Implementation and optimization of ultrasound signal processing algorithms on mobile GPU
Notice bibliographique
Résumé
A general-purpose graphics processing unit (GPGPU) has been used for improving computing power in medical ultrasound imaging systems. Recently, a mobile GPU becomes powerful to deal with 3D games and videos at high frame rates on Full HD or HD resolution displays. This paper proposes the method to implement ultrasound signal processing on a mobile GPU available in the high-end smartphone (Galaxy S4, Samsung Electronics, Seoul, Korea) with programmable shaders on the OpenGL ES 2.0 platform. To maximize the performance of the mobile GPU, the optimization of shader design and load sharing between vertex and fragment shader was performed. The beamformed data were captured from a tissue mimicking phantom (Model 539 Multipurpose Phantom, ATS Laboratories, Inc., Bridgeport, CT, USA) by using a commercial ultrasound imaging system equipped with a research package (Ultrasonix Touch, Ultrasonix, Richmond, BC, Canada). The real-time performance is evaluated by frame rates while varying the range of signal processing blocks. The implementation method of ultrasound signal processing on OpenGL ES 2.0 was verified by analyzing PSNR with MATLAB gold standard that has the same signal path. CNR was also analyzed to verify the method. From the evaluations, the proposed mobile GPU-based processing method has no significant difference with the processing using MATLAB (i.e., PSNR<52.51 dB). The comparable results of CNR were obtained from both processing methods (i.e., 11.31). From the mobile GPU implementation, the frame rates of 57.6 Hz were achieved. The total execution time was 17.4 ms that was faster than the acquisition time (i.e., 34.4 ms). These results indicate that the mobile GPU-based processing method can support real-time ultrasound B-mode processing on the smartphone.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».