一种探测器信号读出的通道复用方法技术

一种阵列探测器信号读出的通道复用方法，包括：将阵列探测器分为M组；每组中探测器的个数至少为2个；利用行列编码的方式将读出通道转换为M个行信号、N个列信号读出，即当第a行、第b列的探测器有信号输出时，第a行信号与第b列信号有对应输出；将行列读出的信号分别接入到两条传输线的不同位置；利用信号到达传输线两端点的时间差判断该信号的源行列号，利用行列信号的两组时间差标记信号形成的源探测器。本发明专利技术避免使用众多的电子学通道，降低了电子学系统的成本及工程实现难度；同时由于在通道复用过程中避免了电阻加权网络的使用，使得经过复用后信号的幅值不会因为信号的接入点不同发生较大变化，降低了对后端读出电路动态范围的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种探测器信号读出的通道复用方法
本专利技术涉及核探测技术和核医学成像
，尤其涉及一种探测器信号读出的通道复用方法。
技术介绍
一台临床正电子发射断层成像(PositronEmissionTomography，以下简称PET)设备中，探测器的数量多达3万片。直接读出每一个探测器产生的电信号，需要3万个电子学处理通道。数量众多的电子学通道，使得整个PET电子学系统造价昂贵且工程实现困难。针对上述情况，研究人员将目光集中在了探测器信号读出的通道复用技术的研究和开发。目前主流的读出通道复用方法是将探测器的信号按行和列将输出信号利用电阻网络进行加权后读出。采用电阻网络进行复用，虽然有效降低了探测器的读出通道，解决了通道数过多的问题。但是采用电阻网络时，由于信号接入点的不同，电阻网络针对不同探测器的等效电阻也不一样，最终引起不同探测器的输出信号的幅值存在较大的差异，要求后端读出电路拥有较高的动态范围。而目前常规的处理电路，动态范围有限，输入较小的信号时信噪比较差，出入信号过大时，又会存在饱和的问题。因此，针对上述技术问题，有必要提供一种改良结构的探测器信号读出的通道复用方法，以克服上述缺陷，有效解决探测器通道复用后输出信号的动态范围过大的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种探测器信号读出的通道复用方法，该方法能减少电子学通道的使用，并能有效的解决探测器通道复用后输出信号的动态范围过大的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种探测器信号读出的通道复用方法，其具体包括步骤：S1：将L个探测器信号分为M组，每组中探测器的个数至少为2个，最大为N个，其中，第a组中探测器信号的个数为P(a)，第a组的第b个探测器信号标记为Signal(a,b)，M≥2，N≥2，1≤a≤M，1≤b≤N；S2：将步骤S1中的探测器的输出信号分为行源信号和列源信号，其中，将第a组中包含探测器的行源信号进行加和形成行信号，最终M组形成M个行信号，将M组中每组第b个探测器的列源信号进行加和形成列信号，最终形成N个列信号；S3：设置包括A、B两个信号节点的行信号传输线，将步骤S2中的M个行信号接入到行信号传输线位于A、B信号节点之间的不同位置，将第a个行信号引到行信号传输线上后距离A，B节点的长度差记录为D_rowx(a)，控制D_rowx的值，使任意行信号所对应的D_rowx不相等；S4：设置包括C、D两个信号节点的列信号传输线，将步骤S2中的N个列信号接入到列信号传输线位于C、D信号节点之间的不同位置，将第b个列信号引到列信号传输线上后距离C、D节点的长度差记录为D_rowy(b)，控制D_rowy的值，使任意列信号所对应的D_rowy不相等；S5：根据A、B、C、D四个节点脉冲，标记信号形成的源探测器并获得最终脉冲信息。上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S1中，所述M组中每组包括的探测器个数相同，均为N个，其中，M×N＝L，M≥2，N≥2。上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S2中，将每行中各探测器的行源信号输出节点直接相连形成该行的行信号输出节点，将每列中各探测器的列源信号输出节点直接相连形成该列的列信号输出节点。上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S2中，所述行信号和列信号通过加法电路获得。上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S5中,在A，B，C，D四个节点中任取一个节点，其输出信号作为探测器的输出脉冲，用于后续电路的分析和处理。上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S5中,在A，B，C，D四个节点中任取至少两个节点，将该至少两个节点的输出信号进行加和形成加和信号，将该加和信号作为探测器的输出脉冲，用于后续电路的分析和处理。上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S5中,将A，B，C，D四个节点的输出信号均用于后续电路的分析和处理，分别得出四组脉冲信息，依据这四组脉冲信息获取最终的脉冲信息。上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，取所获得的四组脉冲信息的平均值作为最终的脉冲信息。上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，依据这四组脉冲信息采用似然估计方法来获得最终脉冲信息。上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S5中，测量信号到达A、B、C、D四个节点的时间，计算得到信号到达A、B节点的时间差，计算得到信号到达C、D节点的时间差，通过时间差判断该信号的源行列号，利用这两组时间差标记信号形成的源探测器。上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S5中，采用减法电路分别获得A、B节点与C、D节点脉冲的差值脉冲，以差值脉冲的脉宽表征信号到达A、B节点以及C、D节点的时间差。上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S5中，采用减法电路分别获得A、B节点与C、D节点脉冲的差值脉冲，以差值脉冲的幅值表征信号到达A、B节点以及C、D节点的时间差。上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S5中，记信号到达A、B节点时间差为x，记信号到达C、D节点时间差为y，计算得到概率分布函数g(x，y)，根据电路结构计算L个探测器在g(x，y)上的位置，并计算g(x，y)上相邻探测器之间的分割线，以区分不同探测器在g(x，y)上的分布区域。上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S5中，记信号到达A、B节点时间差为x，记信号到达C、D节点时间差为y，计算得到概率分布函数g(x，y)，根据概率分布函数g(x，y)计算L个探测器在g(x，y)上的位置，并计算g(x，y)上相邻探测器之间的分割线，以区分不同探测器在g(x，y)上的分布区域。上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S5中，记信号到达A、B节点时间差为x，记信号到达C、D节点时间差为y，计算得到概率分布函数g(x，y)，根据电路结构计算L个探测器在g(x，y)上的位置，取此位置周围一定区域作为对应探测器在g(x，y)上的分布区域。上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S5中，记信号到达A、B节点时间差为x，记信号到达C、D节点时间差为y，计算得到概率分布函数g(x，y)，根据概率分布函数g(x，y)计算L个探测器在g(x，y)上的位置，取此位置周围一定区域作为对应探测器在g(x，y)上的分布区域。以上技术方案相对于现有技术具有如下优点：1、一种探测器信号读出的通道复用方法，其具体包括步骤：S1：将L个探测器信号分为M组，每组中探测器的个数至少为2个，最大为N个，其中，第a组中探测器信号的个数为P(a)，第a组的第b个探测器信号标记为Signal(a,b)，M≥2，N≥2，1≤a≤M，1≤b≤N；S2：将步骤S1中的探测器的输出信号分为行源信号和列源信号，其中，将第a组中包含探测器的行源信号进行加和形成行信号，最终M组形成M个行信号，将M组中每组第b个探测器的列源信号进行加和形成列信号，最终形成N个列信号；S3：设置包括A、B两个信号节点的行信号传输线，将步骤S2中的M个行信号接入到行信号传输线位于A、B信号节点之间的不同位置，将第a个行信号引到行信号传输线上后距离A，B节点的长度差记录为D_rowx(a)，控制D_rowx的值，使任意行信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探测器信号读出的通道复用方法，其特征在于：具体包括步骤：S1：将L个探测器信号分为M组，每组中探测器的个数至少为2个，最大为N个，其中，第a组中探测器信号的个数为P(a)，第a组的第b个探测器信号标记为Signal(a,b)，M≥2，N≥2，1≤a≤M，1≤b≤N；S2：将步骤S1中的探测器的输出信号分为行源信号和列源信号，其中，将第a组中包含探测器的行源信号进行加和形成行信号，最终M组形成M个行信号，将M组中每组第b个探测器的列源信号进行加和形成列信号，最终形成N个列信号；S3：设置包括A、B两个信号节点的行信号传输线，将步骤S2中的M个行信号接入到行信号传输线位于A、B信号节点之间的不同位置，将第a个行信号引到行信号传输线上后距离A，B节点的长度差记录为D_rowx(a)，控制D_rowx的值，使任意行信号所对应的D_rowx不相等；S4：设置包括C、D两个信号节点的列信号传输线，将步骤S2中的N个列信号接入到列信号传输线位于C、D信号节点之间的不同位置，将第b个列信号引到列信号传输线上后距离C、D节点的长度差记录为D_rowy(b)，控制D_rowy的值，使任意列信号所对应的D_rowy不相等；S5：根据A、B、C、D四个节点脉冲，标记信号形成的源探测器并获得最终脉冲信息。...

【技术特征摘要】
1.一种探测器信号读出的通道复用方法，其特征在于：具体包括步骤：S1：将L个探测器信号分为M组，每组中探测器的个数至少为2个，最大为N个，其中，第a组中探测器信号的个数为P(a)，第a组的第b个探测器信号标记为Signal(a,b)，M≥2，N≥2，1≤a≤M，1≤b≤N；S2：将步骤S1中的探测器的输出信号分为行源信号和列源信号，其中，将第a组中包含探测器的行源信号进行加和形成行信号，最终M组形成M个行信号，将M组中每组第b个探测器的列源信号进行加和形成列信号，最终形成N个列信号；S3：设置包括A、B两个信号节点的行信号传输线，将步骤S2中的M个行信号接入到行信号传输线位于A、B信号节点之间的不同位置，将第a个行信号引到行信号传输线上后距离A，B节点的长度差记录为D_rowx(a)，控制D_rowx的值，使任意行信号所对应的D_rowx不相等；S4：设置包括C、D两个信号节点的列信号传输线，将步骤S2中的N个列信号接入到列信号传输线位于C、D信号节点之间的不同位置，将第b个列信号引到列信号传输线上后距离C、D节点的长度差记录为D_rowy(b)，控制D_rowy的值，使任意列信号所对应的D_rowy不相等；S5：根据A、B、C、D四个节点脉冲，标记信号形成的源探测器并获得最终脉冲信息。2.根据权利要求1所述的探测器信号读出的通道复用方法，其特征在于：所述S1中，所述M组中每组包括的探测器个数相同，均为N个，其中，M×N＝L，M≥2，N≥2。3.根据权利要求1所述的探测器信号读出的通道复用方法，其特征在于：所述S2中，将每行中各探测器的行源信号输出节点直接相连形成该行的行信号输出节点，将每列中各探测器的列源信号输出节点直接相连形成该列的列信号输出节点。4.根据权利要求1所述的探测器信号读出的通道复用方法，其特征在于：所述S2中，所述行信号和列信号通过加法电路获得。5.根据权利要求1所述的探测器信号读出的通道复用方法，其特征在于：所述S5中,在A，B，C，D四个节点中任取一个节点，其输出信号作为探测器的输出脉冲，用于后续电路的分析和处理。6.根据权利要求1所述的探测器信号读出的通道复用方法，其特征在于：所述S5中,在A，B，C，D四个节点中任取至少两个节点，将该至少两个节点的输出信号进行加和形成加和信号，将该加和信号作为探测器的输出脉冲，用于后续电路的分析和处理。7.根据权利要求1所述的探测器信号读出的通道复用方法，其特征在于：所述S5中,将A，B，C，D四个节点的输出信号均用于后续电路的分析和处理，分别得出四组脉冲信息，依据这四组脉冲信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：奚道明，刘祥，刘苇，曾晨，谢庆国，
申请(专利权)人：苏州瑞派宁科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32