数据处理方法和数据处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种数据处理方法和数据处理装置。该方法可以包括根据已知能量射线入射得到的探测器响应对该探测器响应进行标定获得探测器响应模型的步骤；根据该探测器响应模型获得探测器入射能谱数据与探测器测得能谱数据之间的探测器光子计数模型的步骤；根据该探测器光子计数模型对该探测器测得能谱数据中各个能区探测器的光子计数进行反卷积处理计算获得探测器入射能谱数据中真实的各能区的光子计数的步骤。本发明专利技术还公开了一种数据处理装置。

Data processing method and data processing device

The present invention relates to a data processing method and a data processing device. The method can include according to the known energy ray incident the detector response of the detector response calibration model step detector response; according to the detector response model of detector incident spectrum data and the measured detector can detect for photon counting model of spectral data between steps; according to the model of the photon counting detector detector to the spectral data in each area of the photon counting detector deconvolution calculation of photon counting detector incident spectrum data in each area of real steps. The invention also discloses a data processing device.

【技术实现步骤摘要】
数据处理方法和数据处理装置
本专利技术属于数据处理
，更具体地涉及主要用于能谱探测器的数据处理方法和数据处理装置。
技术介绍
能谱探测器是采用光子计数的模式，能够区分入射光子能量，一次扫描可以获得不同能量区间的光子计数的探测器。但这种计数模式受到探测器响应的影响。探测器响应因探测器晶体材质不同而有所不同，一般包括K层电子逃逸、电荷共享及脉冲堆叠，为了发挥能谱探测器的优势，需要对探测器进行建模和校正，目前还没有比较成熟的方法。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种数据处理方法，包括根据已知能量射线入射得到的探测器响应对该探测器响应进行标定获得探测器响应模型的步骤；根据该探测器响应模型获得探测器入射能谱数据与探测器测得能谱数据之间的探测器光子计数模型的步骤；根据该探测器光子计数模型对该探测器测得能谱数据中各个能区探测器的光子计数进行反卷积处理计算获得探测器入射能谱数据中真实的各能区的光子计数的步骤。在一个实施例中，该方法还包括根据该探测器光子计数模型对该探测器的每个入射角度每个探测器单元测得能谱数据中各个能区的光子计数进行反卷积处理计算获得探测器入射能谱数据中每个入射角度探测器单元真实的各能区的光子计数，对得到的每组数据进行组合从而实现对探测器测得的待测物质的衰减系数进行多能区重建的步骤。在一个实施例中，该方法还包括通过直接求解并增加约束项的方法对该探测器测得能谱数据中各个能区探测器的光子计数进行反卷积处理，获得探测器入射能谱数据中真实的各能区的光子计数的步骤。在一个实施例中，该方法还包括通过EM求解法对所述探测器测得能谱数据中各个能区探测器的光子计数进行反卷积处理，获得探测器入射能谱数据中真实的各能区的光子计数的步骤。在一个实施例中，该方法还包括对探测器响应进行标定的步骤包括根据金属荧光数据已知能量射线对光子探测器中的能量沉积过程模拟获得探测器响应标定的步骤。在另一方面，本专利技术实施例提供了一种数据处理装置包括标定模块、光子计数模型获取模块和光子计数获取模块，该标定模块，根据已知能量射线入射得到的探测器响应对所述探测器响应进行标定获得探测器响应模型。该光子计数模型获取模块，用于根据该探测器响应模型获得探测器入射能谱数据与探测器测得能谱数据之间的探测器光子计数模型。该光子计数获取模块，根据该探测器光子计数模型对该探测器测得能谱数据中各个能区探测器的光子计数进行反卷积处理计算获得探测器入射能谱数据中真实的各能区的光子计数。在一个实施例中，该装置还包括多能区重建模块，用于根据该探测器光子计数模型对该探测器的每个入射角度每个探测器单元测得能谱数据中各个能区的光子计数进行反卷积处理计算获得探测器入射能谱数据中每个入射角度每个探测器单元真实的各能区的光子计数，对得到的每组数据进行组合从而实现对探测器测得的待测物质的衰减系数进行多能区重建。在一个实施例中，该装置的光子计数获取模块还用于通过直接求解并增加约束项的方法对所述探测器测得能谱数据中各个能区探测器的光子计数进行反卷积处理，获得探测器入射能谱数据中真实的各能区的光子计数。在一个实施例中，该装置的光子计数获取模块还用于通过EM求解法对所述探测器测得能谱数据中各个能区探测器的光子计数进行反卷积处理，获得探测器入射能谱数据中真实的各能区的光子计数。在一个实施例中，该装置的标定模块用于根据金属荧光数据已知能量射线对光子探测器中的能量沉积过程模拟获得探测器响应标定。在另一方面，本专利技术实施例提供了一种数据处理装置，包括存储器、处理器、显示器、通信接口、I/O接口和通信总线，处理器耦合到该存储器用于执行如下步骤，包括：根据已知能量射线入射得到的探测器响应对该探测器响应进行标定获得探测器响应模型的步骤；根据该探测器响应模型获得探测器入射能谱数据与探测器测得能谱数据之间的探测器光子计数模型的步骤；根据该探测器光子计数模型对该探测器测得能谱数据中各个能区探测器的光子计数进行反卷积处理计算获得探测器入射能谱数据中真实的各能区的光子计数的步骤。通信总线用于在所述处理器、存储器、显示器、通信接口、I/O接口之间传递信息。根据本申请公开的实施例，通过建立探测器响应模型对探测器测得能谱数据进行反卷积处理获得能谱数据中真实的能区光子计数，进而消除了能谱探测器响应的影响，得到真实的各物质衰减系数。附图说明通过参考附图会更加清楚地理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：图1示出根据本专利技术的一个实施例的一种数据处理方法的应用场景的示意图；图2示出了在根据本专利技术的一个实施例的图1所示的一种数据处理方法的应用场景的X光机对物体投影进行检测的流程图；图3示出根据本专利技术的一个实施方式的一种数据处理方法的流程图；图4示出根据本专利技术的一个实施例的探测器对金属的荧光谱进行探测测得的光谱的示意图；图5示出根据本专利技术的一个实施例的一组已知能量射线入射探测器实测数据与利用探测器相应模型模拟得到数据的对比图；图6a示出根据本专利技术的一个实施例的对一种数据处理方法进行仿真中探测器测得光子在各个能区分布比例的示意图；图6b示出根据本专利技术的一个实施例的对一种数据处理方法进行仿真中探测器的真实输入能谱的示意图；图6c示出根据本专利技术的一个实施例的对一种数据处理方法进行仿真中探测器的响应矩阵的示意图；图6d示出根据本专利技术的一个实施例的对一种数据处理方法进行仿真得到中探测器的入射能谱的示意图；图7示出根据本专利技术的一个实施例的一种数据处理方法的示意图；图8a示出根据本专利技术的一个实施例的根据一种数据处理方法进行试验的待测物物质分布示意图；图8b示出根据本专利技术的一个实施例的根据一种数据处理方法进行试验的探测器测得处理前的物质线衰减系数图；图8c示出根据本专利技术的一个实施例的根据一种数据处理方法进行试验得到的处理后的物质线衰减系数图；图9示出根据本专利技术的另一个实施例的一种数据处理装置的结构示意图图10示出根据本专利技术的再一个实施例的一种数据处理装置的结构示意图。具体实施方式下面将详细描述本专利技术提供的数据处理方法及装置各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本专利技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术的更好的理解。本专利技术决不限于下面所提出的任何具体配置和方法，而是在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本专利技术造成不必要的模糊。下面结合附图，详细描述根据本专利技术实施例的数据处理方法和数据处理装置。图1示出根据本专利技术的一个实施例的一种数据处理方法的应用场景的示意图。如图1所示，射线源例如X光机与探测器阵列对应设置在待测物体的两侧，该X光机对待测物体进行投影后，该探测器阵列接收经由该待测物衰减后的X光光谱，由于探测器响应，该探测器阵列的测得能谱会与实际经由待测物体衰减后的能谱存在一定误差，这里的实际经由待测物体衰减后的能谱也可以称为探测器的入射能谱。图2示出了在根据本专利技术的一个实施例的图1所示的一种数据处理方法的应用场景的X光机对物体投影进行检测的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据处理方法，包括以下步骤：根据已知能量射线入射得到的探测器响应对所述探测器响应进行标定获得探测器响应模型；根据所述探测器响应模型获得探测器入射能谱数据与探测器测得能谱数据之间的探测器光子计数模型；以及根据所述探测器光子计数模型对所述探测器测得能谱数据中各个能区探测器的光子计数进行反卷积处理计算获得探测器入射能谱数据中真实的各能区的光子计数。

【技术特征摘要】
1.一种数据处理方法，包括以下步骤：根据已知能量射线入射得到的探测器响应对所述探测器响应进行标定获得探测器响应模型；根据所述探测器响应模型获得探测器入射能谱数据与探测器测得能谱数据之间的探测器光子计数模型；以及根据所述探测器光子计数模型对所述探测器测得能谱数据中各个能区探测器的光子计数进行反卷积处理计算获得探测器入射能谱数据中真实的各能区的光子计数。2.如权利要求1所述的数据处理方法，其中，根据所述探测器光子计数模型对所述探测器的每个入射角度每个探测器单元测得能谱数据中各个能区的光子计数进行反卷积处理计算获得探测器入射能谱数据中每个入射角度探测器单元真实的各能区的光子计数，对得到的每组数据进行组合从而实现对探测器测得的待测物质的衰减系数进行多能区重建。3.如权利要求1或2所述的数据处理方法，其中，通过直接求解并增加约束项的方法对所述探测器测得能谱数据中各个能区探测器的光子计数进行反卷积处理，获得探测器入射能谱数据中真实的各能区的光子计数。4.如权利要求1或2所述的数据处理方法，其中，通过EM求解法对所述探测器测得能谱数据中各个能区探测器的光子计数进行反卷积处理，获得探测器入射能谱数据中真实的各能区的光子计数。5.如权利要求1所述的数据处理方法，其中，对探测器响应进行标定的步骤包括根据金属荧光数据已知能量射线对光子探测器中的能量沉积过程模拟获得探测器响应标定。6.一种数据处理装置，包括：标定模块，根据已知能量射线入射得到的探测器响应对所述探测器响应进行标定获得探测器响应模型；光子计数模型获取模块，用于根据所述探测器响应模型获得探测器入射能谱数据与探测器测得能谱数据之间的探测器光子计数模型；以及光子计数获取模块，根据所述探测器光子计数模型对所述探测器测得能谱数据中各个能区探测器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽，陈志强，王森，许晓飞，李元景，金鑫，
申请(专利权)人：清华大学，同方威视技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11