Paralelización de los procesos de conformación de haz para imagen ultrasónica con técnicas GPGPU

Resumen

El proceso de generación de imágenes ultrasónicas mediante técnicas de apertura sintética (SAFT) engloba dos grandes etapas: (1) la etapa de excitación y adquisición, donde se almacenan las señales recibidas por cada elemento o grupo de elementos, y (2) la etapa de conformación de haz o beamforming, en la que todas las señales se combinan juntas para obtener los pixeles de la imagen. El uso de hardware gráfico programable (GPUs) puede reducir significativamente el tiempo de cómputo de esta última etapa, debido a que se emplean algoritmos que incluyen diversas funciones como focalización dinámica, filtros paso banda, filtros espaciales o detección de envolvente. Este trabajo estudia la paralelización de los procesos de conformación de haz para imagen ultrasónica y presenta su implementación con técnicas GPGPU (General Purpose Computation on Graphics Processing Units). Se estudian asimismo los tiempos de ejecución a partir del número de señales involucradas y las dimensiones de la imagen deseada. Los resultados obtenidos muestran que mediante el uso de la GPU es posible acelerar, en más de un orden de magnitud con respecto a implementaciones equivalentes en CPU, los algoritmos de conformación de haz y de post-procesamiento haciendo posible el desarrollo de sistemas de imagen SAFT en tiempo real.