本申請涉及醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，特別涉及一種單事件時間信息處理方法和裝置。
背景技術(shù)：
：：在醫(yī)療領(lǐng)域的影像學(xué)診斷技術(shù)中，通常可以將放射性物質(zhì)注射入被掃描對象的體內(nèi)，并由探測裝置探測該物質(zhì)，根據(jù)該物質(zhì)的接收信息就可以重建出被掃描對象的組織圖像，根據(jù)圖像診斷被掃描對象的病灶。在接收到物質(zhì)信息后，根據(jù)物質(zhì)信息重建圖像的處理過程，影響到圖像重建的效率。例如，正電子發(fā)射計算機(jī)斷層掃描(PositronEmissionTomograph，簡稱：PET)系統(tǒng)是當(dāng)今醫(yī)療領(lǐng)域中的一種先進(jìn)的分子影像學(xué)診斷設(shè)備，利用PET診斷時，可以選擇一種含正電子核素的脫氧葡萄糖標(biāo)記作為示蹤劑，將其注射到受檢人體內(nèi)，示蹤劑進(jìn)入人體后其中的正電子核素會釋放出正電子e+，e+在人體內(nèi)運(yùn)動一段距離后，會與周圍環(huán)境中的負(fù)電子e-發(fā)生湮滅，產(chǎn)生一對能量相等、傳播方向相反的γ光子，這一過程成為正電子湮滅事件。利用PET系統(tǒng)的探測裝置，可以探測出該γ光子對，進(jìn)而分析正電子e+的存在，并獲得示蹤劑在受檢人體內(nèi)的濃度分布，進(jìn)而據(jù)此判斷疾病的病灶。如上的PET探測的例子中，圖像重建所依據(jù)的是γ光子的接收信息。如果探測到來自于同一個正電子湮滅事件的γ光子對，則稱為探測到一個符合事件，并根據(jù)符合事件的信息重建圖像。在探測符合事件時，可以對γ光子到達(dá)PET探測裝置的時間(即單事件時間信息)進(jìn)行時間符合判定，如果兩個γ光子的單事件時間信息的差值在符合時間窗以內(nèi)，則表明這兩個γ光子滿足時間符合。在進(jìn)行時間符合判定之前，通常會將接收到的各個單事件時間信息按照時間先后順序進(jìn)行排序，再進(jìn)行時間比較，目前單事件時間信息排序的方法也有多種，但是這些方法的排序處理過程往往效率比較低。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N單事件時間信息處理方法和裝置，以提高對單事件時間信息的排序效率。具體地，本申請是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：第一方面，提供一種單事件時間信息處理方法，所述方法用于對一個時間片內(nèi)的多個單事件時間信息進(jìn)行排序，所述多個單事件時間信息由各個時間采集模塊獲?。凰龇椒òǎ簩⑺龆鄠€單事件時間信息分成至少兩組數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)使用一個查找表排序模塊進(jìn)行排序，得到對應(yīng)的至少兩組查找表排序結(jié)果；對所述至少兩組查找表排序結(jié)果，使用比較器進(jìn)行排序，得到所述多個單事件時間信息的排序結(jié)果。第二方面，提供一種單事件時間信息處理裝置，所述裝置用于對一個時間片內(nèi)的多個單事件時間信息進(jìn)行排序，所述多個單事件時間信息由各個時間采集模塊獲?。凰鲅b置包括：第一排序模塊，用于將所述多個單事件時間信息分成至少兩組數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)使用一個查找表排序模塊進(jìn)行排序，得到對應(yīng)的至少兩組查找表排序結(jié)果；第二排序模塊，用于對所述至少兩組查找表排序結(jié)果，使用比較器進(jìn)行排序，得到所述多個單事件時間信息的排序結(jié)果。本申請?zhí)峁┑膯问录r間信息處理方法和裝置，通過采用查找表排序模塊和比較器組合進(jìn)行排序的方式，由于查找表的排序處理時間固定，使得可以顯著降低整體的排序處理時間，即使一個時間片的單事件時間信息的數(shù)量增加，只要使用查找表排序，這部分查找表排序的時間都保持固定，即使后續(xù)的比較器排序的時間不固定，這種查找表和比較器組合的方式，相對于全部采用比較器的方式，也提高了排序效率。附圖說明圖1是本申請一示例性實(shí)施例示出的一種PET設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；圖2是本申請一示例性實(shí)施例示出的一種多通道并行處理示意圖；圖3是本申請一示例性實(shí)施例示出的一種時間信息處理方法的流程圖；圖4是本申請一示例性實(shí)施例示出的對四組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的示意圖；圖5是本申請一示例性實(shí)施例示出的對時間信息進(jìn)行流水處理的示意圖；圖6是本申請一示例性實(shí)施例示出的一種時間信息處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式這里將詳細(xì)地對示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本申請相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本申請的一些方面相一致的裝置和方法的例子。本申請實(shí)施例提供的處理方法，例如可以應(yīng)用于對PET系統(tǒng)中獲取到的單事件時間信息進(jìn)行排序。圖1示例了一個PET設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該P(yáng)ET設(shè)備11可以包括：探測裝置12、多個時間標(biāo)定板13以及一個符合處理板14。其中，探測裝置12可以包括多個BLOCK模塊15，每個BLOCK模塊15中包括多個晶體，位于探測裝置12的內(nèi)部空間的被掃描對象中發(fā)生的正電子湮滅事件16將產(chǎn)生兩個γ光子，這些γ光子可以被BLOCK模塊15中的晶體接收。如圖1所示，PET的探測裝置12中包括多個BLOCK模塊15，在一個時間片的時間中，這些BLOCK模塊15中的每一個BLOCK模塊可以最多采集到一個γ光子。如果將晶體接收γ光子的時間稱為單事件時間信息，那么BLOCK模塊在接收到γ光子后，該光子的單事件時間信息將由連接BLOCK模塊的時間標(biāo)定板13來進(jìn)行標(biāo)定。比如，假設(shè)某個BLOCK模塊15中的某個晶體探測到了一個湮滅事件中產(chǎn)生的γ光子，該BLOCK模塊將產(chǎn)生一個電觸發(fā)信號，該電觸發(fā)信號將傳輸至?xí)r間標(biāo)定板13，該時間標(biāo)定板13可以是FPGA(Field－ProgrammableGateArray，現(xiàn)場可編程門陣列)等類似結(jié)構(gòu)的硬件電路，通過該時間標(biāo)定板13可以確定探測到γ光子的單事件時間信息。如圖1所示，每個BLOCK模塊15都對應(yīng)連接一個時間標(biāo)定板13，但是一個時間標(biāo)定板13可以連接多個BLOCK模塊15，假設(shè)該P(yáng)ET設(shè)備共有m個時間標(biāo)定板13，并且每個時間標(biāo)定板13連接n個BLOCK模塊15，m和n都是大于1的自然數(shù)，那么總共有“m*n”個BLOCK模塊15。如果在一個時間片的時間內(nèi)，每個BLOCK模塊15最多探測到一個γ光子，那么一個時間片的單事件時間信息最多有“m*n”個。此外，由于該BLOCK模塊用于采集γ光子的單事件時間信息，所以可以將每個BLOCK模塊稱為一個時間采集模塊。比如，在上面提到的例子中，圖1中的PET設(shè)備中包括“m*n”個時間采集模塊。各個時間標(biāo)定板13標(biāo)定得到的單事件時間信息，都將傳輸至符合處理板14，由符合處理板14存儲或緩存這些單事件時間信息，根據(jù)這些單事件時間信息進(jìn)行符合判斷，包括時間符合的判定。比如，符合處理板14可以判斷在一個時間片內(nèi)接收到的這些單事件時間信息中，哪兩個單事件時間信息的時間間隔在符合時間窗內(nèi)，若在符合時間窗內(nèi)，則這兩個單事件時間信息對應(yīng)的兩個γ光子可能是同一個湮滅事件產(chǎn)生。后續(xù)再對這兩個γ光子進(jìn)行空間符合判定，最終確定符合事件，即探測到湮滅事件對應(yīng)的響應(yīng)線。其中，在進(jìn)行時間符合判定時，可以先將一個時間片內(nèi)的多個單事件時間信息按照發(fā)生時間先后進(jìn)行排序，排序后再進(jìn)行符合時間窗的判斷。如上面提到的，各個時間標(biāo)定板13可以不斷的向符合處理板14傳送采集到的單事件時間信息，比如，第一個時間片內(nèi)的單事件時間信息、第二個時間片內(nèi)的單事件時間信息、第三個時間片內(nèi)的單事件時間信息等，并且每一個時間片內(nèi)的單事件時間信息，最多有“m*n”個(在一個時間片內(nèi)，有的BLOCK模塊可能未探測到γ光子，將不會有單事件時間信息)。本申請實(shí)施例提供的單事件時間信息處理方法，可以由符合處理板14執(zhí)行，用于符合處理板14在接收到上述的單事件時間信息后，對這些單事件時間信息進(jìn)行排序。請參見圖2所示，本例子中，符合處理板14上可以采用多通道并行處理各個時間片的單事件時間信息，每個通道處理一個時間片內(nèi)的單事件時間信息。例如，假設(shè)一個時間片的時間長度是200ns，而將一個時間片內(nèi)采集到的單事件時間信息進(jìn)行排序的時間長度是700ns，那么，如果只采用一個通道處理，當(dāng)該通道還未處理完當(dāng)前時間片的時間信息排序時，下一個時間片的時間信息將到來并可能將當(dāng)前時間片的時間信息覆蓋。因此，本例子設(shè)計多通道并行處理，并且滿足如下條件：第一時間長度大于或等于第二時間長度，所述第一時間長度是所述多通道對應(yīng)的多個時間片的時間總長度，所述第二時間長度是每個通道處理一個時間片的時間長度。以圖2所示的四通道為例，仍然假設(shè)一個時間片的時間長度是200ns，將一個時間片內(nèi)采集到的單事件時間信息進(jìn)行排序的時間長度是700ns。圖2中，第一個時間片的時間信息在第一通道T1處理，第二個時間片的時間信息在第二通道T2處理，第三個時間片的時間信息在第三通道T3處理，第四個時間片的時間信息在第四通道T4處理。當(dāng)?shù)谖鍌€時間片的時間信息到來時，已經(jīng)經(jīng)過了前四個時間片的時間即4*200ns＝800ns，此時第一通道T1已經(jīng)處理完第一個時間片的時間信息(處理一個時間片的時間長度是700ns<800ns)，處于空閑，可以將第五個時間片的時間信息送往T1處理即可。同理，第六個時間片的時間信息可以送往T2處理，以此類推。這種方式保證了時間片處理的連續(xù)性，沒有造成時間信息的覆蓋和丟失。在圖2所示的四個通道中，每一個通道對一個時間片的多個單事件時間信息的排序，方法可以是相同的。本例子可以結(jié)合圖3來說明對一個時間片的時間信息的處理方法。如圖3所示，可以包括：在步驟301中，將多個單事件時間信息分成至少兩組數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)使用一個查找表排序模塊進(jìn)行排序，得到對應(yīng)的至少兩組查找表排序結(jié)果。在步驟302中，對所述至少兩組查找表排序結(jié)果，使用比較器進(jìn)行排序，得到所述多個單事件時間信息的排序結(jié)果。在圖3所示的方法中，對一個時間片的時間信息進(jìn)行排序時，本申請實(shí)施例采用了查找表排序模塊和比較器組合的方式，結(jié)合圖4來看，一個時間片內(nèi)的單事件時間信息被分成了至少兩組，以四組為例(當(dāng)然，分成的組數(shù)可以更少或者更多)，每一組數(shù)據(jù)用一個查找表排序模塊進(jìn)行排序。例如，這四組數(shù)據(jù)分別被查找表排序模塊C1至C4進(jìn)行排序。其中，查找表(look-up-table，簡稱：LUT)排序模塊可以是FPGA中的一個RAM，利用LUT進(jìn)行排序的特點(diǎn)即排序時間固定，通?？梢詾樗膫€時鐘周期。一組單事件時間信息被查找表排序模塊排序后，得到依序排列的一組單事件時間信息，該排序后的單事件時間信息，可以稱為查找表排序結(jié)果，那么圖4中的查找表排序模塊C1至C4將對應(yīng)得到四組查找表排序結(jié)果。上面的查找表排序模塊，是分別將各組的單事件時間信息排序，本方法最終要得到的是一個時間片內(nèi)的所有時間信息的排序，因此，后續(xù)還要結(jié)合比較器，利用比較器對查找表排序結(jié)果再進(jìn)行排序。例如，圖4所示，可以利用比較器對C1和C2輸出的排序結(jié)果再排序，并利用比較器對C3和C4的排序結(jié)果再排序，最終輸出一個時間片的多個單事件時間信息的排序結(jié)果。本例子的單事件時間信息處理方法，采用了查找表和比較器組合排序的方式，這種方式在如下兩方面有較大的效果：第一、提高了對單事件時間信息的排序效率：由于查找表的排序處理時間固定，例如，需要四個時鐘周期，這一點(diǎn)就可以顯著降低整體的排序處理時間，即使一個時間片的單事件時間信息的數(shù)量增加，只要使用查找表排序，這部分查找表排序的時間都保持固定，即使后續(xù)的比較器排序的時間不固定，這種查找表和比較器組合的方式，相對于全部采用比較器的方式，也提高了排序效率。第二、使得排序處理的時間可調(diào)，更能靈活適應(yīng)資源或時間要求的變化。例如，假如原來處理一個時間片的時間信息的處理時間為700ns，現(xiàn)在改變了時間要求，要求對于一個時間片的時間信息的處理時間小于700ns，即要提高處理效率，為了實(shí)現(xiàn)該目的，可以將一個查找表排序模塊處理的時間信息的數(shù)量增加，比如，原來一個查找表排序模塊對9個單事件時間信息排序，可以調(diào)整為對12個單事件時間信息排序，相應(yīng)的，由于一個時間片的時間信息的數(shù)量不變，單個查找表排序模塊處理的時間數(shù)量增加，將使得總共使用的查找表排序模塊的數(shù)量減少，比如由8個減少為6個。根據(jù)查找表排序模塊的特點(diǎn)，即使處理的時間信息數(shù)量增加，排序時間仍然固定，但卻使得后續(xù)比較器的處理時間減少，從而減少了整體的排序處理時間。這種方法即相當(dāng)于符合處理板接收調(diào)整后的查找表數(shù)據(jù)數(shù)量(該數(shù)量即查找表排序模塊可以處理的時間信息的數(shù)量)；根據(jù)調(diào)整后的查找表數(shù)據(jù)數(shù)量，對再接收的單事件時間信息分組，比如上述例子中，查找表數(shù)據(jù)數(shù)量增加，分組數(shù)量將減少。具體實(shí)施中，可以根據(jù)所選器件內(nèi)部查找表與存儲器的資源使用情況進(jìn)行分配，比如，如果查找表資源較少，可以設(shè)置查找表數(shù)據(jù)數(shù)量低一些，相應(yīng)延長在存儲器和比較器的處理時間；如果查找表資源較多，可以設(shè)置查找表數(shù)據(jù)數(shù)量高一些，減少存儲器處理時間。如下通過一個例子，描述本申請的單事件時間信息處理方法的應(yīng)用：假設(shè)一個時間片內(nèi)共有72個單事件時間信息(共有72個時間采集模塊，未實(shí)際采集到時間信息的模塊可以用0表示其對應(yīng)的時間信息)，即72個γ光子的時間信息。本例子將每個查找表排序模塊的查找表數(shù)據(jù)數(shù)量設(shè)置為9個。在其他例子中，也可以將該72個單事件時間信息，按照6*12、4*18、2*36等形式分組，其中，“6*12”中的6表示一個查找表排序模塊處理六個時間信息，12表示共使用12個查找表排序模塊，其他同理。但是由于隨著單個查找表排序模塊的查找表數(shù)據(jù)數(shù)量的增加，查找表資源的資源占用也會增長，為平衡資源使用情況，本例子將送入到查找表排序模塊進(jìn)行排序的時間信息個數(shù)設(shè)為9個。請結(jié)合圖5的示例，為了節(jié)省時間信息排隊(duì)所需要的處理時間，本例子對一個時間片內(nèi)的單事件時間信息采用流水處理，并不是將一個時間片內(nèi)的所有時間信息都接收到以后再進(jìn)行排序處理，而是在接收單事件時間信息的過程中，按照多個單事件時間信息的接收順序，將每N個單事件時間信息劃為一組數(shù)據(jù)，所述N為預(yù)設(shè)的查找表數(shù)據(jù)數(shù)量。當(dāng)?shù)玫絼澐值囊唤M數(shù)據(jù)時，開始使用一個查找表排序模塊進(jìn)行排序。例如圖5所示，72個時間戳是由1至72順序接收的，時間戳即單事件時間信息，當(dāng)接收到第1～9個時間戳?xí)r，接收到的時間信息的數(shù)量已經(jīng)滿足9個，就開始用查找表排序模塊LUT進(jìn)行排序處理，將這九個時間戳排序成升序排列或降序排列。當(dāng)接收到第10～18個時間戳?xí)r，送入另一個LUT進(jìn)行排序；再接收到第19～27個時間戳?xí)r，送入又一個LUT進(jìn)行排序，即邊接收邊排序，實(shí)時性比較好。本例子可以將查找表排序模塊排序輸出的結(jié)果稱為查找表排序結(jié)果。請接續(xù)參見圖5，可以將相鄰的兩組查找表排序結(jié)果使用比較器排序，得到一組比較器排序結(jié)果；將相鄰得到的兩組比較器排序結(jié)果使用比較器進(jìn)行排序，得到另一組比較器排序結(jié)果。例如，第1～9個時間戳對應(yīng)的查找表排序結(jié)果，送入到存儲器進(jìn)行緩存?zhèn)溆?，?dāng)?shù)?0～18個時間戳對應(yīng)的查找表排序結(jié)果輸出后，也送入到該存儲器，此時使用比較器對這兩組查找表排序結(jié)果進(jìn)行大小比較，得到順序輸出的18個時間戳，可以稱為比較器排序結(jié)果。同理，第19～27個時間戳對應(yīng)的查找表排序結(jié)果與第28～36個時間戳對應(yīng)的查找表排序結(jié)果進(jìn)行比較器比較，輸出排序后的18個時間戳。上述兩個18個時間戳對應(yīng)的兩組比較器排序結(jié)果，可以再經(jīng)過比較器比較，得到36個經(jīng)過排序的時間戳，即另一組比較器排序結(jié)果。如圖5的示例以此類推，最終將前36個時間戳對應(yīng)的比較器排序結(jié)果，與后36個時間戳對應(yīng)的比較器排序結(jié)果進(jìn)行比較，得到經(jīng)過排序處理后的72個時間戳，即完成了對一個時間片內(nèi)的72個時間信息的排序。本例子的單事件時間信息處理方法，通過采用查找表與比較器共用的方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，不僅使得排序效率得到提高，而且可以靈活調(diào)整排序處理的時間，結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)。本申請實(shí)施例的單事件時間信息處理裝置，可以從邏輯上劃分為多個模塊，并且這些模塊例如可以應(yīng)用于包含現(xiàn)場可編程門陣列(Field－ProgrammableGateArray，F(xiàn)PGA)的信息處理設(shè)備，可以由FPGA上的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)如下的模塊功能。參見圖6所示，該裝置可以用于對一個時間片內(nèi)的多個單事件時間信息進(jìn)行排序，所述多個單事件時間信息由各個時間采集模塊獲取；所述裝置包括：第一排序模塊61和第二排序模塊62。第一排序模塊61，用于將多個單事件時間信息分成至少兩組數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)使用一個查找表排序模塊進(jìn)行排序，得到對應(yīng)的至少兩組查找表排序結(jié)果；第二排序模塊62，用于對所述至少兩組查找表排序結(jié)果，使用比較器進(jìn)行排序，得到所述多個單事件時間信息的排序結(jié)果。在一個例子中，第一排序模塊61，用于在接收單事件時間信息的過程中，按照多個單事件時間信息的接收順序，將每N個單事件時間信息劃為一組數(shù)據(jù)，所述N為預(yù)設(shè)的查找表數(shù)據(jù)數(shù)量；當(dāng)?shù)玫絼澐值囊唤M數(shù)據(jù)時，開始使用一個查找表排序模塊進(jìn)行排序。在一個例子中，第一排序模塊61，還用于接收調(diào)整后的所述查找表數(shù)據(jù)數(shù)量，并根據(jù)所述調(diào)整后的查找表數(shù)據(jù)數(shù)量，對再接收的單事件時間信息分組。在一個例子中，第二排序模塊62，用于將相鄰的兩組查找表排序結(jié)果使用比較器排序，得到一組比較器排序結(jié)果；將相鄰得到的兩組比較器排序結(jié)果使用比較器進(jìn)行排序，得到另一組比較器排序結(jié)果。在一個例子中，所述裝置應(yīng)用于并行處理的多通道中的每一通道，每個通道處理一個時間片的單事件時間信息，且滿足如下條件：第一時間長度大于或等于第二時間長度，所述第一時間長度是所述多通道對應(yīng)的多個時間片的時間總長度，所述第二時間長度是每個通道處理一個時間片的時間長度。本申請實(shí)施例的單事件時間信息處理的功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本申請的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺終端設(shè)備執(zhí)行本發(fā)明各個實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器(ROM，Read-OnlyMemory)、隨機(jī)存取存儲器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。以上所述僅為本申請的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本申請，凡在本申請的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請保護(hù)的范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3 當(dāng)前第1頁1 2 3