摘要：核回归理论被广泛应用于医学图像处理和医学图像重建领域,并取得了十分显著的效果。它包括传统核回归方法(CKR)和控制核回归方法(SKR)。三维SKR算法比三维CKR算法具有更优的去噪效果和边缘保持效果,但三维SKR算法的计算量过于庞大且复杂,使其应用领域受到限制。目前,医学图像重建使用的是基于GPU的三维CKR算法,所以基于GPU的三维SKR算法的实现是一项有研究价值且具有挑战性的工作。本文首先优化三维SKR算法的计算过程,然后利用GPU进行CUDA编程实现三维SKR并行加速算法。实验表明,基于GPU的三维SKR算法与基于CPU单线程三维SKR算法相比能获得约244.9~246.3倍的加速比,与基于CPU多线程三维SKR算法相比能获得约123.0~137.4倍的加速比。

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