；
b) 將獲取的10位無(wú)符號(hào)的DICOM醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為GPU所使用的 R10G10B10A2—UINT格式16位圖像紋理數(shù)據(jù)；
c) 判斷圖像紋理數(shù)據(jù)的大小是否為2n倍，如果是，則不調(diào)整圖像；否 則，將圖像大小調(diào)整為大于原始尺寸的最小2n倍圖像；
d) 判斷當(dāng)前系統(tǒng)DIRECTX版本，如果小于DIRECTX 10版本， 一張紋理不 能存儲(chǔ)CR/DR的圖像，將紋理切分為多塊小紋理陣列，根據(jù)切分的紋理陣列， 設(shè)置面片陣列，將小紋理切片分別貼于對(duì)應(yīng)的面片上；如果是DIRECTX 10或 者DIRECTX IO以上版本， 一張紋理能夠存儲(chǔ)CR/DR的圖像，設(shè)置單塊面片， 將圖像紋理貼于表面；e)根據(jù)GPU的處理能力，具體顯示體的設(shè)置，對(duì)紋理圖像數(shù)據(jù)用基于GPU 的像素處理程序進(jìn)行實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像窗寬窗位的設(shè)置，醫(yī)學(xué)圖像的負(fù)片處理；或 者對(duì)現(xiàn)實(shí)的醫(yī)學(xué)圖像，利用基于GPU的頂點(diǎn)處理程序?qū)崿F(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像的移動(dòng)、 醫(yī)學(xué)圖像的縮放、醫(yī)學(xué)圖像的旋轉(zhuǎn)、醫(yī)學(xué)圖像的翻轉(zhuǎn)。
下面將按模塊更為詳細(xì)的描述本發(fā)明的技術(shù)方案
數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊
讀取DICOM數(shù)據(jù)到內(nèi)存，pDICOMImage[ilmagelndex]為指向存儲(chǔ)圖像內(nèi) 容的指針數(shù)組，ilmagelndex為圖像索引，取值為0到圖像數(shù)目-1。當(dāng)顯示圖 像為CR/DR時(shí)，ilmagelndex取0值，因?yàn)橥ǔR/DR—個(gè)序列只有一副圖 像。ilmageHeight， ilmageWidth為當(dāng)前顯示圖像的高度及寬度。
調(diào)用DirectX的IDirect3DDevice9: :GetDeviceCaps ( D3DCAPS9 * pCaps)函數(shù)獲取當(dāng)前GPU設(shè)備的最大材質(zhì)尺寸。函數(shù)參數(shù)為指向D3DCAPS9 結(jié)構(gòu)的指針。結(jié)構(gòu)中的MaxTextureWidth和MaxTextureHeight成員變量為 當(dāng)前設(shè)備支持的材質(zhì)的最大尺寸。
比較條件 1 : ilmageWidth〈MaxTextureWidth ， 條件 2 iImageHe i ght <MaxTextureHe i ght 。
條件1，條件2為真，真時(shí)調(diào)用CreateTexture2D建立大小為 MaxTextureWidth *MaxfextureHeight的2D紋理，其中每個(gè)紋理像素的RGB 分量均為DICOM文件的值，ALPHA分量為0。紋理圖像大于DICOM部分以0填 充。同時(shí)建立1個(gè)四邊形面片(RectPatch)。
條件1，條件2為真，假時(shí)調(diào)用CreateTexture2D建立大小為 MaxTextureWidth *MaxTextureHeight 的 2D 紋理，紋理數(shù)量為 ilmageheight/MaxTextureHeight+l， 同 時(shí) 建 立
ilmageheight/MaxTextureHeight +1四邊形面片，面片縱向排列。編號(hào)為i 的子紋理塊與編號(hào)為i的面片對(duì)應(yīng)。I取值為0到 ilmageheight/MaxTextureHeight。條件1,條件2為假，真時(shí)調(diào)用CreateTexture2D建立大小為 MaxTextureWidth *MaxTextureHeight 的 2D 紋理，紋理數(shù)量為 ilmageWidth/MaxTextureWidth+l， 同 時(shí) 建 立
ilmageWidth/MaxTextureWidth+l四邊形面片，面片橫向排列。編號(hào)為j的子 紋理塊與編號(hào)為j的面片對(duì)應(yīng)。J取值為0到ilmageWidth/MaxTextureWidth。
條件1，條件2為假，假時(shí)調(diào)用CreateTexture2D建立大小為 MaxTextureWidth *MaxTextureHeight 的 2D 紋理，紋理數(shù)量為 ( ilmageWidth/MaxTextureWidth+l ) *
( ilmageheight/MaxTextureHeight+l ) ， 同 時(shí) 建 立 (ilmageWidth/MaxTextureWidth+l)氺(ilmageheight/MaxTextureHeight+l 四邊形面片，面片呈網(wǎng)格排列。編號(hào)為(j， i)的紋理與編號(hào)為(j， i)的面 片對(duì)應(yīng)。J取值為0到ilmageWidth/MaxTextureWidth。 I取值為0到 iImagehe i ght/MaxTextureHe i ght 。
顯示環(huán)境準(zhǔn)備初始設(shè)置WorldMatrix世界變換矩陣，ViewMatirx視口 變換矩陣，ProjectMatrix透視變換矩陣，TransMatrix物體變換矩陣。建立 攝像機(jī)gCamera，其中g(shù)Camera. focus為攝像機(jī)初始位置，gCamera. Minfocus 和gCamera. Maxfocus分別為攝像機(jī)在攝像機(jī)方向上的最小位置和最大位置。 攝像機(jī)指向與面片法線方向相反。關(guān)閉固定管線的光照處理。設(shè)置 sampler—state的MipFilter = D3DTEXF—NONE; MinFilter = D3DTEXF—POINT; MagFilter = D3DTEXF_P0INT;
渲染場(chǎng)景，從系統(tǒng)讀取用戶輸入，根據(jù)輸入調(diào)用相應(yīng)的功能函數(shù)。
旋轉(zhuǎn)圖像的實(shí)現(xiàn)圖像旋轉(zhuǎn)通過以下verex shader指令段實(shí)現(xiàn)
oPos = mul( Pos， TransMatrix);
oPos= mul( oPos， WorldMatrix);
oPos二 mul( oPos， ViewMatrix);
oPos二 mul( oPos， ProjectMatrix);oTex = Tex;
其中oPos為Vertex shader輸出的頂點(diǎn)位置信息，其中oTex為Vertex shader輸出的材質(zhì)坐標(biāo)信息，旋轉(zhuǎn)圖形不改變每個(gè)頂點(diǎn)的材質(zhì)坐標(biāo)。 WorldMatrix為世界變換矩陣，ViewMatirx為視口變換矩陣，ProjectMatrix 為透視變換矩陣，TransMatrix為物體變換矩陣，本發(fā)明中，將2維圖像旋
轉(zhuǎn)映射為面片繞z軸旋轉(zhuǎn)，其格式為kose， sine, o, o; -sine, cose，
0， 0; 0， 0， 1， 0; 0， 0， 0， 1}
縮放圖像的實(shí)現(xiàn)圖像旋轉(zhuǎn)通過以下verex shader指令段實(shí)現(xiàn)
oPos 二 mul( Pos, TransMatrix);
oPos二 mul( oPos， WorldMatrix);
oPos= mul( oPos, ViewMatrix);
oPos= mul( oPos, ProjectMatrix);
oTex 二 Tex;
其中oPos為Vertex shader輸出的頂點(diǎn)位置信息，其中oTex為Vertex shader輸出的材質(zhì)坐標(biāo)信息，旋轉(zhuǎn)圖形不改變每個(gè)頂點(diǎn)的材質(zhì)坐標(biāo)。 WorldMatrix為世界變換矩陣，ViewMatirx為視口變換矩陣，ProjectMatrix 為透視變換矩陣，TransMatrix為物體變換矩陣，本發(fā)明中，將2維圖像旋 轉(zhuǎn)映射為攝像機(jī)在朝向上的移動(dòng)，其移動(dòng)量為AD，再將其轉(zhuǎn)換為面片的變 換矩陣，因?yàn)樵诒痉桨钢?，位移只發(fā)生在Z軸方向，TransMatrix格式為U， 0， 0， 0; 0， 1， 0， 0; 0， 0， 1， 0; 0， 0， -AD， 1}
窗寬窗位調(diào)整的實(shí)現(xiàn)
窗寬窗位的概念窗寬窗位技術(shù)是針對(duì)人眼對(duì)灰階的分辨力有限這個(gè)缺
點(diǎn)，在實(shí)際工作中將不同的的放射強(qiáng)度(Raiodensity)重新映射到256種不同 程度的灰價(jià)，這些不同的灰價(jià)可以依窗寬的不同范圍來(lái)重新定義衰減值。
用pixel shader實(shí)現(xiàn)調(diào)整窗寬窗位操作
Float fErr=0. 000005;Float4 r;
R=tex2D(samTexture， Tex ); If
((r. x+fErr<(WinLev—WinW/2))||(r. x-fErr<(WinLev—WinW/2)) )return {0， 0， 0， 0};
If ((r. x+fErr>(WinLev+WinW/2))||( r. x-fErr〈(WinLev-WinW/2)) return {256. 0， 256. 0， 256. 0, 0}; R=(r. xyz-(WinLev-WinW/2))*256. 0/WinW; Return r
其中ferr控制浮點(diǎn)預(yù)算中的誤差；samTexture為采樣的貼圖，即設(shè)置為 紋理貼圖的CR圖像；R為對(duì)圖像紋理的采樣結(jié)果，即設(shè)置為紋理貼圖的CR 圖像中的一個(gè)像素值。
負(fù)片處理的實(shí)現(xiàn)
負(fù)片處理是交換圖像中像素點(diǎn)的灰階值。本發(fā)明中，遵照256級(jí)灰度的 規(guī)定，用調(diào)整后的像素值與256求補(bǔ)的方法進(jìn)行負(fù)片操作。 首先用pixel shader實(shí)現(xiàn)窗寬窗位調(diào)整操作 具體處理過程同上。 負(fù)片的操作 R*-1+256;
其中R為操作6里面處理過的像素值。
對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的支持本方案開放了程序內(nèi)部使用的渲染參數(shù)變量值，讓 使用者可以使用HLSL語(yǔ)言編寫相應(yīng)的shader程序，本方案內(nèi)部通過 D3DXCreateEffectFromFile編譯入使用這提供的shader程序，并通過將方 案內(nèi)部的變量通過ID3DXBaseEffect::Se討系列函數(shù)將狀態(tài)值傳遞給shader 程序，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)使用者快速驗(yàn)證GPU算法的需要。
權(quán)利要求
1. 一種利用GPU加速CR/DR/CT圖像顯示及圖像處理的方法，其特征在于包括以下步驟a)從PACS系統(tǒng)的圖像服務(wù)器或者CR/DR/CT的工作站獲取10位無(wú)符號(hào)的DICOM醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)；b)將獲取的10位無(wú)符號(hào)的DICOM醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為GPU所使用的R10G10B10A2_UINT格式16位圖像紋理數(shù)據(jù)；c)判斷圖像紋理數(shù)據(jù)的大小是否為2n倍，如果是，則不調(diào)整圖像；否則，將圖像大小調(diào)整為大于原始尺寸的最小2n倍圖像；d)判斷當(dāng)前系統(tǒng)DIRECTX版本，如果小于DIRECTX10版本，一張紋理不能存儲(chǔ)CR/DR的圖像，將紋理切分為多塊小紋理陣列，根據(jù)切分的紋理陣列，設(shè)置面片陣列，將小紋理切片分別貼于對(duì)應(yīng)的面片上；如果是DIRECTX10或者DIRECTX10以上版本，一張紋理能夠存儲(chǔ)CR/DR的圖像，設(shè)置單塊面片，將圖像紋理貼于表面；e)根據(jù)GPU的處理能力，具體顯示體的設(shè)置，對(duì)紋理圖像數(shù)據(jù)用基于GPU的像素處理程序進(jìn)行實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像窗寬窗位的設(shè)置，醫(yī)學(xué)圖像的負(fù)片處理；或者對(duì)現(xiàn)實(shí)的醫(yī)學(xué)圖像，利用基于GPU的頂點(diǎn)處理程序?qū)崿F(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像的移動(dòng)、醫(yī)學(xué)圖像的縮放、醫(yī)學(xué)圖像的旋轉(zhuǎn)、醫(yī)學(xué)圖像的翻轉(zhuǎn)。
2. —種利用GPU加速CR/DR/CT圖像顯示及圖像處理的方法的專門設(shè)備，其特征在于，包括a) PC電腦一臺(tái)，安裝有支持DXIO標(biāo)準(zhǔn)的顯卡及驅(qū)動(dòng)，WindowsXP操作系統(tǒng)或者WindowsVista Professional版本操作系統(tǒng)，具備DX10功能；軟件部分包括有醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)讀取模塊，基于GPU的數(shù)據(jù)圖像預(yù)處理模塊，顯示體設(shè)置模塊，基于GPU的圖像濾波模塊，基于GPU的圖像紋理設(shè)置模塊，基于GPU的圖像處理模塊；b) CR/DR工作站或者PACS服務(wù)器；其中，PC電腦鏈接著CR/DR工作站或者PACS服務(wù)器。
全文摘要
本發(fā)明屬于醫(yī)學(xué)圖像顯示領(lǐng)域，是一種利用GPU加速CR/DR/CT圖像顯示及圖像處理的方法及專用設(shè)備，包括PC電腦一臺(tái)，CR/DR工作站或者PACS服務(wù)器，其中，PC電腦鏈接著CR/DR工作站或者PACS服務(wù)器，利用了新型GPU的通用計(jì)算能力，實(shí)現(xiàn)了CR/DR/CT圖像的快速顯示，圖像的顯示和圖像處理功能均利用GPU完成，提出了將圖像分割拼合的處理方法，對(duì)以往PACS使用的GDI二維加速不同，本方法充分利用了GPU的通用計(jì)算能力，從而將CPU從圖像處理的繁重計(jì)算中解放出來(lái)，專心于數(shù)據(jù)通訊及數(shù)據(jù)安全的處理，提高了系統(tǒng)效率。
文檔編號(hào)G06T1/00GK101520900SQ200910131429
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2009年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者何中市, 李志超, 健 王 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院