CT滤波反投影图像重建算法的反投影计算量问题

本研究在综述扇束滤波反投影图像重建算法的基础上 ,分析并比较其中的二维反投影运算在直角坐标系和极坐标系下的计算量 ,然后提出一种极坐标系下的二维反投影运算过程优化方法 ,使计算量由O(N3 )降至O(N2 )。本研究分析表明 ,选择在直角坐标系或极坐标系下直接实现二维反投影运算 ,不会使得其计算量发生数量级上的变化。但是 ,采取某些算法优化措施 ,能够显著地减少二维反投影运算过程的计算量。

基于FPGA的反投影算法并行化实现

反投影算法是一种基于时域处理的雷达成像算法。针对该算法运算效率低、处理速度慢的问题,通过分析反投影算法的原理及其运算过程,提出一种算法并行化加速方法,即基于现场可编程门阵列,将算法中的反投影运算单元设计成专用的反投影运算硬件加速模块,并通过模块内的流水线处理及多个模块间的并行计算提高该算法的运算效率。运用该方法对2 048×4 096大小的目标网格点进行反投影成像,成像时间为139 s,平均单点成像时间是基于GPU加速方法的3倍,并且成像结果和计算机成像结果误差极小。实验结果表明,该并行化方法可有效提高反投影算法的运算效率。