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医療支援診断のためのコンピュータ分散システムの検討

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Presentation on theme: "医療支援診断のためのコンピュータ分散システムの検討"— Presentation transcript:

1 医療支援診断のためのコンピュータ分散システムの検討
画像工学研究室  Marlporl

2 背景 CT画像再構成の高速化 複数台のPCで分散システムを構築 4次元CTの利用、リアルタイムの診断
256×512×256の3次元CT画像を 1秒以下で再構成することが求められている CT画像再構成の高速化 複数台のPCで分散システムを構築

3 CT画像の再構成を高速に処理できるように、複数台のPCを用いて分散システムを構築し、処理の流れを検討する。
目的 CT画像の再構成を高速に処理できるように、複数台のPCを用いて分散システムを構築し、処理の流れを検討する。

4 CT画像について 並列分散処理に向いている
CT画像再構成の手順  ・投影データ作成  ・フィルタ補正  ・逆投影  ・画像に出力 Shepp-Loganの頭部ファントム CT画像再構成の計算処理は角度ごとに独立して行うことができるので、それぞれ他の角度と影響を与え合わない 並列分散処理に向いている

5 方法(1) ・2次元CT画像再構成プログラムの作成 ・分散システムの構築 →C言語を使用 出力画像は 401×401 である
  →C言語を使用   出力画像は 401×401 である   実際に分散させる計算は、逆投影の処理である ・分散システムの構築 複数台のPCを利用可能に スクリプト言語Rubyを使用 ネットワーク環境:TCP/IP通信、100BASE-TX

6 方法(2) 分散システムの処理の流れ

7 実際の手順 ・2次元CT画像再構成の計算処理を、サー バーに1台、クライアントに2台の計3台の PCを用いて分散処理を行う
・2次元CT画像再構成の計算処理を、サー バーに1台、クライアントに2台の計3台の PCを用いて分散処理を行う    -1台のPCで実行した時と比較 ・クライアントの台数を増やし、3台、4台の  時の処理の流れを検討する

8 結果 -再構成画像の処理時間- 分散処理において 投影データ作成 : 6秒 逆投影(クライアント1) : 102秒
  投影データ作成  :    6秒   逆投影(クライアント1) : 102秒   逆投影(クライアント2) :   94秒   データ転送  : 39秒   画像出力  : 5秒

9 結果-PCの台数と時間の関係- ・それぞれの値は5回行った実験の平均値である

10 考察 しかし、、、クライアントを4台にした時 ・2台に分散して処理を行ったほうが、PC1台単独で 処理を行った時よりも実行時間は短縮された。
・2台に分散して処理を行ったほうが、PC1台単独で  処理を行った時よりも実行時間は短縮された。 ・1台より2台、2台より3台と台数を増やす毎に、実行 時間は短縮された。 しかし、、、クライアントを4台にした時 データ転送の時間が増えたため、総実行時間も3台のときよりも多くかかるようになった。 データ転送量が増えたことにより、float型に変換する量も増えたことや、ソケットが確保できず、データでソケットがFull状態になったため、転送が待ち状態となったのではないかと考えられる。

11 今後の課題 ・ 今回構築した分散システムの改良 ・ PCの台数を増やして、分散システム の効果を検討していく。
   データ転送の方法、処理の流れの改良 ・ PCの台数を増やして、分散システム の効果を検討していく。 ・ Ruby以外の言語でシステム構築


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