GPU已成为中科院及清华大学科研工具

挑战

   近些年来，全球经济一体化不断提速，各国之间贸易与人员往来日益频繁，海关面临的安防、安检效率与技术压力与日俱增。如何在不开箱的情况下，利用X射线对集装箱进行快速断层扫描，然后迅速完成图像三维重构和判断，进而达到完全透视的效果，成为挑战海关效率与准度的新课题。X光断层影像技术（XCT）是辐射成像的一种重要方式，三维成像室是当前的趋势所向。但其中的一个关键步骤——图像重建所涉及的巨大计算量是三维XCT应用于时间的所必须面临的主要问题之一。

解决方案

   为解决这一难题，清华大学工程物理系粒子技术与辐射成像教育部重点实验室经过长期研究，推出了一款基于NVIDIA（英伟达）Tesla GPU的全新硬件与软件解决方案。搭配了NVIDIA（英伟达）Tesla GPU的清华大学解决方案在进行大型X光和CT扫描时，图像重建和处理速度提高了5-50倍，而且从二维上升到了三维，清除了传统扫描留下的许多盲点和死角，使得快速全面地检查行李和物品成为可能，使得快速高分辨率检查大体积工件成为可能。

结果

   与传统CPU平台相比，基于NVIDIA（英伟达）CUDA 架构的清华大学解决方案能以更低的成本，更高的速度和更清晰的标准完成原有工作。三维图像重构的速度从过去使用普通CPU计算的几个小时缩短到基于GPU计算的几秒，甚至1、2秒。如果在10秒之内重建完成5123立体，是重建时间远小于CT扫描时间，也就是说基本达到实时重建。NVIDIA（英伟达）CUDA 架构技术给三维CT重建速度带来了重要的革命性的变化。

   清华大学邢副教授表示：“GPU所具有的超长流水线和高度并行化，使真正的三维图像重构变成可能。基于GPU进行三维重建是提高其速度的非常有效的途径。”

   目前，清华大学的新集装箱检查系统已经部署到香港国际机场。未来，该系统将在会议、海关、铁路等大型公用场合以及各种各样的无损检测领域广泛应用。