放射源定位方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種放射源定位方法、裝置及系統(tǒng)。該方法包括：根據(jù)模擬數(shù)據(jù)獲取探測器的晶體陣列中晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的關(guān)系；測量待測放射源放射射線時(shí)所述晶體陣列的實(shí)測晶體計(jì)數(shù)；在計(jì)數(shù)噪聲的變化范圍內(nèi)，根據(jù)所述實(shí)測晶體計(jì)數(shù)以及各所述計(jì)數(shù)噪聲獲取多個去噪晶體計(jì)數(shù)比，根據(jù)所述晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的關(guān)系獲取與各所述去噪晶體計(jì)數(shù)比相對應(yīng)的各實(shí)測放射源角度，并選取計(jì)數(shù)噪聲最優(yōu)時(shí)的實(shí)測放射源角度為所述待測放射源的放射源角度。該裝置包括：處理模塊、測量模塊和計(jì)算模塊。該系統(tǒng)包括：放射源定位裝置、待測放射源和探測器。本發(fā)明采用晶體計(jì)數(shù)比作為計(jì)算參數(shù)，采用有效的扣除噪聲技術(shù)，提高了放射源定位的靈敏度和準(zhǔn)確度。
【專利說明】放射源定位方法、裝置及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及放射源探測技術(shù)，特別涉及一種放射源定位方法、裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]放射源探測可廣泛應(yīng)用于各種放射性環(huán)境，如實(shí)驗(yàn)室、核電廠、核燃料廠、大型重離子加速器、放射源庫等。用于探測伽馬射線的探測器多種多樣，目前較先進(jìn)的技術(shù)是利用伽馬射線中的粒子能夠被碘化銫(CsI)或鍺酸鉍(BGO)等晶體吸收的原理，采用四塊晶體組成2X2晶體陣列，對同一放射源進(jìn)行探測并計(jì)數(shù)，根據(jù)各塊晶體的計(jì)數(shù)值來反推出放射源的角度，以確定放射源的方位。
[0003]但是，當(dāng)放射源的位置與晶體陣列不在同一平面上時(shí)，計(jì)算出的放射源角度不夠準(zhǔn)確，使得定位準(zhǔn)確度低；同時(shí)，由于晶體計(jì)數(shù)值隨角度的變化不明顯，使得現(xiàn)有的放射源定位方法靈敏度不高，分辨能力偏低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0005]本發(fā)明提供一種放射源定位方法、裝置及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中放射源定位準(zhǔn)確度低及靈敏度低的缺陷，實(shí)現(xiàn)高靈敏度、高準(zhǔn)確度的放射源定位。
[0006]本發(fā)明提供了一種放射源定位方法，包括:
[0007]步驟S1、根據(jù)理擬數(shù)據(jù)獲取探測器的晶體陣列中晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的關(guān)系;
[0008]步驟S2、測量待測放射源放射射線時(shí)所述晶體陣列的實(shí)測晶體計(jì)數(shù)；
[0009]步驟S3、在計(jì)數(shù)噪聲的變化范圍內(nèi)，根據(jù)所述實(shí)測晶體計(jì)數(shù)以及各所述計(jì)數(shù)噪聲獲取多個去噪晶體計(jì)數(shù)比，根據(jù)所述晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的關(guān)系獲取與各所述去噪晶體計(jì)數(shù)比相對應(yīng)的各實(shí)測放射源角度，并選取所述計(jì)數(shù)噪聲最優(yōu)時(shí)的實(shí)測放射源角度為所述待測放射源的放射源角度。
[0010]本發(fā)明還提供了一種放射源定位裝置，包括:
[0011]處理模塊，用于根據(jù)模擬數(shù)據(jù)獲取探測器的晶體陣列中晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的關(guān)系;
[0012]測量模塊，用于測量待測放射源放射射線時(shí)所述晶體陣列的實(shí)測晶體計(jì)數(shù)；
[0013]計(jì)算模塊，用于在計(jì)數(shù)噪聲的變化范圍內(nèi)，根據(jù)各所述計(jì)數(shù)噪聲以及所述測量模塊測量得到的所述實(shí)測晶體計(jì)數(shù)獲取多個去噪晶體計(jì)數(shù)比，根據(jù)所述處理模塊獲取的所述晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的關(guān)系獲取與各所述去噪晶體計(jì)數(shù)比相對應(yīng)的各實(shí)測放射源角度，并選取所述計(jì)數(shù)噪聲最優(yōu)時(shí)的實(shí)測放射源角度為所述待測放射源的放射源角度。[0014]本發(fā)明還提供了一種放射源定位系統(tǒng)，包括:上述放射源定位裝置、待測放射源和探測器。
[0015]本發(fā)明提供的放射源定位方法、裝置及系統(tǒng)，采用晶體計(jì)數(shù)比作為計(jì)算參數(shù)，使參數(shù)隨放射源角度的變化明顯，采用有效的扣除噪聲技術(shù)，對于放射源不在晶體陣列平面上的情況，能夠有效提聞參數(shù)中與放射源角度有關(guān)的變化因子，避免了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提聞了放射源定位的靈敏度和準(zhǔn)確度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本發(fā)明放射源定位方法第一實(shí)施例的流程圖；
[0018]圖2為本發(fā)明放射源定位方法第二實(shí)施例的流程圖；
[0019]圖3為本發(fā)明實(shí)施例采用的2 X 2晶體陣列的示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明實(shí)施例放射源角度與晶體計(jì)數(shù)比的關(guān)系圖；
[0021]圖5為本發(fā)明放射源定位裝置第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為本發(fā)明放射源定位裝置第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7為本發(fā)明放射源定位系統(tǒng)實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。在本發(fā)明的一個附圖或一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發(fā)明無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]圖1為本發(fā)明放射源定位方法第一實(shí)施例的流程圖。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種放射源定位方法，包括:
[0026]步驟S10、根據(jù)模擬數(shù)據(jù)獲取探測器的晶體陣列中晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的關(guān)系，其中，晶體計(jì)數(shù)比為晶體陣列中相鄰兩塊晶體的計(jì)數(shù)和與晶體陣列的計(jì)數(shù)和之比；
[0027]步驟S20、測量待測放射源放射射線時(shí)晶體陣列的實(shí)測晶體計(jì)數(shù)，其中，實(shí)測晶體計(jì)數(shù)即為晶體陣列實(shí)際測量得到的晶體計(jì)數(shù)；
[0028]步驟S30、在計(jì)數(shù)噪聲的變化范圍內(nèi)，根據(jù)實(shí)測晶體計(jì)數(shù)以及各計(jì)數(shù)噪聲獲取多個去噪晶體計(jì)數(shù)比，根據(jù)晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的關(guān)系獲取與各去噪晶體計(jì)數(shù)比相對應(yīng)的各實(shí)測放射源角度，并選取計(jì)數(shù)噪聲最優(yōu)時(shí)的實(shí)測放射源角度為待測放射源的放射源角度，其中，去噪晶體計(jì)數(shù)比為利用去噪后的晶體計(jì)數(shù)計(jì)算出的晶體計(jì)數(shù)比。
[0029]在本發(fā)明實(shí)施例中，首先根據(jù)模擬數(shù)據(jù)獲取晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的關(guān)系，該模擬數(shù)據(jù)是通過模擬軟件模擬放射源與晶體陣列置于同一平面上的情況而獲得，由此獲得的關(guān)系中計(jì)數(shù)噪聲可視為零。然后，針對某待測環(huán)境，利用上述探測器的晶體陣列測量實(shí)測晶體計(jì)數(shù)。當(dāng)待測放射源與晶體陣列不在同一平面上時(shí)，所有晶體上的計(jì)數(shù)均將高于在同一平面上的計(jì)數(shù)，這個計(jì)數(shù)的增加(即為，計(jì)數(shù)噪聲)使得晶體計(jì)數(shù)比偏離上述晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的關(guān)系。因此，可以根據(jù)具體實(shí)測數(shù)據(jù)確定計(jì)數(shù)噪聲的變化范圍。對實(shí)測晶體計(jì)數(shù)進(jìn)行去噪處理，得到去噪晶體計(jì)數(shù)比，并獲取與其對應(yīng)的實(shí)測放射源角度。最后，在計(jì)數(shù)噪聲的變化范圍內(nèi)，選取計(jì)數(shù)噪聲最優(yōu)時(shí)的實(shí)測放射源角度，作為待測放射源的放射源角度 。
[0030]本發(fā)明實(shí)施例提供的放射源定位方法，采用晶體計(jì)數(shù)比作為計(jì)算參數(shù)，使參數(shù)隨放射源角度的變化明顯，采用有效的扣除噪聲技術(shù)，對于放射源不在晶體陣列平面上的情況，能夠有效提高參數(shù)中與放射源角度有關(guān)的變化因子，避免了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提高了放射源定位的靈敏度和準(zhǔn)確度。
[0031]圖2為本發(fā)明放射源定位方法第二實(shí)施例的流程圖。如圖2所示，在上述方法第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，上述晶體陣列可以為2X2晶體陣列，上述步驟SlO可以進(jìn)一步具體包括:
[0032]步驟S101、在2X2晶體陣列中任選一塊晶體作為參照晶體；
[0033]步驟S102、將參照晶體及與其相鄰的一塊晶體組合為第一晶體組，將參照晶體及與其相鄰的另一塊晶體組合為第二晶體組；
[0034]步驟S103、利用模擬軟件測量第一晶體組的第一晶體計(jì)數(shù)比AB和第二晶體組的第二晶體計(jì)數(shù)比 BC，其中，AB= (A+B) / (A+B+C+D)，BC= (B+C) / (A+B+C+D)，A、B、C 和 D 依次為該2X2晶體陣列中四塊晶體的晶體計(jì)數(shù)；
[0035]步驟S104、分別獲取第一晶體計(jì)數(shù)比AB與放射源角度0的離散關(guān)系以及第二晶體計(jì)數(shù)比BC與放射源角度0的離散關(guān)系；
[0036]步驟S105、將上述離散關(guān)系擬合為線性關(guān)系。
[0037]圖3為本發(fā)明實(shí)施例采用的2X2晶體陣列的示意圖。如圖3所示，a、b、c和d為2X2晶體陣列中的四塊晶體。假如，選晶體b為參照晶體，將晶體a與晶體b組合為第一晶體組合，將晶體b和晶體c組合為第二晶體組合。A、B、C和D依次為晶體a、b、c和d的計(jì)數(shù)，利用模擬軟件測量第一晶體計(jì)數(shù)比AB和第二晶體計(jì)數(shù)比BC。分別獲取AB與0的離散關(guān)系以及BC與0的離散關(guān)系。圖4為本發(fā)明實(shí)施例放射源角度與晶體計(jì)數(shù)比的關(guān)系圖。如圖4所示，AB與0的關(guān)系可以分為兩個部分:0 G (-90°，90° )與0 G (90°，270° )，在兩個區(qū)間內(nèi)，AB與0關(guān)系均接近線性關(guān)系。同樣，BC在0 G(0°，180° )與0 e(180°，360° )兩個區(qū)間內(nèi)也是接近線性關(guān)系。因此，對其進(jìn)行擬合，得到線性關(guān)系0= (AB-yl) /xl, 0= (BC_y2)/x2,其中，xl、x2、yl 和 y2 為直線擬合參數(shù)。
[0038]本發(fā)明實(shí)施例在探測器工作時(shí)，可以通過測量直接計(jì)算出AB和BC，因此可以通過上述公式計(jì)算出e，計(jì)算極其簡單，同時(shí)從圖4中可以看出，晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的變化明顯，因此定位靈敏度很高。
[0039]更進(jìn)一步地，待測放射源放射射線時(shí)，晶體a、b、c和d的實(shí)測晶體計(jì)數(shù)可以依次計(jì)為A’、B’、C’和D’，計(jì)數(shù)噪聲N的變化范圍可以設(shè)為Nmin至Nmax。一般Nmin可以設(shè)為0，Nmax可以設(shè)為A’、B’、C’和D’中最小值的60%。上述步驟S30可以具體包括:[0040]步驟S301、將計(jì)數(shù)噪聲N設(shè)置為Nmin ；
[0041]步驟S302、根據(jù) AB，= (A，+B，-2XN) / (A，+B，+C，+D’ -4XN)獲取第一去噪晶體計(jì)數(shù)比，根據(jù)BC’ = (B，+C，-2XN)/ (A，+B，+C，+D’ -4XN)獲取第二去噪晶體計(jì)數(shù)比；
[0042]步驟S303、根據(jù)線性關(guān)系獲取AB’對應(yīng)的放射源角度0 I和BC’對應(yīng)的放射源角度92 ;
[0043]步驟S304、計(jì)數(shù)噪聲NgWl;
[0044]步驟S305、比較I 0 1-02 |和K92i的大小，(pi和為預(yù)設(shè)參數(shù)，若
I 0 1-0 2丨<丨91-(|)2丨，則設(shè)置參數(shù)91=6 I，<P2=6 2，否則，參數(shù)<pl和不變;
[0045]步驟S306、判斷計(jì)數(shù)噪聲N是否大于Nmax，若是，則執(zhí)行步驟S307，否則，執(zhí)行步驟S302 ；
[0046]步驟S307、根據(jù)0= ( (pl+92 ) /2獲取待測放射源的放射源角度。
[0047]當(dāng)待測放射源與晶體陣列不在同一平面上時(shí)，所有晶體上的計(jì)數(shù)均將高于在同一平面上的計(jì)數(shù)，這個計(jì)數(shù)的增加(即為，計(jì)數(shù)噪聲)使得晶體計(jì)數(shù)比AB和BC偏離圖4中所示的線性曲線。本發(fā)明實(shí)施例中，假設(shè)晶體a、b、c和d上的計(jì)數(shù)噪聲均為N，則得到去噪后的晶體計(jì)數(shù)比:
[0048]AB，= (A，-N+B，-N) / (A，_N+B，_N+C，_N+D，-N)
[0049]= (A，+B，-2XN) / (A，+B，+C，+D，-4XN),
[0050]BC’ = (B，-N+C’ -N) / (A’ -N+B’ -N+C’ -N+D’ -N)
[0051]= (B，+C，-2XN) / (A，+B，+C，+D’ -4XN)。
[0052]根據(jù)實(shí)際情況由于對應(yīng)同一放射源，角度應(yīng)該是相同的。因此，計(jì)數(shù)噪聲的確定方法為，在一定范圍內(nèi)連續(xù)改變噪聲大小，使得通過曲線AB與曲線BC計(jì)算出的角度最接近，此時(shí)的計(jì)數(shù)噪聲，即為最接近真實(shí)的最優(yōu)計(jì)數(shù)噪聲。此時(shí)計(jì)算出的角度即為最接近真實(shí)的放射源實(shí)際角度。
[0053]本發(fā)明實(shí)施例中的待測放射源可以為伽馬射線放射源。
[0054]本發(fā)明實(shí)施例提供的放射源定位方法，采用晶體計(jì)數(shù)比作為計(jì)算參數(shù)，使參數(shù)隨放射源角度的變化明顯，采用有效的扣除噪聲技術(shù)，對于放射源不在晶體陣列平面上的情況，有效地去除無益的計(jì)數(shù)噪聲，能夠有效提高參數(shù)中與放射源角度有關(guān)的變化因子，避免了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提高了放射源定位的靈敏度和準(zhǔn)確度。
[0055]圖5為本發(fā)明放射源定位裝置第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種放射源定位裝置，包括:處理模塊51、測量模塊52和計(jì)算模塊53。其中，處理模塊51用于根據(jù)模擬數(shù)據(jù)獲取探測器的晶體陣列中晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的關(guān)系；測量模塊52用于測量待測放射源放射射線時(shí)晶體陣列的實(shí)測晶體計(jì)數(shù)；計(jì)算模塊53用于在計(jì)數(shù)噪聲的變化范圍內(nèi)，根據(jù)各計(jì)數(shù)噪聲以及測量模塊52測量得到的實(shí)測晶體計(jì)數(shù)獲取多個去噪晶體計(jì)數(shù)比，根據(jù)處理模塊51獲取的晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的關(guān)系獲取與各去噪晶體計(jì)數(shù)比相對應(yīng)的各實(shí)測放射源角度，并選取計(jì)數(shù)噪聲最優(yōu)時(shí)的實(shí)測放射源角度為待測放射源的放射源角度。
[0056]在本發(fā)明實(shí)施例中，首先處理模塊51根據(jù)模擬數(shù)據(jù)獲取晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的關(guān)系，其中，晶體計(jì)數(shù)比為晶體陣列中相鄰兩塊晶體的計(jì)數(shù)和與晶體陣列的計(jì)數(shù)和之t匕。該模擬數(shù)據(jù)是通過模擬軟件模擬放射源與晶體陣列置于同一平面上的情況而獲得，由此獲得的晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的關(guān)系中計(jì)數(shù)噪聲可視為零。然后，針對某待測環(huán)境，測量模塊52利用上述探測器的晶體陣列測量實(shí)測晶體計(jì)數(shù)。當(dāng)待測放射源與晶體陣列不在同一平面上時(shí)，所有晶體上的計(jì)數(shù)均將高于在同一平面上的計(jì)數(shù)，這個計(jì)數(shù)的增加(即為，計(jì)數(shù)噪聲)使得晶體計(jì)數(shù)比偏離上述線性關(guān)系。因此，計(jì)算模塊53可以根據(jù)具體實(shí)測數(shù)據(jù)確定計(jì)數(shù)噪聲的變化范圍。對實(shí)測晶體計(jì)數(shù)進(jìn)行去噪處理，得到去噪晶體計(jì)數(shù)比，并獲取與其對應(yīng)的實(shí)測放射源角度。最后，在計(jì)數(shù)噪聲的變化范圍內(nèi)，選取計(jì)數(shù)噪聲最優(yōu)時(shí)的實(shí)測放射源角度，作為待測放射源的放射源角度。
[0057]本發(fā)明實(shí)施例提供的放射源定位裝置，采用晶體計(jì)數(shù)比作為計(jì)算參數(shù)，使參數(shù)隨放射源角度的變化明顯，采用有效的扣除噪聲技術(shù)，對于放射源不在晶體陣列平面上的情況，能夠有效提高參數(shù)中與放射源角度有關(guān)的變化因子，避免了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提高了放射源定位的靈敏度和準(zhǔn)確度。
[0058]圖6為本發(fā)明放射源定位裝置第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，在上述裝置第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，上述晶體陣列可以為2X2晶體陣列，上述處理模塊51可以進(jìn)一步包括:選擇子模塊61、測量子模塊62、第一處理子模塊63和擬合子模塊64。其中，選擇子模塊61用于在2X2晶體陣列中任選一塊晶體作為參照晶體，將參照晶體及與其相鄰的一塊晶體組合為第一晶體組，將參照晶體及與其相鄰的另一塊晶體組合為第二晶體組；測量子模塊62用于利用模擬軟件測量第一晶體組的第一晶體計(jì)數(shù)比AB和第二晶體組的第二晶體計(jì)數(shù)比 BC，其中，AB= (A+B) / (A+B+C+D),BC= (B+C) / (A+B+C+D)，A、B、C 和 D 依次為該2X2晶體陣列中四塊晶體的晶體計(jì)數(shù)；第一處理子模塊63用于分別獲取第一晶體計(jì)數(shù)比AB與放射源角度0的離散關(guān)系以及第二晶體計(jì)數(shù)比BC與放射源角度0的離散關(guān)系；擬合子模塊64用于將上述第一處理子模塊63獲取到的離散關(guān)系擬合為線性關(guān)系。
[0059]在圖3中，a、b、c和d為2X2晶體陣列中的四塊晶體。假如，選擇子模塊61選晶體b為參照晶體，將晶體a與晶體b組合為第一晶體組合，將晶體b和晶體c組合為第二晶體組合。A、B、C和D依次為晶體a、b、c和d的計(jì)數(shù)，測量子模塊62利用模擬軟件測量第一晶體計(jì)數(shù)比AB和第二晶體計(jì)數(shù)比BC。第一處理子模塊63分別獲取AB與0的離散關(guān)系以及BC與0的尚散關(guān)系。如圖4所不,AB與0的關(guān)系可以分為兩個部分:Q G (-90° ,90° )與0 G (90° ,270° )，在兩個區(qū)間內(nèi)，AB與0關(guān)系均接近線性關(guān)系。同樣，BC在0 G(0°，180° )與0 G (180° ,360° )兩個區(qū)間內(nèi)也是接近線性關(guān)系。因此，擬合子模塊64對其進(jìn)行擬合，得到線性關(guān)系0= (AB-yl)/xl, 0= (BC_y2)/x2，其中，xl、x2、yl和y2為直線擬合參數(shù)。
[0060]本發(fā)明實(shí)施例在探測器工作時(shí)，可以通過測量直接計(jì)算出AB和BC，因此可以通過上述公式計(jì)算出e，計(jì)算極其簡單，同時(shí)從圖4中可以看出，晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的變化明顯，因此定位靈敏度很高。
[0061]更進(jìn)一步地，待測放射源放射射線時(shí)，晶體a、b、c和d的實(shí)測晶體計(jì)數(shù)可以依次計(jì)為A’、B’、C’和D’，計(jì)數(shù)噪聲N的變化范圍可以設(shè)為Nmin至Nmax。一般Nmin可以設(shè)為0，Nmax可以設(shè)為A’、B’、C’和D’中最小值的60%。
[0062]上述計(jì)算模塊53可以具體包括:設(shè)置子模塊65、第一計(jì)算子模塊66、第二處理子模塊67、自加子模塊68、比較子模塊69、判斷子模塊71和第二計(jì)算子模塊72。其中，設(shè)置子模塊65用于將計(jì)數(shù)噪聲N設(shè)置為Nmin ;第一計(jì)算子模塊66用于根據(jù)AB’ =(A’+B’-2XN)/ (A’+B’+C’+D’-4XN)獲取第一去噪晶體計(jì)數(shù)比，根據(jù) BC’= (B，+C，_2XN)/ (A’ +B’ +C’ +D’ -4XN)獲取第二去噪晶體計(jì)數(shù)比；第二處理子模塊67用于根據(jù)擬合子模塊64擬合的線性關(guān)系獲取AB’對應(yīng)的放射源角度0 I和BC’對應(yīng)的放射源角度0 2 ;自
加子模塊68用于將計(jì)數(shù)噪聲N自加I ;比較子模塊69用于比較I 0 1-02和|<pl-(|)2|的大小，和為預(yù)設(shè)參數(shù)，若|e1-62|<|(pl-92|，則設(shè)置參數(shù)cpl=01，(()2=0 2,
否則，參數(shù)(pi和q>2不變；判斷子模塊71用于判斷自加子模塊68得出的計(jì)數(shù)噪聲N是否大于Nmax ;第二計(jì)算子模塊72用于當(dāng)計(jì)數(shù)噪聲N大于Nmax時(shí),根據(jù)0 = ( (pl+cp2 ) /2獲取待測放射源的放射源角度。
[0063]當(dāng)待測放射源與晶體陣列不在同一平面上時(shí)，所有晶體上的計(jì)數(shù)將均高于在同一平面上的計(jì)數(shù)，這個計(jì)數(shù)的增加(即為，計(jì)數(shù)噪聲)使得晶體計(jì)數(shù)比AB和BC偏離圖4中所示的線性曲線。本發(fā)明實(shí)施例中，假設(shè)晶體a、b、c和d上的計(jì)數(shù)噪聲均為N，則得到去噪后的晶體計(jì)數(shù)比:
[0064]AB’ = (A’ -N+B’ -N) / (A’ _N+B’ _N+C’ _N+D’ -N)
[0065]= (A，+B，-2XN) / (A，+B，+C，+D’ -4XN),
[0066]BC’ = (B，-N+C’ -N) / (A’ _N+B’ _N+C’ _N+D’ -N)
[0067]= (B，+C，-2XN) / (A，+B，+C，+D’ -4XN)。
[0068]根據(jù)實(shí)際情況由于對應(yīng)同一放射源，角度應(yīng)該是相同的。因此，在一定范圍內(nèi)連續(xù)改變噪聲大小，使得通過曲線AB與曲線BC計(jì)算出的角度最接近，此時(shí)的計(jì)數(shù)噪聲，即為最接近真實(shí)的最優(yōu)計(jì)數(shù)噪聲。此時(shí)計(jì)算出的角度即為最接近真實(shí)的放射源實(shí)際角度。
[0069]本發(fā)明實(shí)施例中的待測放射源可以為伽馬射線放射源。
[0070]本發(fā)明實(shí)施例提供的放射源定位裝置，采用晶體計(jì)數(shù)比作為計(jì)算參數(shù)，使參數(shù)隨放射源角度的變化明顯，采用有效的扣除噪聲技術(shù)，對于放射源不在晶體陣列平面上的情況，有效地去除無益的計(jì)數(shù)噪聲，能夠有效提高參數(shù)中與放射源角度有關(guān)的變化因子，避免了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提高了放射源定位的靈敏度和準(zhǔn)確度。
[0071]圖7為本發(fā)明放射源定位系統(tǒng)實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。如圖7所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種放射源地位系統(tǒng)，包括:放射源定位裝置73、待測放射源74和探測器75。放射源定位裝置73根據(jù)模擬數(shù)據(jù)獲取探測器75中晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的關(guān)系，然后根據(jù)該關(guān)系計(jì)算待測放射源74的放射源角度。
[0072]本系統(tǒng)實(shí)施例中放射源定位裝置73的功能如上述圖5和圖6所示裝置實(shí)施例中的具體描述，在此不再贅述。
[0073]本發(fā)明實(shí)施例中的待測放射源74可以為伽馬射線放射源。
[0074]本發(fā)明實(shí)施例提供的放射源定位系統(tǒng)，采用晶體計(jì)數(shù)比作為計(jì)算參數(shù)，使參數(shù)隨放射源角度的變化明顯，采用有效的扣除噪聲技術(shù)，對于放射源不在晶體陣列平面上的情況，有效地去除無益的計(jì)數(shù)噪聲，能夠有效提高參數(shù)中與放射源角度有關(guān)的變化因子，避免了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提高了放射源定位的靈敏度和準(zhǔn)確度。
[0075]在本發(fā)明上述各實(shí)施例中，實(shí)施例的序號僅僅便于描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。對各個實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個實(shí)施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實(shí)施例的相關(guān)描述。
[0076]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括:只讀存儲器(Read-Only Memory,簡稱 ROM)、隨機(jī)存取存儲器(Random Access Memory,簡稱 RAM)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
[0077]在本發(fā)明的裝置和方法等實(shí)施例中，顯然，各部件或各步驟是可以分解、組合和/或分解后重新組合的。這些分解和/或重新組合應(yīng)視為本發(fā)明的等效方案。同時(shí)，在上面對本發(fā)明具體實(shí)施例的描述中，針對一種實(shí)施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實(shí)施方式中使用，與其它實(shí)施方式中的特征相組合，或替代其它實(shí)施方式中的特征。
[0078]應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，術(shù)語“包括/包含”在本文使用時(shí)指特征、要素、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、要素、步驟或組件的存在或附加。
[0079]最后應(yīng)說明的是:雖然以上已經(jīng)詳細(xì)說明了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)當(dāng)理解在不超出由所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變、替代和變換。而且，本發(fā)明的范圍不僅限于說明書所描述的過程、設(shè)備、手段、方法和步驟的具體實(shí)施例。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員從本發(fā)明的公開內(nèi)容將容易理解，根據(jù)本發(fā)明可以使用執(zhí)行與在此所述的相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結(jié)果的、現(xiàn)有和將來要被開發(fā)的過程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。因此，所附的權(quán)利要求旨在在它們的范圍內(nèi)包括這樣的過程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。
【權(quán)利要求】
1.一種放射源定位方法，其特征在于，包括: 步驟S1、根據(jù)模擬數(shù)據(jù)獲取探測器的晶體陣列中晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的關(guān)系； 步驟S2、測量待測放射源放射射線時(shí)所述晶體陣列的實(shí)測晶體計(jì)數(shù)； 步驟S3、在計(jì)數(shù)噪聲的變化范圍內(nèi)，根據(jù)所述實(shí)測晶體計(jì)數(shù)以及各所述計(jì)數(shù)噪聲獲取多個去噪晶體計(jì)數(shù)比，根據(jù)所述晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的關(guān)系獲取與各所述去噪晶體計(jì)數(shù)比相對應(yīng)的各實(shí)測放射源角度，并選取所述計(jì)數(shù)噪聲最優(yōu)時(shí)的實(shí)測放射源角度為所述待測放射源的放射源角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射源定位方法，其特征在于，所述晶體陣列為2X2晶體陣列，所述步驟SI包括: 步驟S11、在所述2X2晶體陣列中任選一塊晶體作為參照晶體； 步驟S12、將所述參照晶體及與其相鄰的一塊晶體組合為第一晶體組，將所述參照晶體及與其相鄰的另一塊晶體組合為第二晶體組； 步驟S13、利用模擬軟件測量所述第一晶體組的第一晶體計(jì)數(shù)比AB和所述第二晶體組的第二晶體計(jì)數(shù)比 BC，其中，AB= (A+B) / (A+B+C+D)，BC= (B+C) / (A+B+C+D)，A、B、C 和 D依次為所述2X2晶體陣列中四塊晶體的晶體計(jì)數(shù)； 步驟S14、分別獲取所述第一晶體計(jì)數(shù)比AB與所述放射源角度0的離散關(guān)系以及所述第二晶體計(jì)數(shù)比BC與所述放射 源角度0的離散關(guān)系； 步驟S15、將所述離散關(guān)系擬合為線性關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放射源定位方法，其特征在于，所述待測放射源放射射線時(shí)，所述2X2晶體陣列中四塊晶體的實(shí)測晶體計(jì)數(shù)依次為A’、B’、C’和D’，所述計(jì)數(shù)噪聲的變化范圍為Nmin至Nmax,所述步驟S3包括: 步驟S31、將所述計(jì)數(shù)噪聲N設(shè)置為Nmin ； 步驟S32、根據(jù)AB’ = (A，+B，-2 XN)/ (A，+B，+C，+D’ _4XN)獲取第一去噪晶體計(jì)數(shù)比，根據(jù)BC’ = (B，+C，-2XN)/ (A，+B，+C，+D’ -4XN)獲取第二去噪晶體計(jì)數(shù)比； 步驟S33、根據(jù)所述線性關(guān)系獲取AB’對應(yīng)的放射源角度0 I和BC’對應(yīng)的放射源角度02； 步驟S34、所述計(jì)數(shù)噪聲NgWl; 步驟S35、比較I 01- 0 2和|(pl-(p2|的大小，Cpl和q>2為預(yù)設(shè)參數(shù)，若0 l-0 2|<|(pl-(p2|，則設(shè)置參數(shù)(pl=6 I，92= 6 2，否則，參數(shù)(pi和不變； 步驟S36、判斷所述計(jì)數(shù)噪聲N是否大于Nmax，若是，則執(zhí)行步驟S37，否則，執(zhí)行步驟S32 ； 步驟S37、根據(jù)6= (tj)l+(p2) /2茯取所述待測放射源的放射源角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的放射源定位方法，其特征在于，所述線性關(guān)系為0=(AB-yl)/xl, 0= (BC_y2)/x2，其中，xl、x2、yl 和 y2 為直線擬合參數(shù)。
5.一種放射源定位裝置，其特征在于，包括: 處理模塊，用于根據(jù)模擬數(shù)據(jù)獲取探測器的晶體陣列中晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的關(guān)系; 測量模塊，用于測量待測放射源放射射線時(shí)所述晶體陣列的實(shí)測晶體計(jì)數(shù)；計(jì)算模塊，用于在計(jì)數(shù)噪聲的變化范圍內(nèi)，根據(jù)各所述計(jì)數(shù)噪聲以及所述測量模塊測量得到的所述實(shí)測晶體計(jì)數(shù)獲取多個去噪晶體計(jì)數(shù)比，根據(jù)所述處理模塊獲取的所述晶體計(jì)數(shù)比與放射源角度的關(guān)系獲取與各所述去噪晶體計(jì)數(shù)比相對應(yīng)的各實(shí)測放射源角度，并選取所述計(jì)數(shù)噪聲最優(yōu)時(shí)的實(shí)測放射源角度為所述待測放射源的放射源角度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放射源定位裝置，其特征在于，所述晶體陣列為2X2晶體陣列，所述處理模塊包括: 選擇子模塊，用于在所述2X2晶體陣列中任選一塊晶體作為參照晶體，將所述參照晶體及與其相鄰的一塊晶體組合為第一晶體組，將所述參照晶體及與其相鄰的另一塊晶體組合為第二晶體組； 測量子模塊，用于利用模擬軟件測量所述第一晶體組的第一晶體計(jì)數(shù)比AB和所述第二晶體組的第二晶體計(jì)數(shù)比 BC，其中，AB= (A+B) / (A+B+C+D)，BC= (B+C) / (A+B+C+D),A,B、C和D依次為所述2X2晶體陣列中四塊晶體的晶體計(jì)數(shù)； 第一處理子模塊，用于分別獲取所述第一晶體計(jì)數(shù)比AB與所述放射源角度0的離散關(guān)系以及所述第二晶體計(jì)數(shù)比BC與所述放射源角度0的離散關(guān)系； 擬合子模塊，用于將所述第一處理子模塊獲取到的所述離散關(guān)系擬合為線性關(guān)系。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的放射源定位裝置，其特征在于，所述待測放射源放射射線時(shí)，所述2X2晶體陣列中四塊晶體的實(shí)測晶體計(jì)數(shù)依次為A’、B’、C’和D’，所述計(jì)數(shù)噪聲的變化范圍為Nmin至Nmax,所述計(jì)算模塊包括: 設(shè)置子模塊，用于將所述計(jì)數(shù)噪聲N設(shè)置為Nmin ； 第一計(jì)算子模塊，用于根據(jù)AB’ = (A，+B，-2XN)/ (A，+B，+C，+D’ -4XN)獲取第一去噪晶體計(jì)數(shù)比，根據(jù)BC’ = (B’ +C’ -2XN)/ (A’ +B’ +C’ +D’ -4XN)獲取第二去噪晶體計(jì)數(shù)比； 第二處理子模塊，用于根據(jù)所述擬合子模塊擬合的所述線性關(guān)系獲取AB’對應(yīng)的放射源角度9 I和Be’對應(yīng)的放射源角度0 2 ； 自加子模塊，用于將所述計(jì)數(shù)噪聲N自加I ; 比較子模塊，用于比較I e1-0 2|和|tpl-tp2丨的人小，(Rl和恥為預(yù)設(shè)參數(shù)，若I 0 1- 0 2|<|cpl-92|，則設(shè)置參數(shù)91= 0 I，<(>2= 6 2，否則，參數(shù)(pi 和不變; 判斷子模塊，用于判斷所述自加子模塊得出的所述計(jì)數(shù)噪聲N是否大于Nmax ； 第二計(jì)算子模塊，用于當(dāng)所述計(jì)數(shù)噪聲N大于Nmax時(shí)，根據(jù)0 = ( (pl+(p2 ) /2獲取所述待測放射源的放射源角度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的放射源定位裝置，其特征在于，所述擬合子模塊擬合的所述線性關(guān)系為9= (AB-yl)/xl, 0=化(:12)八2，其中，11、12、71和72為直線擬合參數(shù)。
9.一種放射源定位系統(tǒng)，其特征在于，包括:如權(quán)利要求5-8中任一所述的放射源定位裝置、待測放射源和探測器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的放射源定位系統(tǒng)，其特征在于，所述待測放射源為伽馬射線放射源。
【文檔編號】G01T1/00GK103645491SQ201310602906
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】魏龍, 張譯文, 李道武, 章志明, 王寶義, 帥磊, 王英杰, 朱美玲, 孫世峰, 張玉包, 唐浩輝, 黃先超, 柴培, 李婷, 莊凱, 姜小盼, 劉彥韜, 周魏, 曾凡劍 申請人:中國科學(xué)院高能物理研究所