A GPU-Accelerated Deformable Image Registration Algorithm With Applications to Right Ventricular Segmentation
Notice bibliographique
Résumé
Delineation of the cardiac right ventricle is essential in generating clinical measurements such as ejection fraction and stroke volume. Given manual segmentation on the first frame, one approach to segment right ventricle from all of the magnetic resonance images is to find point correspondence between the sequence of images. Finding the point correspondence with non-rigid transformation requires a deformable image registration algorithm, which often involves computationally expensive optimization. The central processing unit (CPU)-based implementation of point correspondence algorithm has been shown to be accurate in delineating organs from a sequence of images in recent studies. The purpose of this study is to develop computationally efficient approaches for deformable image registration. We propose a graphics processing unit (GPU) accelerated approach to improve the efficiency. The proposed approach consists of two parallelization components: Parallel compute unified device architecture (CUDA) version of the deformable registration algorithm; and the application of an image concatenation approach to further parallelize the algorithm. Three versions of the algorithm were implemented: 1) CPU; 2) GPU with only intra-image parallelization (sequential image registration); and 3) GPU with inter and intra-image parallelization (concatenated image registration). The proposed methods were evaluated over a data set of 16 subjects. CPU, GPU sequential image, and GPU concatenated image methods took an average of 113.13, 16.50, and 5.96 s to segment a sequence of 20 images, respectively. The proposed parallelization approach offered a computational performance improvement of around 19× in comparison to the CPU implementation while retaining the same level of segmentation accuracy. This paper demonstrated that the GPU computing could be utilized for improving the computational performance of a non-rigid image registration algorithm without compromising the accuracy.
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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) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».