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dc.creatorBueno, Paulo Roberto-
dc.date.accessioned2019-02-06T15:53:44Z-
dc.date.available2019-02-06T15:53:44Z-
dc.date.issued2018-09-21-
dc.identifier.citationBUENO, Roberto Bueno. Reconstrução de imagens de ultrassom através de problemas inversos usando processamento paralelo em GPUs. 2018. 120 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2018.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3787-
dc.description.abstractThis project aims to improve the ultrasound image reconstruction methods based on inverse problems for parallel implementation on GPU. These methods are recent innovations for ultrasound and have demonstrated to achieve better image quality upon conventional reconstructions such as, beamforming and delay-and-sum. However, the computing time of these algorithms are still high, not allowing reconstructions in real-time, which is an already established demand in ultrasound. For this, we have modified the algorithms for parallel execution on graphics processing units (GPU). These processors have a very high processing power, much larger than a CPU. But the algorithms can take advantage of this benefit only if they are parallel or parallelizable. The modified algorithms are parallel and can be executed on GPU. However, they require a large amount of memory to store the system matrix. This fact limits the maximum image resolution that can be obtained by reconstruction on the GPU. This work uses a new and alternative way to reconstruct images through the exploitation of the symmetry of the point spread function, halving the memory size required by the system matrix. Thus, it is possible to reconstruct an ultrasound image with better quality then the current images, and virtually at the same time.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.subjectUltrassompt_BR
dc.subjectExames médicos - Imagempt_BR
dc.subjectSistemas imageadores - Qualidade da imagempt_BR
dc.subjectProblemas inversos (Equações diferenciais)pt_BR
dc.subjectProcessamento paralelo (Computadores)pt_BR
dc.subjectAlgorítmos paralelospt_BR
dc.subjectMétodos iterativos (Matemática)pt_BR
dc.subjectEngenharia elétricapt_BR
dc.subjectUltrasonicspt_BR
dc.subjectMedical examinations - Imagingpt_BR
dc.subjectImaging systems - Image qualitypt_BR
dc.subjectInverse problems (Differential equations)pt_BR
dc.subjectParallel processing (Electronic computer)pt_BR
dc.subjectParallel algorithmspt_BR
dc.subjectIterative methods (Mathematics)pt_BR
dc.subjectElectric engineeringpt_BR
dc.titleReconstrução de imagens de ultrassom através de problemas inversos usando processamento paralelo em GPUspt_BR
dc.title.alternativeUltrasound images reconstruction through inverse problems using parallel computing on GPUspt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.description.resumoEste projeto de pesquisa busca aprimorar os métodos de reconstrução de imagens de ultrassom baseados em problemas inversos para implementação paralela em GPU. Estes métodos são inovações recentes para ultrassom e têm demonstrado obter qualidade de imagem superior às reconstruções convencionais baseados em beamforming e delay-and-sum. Contudo, o tempo computacional destes algoritmos ainda é alto, não permitindo execução em tempo real, que é uma demanda já estabelecida em ultrassom. Para isso, apresentamos uma modificação dos algoritmos de ultrassom para execução paralela em unidades de processamento gráfico (GPU). Estes processadores têm grande capacidade de processamento, atingindo níveis de instruções por segundo muito maiores que as CPUs. Porém, os algoritmos podem usufruir deste benefício apenas se forem paralelos ou paralelizáveis. O algoritmo reconstrução de imagens de ultrassom proposto é paralelo e pode ser executado em GPU. Contudo, ele requer uma grande quantidade de memória para armazenar a matriz que representa o sistema de aquisição. Isso limita a resolução máxima das imagens que podem ser reconstruídas na GPU. Este trabalho propõe um modelo alternativo de reconstrução que reduz à metade a necessidade de memória aproveitando a simetria das funções de espalhamento de ponto. Com isso apenas metade da matriz do sistema precisa ser armazenada na GPU. Desta forma, pode-se reconstruir imagens de ultrassom com qualidades superiores às atuais, e praticamente no mesmo tempo.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0369356361648772pt_BR
dc.contributor.advisor1Zibetti, Marcelo Victor Wüst-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5150107568634070pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Maia, Joaquim Miguel-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6369674496221915pt_BR
dc.contributor.referee1Maia, Joaquim Miguel-
dc.contributor.referee2Pierro, Álvaro Rodolfo de-
dc.contributor.referee3Pipa, Daniel Rodrigues-
dc.contributor.referee4Assef, Amauri Amorin-
dc.contributor.referee5Valente, Solivan Arantes-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrialpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICApt_BR
dc.subject.capesEngenharia Elétricapt_BR
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial

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