Transcript 中間発表
研究中間発表（２００５．５．２４） MARLPORL 背景 4次元CTの出現、リアルタイムの要求 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 ＣＴとＭＲＩの違い 利点 検査が短時間 磁気を使用しないので金属（心臓ペースメーカーや義歯等）使用者にも施行可能 アーチファクト（画像の乱れ）が少なく、広範囲の撮影が可能 出血巣、骨などが明確に描出される 騒音がない（MRIは耳栓が必要） 閉塞感が少ない 欠点 放射線被曝がある 軟部組織の組織学的変化があまり反映されない 脳底、下顎などの骨に囲まれた部位はアーチファクトがでやすい 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。 ＣＴ画像について 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 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 Shepp-Loganの頭部ファントム 方法 ・２次元ＣＴ画像再構成プログラムの作成 →Javaを使用 Javaの概念に、ネットワークプログラミングを意識して作成さ れているということもあって、データのやり取りを容易に行うこ とができた。また、OS環境などに依存しない。 出力画像は ４０１×４０１ である 実際に分散させる計算は、フィルタ補正の処理である ・分散システムの構築 複数台のＰＣを利用可能に Javaを使用 ネットワーク環境：ＴＣＰ/ＩＰ通信、１００ＢＡＳＥ-ＴＸ 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、クライアントとして院内ネット ワー クに見立てた研究室内のネットワーク に接 続している複数台の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 実行手順 PC1 （サーバー） 投影データ作成 投影データ 計算範囲の割り当て 逆投影 画像に出力 90～179 0～89 投影データ 180度÷待機しているPCの台数 データの転送 待機状態にする 投影データ データの転送 待機状態にする 割り当てられた範囲の フィルタ処理 割り当てられた範囲の フィルタ処理 PC2 （クライアント） PC3 （クライアント） データの転送方法 ソケット通信 192.168.0.102 double値を扱うには、 double値を long に変 換してから long値を 書き込む。そして、入 力ストリームで double 値が返される。 ソケット作成 ソケット・・・ IPアドレス＋ポート番号 （=ネットワークアドレス） 192.168.0.121 + 5000 PC1 （サーバー） 内部バッファ列を作成 し、配列に格納して転 送の効率を上げてい る。 （ポートは1024～65536） ストリーム作成 ストリーム･･･ データを流す場所 バッファ 送りたいデータ（配 列） ポ ー ト に 接 続 192.168.0.121 書き込んだデータを 一時バッファしておく PC2 （クライアント） 今後の取り掛かり PC1 （サーバー） 待機状態 まずサーバー側で、クライアントの接続状況を集 192.168.0.100 192.168.0.101 192.168.0.102 192.168.0.103 めておいて、クライアントの情報を入手しておく。 それからサーバー側でのアクションで、計算角度 を割り当てていく。 IP Address IP Address IP Address IP Address 192.168.0.100 192.168.0.101 192.168.0.102 192.168.0.103 PC2 PC3 PC4 PC5 （クライアント） 今後の課題 ・マルチスレッドを利用して、複数台（とりあえず は４台）で分散処理を検討していく。 ・それぞれの処理時間の計測。 ・3次元CT再構成について（理論、画像など）。 ・Javaの中のRMI、CORBAなどで構築してみる。