Vizualizacija medicinskih volumetričnih podatkov v realnem času : diplomsko delo

Lesar, Žiga (avtor), Marolt, Matija (mentor)

V delu obravnavamo postopke za vizualizacijo medicinskih volumetričnih podatkov v realnem času, ki bi lahko povečali hitrost in zanesljivost diagnostičnih procesov. V ta namen smo razvili in primerjali tri vizualizacijske metode, ki temeljijo na algoritmu metanja žarkov: izris nivojskih ploskev, projekcijo največje intenzitete in emisijsko-absorpcijski model. Dodali smo tudi vizualna efekta ambientnega zastiranja in globinske ostrine. Vse metode smo optimizirali za čim hitrejše izvajanje na grafičnih procesorjih. Pri tem smo predstavili dve inovativni rešitvi: adaptivno vzorčenje in adaptivno rekonstrukcijo, ki pripomoreta k večji hitrosti izrisa. Opravili smo performančno analizo vseh uporabljenih metod, ki pokaže na učinkovitost predstavljenih pohitritev ter na ozka grla pri implementaciji. Izvedli smo tudi uporabniško evalvacijo, v kateri so specialisti s področja radiologije ovrednotili praktično primernost vizualizacijskih metod.

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: vizualizacija medicinskih podatkov, angiografija, metanje žarkov, nivojske ploskve, emisijsko-absorpcijski model, OpenCL, računalništvo, računalništvo in informatika, univerzitetni študij, diplomske naloge
• Vrsta gradiva: Diplomsko delo/naloga
• Tipologija: 2.11 - Diplomsko delo
• Organizacija: FRI - Fakulteta za računalništvo in informatiko
• Založnik: Ž. Lesar
• Leto izida: 2014
• Št. strani: 78 str.
• PID: 20.500.12556/RUL-29459
• COBISS.SI-ID: 10773844
• Datum objave v RUL: 12.09.2014

Licence

• Licenca: CC BY-SA 2.5 SI, Creative Commons Priznanje avtorstva-Deljenje pod enakimi pogoji 2.5 Slovenija
• Povezava: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5/si/deed.sl
• Opis: Dovoljuje kopiranje in razširjanje vsebin v kakršnemkoli mediju in obliki. Dovoljuje remixanje, urejanje, predelava in vključevanje vsebine v lastna dela v vse namene, tudi komercialne. Primerno morate navesti avtorja, povezavo do licence in označiti spremembe, če so kakšne nastale. To lahko storite na kakršenkoli razumen način, vendar ne na način, ki bi namigoval na to, da dajalec licence podpira vas ali vašo uporabo dela. Če vsebino uredite, predelate (remixate) ali gradite na njej, morate svojo različico razširjati pod isto licenco kot izvirnik. Ne smete uporabiti pravnih določil ali tehničnih ukrepov, ki bi pravno omejili ali onemogočilo druge, da bi storili karkoli, kar licenca dovoli.

Sekundarni jezik

• Jezik: Angleški jezik
• Naslov: Real-time visualization of medical volumetric datasets

Izvleček

Our work discusses methods for real-time visualization of medical volumetric data sets, which can lead to faster and more reliable diagnostic processes. We have developed three visualization methods based on the ray casting algorithm: isosurface rendering, maximum intensity projection, and the emission-absorption model. We introduced two visual effects that enhance the final rendering: ambient occlusion and depth of field. We optimized the developed visualization methods for fast execution on graphics processing units and in the process introduced two novel methods: adaptive sampling and adaptive reconstruction, which contribute to faster rendering. We conducted a performance evaluation of the methods, which showed the efficiency of the implemented speed-ups and revealed the bottlenecks in the implementation. We also carried out a user evaluation study, where radiology specialists evaluated the practical suitability of the visualization methods.

• Ključne besede: visualization of medical data, angiography, ray casting, isosurfaces, emission-absorption model, OpenCL, computer science, computer and information science, diploma