3次元統合化脳診断支援システムにおける大規模データーの高速処理に関する研究

3D集成脑诊断支持系统大规模数据高速处理研究

• 批准号: 13780183
• 负责人: 佐野 健太郎
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13780183/
• 关键词: データ圧縮; ボリュームレンダリング; ベクトル量子化; 並列処理; PCクラスタ; 三次元医療画像処理

平成14年度では、前年度に開発したボリュームデータ圧縮アルゴリズムの評価を行った。本アルゴリズムでは、ボリューム分割により生成したプロックに対し離散コサイン変換(DCT)を施す。各ブロックのDCT係数のうち交流成分をベクトルとして扱い、弱肉強食(LOJ)アルゴリズムを用いて生成した最適コードブックにより、これをベクトル量子化する。この結果、各ブロックは最も似ているコードベクトルのインデックスにより表現される。コードブックに対しては、JPEGの交流成分圧縮と同様にジグザグ方向の差分値をスカラ量子化した後にハフマン符号化を行い、データサイズを減少させる。また、残りのDCT係数である直流成分に対しても、隣接ブロック間の差分にハフマン符号化を適用し、データサイズを減少させる。本アルゴリズムの優れている点は、周波数空間における交流成分にのみベクトル量子化を行う点である。これにより、特に情報量の大きな直流成分の劣化を防ぎ比較的誤差の少ないデータ圧縮を実現する。また、コードブックと直流成分のハフマン符号化により、冗長な表現を減少させている。幾何学的三次元ボリュームの圧縮実験により、従来の圧縮手法と比べ提案手法が誤差と圧縮率の点で優れていることを示した。本アルゴリズムでは、コードブック生成に効率の良いLOJアルゴリズムを適用し高速な処理を指向しているが、このLOJアルゴリズムを並列化することにより、データサイズにスケーラブルな圧縮処理を実現した。分散メモリ型商用並列計算機や構築したPCクラスタを用いた並列コードブック生成実験により、台数の8割に近い並列処理効率を達成可能であることを示した。以上の結果から、ベクトル量子化によるデータ圧縮とその並列処理は、脳診断支援システムにおいて巨大な三次元データを実用的な時間内に扱うための基礎技術として有効であると結論する。これは重要な知見である。

In 2014, the company launched a series of projects to improve the quality of its products. This is the first time that a discrete transformation (DCT) has been performed. The AC component of each DCT coefficient is determined by quantization to generate the optimal DCT coefficient. The results are as follows: The difference between JPEG and AC components is quantized and symbolized. Dct coefficients are used to reduce dc components, and differences between adjacent pixels are used to reduce dc components. This is the best way to get rid of this problem. This information content is large, the DC component is degraded, and the error of the comparison is reduced. The symbol of the DC component and the long performance are reduced. The three-dimensional geometry of the pressure reduction method, the error, the pressure reduction ratio, the pressure reduction ratio, the pressure reduction ratio, This article introduces the application of high-speed processing to improve the efficiency of LOJ generation. Decentralized commercial parallel computers are constructed to generate parallel computers with the number of parallel computers available. The above results show that the basic technology of quantization and parallel processing is available within the time required for diagnosis and support. It's important to know.

项目成果

Kentaro Sano: "Parallel Algorithm for the Law-of-the-Jungle Learning to the Fast Design of Optimal Codebooks"Proceedings of the 14th IASTED International Conference on Parallel and Distributed Computing and Systems (PDCS2002). 723-728 (2002)

Kentaro Sano：“从丛林法则学习到最优密码本的快速设计的并行算法”第 14 届 IASTED 国际并行和分布式计算与系统会议 (PDCS2002) 会议记录。

Hiroyuki Takizawa: "Vector Quantization Codebook Design Using the Law-of-the-Jungle Algorithm"IEICE Transactions on Information and Systems. (発表予定). (2002)

Hiroyuki Takizawa：“使用丛林法则算法进行矢量量化密码本设计”IEICE Transactions on Information and Systems（即将发表）。

Kentaro Sano: "Practical Volume Compression based on Vector Quantization using the Law-of -the-Jungle Algorithm"Proceedings of the 2nd IASTED International Conference on Visualization, Imaging and Image Processing (VIIP2002). 519-526 (2002)

Kentaro Sano：“使用丛林法则算法基于矢量量化的实用体积压缩”第二届 IASTED 国际可视化、成像和图像处理会议 (VIIP2002) 论文集。

Hiroyuki Takizawa: "A Comparison Study Of Vector Quantization Codebook Design Algorithms Based On The Equidistortion Principle"Proceedings of the 21st IASTED International Conference on Artificial Intelligence and Applications (AIA2003). (CDROM). (2002)

Hiroyuki Takizawa：“基于等失真原理的矢量量化码本设计算法的比较研究”第21届IASTED国际人工智能与应用会议(AIA2003)会议论文集。