Un algoritmo de registro de imágenes paralelo basado en un modelo de Boltzmann en red
Autores: Chen, Yu; Lu, Dongxiang; Courbebaisse, Guy
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Un algoritmo de registro de imágenes paralelo basado en un modelo de Boltzmann en red
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Registro de imágenes
Algoritmo
Computación paralela
Método de Lattice Boltzmann
Modelo LB
Registro de volúmenes 3D
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La registración de imágenes es un procedimiento clave para el procesamiento de imágenes de alto nivel. Sin embargo, teniendo en cuenta la complejidad y precisión del algoritmo, el algoritmo de registración de imágenes siempre tiene una alta complejidad temporal. Para acelerar el algoritmo de registración, la computación paralela es una estrategia relevante. Paralelizar el algoritmo implementando el método de Lattice Boltzmann (LBM) parece ser un buen candidato. En consecuencia, este artículo propone un nuevo modelo basado en LBM paralelo (modelo LB) para la registración de imágenes. La idea principal de nuestro método consiste en simular la ecuación de convección-difusión a través de un modelo LB con un término de colisión ad hoc. Al aplicar nuestro método en imágenes de angiografía por tomografía computarizada (imágenes CTA), imágenes de resonancia magnética (imágenes MR), imágenes de escenas naturales e imágenes artificiales, nuestro modelo demuestra ser más rápido que los métodos clásicos y logra una registración precisa. En la continuidad del modelo de registración de imágenes 2D, el modelo LB se extiende a la registración de volúmenes 3D, proporcionando excelentes resultados en dominios como la imagen médica. Nuestro método puede ejecutarse en arquitecturas masivamente paralelas, que van desde matrices de puertas programables en campo (FPGAs) y procesadores de señales digitales (DSPs) hasta unidades de procesamiento gráfico (GPUs).
Descripción
La registración de imágenes es un procedimiento clave para el procesamiento de imágenes de alto nivel. Sin embargo, teniendo en cuenta la complejidad y precisión del algoritmo, el algoritmo de registración de imágenes siempre tiene una alta complejidad temporal. Para acelerar el algoritmo de registración, la computación paralela es una estrategia relevante. Paralelizar el algoritmo implementando el método de Lattice Boltzmann (LBM) parece ser un buen candidato. En consecuencia, este artículo propone un nuevo modelo basado en LBM paralelo (modelo LB) para la registración de imágenes. La idea principal de nuestro método consiste en simular la ecuación de convección-difusión a través de un modelo LB con un término de colisión ad hoc. Al aplicar nuestro método en imágenes de angiografía por tomografía computarizada (imágenes CTA), imágenes de resonancia magnética (imágenes MR), imágenes de escenas naturales e imágenes artificiales, nuestro modelo demuestra ser más rápido que los métodos clásicos y logra una registración precisa. En la continuidad del modelo de registración de imágenes 2D, el modelo LB se extiende a la registración de volúmenes 3D, proporcionando excelentes resultados en dominios como la imagen médica. Nuestro método puede ejecutarse en arquitecturas masivamente paralelas, que van desde matrices de puertas programables en campo (FPGAs) y procesadores de señales digitales (DSPs) hasta unidades de procesamiento gráfico (GPUs).