CN110179487B - 负载均衡方法、装置、设备和介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种负载均衡方法、装置、设备和介质，涉及医学图像技术领域。该方法包括：获取具备符合关系的两个单事件的位置信息；连接所述两个单事件的位置，构成一条响应线；将所述响应线投影在预设坐标系所在平面中，得到投影线；确定所述投影线与所述预设坐标系中目标坐标轴的夹角；根据所述夹角确定存储所述具备符合关系的两个单事件的目标数据存储单元。本发明实施例提供了一种负载均衡方法、装置、设备和介质，实现了对各数据存储单元内存储数据量的均衡化，从而基于存储数据量均衡的数据存储单元进行图像重建的耗时才会一致，进而达到图像重建总时间最短的目的。

Description

负载均衡方法、装置、设备和介质

技术领域

本发明实施例涉及医学图像技术领域，尤其涉及一种负载均衡方法、装置、设备和介质。

背景技术

正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography，以下均简称PET)是一种非侵入式的造影方法。

传统的PET设备通常只有一个PET探测器单元，该单元内部由二十个以上的探测器组成探测器环。因此，传统的符合装置只能处理一个单元内部各探测器数据间的小窗宽符合判选。

然而，传统只有一个PET探测器单元的PET设备的几何立体角覆盖比例较小，有大量γ光子从环状探测器两端空隙逃逸，没有被探测器收集到，从而符合事件的探测效率很低。为了提高检测灵敏度，在环状探测器两端对称添加多个PET探测器单元。

由于探测器单元数目的增加，对每个探测器单元进行数据采集和符合运算的单元数量也会增加。数据采集和符合运算单元对采集的数据进行符合运算后，会将符合运算结果输出给数据存储单元。但是，由于扫描对象、放射源分布、放射源剂量大小在不同的探测器扫描协议里的不确定性，导致每个数据采集和符合运算单元输出的符合数据量存在差异。并且数据采集和符合运算单元的数量，通常与数据存储单元的数目不一致，所以每个数据存储单元的存储数据量存在较大差异。而在基于各数据存储单元进行图像重建时，图像重建时间由存储数据量最大的数据存单元决定。较大差异的数据存储量将导致图像重建耗时长的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种负载均衡方法、装置、设备和介质，以实现对各数据存储单元内存储数据量的均衡化，从而基于存储数据量均衡的数据存储单元进行图像重建的耗时才会一致，进而达到图像重建总时间最短的目的。

第一方面，本发明实施例提供了一种负载均衡方法，该方法包括：

获取具备符合关系的两个单事件的位置信息；

连接所述两个单事件的位置，构成一条响应线；

将所述响应线投影在预设坐标系所在平面中，得到投影线；

确定所述投影线与所述预设坐标系中目标坐标轴的夹角；

根据所述夹角确定存储所述具备符合关系的两个单事件的目标数据存储单元。

进一步地，所述根据所述夹角确定存储所述具备符合关系的两个单事件的目标数据存储单元，包括:

根据数据存储单元的数量，对由目标坐标轴和投影线确定的角度范围进行等角度的子角度范围划分；

确定所述夹角所属的目标子角度范围，将所述目标子角度范围关联的数据存储单元确定为目标数据存储单元。

进一步地，所述将响应线投影在预设坐标系所在平面中之前，所述方法还包括：

以探测器环所属圆形的圆心为原点，穿过所述原点分别在所述探测器环所属平面确定各坐标轴，将所述原点和所述坐标轴构成的坐标系作为所述预设坐标系。

进一步地，所述预设坐标系是以探测器环所属圆形的圆心为原点，所述探测器环所属平面中穿过原点的水平轴为x轴，垂直轴为y轴的直角坐标系；

所述目标坐标轴为所述x轴。

第二方面，本发明实施例还提供了一种负载均衡装置，该介质包括：

位置信息获取模块，用于获取具备符合关系的两个单事件的位置信息；

响应线构成模块，用于连接所述两个单事件的位置，构成一条响应线；

投影模块，用于将所述响应线投影在预设坐标系所在平面中，得到投影线；

夹角确定模块，用于确定所述投影线与所述预设坐标系中目标坐标轴的夹角；

存储单元确定模块，用于根据所述夹角确定存储所述具备符合关系的两个单事件的目标数据存储单元。

进一步地，所述存储单元确定模块，包括:

角度范围划分单元，用于根据数据存储单元的数量，对由目标坐标轴和投影线确定的角度范围进行等角度的子角度范围划分；

存储单元确定单元，用于确定所述夹角所属的目标子角度范围，将所述目标子角度范围关联的数据存储单元确定为目标数据存储单元。

进一步地，所述的装置还包括：

坐标系确定模块，用于所述将响应线投影在预设坐标系所在平面中之前，以探测器环所属圆形的圆心为原点，穿过所述原点分别在所述探测器环所属平面确定各坐标轴，将所述原点和所述坐标轴构成的坐标系作为所述预设坐标系。

进一步地，所述预设坐标系是以探测器环所属圆形的圆心为原点，所述探测器环所属平面中穿过原点的水平轴为x轴，垂直轴为y轴的直角坐标系；

所述目标坐标轴为所述x轴。

第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明实施例中任一所述的一种负载均衡方法。

第四方面，本发明实施例还提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的一种负载均衡方法。

本发明实施例通过将具有符合关系的两个单事件的连线投影在预设坐标系所在平面中，得到投影线；根据所述投影线与所述预设坐标系中目标坐标轴的夹角，确定存储所述具备符合关系的两个单事件的目标数据存储单元。因为一定的角度范围内，随机取向的符合事件的数据量是相等的，所以基于夹角的存储可以实现对各数据存储单元内存储数据量的均衡化，从而基于存储数据量均衡的数据存储单元进行图像重建的耗时才会一致，进而达到图像重建总时间最短的目的。

附图说明

图1为一种全身PET设备的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种负载均衡方法的流程图；

图3是本发明实施例一提供的两个探测器单元间跨单元响应线的示意图；

图4是本发明实施例一提供的PET最外层晶体所在平面上一条投影线的示意图；

图5为本发明实施例二提供的一种PET设备的结构示意图；

图6是本发明实施例三提供的一种负载均衡装置的结构示意图；

图7为本发明实施例四提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

如图1所示，PET设备包括N个探测器单元、M个数据存储单元和一个数据转发单元。

其中，N个探测器单元包括N个探测器环和N个数据采集符合运算子单元。

数据采集符合运算子单元用于完成本探测器环及跨探测器环的数据采集以及本探测器环内数据的符合运算，及本探测器环与其他探测器环的数据交叉符合运算，并将所有符合数据输出。

数据转发单元将N个数据采集符合运算单元的数据均分到M个数据存储单元中。

M大于等于2，M可能与N相同，也可能不同。

实施例一

图2为本发明实施例一提供的一种负载均衡方法的流程图。本实施例可适用于对符合运算结果进行均衡存储的情况。典型地，本实施例适用于对包括至少一个探测器单元的PET设备产生的符合事件均衡存储至至少两个数据存储单元的情况。该方法可以由一种负载均衡装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现。参见图2，本实施例提供的负载均衡方法包括：

S110、获取具备符合关系的两个单事件的位置信息。

其中，所述两个单事件是经过符合运算确定存在符合关系的符合事件。

单事件的位置信息是指单事件所属探测器的位置。单事件所属探测器的位置根据其所属探测器环的排列位置和单事件所属探测器在其所属探测器环中的排列位置确定。

示例性地，参见图3两个单事件的位置信息可以分别是第0个探测器单元中的第0个探测器和第3个探测器单元中的第10个探测器。

前端数据采集符合运算单元输出的符合数据，标明了具备符合关系的两个单事件各自的飞行时间、能量和位置信息。

S120、连接所述两个单事件的位置，构成一条响应线。

S130、将所述响应线投影在预设坐标系所在平面中，得到投影线。

其中，所述预设坐标系所在平面为探测器环最外层晶体所在平面。

具体地，所述预设坐标系可以是探测器环最外层晶体所在平面上的任意坐标系。

例如，以探测器环中某一点为原点，穿过该原点分别在探测器环最外层晶体所在平面确定各坐标轴。

所述将响应线投影在预设坐标系所在平面中之前，所述方法还包括：

以探测器环所属圆形的圆心为原点，穿过所述原点分别在所述探测器环所属平面确定各坐标轴，将所述原点和所述坐标轴构成的坐标系作为所述预设坐标系。

可选地，该坐标系可以是直角坐标系，也可以是极坐标系。

示例性地，参见图4两个单事件的位置信息在全身PET系统内构成了一条响应线，该响应线可以是一个探测器单元内的响应线，也可以是跨探测器单元的响应线。将响应线投影到探测器环301最外层晶体所在平面后，该响应线成为最外层晶体所在平面上的一条投影线302，该投影线302与目标坐标轴(此处以目标坐标轴为x轴为例)有一定的夹角303。

典型地，所述预设坐标系是以探测器环301所属圆形的圆心为原点，所述探测器环301所属平面中穿过原点的水平轴为x轴，垂直轴为y轴的直角坐标系；

所述目标坐标轴为所述x轴。

S140、确定所述投影线与所述预设坐标系中目标坐标轴的夹角。

具体地，目标坐标轴可以是所述预设坐标系中的x轴，也可以是所述预设坐标系中的y轴，本实施例对此并不进行任何限定。

以目标坐标轴为x轴为例，继续参见图4，确定的是所述投影线302与所述预设坐标系中目标坐标轴的夹角303。

S150、根据所述夹角确定存储所述具备符合关系的两个单事件的目标数据存储单元。

具体地，可以确定所述夹角数值是奇数还是偶数，若是奇数，则将所述两个单事件存储至与奇数关联的数据存储单元中，否则将所述两个单事件存储至与偶数关联的数据存储单元中。

典型地，所述根据所述夹角确定存储所述具备符合关系的两个单事件的目标数据存储单元，包括:

根据数据存储单元的数量，对由目标坐标轴和投影线确定的角度范围进行等角度的子角度范围划分；

确定所述夹角所属的目标子角度范围，将所述目标子角度范围关联的数据存储单元确定为目标数据存储单元。

其中，所述目标坐标轴和投影线确定的角度范围，由目标坐标轴和投影线确定的最大角度和最小角度确定。

具体地，所述目标坐标轴和投影线确定的角度范围为0度至180度。

根据所述夹角确定存储所述具备符合关系的两个单事件的目标数据存储单元，以实现对符合事件的均衡存储，其原理在于：

正电子湮灭产生的一对伽马光子互为180度，因为这一对光子在整个空间内飞行的取向是随机的，故在符合事件响应线投影到探测器环最外层晶体所在平面后投影线与目标坐标轴之间的夹角也是随机的。

因此，一定的角度范围内，符合事件的数据量是相等的。例如，落入0度到10度、10度到20度两个角度范围的符合事件个数是相等的。

本发明实施例的技术方案，通过将具有符合关系的两个单事件的连线投影在预设坐标系所在平面中，得到投影线；根据所述投影线与所述预设坐标系中目标坐标轴的夹角，确定存储所述具备符合关系的两个单事件的目标数据存储单元。因为一定的角度范围内，随机取向的符合事件的数据量是相等的，所以基于夹角的存储可以实现对各数据存储单元内存储数据量的均衡化，从而基于存储数据量均衡的数据存储单元进行图像重建的耗时才会一致，进而达到图像重建总时间最短的目的。

为实现基于数据存储单元的图像重建，所述根据所述夹角确定存储所述具备符合关系的两个单事件的目标数据存储单元之后，所述方法还包括：

从所述目标数据存储单元中获取所述具有符合关系的两个单事件，基于所述两个单事件进行图像重建。

实施例二

参见图5，本实施例是在上述实施例的基础上，以PET设备包括8个探测器单元、8个数据存储单元和一个数据转发单元，目标坐标轴和投影线确定的角度范围为0度至180度为例提出的一种可选方案。

其中，8个探测器单元包括8个探测器环和8个数据采集符合运算子单元。在8个数据采集符合运算子单元和8个数据存储单元间引入一个数据转发单元，本发明实施例的技术方案由所述数据转发单元执行。

将0度至180度等分成8个子角度范围，每个数据存储单元负责接收一个角度范围的数据。

其中，子角度范围可以是连续的或者离散的。

为每个前端数据采集符合子单元输出的数据，提供一个符合事件角度计算子单元，由该角度计算子单元根据待存储符合事件的位置信息确定待存储符合事件的投影线与目标坐标轴的夹角信息；

将确定的夹角信息发送给角度信息转发子单元，由角度信息转发子单元根据确定的夹角信息，从数据存储单元中确定存储上述待存储符合事件的目标数据存储单元，并将待存储符合事件存储至确定的目标数据存储单元中。

本实施例可适用于全身PET领域的多通道数据采集和分布式存储场景，并且本实施例对PET设备中的探测器单元数量和数据存储单元的数量不做限定，对目标坐标轴和投影线确定的角度范围的均分方法也不做限定。

本发明实施例的技术方案，通过待存储符合事件的投影线与目标坐标轴的夹角信息，从数据存储单元中确定存储上述待存储符合事件的目标数据存储单元，并将待存储符合事件存储至确定的目标数据存储单元中，从而实现对待存储符合事件的转发和数据的均衡存储。

需要说明的是，基于上述实施例的技术教导，本领域技术人员有动机将上述实施方式进行组合，以实现对各数据存储单元内存储数据量的均衡化，从而基于存储数据量均衡的数据存储单元进行图像重建的耗时才会一致，进而达到图像重建总时间最短的目的。

实施例三

图6是本发明实施例三提供的一种负载均衡装置的结构示意图。参见图6，本实施例提供的负载均衡装置包括：位置信息获取模块10、响应线构成模块20、投影模块30、夹角确定模块40和存储单元确定模块50。

其中，位置信息获取模块10，用于获取具备符合关系的两个单事件的位置信息；

响应线构成模块20，用于连接所述两个单事件的位置，构成一条响应线；

投影模块30，用于将所述响应线投影在预设坐标系所在平面中，得到投影线；

夹角确定模块40，用于确定所述投影线与所述预设坐标系中目标坐标轴的夹角；

存储单元确定模块50，用于根据所述夹角确定存储所述具备符合关系的两个单事件的目标数据存储单元。

本发明实施例的技术方案，通过将具有符合关系的两个单事件的连线投影在预设坐标系所在平面中，得到投影线；根据所述投影线与所述预设坐标系中目标坐标轴的夹角，确定存储所述具备符合关系的两个单事件的目标数据存储单元。因为一定的角度范围内，符合事件的数据量是相等的，所以基于夹角的存储可以实现对各数据存储单元内存储数据量的均衡化，从而基于存储数据量均衡的数据存储单元进行图像重建的耗时才会一致，进而达到图像重建总时间最短的目的。

进一步地，所述存储单元确定模块，包括:角度范围划分单元和存储单元确定单元。

其中，角度范围划分单元，用于根据数据存储单元的数量，对由目标坐标轴和投影线确定的角度范围进行等角度的子角度范围划分；

存储单元确定单元，用于确定所述夹角所属的目标子角度范围，将所述目标子角度范围关联的数据存储单元确定为目标数据存储单元。

进一步地，所述装置还包括：坐标系确定模块。

其中，坐标系确定模块，用于所述将响应线投影在预设坐标系所在平面中之前，以探测器环所属圆形的圆心为原点，穿过所述原点分别在所述探测器环所属平面确定各坐标轴，将所述原点和所述坐标轴构成的坐标系作为所述预设坐标系。

进一步地，所述预设坐标系是以探测器环所属圆形的圆心为原点，所述探测器环所属平面中穿过原点的水平轴为x轴，垂直轴为y轴的直角坐标系；

所述目标坐标轴为所述x轴。

本发明实施例所提供的负载均衡装置可执行本发明任意实施例所提供的负载均衡方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图7为本发明实施例四提供的一种设备的结构示意图，如图7所示，该设备包括处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73；设备中处理器70的数量可以是一个或多个，图7中以一个处理器70为例；设备中的处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73可以通过总线或其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。

存储器71作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的负载均衡方法对应的程序指令/模块(例如，负载均衡装置中的位置信息获取模块10、响应线构成模块20、投影模块30、夹角确定模块40和存储单元确定模块50)。处理器70通过运行存储在存储器71中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的负载均衡方法。

存储器71可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器71可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器71可进一步包括相对于处理器70远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置72可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置73可包括显示屏等显示设备。

实施例五

本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种负载均衡方法，该方法包括：

获取具备符合关系的两个单事件的位置信息；

连接所述两个单事件的位置，构成一条响应线；

将所述响应线投影在预设坐标系所在平面中，得到投影线；

确定所述投影线与所述预设坐标系中目标坐标轴的夹角；

根据所述夹角确定存储所述具备符合关系的两个单事件的目标数据存储单元。

当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的负载均衡方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述负载均衡装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种负载均衡方法，其特征在于，包括：

获取具备符合关系的两个单事件的位置信息；

连接所述两个单事件的位置，构成一条响应线；

将所述响应线投影在预设坐标系所在平面中，得到投影线；

确定所述投影线与所述预设坐标系中目标坐标轴的夹角；

根据所述夹角确定存储所述具备符合关系的两个单事件的目标数据存储单元。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述夹角确定存储所述具备符合关系的两个单事件的目标数据存储单元，包括:

根据数据存储单元的数量，对由目标坐标轴和投影线确定的角度范围进行等角度的子角度范围划分；

确定所述夹角所属的目标子角度范围，将所述目标子角度范围关联的数据存储单元确定为目标数据存储单元。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将响应线投影在预设坐标系所在平面中之前，所述方法还包括：

以探测器环所属圆形的圆心为原点，穿过所述原点分别在所述探测器环所属平面确定各坐标轴，将所述原点和所述坐标轴构成的坐标系作为所述预设坐标系。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设坐标系是以探测器环所属圆形的圆心为原点，所述探测器环所属平面中穿过原点的水平轴为x轴，垂直轴为y轴的直角坐标系；

所述目标坐标轴为所述x轴。

5.一种负载均衡装置，其特征在于，包括：

位置信息获取模块，用于获取具备符合关系的两个单事件的位置信息；

响应线构成模块，用于连接所述两个单事件的位置，构成一条响应线；

投影模块，用于将所述响应线投影在预设坐标系所在平面中，得到投影线；

夹角确定模块，用于确定所述投影线与所述预设坐标系中目标坐标轴的夹角；

存储单元确定模块，用于根据所述夹角确定存储所述具备符合关系的两个单事件的目标数据存储单元。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述存储单元确定模块，包括:

角度范围划分单元，用于根据数据存储单元的数量，对由目标坐标轴和投影线确定的角度范围进行等角度的子角度范围划分；

存储单元确定单元，用于确定所述夹角所属的目标子角度范围，将所述目标子角度范围关联的数据存储单元确定为目标数据存储单元。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

坐标系确定模块，用于所述将响应线投影在预设坐标系所在平面中之前，以探测器环所属圆形的圆心为原点，穿过所述原点分别在所述探测器环所属平面确定各坐标轴，将所述原点和所述坐标轴构成的坐标系作为所述预设坐标系。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述预设坐标系是以探测器环所属圆形的圆心为原点，所述探测器环所属平面中穿过原点的水平轴为x轴，垂直轴为y轴的直角坐标系；

所述目标坐标轴为所述x轴。

9.一种设备，其特征在于，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-4中任一所述的一种负载均衡方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一所述的一种负载均衡方法。

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