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医療情報システム研究室
医療システム班
【文献調査】
Implementation of medical image segmentation
in CUDA.
井上楓彩
廣安知之
山本詩子
2014 年 9 月 29 日
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タイトル
Implementation of medical image segmentation in CUDA.（CUDA における医用画像セグメンテーションの
実装.）
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著者
Pan, Lei, Lixu Gu, and Jianrong Xu.
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出典
Information Technology and Applications in Biomedicine, 2008. ITAB 2008. International Conference on.
IEEE, 2008. p. 82-85.
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アブストラクト
GPU の急速な技術進歩により, 従来の画像処理だけではなく, 汎用的な処理に活用する傾向が出てきた. GPU
の高い並列計算能力は, 常に大規模なボクセル計算を必要となる, 医療画像処理に携わるプログラマーに歓迎され
ている. NVIDIA CUDA 技術と CUDA 対応の GPU の誕生は, GPGPU(汎用的 GPU) に革命をもたらした. 本稿
では, CUDA と CUDA 対応の GPU を用いた, いくつかの医療画像セグメンテーションアルゴリズムの実装を提
案する. そして, 旧型の GPU と CPU を組み合わせた従来型の実装と性能比較し, CUDA 技術の有用性を示すと
ともに, 性能を最大限に引き出せるアルゴリズムの提案を行う.
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キーワード
CUDA, GPU, medical image segmentation, region growing.
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参考文献
• GPU が高い並列計算能力をもつことを紹介した論文.
[1] I. Buck, ”GPGPU: General-purpose computation on graphics hardware - GPU computation strategies
& tricks.” ACM SIGGRAPH Course Notes, 2004.
[2] Yang Heng and Lixu Gu, ”GPU-based Volume Rendering for Medical Image Visualization”, Proceedings
of the 2005 IEEE Engineering in Medicine and Biology 27th Annual Conference Shanghai, China, September
1-4, 2005.
• GPU のメモリについて説明した論文.
[3] J. D. Owens, D. Luebke, N. Govindaraju, M. Harris, J. Kruger, A. E. Lefohn, and T. J. Purcell, “ A
survey of general-purpose computation on graphics hardware, ”in Proceedings of Eurographics 2005 - State
of the Art Reports, pp. 21?51, Aug. 2005. Dublin, Ireland, August 29 ? September 2.
• CUDA が GPGPU プログラミングを容易にしたことを紹介する論文.
[4] NVIDIA Corporation. (2007, June, 23). NVIDIA CUDA Programming guide version 1.0.
• セグメンテーションが医療画像解析の障壁となることを紹介した論文.
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[5] Yang, F., Gu, L., Xu, J., Yang, J.: The methodology of multi-level watershed 3D medical image
segmentation. Int J CARS, 2006, 1:461-485.
• レベルセットに関する論文.
[6] Kaus, M., Warfield, S.K., Nabavi, A., Black, P.M., Jolesz, F.A., Kikinis, R.: Automated segmentation
of mri of brain tumors. Radiology 218 (2001) 586?591.
[7] Lefohn, A., Cates, J., Whitaker, R.: Interactive, GPU-based level sets for 3D brain tumor segmentation:
Supplementary information. http://www.sci.utah.edu/lefohn/work/rls/tumorSeg (2003).
[8] A. E. Lefohn and R. T. Whitaker,“ GPUbased, three-dimensional level set solver with curvature flow, ”
technical report uucs-02-017, School of Computing, University of Utah, 2002.
• 数理形態学に関する論文.
[9] L.Gu, T.Kaneko,“ Extraction of Organs Using Three-Dimensional Mathematical Morphology ”, Systems
and Computers in Japan, Vol.31-7, 2000, pp.29-37.
[10] S.BeucherandF.Meyer,“ Themorphologicalapproachto segmentation: The watershed transform, ” in
Mathematical Morphology in Image Processing, E. R. Dougherty, Ed. New York: Marcel Dekker, 1967.
• ウォータシェッドに関する論文.
[11] M. Gupta and J. Han, ”Heterogeneous network-based trust analysis: a survey,” ACM SIGKDD Explorations Newsletter, vol. 13, no. 1, pp. 54-71, 2011.
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