- Présentation
- Introduction
Performances et productivité pour les équipements d'imagerie médicale haut de gamme et de nouvelle génération
AMD a introduit les premières bibliothèques d'imagerie médicale pour l'environnement software unifié Vitis ™2022.2. Grâce à une gamme d'options disponibles, des blocs de construction de niveau 1 à une conception complète de formeur de faisceaux échographiques de niveau 3, les clients peuvent commercialiser leurs produits d'imagerie médicale plus rapidement. Nos bibliothèques logicielles, notre documentation et nos exemples de conception montrent comment créer une telle conception à l'aide d'appareils Versal™ avec AI Engines. Tout fabricant d'équipement d'imagerie médicale peut choisir de déployer rapidement ses propres algorithmes à l'aide de blocs de construction de base de niveau 1 et d'un langage de programmation de haut niveau.
Pour les fabricants d'équipements d'échographie, le niveau 2 des bibliothèques peut être utilisé pour déployer leurs propres algorithmes à l'aide d'un langage de programmation de haut niveau afin d'accélérer la mise sur le marché. Notre boîte à outils dans le niveau 2 de la bibliothèque contient toutes les fonctions et tous les exemples sur la façon de construire un beamformer personnalisé à haute performance, et le niveau 3 de la bibliothèque fournit une application prête à l'emploi avec un beamformer entièrement fonctionnel. Vous trouverez plus de détails sur les différents niveaux de bibliothèque dans les sections suivantes.
Conception de référence échographique
Les bibliothèques d'imagerie médicale accélérée Vitis sont utilisées dans l'exemple de conception de référence d'imagerie UltraFast™ de nouvelle génération que l'on trouve dans le niveau 3 des bibliothèques. Cette conception de référence représente un changement de paradigme dans l'imagerie médicale, où les utilisateurs peuvent passer d'une acquisition séquentielle normale à une acquisition parallèle de l'ensemble du plan, à l'aide d'ondes sphériques ou planes. Ceci permet de créer des images parfaitement focalisées partout dans l'image capturée, de fournir des images 3D/4D de très haute qualité, et d'obtenir des milliers d'images par seconde.
Les plateformes AMD ACAP, telles que les séries AI Core et AI Edge avec leur architecture basée sur AI Engine, sont capables de fournir un formeur de faisceaux exécutant des algorithmes synthétiques d'ouverture ou de type onde plane, avec 128 éléments actifs et 200 lignes de résolution sur un seul appareil, tout en obtenant des vitesses d'acquisition de plusieurs centaines à plusieurs milliers d'images par seconde, de l'imagerie cardiaque, de l'imagerie abdominale ou de petites parties.
Bibliothèques Vitis™ AI Engine Medical Imaging – Fonctions et organisation
Les bibliothèques Vitis AI Engine Medical Imaging sont un ensemble d'éléments configurables qui peuvent être utilisés pour développer diverses applications médicales sur les Versal AI Engines. Ces bibliothèques open source sont destinées aux applications DSP ciblées, notamment la formation de faisceau échographique, la reconstruction d'images TDM, la reconstruction d'images IRM à l'aide de la 2D-FFT, le contrôle de processeur de gradient pour les aimants IRM, le traitement d'images sur les données échantillonnées/numérisées à partir d'entrées sur les rayons X, les ECG, etc. Les bibliothèques fournies ici sont testées et destinées à fonctionner sur la carte Versal ACAP VCK190 (version de production).
La version actuelle prend en charge les composants de base du niveau 1 pour diverses applications d'imagerie médicale, ainsi qu'une conception de référence complète pour la construction d'un beamformer à ultrasons haut de gamme. La suite inclut :
- Prise en charge BLAS (de type NumPy)
- Prise en charge DSP de base (comme les fonctions de fenêtrage pour l'apodisation)
- Interpolation (interpolation de spline)
- Un beamformer d'ultrasons médical complet qui utilise toutes les fonctions ci-dessus
Les bibliothèques sont structurées en trois niveaux différents :
L1 : niveau d'abstraction le plus bas (composé d'opérations BLAS simples). Ces opérations sont une mise en œuvre C++ de la bibliothèque NumPy open source. La bibliothèque L1 prend en charge les opérations arithmétiques ainsi que certaines opérations de manipulation vectorielle.
L2 : les unités fonctionnelles du beamformer (peuvent être obtenues en composant des bibliothèques L1).
Le niveau L2 de la bibliothèque d'échographie est composé des composants mathématiques nécessaires à la formation de faisceau des données RF. Ces composants, contrairement aux API L1, sont des graphes AIE et ne sont plus seulement des noyaux individuels. Ainsi, le niveau d'abstraction est augmenté par rapport au niveau L1.
L3 : une conception de formation de faisceau complète
Le dernier niveau d'abstraction est un beamformer complet composé des unités fournies par le niveau L2. Il existe trois types de beamformer fournis : Ouverture synthétique (SA), onde plane (PW) et ligne de balayage.
Le diagramme L3 montre un exemple d'algorithme d'un beamformer PW.
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Exemple L2
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Exemple L3