2003 Fiscal Year Annual Research Report
次世代手術ナビゲーションにおける大規模医用画像のPCクラスタ並列処理に関する研究
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14580374
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
萩原 兼一 大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (00133140)
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| Keywords | 3次元画像 / 医用画像 / 非剛体位置合せ / 剛体位置合せ / ボリュームレンダリング / 並列処理 / データ分散 / PCクラスタ |
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| Research Abstract |
医用画像処理において重要な次の処理を,分散メモリ型並列計算実行環境(PCクラスタ:64台(1台に2つのPentium3(1GHz),2GB主記憶掲載)のPCを高速ネットワークMyrinet-2000で接続したもの)で高速に計算する並列プログラムを開発した.
(1)3次元剛体画像位置合せ/3次元非剛体画像位置合せ:3次元画像の位置合せは,同一部分に関する撮影時刻などが異なる2つの3次元画像における,同一箇所の対応関係を求めるものであり,医用画像処理において重要な要素技術である.内臓を対象とする場合は,画像が変形しているという想定の元での位置合わせ(非剛体位置合わせ)と呼び,1024×1024×590画素からなる肝臓部分に対して,データ分散も行い実行時間を18時間から10分強まで短縮した.一方,骨を対象とする場合は,画像が変形しないという想定の元の位置合せ(剛体位置合せ)と呼び,10分から20秒弱に短縮した.
(2)ボリュームレンダリング:この処理は,3次元医用画像を任意に視点から描画するための可視化技術である.1024×1024×896画素規模の3次元画像は,一般的な1台のPCの主記憶に格納することが難しい.このような場合は,データを複数PCで分割保持し,並列処理する必要がある.データ分散,並列処理,負荷分散の技術により,毎秒1回の描画を実現できた.
これらの処理時間は,医療の段階にもよるが,ある程度の実時間処理を実現したと言える.
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Yasuhiro Kawasaki: "High Performance Computing Service over the Internet for Intraoperative Image Processing"IEEE Transactions on Information Technology and Biomedicine. 8・1. (2004)
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[Publications] Akira Takeuchi: "An Improved Binary-Swap Compositing for Sort-Last Parallel Rendering on Distributed Memory Multiprocessors"Parallel Computing. 29・11/12. 1745-1762 (2003)
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[Publications] Yasuhiro Kawasaki: "A High Performance Computing System for Medical Imaging in the Remote Operating Room"Proceedings of the 10th International Conference on High Performance Computing (HiPC 2003). 162-173 (2003)
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[Publications] Fumihiko Ino: "Design and Implementation of Parallel Nonrigid Image Registration Using Off-the-Shelf Supercomputers"Proceedings of the 6th International Conference on Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention (MICCAI 2003). 327-334 (2003)
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[Publications] Fumihiko Ino: "A High Performance Computing Service over the Internet for Nonrigid Image Registration"Proceedings of Computer Assisted Radiology and Surgery : 17th International Congress and Exhibition (CARS 2003). 193-199 (2003)
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[Publications] Fumihiko Ino: "A Divided-Screenwise Hierarchical Compositing for Sort-Last Parallel Volume Rendering"Proceedings of the 17th International Parallel and Distributed Processing Symposium. (CD-ROM). 10 (2003)
