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用于实时光声层析成像重建的FPGA加速

医学物理 2024-08-20 v1 硬件体系结构

摘要

光声(PA)成像已广泛应用于临床前与临床应用。随着数据采集通道数显著增加,实现快速且高质量实时PA成像的图像重建是该领域的开放挑战。本文提出一种FPGA加速方法,相较使用CPU可将图像重建速度提升20~60倍,且系统成本与功耗预算大幅降低,从数十瓦(CPU)降至1~2瓦(FPGA)。等效地,能效比(EER)提升约1000倍。该FPGA加速方法可轻松适配最广泛使用的算法,如延迟求和(DAS)及其变体(如DMAS、DAS-CF)。我们已通过活体人手指实验证明了所提方法的可行性与潜力。据我们所知,这是基于FPGA平台加速PA图像重建的首项研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.14084,
  title  = {FPGA Acceleration of Image Reconstruction for Real-Time Photoacoustic Tomography},
  author = {Zijian Gao and Yuting Shen and Daohuai Jiang and Fengyu Liu and Feng Gao and Fei Gao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.14084},
  year   = {2024}
}