一种安检系统的负载均衡方法和安检设备与流程

本发明涉及安检技术领域，特别是涉及一种安检系统的负载均衡方法和安检设备。

背景技术：

安检设备通过扫描成像对人员及物品进行安全检查的设备，广泛应用于车站、机场等需要对人员及物品进行安全检查的场所。而这些场所的人员及物品的流量是非常大的，如何快速高效的进行安检成为人们研究的热点。

现有技术中，安检设备的图像处理机构需等待获取到多角度的扫描数据后才进行成像，且当图像处理机构处于繁忙状态时，安检设备获取到的其它数据无法进行成像，也即安检设备无法对多个成像任务同时进行处理，这就导致安检设备的成像效率低，安检速度慢。

本申请的发明人在长期的研发过程中，发现现有的安检设备成像任务的处理效率低，安检时间长。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种安检系统的负载均衡方法和安检设备，能够提高分组成像任务的处理效率，缩短成像时间。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种安检系统的负载均衡方法。

其中，所述方法包括：

将接收到的至少一个分组成像任务加入到分组成像任务队列中；

检测当前是否存在能够对分组成像任务进行处理的成像节点；

当存在能够对分组成像任务进行处理的成像节点时，将所述分组成像任务队列中待处理的分组成像任务发送给所述能够对分组成像任务进行处理的成像节点。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种安检设备。

其中，所述安检设备包括：

服务器，所述服务器用于执行任一所述的安检系统的负载均衡方法。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过实时检测能够接收成像任务的成像节点，并将分组成像任务队列中待处理的分组成像任务发送给当前能够对分组成像任务进行处理的成像节点，这样，能够将分组成像任务队列中待处理的分组成像任务及时分发给当前能够对分组成像任务进行处理的成像节点，有利于提高成像效率，进而缩短安检时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本发明一种安检系统的负载均衡方法第一实施方式的流程示意图；

图2是本发明一种安检系统的负载均衡方法第二实施方式的流程示意图；

图3是本发明一种安检系统的负载均衡方法第三实施方式的流程示意图；

图4是本发明一种安检系统的负载均衡方法第四实施方式的流程示意图

图5是本发明一种安检设备第一实施方式的结构示意图；

图6是本发明一种安检设备第二实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

安检设备通常包括安检仪和成像节点等结构，安检仪通过扫描安检对象获得用于成像的数据，而成像节点接收用于成像的数据并将用于成像的数据生成图像用于对安检对象进行查验。在下面的内容中将阐释如何对所述用于成像的数据进行分配，将所述用于成像的数据进行分配给哪个成像节点等相关的技术方案。

参阅图1，图1是本发明一种安检系统的负载均衡方法一实施方式的流程示意图，该方法包括：

步骤s100：将接收到的至少一个分组成像任务加入到分组成像任务队列中。

在所述步骤s100中，所述分组成像任务是接收到的至少一次扫描产生的数据，且所述至少一次扫描产生的数据包括至少一个分组成像任务。同时，所述分组成像任务可以是来自某一个安检仪的一次扫描产生的数据，也可以是来自多个安检仪的一次扫描产生的数据。所述分组成像任务队列中的分组成像任务按照扫描时间先后顺序进行排列的，也即按照扫描动作发生的先后顺序进行排列。如，在时间t发生了一次扫描，时间t+1发生了另一次扫描，由于时间t+1在时间t之后，则在所述分组成像任务队列中，时间t发生的一次扫描中包含的所有分组成像任务均位于时间t+1发生的另一次扫描中包含的分组成像任务之前。具体的，每个分组成像任务包括多个数据帧，对于一次扫描产生的多个分组成像任务，当接收到第一个分组成像任务的第一个数据帧后，在分组成像任务队列中预先建立用于容纳本次扫描产生的多个分组成像任务的数据存储区域，这样能够实现扫描过程产生的分组成像任务的并行传输，提高传输效率。

接收到的至少一个分组成像任务是处于压缩状态的数据，传送压缩后的数据能够减小数据传输压力，有利于提高数据传输效率。接收所述至少一个分组成像任务后，不需要对所述至少一个分组成像任务进行解压缩，直接将所述至少一个分组成像任务加入分组成像任务队列中。

步骤s200：检测当前是否存在能够对分组成像任务进行处理的成像节点。

在所述步骤s200中，所述成像节点能够对所述分组成像任务进行接收并对接收后的分组成像任务进行成像。所述检测当前是否存在能够对分组成像任务进行处理的成像节点也即检测是否存在能够对所述分组成像任务进行接收的成像节点。进一步的，能够对所述分组成像任务进行接收的成像节点包括当前仅能够对所述分组成像任务进行接收的成像节点和当前能够对所述分组成像任务进行接收的成像节点且能够对接收后的分组成像任务进行成像的成像节点。

而检测当前是否存在能够对分组成像任务进行处理的成像节点这个操作是实时进行的，也即一旦发现能够对分组成像任务进行处理的成像节点则立即向其发送待处理的分组成像任务，以实现分组成像任务和成像节点之间的密切配合，有利于提高安检效率。

步骤s300：当存在能够对分组成像任务进行处理的成像节点时，将所述分组成像任务队列中待处理的分组成像任务发送给所述能够对分组成像任务进行处理的成像节点。

在本实施方式中，通过实时检测能够接收成像任务的成像节点，并将分组成像任务队列中待处理的分组成像任务发送给当前能够对分组成像任务进行处理的成像节点，这样，能够将分组成像任务队列中待处理的分组成像任务及时分发给当前能够对分组成像任务进行处理的成像节点，有利于提高成像效率，进而缩短安检时间。

在一个实施方式中，所述成像节点的工作状态包括：对所述待处理的分组成像任务进行接收的数据负荷状态，对所述待处理的分组成像任务进行成像的成像负荷状态，接收所述待处理的分组成像任务且对所述待处理的分组成像任务进行成像的满负荷状态，未接收所述待处理的分组成像任务且未对所述待处理的分组成像任务进行成像的空负荷状态；也即所述成像节点能够同时执行分组成像任务的接收和对接收到的分组成像任务进行成像，所述成像节点具有对分组成像任务并行处理的功能，有利于分组成像任务的并行处理，可提高成像节点的利用率与安检效率。

请参考图2，图2是本发明一种安检系统的负载均衡方法第二实施方式的流程示意图，所述方法进一步包括：

步骤s10、检测是否存在处于空负荷的成像节点。

步骤s21、当存在空负荷的成像节点时，将所述待处理的分组成像任务切换至激活状态，并发送给处于空负荷状态的成像节点。

步骤s22、当不存在空负荷的成像节点时，检测是否存在处于成像负荷状态的数据成像节点。

步骤s31、当存在处于成像负荷状态的数据成像节点时，将所述待处理的分组成像任务切换至激活状态，并发送给处于成像负荷状态的成像节点。

在本实施方式中，所述能够对所述分组成像任务进行接收的成像节点包括处于空负荷状态的成像节点和处于成像负荷状态的成像节点。当同时存在可以处于空负荷状态的成像节点和处于成像负荷状态的成像节点时，将激活后的所述待处理的分组成像任务优先发送给处于空负荷状态的成像节点，有利于提高成像效率。

进一步的，在所述分组成像任务队列中可能存在处于激活状态的分组成像任务、处于未激活状态的分组成像任务和处于冻结状态的分组成像任务，具体的，已经找到可以接收所述分组成像任务的所述成像节点时，将所述分组成像任务由未激活状态切换至激活状态并发送给相应的成像节点。在所述分组成像任务队列中，当前一次扫描产生的分组成像任务切换至激活状态后，与所述前一次扫描紧邻的后一次扫描产生的分组成像任务切换至未激活状态；而加入所述分组成像任务队列时，所述分组成像任务队列中存在处于未激活和/或冻结状态的分组成像任务时，加入所述分组成像任务队列的所述分组成像任务处于冻结状态。处于冻结状态的所述分组成像任务不能进行合并等操作，也不能直接切换至激活状态，且当处于所述冻结状态的所述分组成像任务之前的所述分组成像任务均已被激活，则所述分组成像任务由冻结状态切换至未激活状态。

此外，当检测到分组成像任务队列中没有分组成像任务时，将当前接收到的至少一个分组成像任务加入到分组成像任务队列的队尾，并将所述至少一个分组成像任务切换至未激活状态。也即本次扫描产生的分组成像任务加入到分组成像任务队列后即位于分组成像任务队列的队首时，将所述本次扫描产生的分组成像任务切换至未激活状态。

进一步的，请参考图3，图3是本发明一种安检系统的负载均衡方法第三实施方式的流程示意图，所述方法包括步骤：

s11、检测所述处于空负荷的成像节点和/或处于成像负荷状态的数据成像节点包含的图像处理器的数量。

在所述步骤s11中，成像节点可以包括一个或多个图像处理器，所述图像处理器的个数决定了所述成像节点能够同时处理的分组成像任务的个数。

s12、将所述待处理的分组成像任务切换至激活状态，并发送给包含的图像处理器的数量最多的成像节点。

在所述步骤s12中，将所述待处理的分组成像任务发送给包含图像处理器数量最多的成像节点有利于将一次扫描产生的待处理的分组成像任务发送给尽量少的成像节点来完成，这样服务器可以将分组成像任务中的重复数据清除后再发送给成像节点，以避免多个成像节点对重复数据进行多次成像处理的问题，有利于提高成像效率，也有利于分组成像任务的传输与成像过程并行进行。此外，如果成像节点接收分组成像任务后，需要等待前一次的成像任务完成会出现成像延时。而分组成像任务的传输与成像过程同时进行能够完全掩盖成像时延，以实现分组成像任务的并行处理。

进一步的，检测到包含图像处理器数量最多的成像节点并确定所述包含图像处理器数量最多的成像节点中图像处理器的数量后，所述方法还包括比较待处理的分组成像任务的个数与所述图像处理器的数量，当所述待处理的分组成像任务的数量大于所述图像处理器的数量时，将所述待处理的分组成像任务切换至激活状态，并发送给包含图像处理器的数量最多的成像节点。当所述待处理的分组成像任务的数量小于所述图像处理器的数量时，进一步寻找包含的图像处理器的数量大于所述待处理的分组成像任务数量，且包含的图像处理器的数量与所述待处理的分组成像任务数量最接近的成像节点，将所述待处理的分组成像任务切换至激活状态，并发送给与所述待处理的分组成像任务数量最接近的成像节点，在保证分组成像任务并行处理的前提下，合理分配图像处理器资源，避免资源浪费。

此外，检测所述处于空负荷的成像节点和/或处于成像负荷状态的成像节点包含的图像处理器的数量后还包括对成像节点进行排序，排序的标准是包含的图像处理器数量的降序。服务器根据一次扫描产生的待处理的分组成像任务的个数选择尽量少的成像节点完成分组成像任务。当需要成像节点的个数大于1个时，服务器可以选择图像处理器的数量排名前两位的成像节点进行处理，也可以选择成像节点数目之和不小于待处理的分组成像任务的个数的两个或多个处理器进行处理。而当满足上述条件的成像节点包括处于空负荷的成像节点和处于成像负荷状态的成像节点时，优先选择处于空负荷的成像节点执行成像任务。也就是说，在本实施方式中，选择成像节点到的第一优先级是成像节点包含的图像处理器的个数，第二优先级的成像节点所处的工作状态。

更进一步的，请参考图4，图4是本发明一种安检系统的负载均衡方法第四实施方式的流程示意图，可知，当未检测到处于空负荷的成像节点且未检测到处于成像负荷的成像节点时，将所述待处理的分组成像任务保持未激活状态。此外，当处于冻结状态的分组成像任务达到预设的数量阈值时，启动备用的成像节点。

在本实施方式中，为避免过多的所述分组成像任务堆积，当当前的成像节点无法满足分组成像任务的处理需求时，则启动备用的成像节点。进一步的，所述预设的数量阈值可以是固定值也可以是变化的数值，在一个实施方式中，所述预设的数量阈值与处理的分组成像任务的流量有关，所述待处理的分组成像任务的流量可以是一天的平均流量或是每个时段的平均流量。为提高安检效率，所述处理的分组成像任务的流量是统计的一段时间内某个时间段流量的平均值，如地铁安检设备中，在工作日早晨8点到10点之间，所述预设的数量阈值与统计的周一到周五每天早晨8点到10点之间的平均流量。相应的，所述预设的数量阈值可以是所述处理的分组成像任务的流量的1.5-5倍，如，1.5倍、2倍、3倍、4倍或5倍等。

进一步的，所述备用成像节点可以是用户启动的，也可以是当处于冻结状态的所述待处理的分组成像任务达到预设的数量阈值时自动启动的。所述备用成像节点的数量可以根据现有的成像节点的数目进行确定，如，备用成像节点的数目的现有的成像节点数目的0.2-1倍，如，0.2倍、0.4倍、0.6倍、0.8倍或1倍等，当然，所述备用成像节点的数目可以是一组或多组。为更好的满足实际安检过程的需要，也避免资源的浪费，备用成像节点的数量是用户根据实际的需求量进行自主确定并启动。当然，当处于冻结状态的所述待处理的分组成像任务达到预设的数量阈值的状态持续的时间小于时间阈值时，则将备用成像节点关闭，所述时间阈值可以是10分钟、30分钟或60分钟等，此处不做具体限定。

在另一个实施方式，当所述待处理的分组成像任务包括多个分组成像任务时，将所述待处理的分组成像任务发送给至少一个成像节点。其中，所述待处理的分组成像任务包括至少一个分组成像任务，当包括多个分组成像任务时，进一步判断能够对分组成像任务进行处理的成像节点的数量，当所述成像节点的数量大于一个时，可以将所述待处理的分组成像任务全部发送给某一个成像节点，也可以将所述待处理的分组成像任务发送给够对分组成像任务进行处理的成像节点中的某几个分组成像节点，且所述成像节点的个数不大于所述分组成像任务的数量。

当将所述待处理的分组成像任务全部发送给同一个成像节点时，所述成像节点包括至少一个图像处理器(gpu)，在一个实施方式中，所述图像处理器的个数为多个，所述成像节点将所述待处理的分组成像任务分别发送给不同的图像处理器进行并行成像，有利于提高对图像的处理效率。更进一步的，当将所述待处理的分组成像任务发送给同一个成像节点时，去除所述待处理的分组成像任务的重复数据，并将合并后的数据发送给所述成像节点。由于扫描产生的相邻的多个分组成像任务较多的重复数据，去除重复数据再进行传输不会影响图像的生成且能够有效减小数据传输负荷，提高数据传输效率。

在另一个实施方式中，所述方法还包括：接收所述至少一个分组成像任务生成的图像，并对所述图像进行智能识别。也即接收成像节点生成的图像，并对检查或所述图像中是否存在异常物品，如，毒品、爆炸物等，以确定安检对象是否可以通过。

进一步的，接收所述图像后，还包括将同属于一次扫描产生的多组分组成像任务生产的图像进行汇总，检查图像中是否存在违禁物品，发送所述检查过程的结果。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种安检设备。

请参考图5，图5是本发明一种安检设备第一实施方式的结构示意图，其中，所述安检设备1包括：服务器10，所述服务器10用于执行任一所述的安检系统的负载均衡方法。采用所述方法进行负载均衡的服务器10能够实现分组成像任务的并行处理，提高所述安检设备1的检测效率。所述服务器10执行负载均衡方法的具体过程和相应的技术好处已经在方法部分进行了详细阐述，此处不再赘述。

进一步的，请参考图6，图6是本发明一种安检设备第二实施方式的结构示意图，其中，所述安检设备2包括：服务器20、成像节点集群30、上位机40和安检仪50，其中，所述成像节点集群30与所述服务器20连接，用于接收来自所述服务器20的分组成像任务，并将所述分组成像任务处理成图像后发送给所述服务器20；所述上位机40与所述服务器20连接，用于将接收到的分组成像数据进行压缩并将压缩后形成的分组成像任务发送给所述服务器20；所述安检仪50与所述上位机40连接，用于将扫描产生的分组图像数据发送为所述上位机40。当然，多个所述安检仪50可以与一个所述成像上位机40连接，也可以是一个所述安检仪50与一个所述成像上位机40连接。

在本实施方式中，至少一个所述安检仪50与所述上位机40连接，所述安检仪50包括扫描悬臂，所述扫描悬臂用于对安检对象进行扫描，每次扫描获得至少一个分组成像数据，所述安检仪50将一次扫描获得的至少一个分组成像数据发送给对应的所述上位机40，所述上位机40将至少一次扫描获得的分组成像数据进行压缩形成的分组成像任务并转发给所述服务器20，所述服务器20将所述分组成像任务加入分组成像任务队列，并由所述服务器20将分组成像任务队列中的分组成像任务进行统筹分配给合适的成像节点31以进行成像。进一步的，所述成像节点集群30包括多个成像节点31，每个成像节点31包括至少一个图像处理器。

综上所述，本发明公开了一种安检系统的负载均衡方法和安检设备，该方法包括：将接收到的至少一个分组成像任务加入到分组成像任务队列中；检测是否存在能够对分组成像任务进行处理的成像节点；当存在能够对分组成像任务进行处理的成像节点时，将所述分组成像任务队列中待处理的分组成像任务发送给所述能够对分组成像任务进行处理的成像节点。通过上述方式，本发明能够提高分组成像任务的处理效率，缩短成像时间。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。