錐束CT三維重建算法的FPGA加速研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、由于探測器分辨率的逐年提高，以及微創(chuàng)、介入手術帶來的實時、準實時三維成像應用需求，使得錐束CT重建加速越來越受重視。本文以目前最常用的錐束CT重建算法FDK算法為基礎，對利用FPGA進行錐束CT重建加速的課題進行了研究。
　　論文首先利用PC平臺對FDK錐束重建算法進行了實現(xiàn)，對FDK算法的加權、濾波、反投影三大步驟的數(shù)學計算復雜度、內存訪問量及耗時進行了評估。結合FDK和FPGA的特點，對FPGA加速重建系統(tǒng)進行了整體設計，劃分

2、為上位機、數(shù)據(jù)傳輸、FPGA反投影三大功能模塊進行詳細的討論。其中上位機部分計算FDK算法的加權和濾波步驟，并根據(jù)預估算的數(shù)據(jù)動態(tài)范圍進行數(shù)據(jù)的定浮點轉化。數(shù)據(jù)傳輸部分，通過EZ-USB FX2芯片方案的實現(xiàn)和優(yōu)化，實現(xiàn)了上位機和FPGA反投影之間的高速USB傳輸。FPGA反投影部分，算法邏輯單元(ALU)通過流水線的方式實現(xiàn)反投影的各個計算步驟，其中提出便于硬件計算反投影坐標旋轉的CORDIC算法，以提高反投影中坐標旋轉計算性能；為了

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