基于并行欧式距离变换的三维障碍距离场计算

摘要

为了快速计算空间有障碍物的三维欧式距离场,提出一种基于图形处理单元(GPU)的三维空间有障碍物的并行欧式距离场计算算法.该算法包含2步:1)采用扩展的三维欧氏距离变换算法计算待求物体形状顶点的三维Voronoi图,并用GPU并行计算加速;2)通过多次迭代快速优化计算有障碍物的欧式距离场.算法在放疗靶区的规划中可用于计算不同级别靶区(GTV)在有障碍物情况下到临床放疗靶区(CTV)的外扩.结果表明,该算法比现有方法一般采用暴力求解的方法性能上有较大提升,同时保持稳定的精度.