[发明专利]一种三维图像服务器多任务管理调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种三维图像服务器多任务管 理调度方法。

背景技术

三维可视化技术对于临床医学的精确诊断以及手术计划越来越重 要的作用。先进的医学影像设备是先进的医学图像处理与分析的基础， 特别是多排CT(computed tomography，计算机断层成像术)与高场MR (Magnetic resonance imaging，磁共振)带给临床的是：更快的扫描速 度(0.5S)、更高的图像分辨率(0.3MM)、更多的单个病人数据量(＞2000 层)、更广泛的临床应用，与此同时，需要更丰富的软件处理能力。在医 学诊断中，医务人员通过观察多组二维(2D)断层图像，在大脑中进行 三维(3D)数据的重建，以此来确定病变体的空间结构。这就难以准确 确定病变体的空间位置、大小、几何形状及与周围生物组织之间的关系。 因此，从一系列二维断层图像生成三维图像在医学观察中有越来越迫切 的需要。对于过去长期使用单排CT的医生来说，先进影像设备不但硬 件的提升，也是诊断技术、诊断方式上的革命性的改变。如果依然延续 过去单排CT或普通MR的扫描、处理、诊断方式，在很大的程度上， 不能发挥设备革命性的升级对诊断的重大影响。要充分体现先进影像设 备的临床应用价值，挖掘海量数据的诊断内容，就需要从常规的2D阅 片工作站与时俱进提升到3D专业工作站。医生可以从大量图像数据中， 找到真正有价值的图像，减少诊断信息上的疏漏。除放射科室以外，3D 医疗影像在手术计划以及教学演示等，同样起着相当重要的作用。医生 依靠先进的PACS(Picture Arching and Communication System)系统和数 字化3D专业软件，可以更直观、更精确、多角度来观察组织形态结构， 真正享受由专业软件带来的快速、有效、直观的工作环境。3D专业工作 站系统将为临床阅片提供新一代的解决方案。在兼容传统2D阅片工作 站的基础上，提供更适合医生认识与思维的诊断信息。

根据医学图像精度高、内容丰富的要求，光线跟踪算法(Raycastting) 是所有三维图像重建中最合适的重建方式。光线跟踪算法的特点是图像 质量很高，但其中采样、三线性插值等的计算量很大，使得图像重建速 度慢。虽然已经有了很多优化方法，要进行实时显示，普通计算机的计 算能力还是无法达到要求，再加上图像数据量非常庞大，光从PACS存 储服务器将二维断层图像数据加载到阅片工作站就要花很多时间，因此 现有技术的阅片工作站并不适合进行三维图像重建。

三维图像服务器任务处理方式和单机三维图像工作站不同，必须支 持多客户端的请求任务，为了实现多任务并行处理，常用的通信服务处 理方法是启动一个主线程实时监听客户端发过来的请求，当接收到一个 请求后主线程会新启动一个子线程负责处理该客户端的请求任务，然后 主线程继续监听请求，子线程完成客户端的处理任务后将结果还回给客 户端然后断开连接，子线程结束任务销毁线程占用资源。使用这种方法 可以满足并行处理的要求，但是用于三维处理的二维断层图像数据都非 常庞大，一般情况下标准的三维体数据分辨率在X：512，Y：512，Z：512 像素以上，医学图像数据每个像素最小12位灰阶值，也就是每个像素 要占两个字节，一个用户连接到三维图像服务器打开一个检查，三维图 像服务器内存就要开辟一个512*512*512*2＝256MB的空间用来存放数 据体，再加上可视化重建需要分配的辅助空间，如果将所有连接进来的 用户都放在一个进程中进行处理，三维服务进程占用的内存将非常大， 对操作系统的管理能力要求非常高。再加上线程虽然相互独立运行，可 使用的资源是共用的，他们之间有可能存在相互影响。多个任务同时进 行处理过程中，有一个任务处理发生错误无法执行下去的时候有可能会 影响到其它任务的执行，由于各种错误的累积必然会出现一些不可预知 情况的发生，最后可能导致三维图像服务器服务程序崩溃。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种三维图像服务器多任务管理 调度方法，克服现有技术服务器通信服务单纯采用子线程与每个客户端 进行通信，容易导致通信服务不稳定的缺陷。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种三维图像服务器多任务管理调度方法，包括步骤：

A1、三维图像服务器与至少一个客户端通过私有通信协议分别建立 命令通道连接和数据通道连接；