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1 GIPSA-lab - Grenoble Images Parole Signal Automatique

Abstract : The medical imaging improvements in spatial and temporal resolutions involve increasing needs in computational power. The software, algorithmic and hardware accelerations are called to reduce the current technologic gap existing between acquisition and reconstruction systems.In this context, a hardware architecture of 3D backprojection for Positron Emission Tomography PET is proposed. Thanks to an Algorithm Architecture Adequacy, our architecture overcomes successfully the limitations due to the latency of the external memory SDRAM like. It has been implemented on a SoPC System on Programmable Chip and its performances have been compared to the ones achieved by a desktop PC, a workstation and a graphic board. With an additional forward projector IP, a hardware pair of projection-backprojection can be build which allows the design of a complete reconstruction system.

Résumé : L-amélioration constante de la résolution dynamique et temporelle des scanners et des méthodes de reconstruction en imagerie médicale, s-accompagne d-un besoin croissant en puissance de calcul. Les accélérations logicielles, algorithmiques et matérielles sont ainsi appelées à réduire le fossé technologique existant entre les systèmes d-acquisition et ceux de reconstruction.Dans ce contexte, une architecture matérielle de rétroprojection 3D en Tomographie à Emission de Positons TEP est proposée. Afin de lever le verrou technologique constitué par la forte latence des mémoires externes de type SDRAM, la meilleure Adéquation Algorithme Architecture a été recherchée. Cette architecture a été implémentée sur un SoPC System on Programmable Chip et ses performances comparées à celles d-un PC, d-un serveur de calcul et d-une carte graphique. Associée à un module matériel de projection 3D, cette architecture permet de définir une paire matérielle de projection-rétroprojection et de constituer ainsi un système de reconstruction complet.

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Keywords : medical imaging Positron Emission Tomography PET inverse problem iterative reconstruction backprojection architecture design computer architecture hardware acceleration parallelism cache memory

Mots-clés : imagerie médicale Tomographie à Emission de Positons TEP problème inverse reconstruction itérative rétroprojection Adéquation Algorithme Architecture accélération matérielle parallélisme FPGA SoPC GPU prefetching cache mémoire





Autor: Nicolas Gac -

Fuente: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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