基于GPU平台的眼科频域OCT系统和处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102934986102934986B(45)授权公告日2014.08.27(21)申请号201210513156.0审查员孙颖(22)申请日2012.12.04(73)专利权人天津迈达医学科技股份有限公司地址300384天津市南开区华苑产业区鑫茂科技园C2座二层C单元(72)发明人李跃杰赵金城徐秋晶刘巧艳王立伟(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人杜文茹(51)Int.Cl.A61B3/14(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图3页附图3页(54)发明名称基于GPU平台的眼科频域OCT系统和处理方法(57)摘要一种基于GPU平台的眼科频域OCT系统和处理方法，系统包括：依次连接的SLD光源、光循环器、光纤分束器、第一偏振控制器和参考臂，光循环器或光纤分束器还连接第二偏振控制器，第二偏振控制器又依次连接光谱仪、高速相机数据线、高速图像采集卡和计算机，光纤分束器还依次连接第三偏振控制器和与被测眼相连的样品臂，计算机分别连接样品臂和图像显示单元以及GPU图像处理器。方法是首先规定：FrameNumber代表帧数，要处理的数据块的大小为FrameNumber个B-scan数据量，每个B-scan由batch个A-scan组成；采样数据f(λ,y)是由光谱仪采集并经A/D转换的波长的函数，其中横坐标为波长λ，纵坐标为数值y。本发明达到了临床2D实时成像的要求。CN102934986BCN10293486BCN102934986B权利要求书1/2页1.一种基于GPU平台的眼科频域OCT系统的处理方法，基于GPU平台的眼科频域OCT系统，包括：依次连接的SLD光源(1)、光循环器(2)、光纤分束器(3)、第一偏振控制器(4)和参考臂(5)，所述的光循环器(2)或光纤分束器(3)还连接第二偏振控制器(6)，第二偏振控制器(6)又依次连接光谱仪(10)、高速相机数据线(14)、高速图像采集卡(15)和计算机(16)，所述的光纤分束器(3)还依次连接第三偏振控制器(7)和与被测眼(9)相连的样品臂(8)，所述的计算机(16)分别连接样品臂(8)和图像显示单元(17)，所述的计算机(16)还连接GPU图像处理器(18)，其特征在于，处理方法是，首先规定：FrameNumber代表帧数，要处理的数据块的大小为FrameNumber个B-scan数据量，每个B-scan由batch个A-scan组成；假设一次处理n*batch个A-scan，即n个B-scan，则共需要处理FrameNumber/n次；采样数据f(λ,y)是由光谱仪里的线阵相机采集到、并经计算机里的图像采集卡进行A/D转换后的数据，是波长的函数，其中横坐标为波长λ，纵坐标为数值y；该方法包括如下步骤：1)对采样数据f(λ,y)进行λ空间到k空间转换，求出k值和kes值，将采样数据块f(k,y)、k和kes存储在计算机内存中，为结果数据reslut分配内存，首先对采样数据f(λ,y)的横坐标波长λ进行波长空间λ到波数空间k的转换，转换式为k＝2π/λ；由于λ是等间隔的，转换后k为非等间隔的，再将k进行等间隔化得到均匀化的k空间横坐标值kes；设定计算出来的结果数据为result，并为采样数据f(k,y)、非等间隔k空间横坐标k、等间隔k空间横坐标kes和结果数据result分配计算机内存空间；2)初始化设j为1，j代表第j次处理，假设每次处理n*batch个A-Scan；3)第j次处理开始时，为n个B-Scan所包含的n*batch个A-Scan的k、kes和fij(k,y)分配device端显存空间，将k、kes和fij(k,y)从host端内存拷贝到device端显存；为device端计算过程中的中间变量分配显存；i为第j次处理的第i个A-Scan的序数；4)并行将n*batch个A-Scan的fij(k,y)进行数据类型转换和去噪运算，得到fij′(k,y)；5)并行将n*batch个A-Scan的fij′(k,y)进行三次样条插值运算优化，通过迭代参量的预处理，将参与迭代运算的中间常量数组直接由内存导入迭代过程，经插值运算得到k空间等间隔化的值fij′(kes,y′)；6)调用CUFFT库函数并行对n*batch个A-Scan的fij′(kes,y′)进行FFT变换，得到相应的Fij′(kes,Y′)；7)并行对n*batch个Fij′(kes,Y′)取模取对数进行归一化，得到相应的log10|Fij′(kes,Y′)|,并将其按顺序存储在体积数组log10|F′(kes,Y′)|中，释放device端计算过程中的中间变量