TIJD
14:45-15:30

TITEL
Multicore systemen voor medische beeldbewerking

SPREKER
Paul van Haren, projectmanager en technisch architect, Technolution

ABSTRACT
Bij medische ingrepen is de afgelopen decennia een grote verschuiving opgetreden van ‘open’ operaties naar zogeheten minimaal-invasieve procedures. Bij dit type ingrepen brengt een chirurg instrumenten via een kleine opening door de huid naar de plaats waar deze hun werk moeten doen. Minimaal-invasieve operaties leunen zwaar op realtime beeldvormende technieken zoals van röntgensystemen. De benodigde oog-handcoördinatie maakt een korte en constante vertragingstijd van het beeld essentieel.
Beeldbewerkingssystemen werden traditioneel in applicatiespecifieke hardware gerealiseerd met behulp van Asics of FPGA’s. Met de opkomst van multicore is het mogelijk geworden om ze met off-the-shelf componenten te realiseren. Philips Healthcare stelde zich voor de uitdaging om met een off-the-shelf multicore pc onder Windows een realtime streamingapplicatie te realiseren. Hierbij werd een zogenoemde y-chart-aanpak gebruikt om een ontkoppeling te verkrijgen tussen applicatie en het onderliggende executieplatform.
De applicaties worden beschreven met grafen, die alle bewerkingen op een frame bevatten. Losse beeldbewerkingsfuncties worden aan elkaar geregen tot samenwerkende programma’s. Samen met de beeldbewerkingscomponenten worden de grafen door een speciale middlewarelaag optimaal op de hardware gemapt en uitgevoerd. Vanzelfsprekend zijn er vele optimalisaties op tal van niveaus nodig om de benodigde prestaties te bereiken. De belangrijkste stap is de introductie van cache-aware scheduling door de middlewarelaag. Hierdoor kunnen garanties worden gegeven over de cache-efficiëntie en deterministische prestaties van het platform. Door de informatie van de grafen en het ondervragen van de beeldbewerkingsblokken beschikt de middlewarelaag over de benodigde informatie om de scheduling van taken optimaal op het platform in te richten.
Rond het platform voor beeldbewerking is een toolchain ontwikkeld voor het ontwerpen van grafen en het analyseren van prestatiemetingen. Onderdeel van de keten is een prestatieschatter, die door simulatie voorspellingen doet over het gedrag van de applicatie in ontwikkeling.

BIO
Paul van Haren is in zijn professionele leven werkzaam in het vakgebied van embedded systemen, op het raakvlak van hardware, software en toepassing. Na zijn promotie in de fysische informatica werkte hij als groepsleider aan de Universiteit Utrecht voor de ontwikkeling van meetinstrumentarium. Daarna is hij als architect en projectmanager werkzaam geweest bij Agere Systems en NXP. Tegenwoordig is hij programmamanager bij Technolution en verantwoordelijk voor partnerrelaties in de hightechmarkt en Technolutions deelname aan nationale en Europese R&D-projecten. Samen met Philips Healthcare heeft Technolution de afgelopen jaren gewerkt aan de realisatie van een infrastructuur voor parallelle beeldverwerkingsapplicaties in het kader van het Itea2/Point-One-project Hipip.