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新一代高级医疗成像设备的性能和生产力
AMD 为 Vitis™ 2022.2 统一软件环境推出创新医疗成像库。客户使用从 L1 层级构建块到 L3 层级完整超声波波束形成器设计的全套可用选项，可加速医疗成像产品的上市进程。我们的软件库、文档和示例设计演示如何使用带有 AI 引擎的 Versal™ 器件构建这种设计。任何医疗成像设备制造商都可以选择使用 L1 层级基本构建块和高级编程语言快速部署自己的算法。
对于超声设备制造商而言，L2 层级库可用于使用高级编程语言部署自己的算法，以实现快速上市。我们 L2 层级库中的工具箱包含关于如何构建自定义高性能波束形成器的所有函数和示例，而 L3 层级库则可提供一个支持完全正常运行的波束形成器的现成应用。后面部分提供有关各种库层级的更多详情。
超声波参考设计
Vitis 加速医疗成像库用于 L3 层级库中的新一代 UltraFast™ 成像参考设计示例。此参考设计代表了医疗成像的范式转变，用户可从传统的顺序扫描采集升级为全平面并行采集，并自由选择球面波或平面波。这可以实现全图像区域的最优聚焦，提供超高画质的 3D/4D 图像，并能每秒获得数千张图像。
AMD ACAP 平台（如采用基于 AI 引擎的架构的 AI Core 和 AI Edge 系列）不仅能提供一款运行合成孔径或平面波类算法的波束形成器，能在单个器件上提供 128 个工作元件和 200 行分辨率，而且还能在从心脏成像到腹部成像再到小器官成像的各种应用中，获得每秒几百帧到几千帧的扫描速率。
Vitis™ AI Engine 医疗成像库 – 函数和组织结构
Vitis AI Engine 医疗成像库是一系列可配置的元件，可用于通过 Vitis AI Engine 开发各种医疗应用。这些开源库适用于目标 DSP 应用，包括超声波束成形、CT 图像重建、使用 2D-FFT 的 MRI 图像重建、MRI 磁铁的梯度处理器控制，对来自 X 射线、ECG 等输入的采样/数字化数据进行图像处理。此处提供的库经过测试，可用于 Versal ACAP VCK190 板（量产版本）。
当前版本可为完整的参考设计提供各种医疗成像应用的 L1 层级基本构建块支持，充分满足高级超声波束形成器的构建需求。包括：
- 支持 BLAS（类似 NumPy）
- 支持基本 DSP（比如衍射控象法的开窗函数）
- 插值（样条插值）
- 一款可使用所有上述功能的完整医疗超声波束形成器
这些库有三个不同的层次：
L1 - 最低层次的抽象（由简单的 BLAS 运算组成）。这些运算是开源 NumPy 库的 C++ 实现。L1 库既支持算术运算，也支持一些矢量处理运算。
L2 - 波束形成器的功能单元（可通过组合 L1 库获得）。
L2 层级超声库由 RF 数据波束形成所需的数学组件组成。与 L1 API 相比，这些组件是 AIE 图，不再是单一的内核。因此，对于 L1 层级，抽象层次有所提高。
L3 - 全波束成形设计
最高层次的抽象是完整的波束形成器，由 L2 层级提供的单元组成。提供三种类型的波束形成器：合成孔径 (SA)、平面波形 (PW) 和扫描线。
L3 图是一款 PW 波束形成器的示例算法。
L2 示例
L3 示例