In high-performance computing (HPC) environments, particularly in synchrotron radiation facilities, vast amounts of X-ray images are generated. Processing large-scale X-ray Computed Tomography (X-CT) datasets presents significant computational and storage challenges due to their high dimensionality and data volume. Traditional approaches often require extensive storage capacity and high transmission bandwidth, limiting real-time processing capabilities and workflow efficiency. To address these constraints, we introduce a region-of-interest (ROI)-driven extraction framework (ROIX-Comp) that intelligently compresses X-CT data by identifying and retaining only essential features. Our work reduces data volume while preserving critical information for downstream processing tasks. At pre-processing stage, we utilize error-bounded quantization to reduce the amount of data to be processed and therefore improve computational efficiencies. At the compression stage, our methodology combines object extraction with multiple state-of-the-art lossless and lossy compressors, resulting in significantly improved compression ratios. We evaluated this framework against seven X-CT datasets and observed a relative compression ratio improvement of 12.34x compared to the standard compression.


翻译:在高性能计算(HPC)环境中,尤其是在同步辐射设施中,会产生海量的X射线图像。大规模X射线计算机断层扫描(X-CT)数据集因其高维度和大数据量,在处理时面临显著的计算与存储挑战。传统方法通常需要巨大的存储容量和高传输带宽,这限制了实时处理能力和工作流效率。为应对这些限制,我们提出了一种基于感兴趣区域(ROI)驱动的提取框架(ROIX-Comp),该框架通过识别并仅保留关键特征,智能地压缩X-CT数据。我们的工作在减少数据量的同时,为下游处理任务保留了关键信息。在预处理阶段,我们采用误差有界量化来减少待处理的数据量,从而提升计算效率。在压缩阶段,我们的方法将对象提取与多种先进的无损及有损压缩器相结合,实现了显著提升的压缩比。我们在七个X-CT数据集上对该框架进行了评估,观察到相较于标准压缩方法,其相对压缩比提升了12.34倍。

0
下载
关闭预览

相关内容

面向计算机视觉的数据生成与应用研究进展
专知会员服务
14+阅读 · 2025年5月10日
【博士论文】基于机器学习的计算优化
专知会员服务
21+阅读 · 2025年4月13日
【MIT博士论文】利用深度学习改进医学影像分割,165页pdf
计算成像前沿进展
专知会员服务
31+阅读 · 2022年6月29日
计算机视觉方向简介 | 三维重建技术概述
计算机视觉life
26+阅读 · 2019年6月13日
一文读懂图像压缩算法
七月在线实验室
17+阅读 · 2018年5月2日
如何设计基于深度学习的图像压缩算法
论智
41+阅读 · 2018年4月26日
深度学习之图像超分辨重建技术
机器学习研究会
12+阅读 · 2018年3月24日
一文概览基于深度学习的超分辨率重建架构
推荐|caffe-orc主流ocr算法:CNN+BLSTM+CTC架构实现!
全球人工智能
19+阅读 · 2017年10月29日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员