Vitis?庫通過搭載AI引擎的Versal?器件為優(yōu)質(zhì)醫(yī)學(xué)成像提速

一位護(hù)士在查看超聲影像

盡管超聲波技術(shù)能提供顯著優(yōu)勢，但醫(yī)療設(shè)備制造商正發(fā)現(xiàn)，要想繼續(xù)提升成像質(zhì)量和精準(zhǔn)性仍是一大挑戰(zhàn)。有鑒于串行數(shù)據(jù)采集、可移植性有限、低幀率（每秒 10 到 50 幀）和影像聚焦欠佳（只能在單一深度上聚焦）等挑戰(zhàn)，當(dāng)今醫(yī)學(xué)影像工具在實(shí)時(shí)運(yùn)用方面的能力仍然有限。

為了向醫(yī)療機(jī)構(gòu)及其患者提供更優(yōu)異的成像系統(tǒng)性能，我們宣布推出首批醫(yī)學(xué)影像庫（ medical imaging libraries），作為我們 VitisTM 統(tǒng)一軟件開發(fā)平臺最新正式版（Vitis 2022.2） 一部分。這些全新的加速庫能助力客戶縮短開發(fā)時(shí)間，使其醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)品更快推向市場。Vitis 庫通過搭載 AI 引擎的 VersalTM 器件加速醫(yī)學(xué)成像，支持實(shí)時(shí)采用高級成像算法，從而在優(yōu)質(zhì)醫(yī)學(xué)成像設(shè)備上顯著提升成像質(zhì)量、影像加載速度（包括超高清 3D/4D ）與最佳掃描深度。

這些開源的庫針對具有較高數(shù)字信號處理（ DSP ）要求的應(yīng)用，例如超聲波束成形、CT 圖像重建、采用 2D-FFT 的磁共振（ MRI ）圖像重建、磁共振磁體的梯度處理器控制、對 X 光/心電圖（ ECG ）等輸入的采樣/數(shù)字化數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理。

實(shí)時(shí)、優(yōu)質(zhì)成像

我們深知，在醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域，性能至關(guān)重要。更高的成像質(zhì)量可以幫助醫(yī)生在腫瘤擴(kuò)散前發(fā)現(xiàn)并治療腫瘤，或快速有效地診斷患者的疼痛成因。

借助我們獨(dú)特的 AI 引擎技術(shù)（一種在 Versal 自適應(yīng) SoC 上通過數(shù)百顆互聯(lián)處理器核心構(gòu)建的高度并行化網(wǎng)格），客戶能以每秒高達(dá) 1,000 幀的幀率實(shí)現(xiàn)高畫質(zhì)、低時(shí)延成像。

例如，客戶可以在單個(gè) Versal 芯片上部署超高性能的并行超聲波束成形算法，并在影像的任何位置實(shí)現(xiàn)最佳聚焦，以低時(shí)延獲得高度精準(zhǔn)的結(jié)果——即使是難以掃描的腹部或心臟成像。

加快上市進(jìn)程

阻礙廣泛采用的最大限制之一在于，實(shí)現(xiàn)成像算法所需的硬件開發(fā)復(fù)雜、耗時(shí)且缺乏靈活性。

我們正通過為開發(fā)者降低編碼復(fù)雜性來改變這一現(xiàn)狀，進(jìn)而為創(chuàng)新提速。利用開箱即用型 Vitis 統(tǒng)一軟件編程環(huán)境，客戶能夠使用熟悉的 C 或 C++ 語言進(jìn)行開發(fā)，或直接使用 Simulink 轉(zhuǎn)換 Matlab 算法。

用戶可以運(yùn)用易于使用的支持資源，包括從涵蓋構(gòu)建塊到完整參考設(shè)計(jì)的模塊化軟件庫中進(jìn)行選擇，從而快速將構(gòu)想由概念轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。

三級庫結(jié)構(gòu)

從第 1 級的構(gòu)建塊到第 3 級的完整超聲波束成形器設(shè)計(jì)，客戶可以利用豐富多樣的可用選項(xiàng)，加快其醫(yī)學(xué)成像產(chǎn)品的上市進(jìn)程。我們的軟件庫、文檔以及示例設(shè)計(jì)演示了如何使用搭載 AI 引擎的 Versal 器件構(gòu)建此類設(shè)計(jì)。

任何醫(yī)學(xué)成像設(shè)備制造商都可以選擇使用第 1 級的基本構(gòu)建塊和高級編程語言，快速部署其算法。對于超聲設(shè)備制造商，庫的第 2 級可用于通過高級編程語言部署其算法，以實(shí)現(xiàn)快速上市。我們在第 2 級庫中提供的工具箱包含了構(gòu)建定制化高性能超聲波束成形器所需的所有功能和示例，而第 3 級庫則提供了一個(gè)配有功能全面的波束成形器的現(xiàn)成應(yīng)用。

借助 Vitis 2022.2 統(tǒng)一軟件平臺上新推出的加速庫，AMD 正使得實(shí)時(shí)、優(yōu)質(zhì)醫(yī)學(xué)成像技術(shù)更加易于獲取與開發(fā)——因其為所有人消除了創(chuàng)新與高級醫(yī)療技術(shù)的壁壘。