放射性物质参数测量方法技术

本公开提供了一种放射性物质参数测量方法。该方法包括：S1.获取辐射场中放射性物质通过一编码孔径准直器在一探测器平面上的投影图像；S2.对于所述辐射场中一放射性物质点源，假定其与所述探测器平面之间的多个不同的估算距离；S3.根据假定的各所述估算距离，对所述投影图像进行图像重建，得到该放射性物质点源的多个不同的重建图像；S4.依据预设指标对各所述重建图像的质量进行评价；S5.确定评价最高的所述重建图像对应的估算距离为该放射性物质点源与所述探测器平面之间的实际距离。本公开中的方法更加简单易行。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及放射性成像
，特别涉及一种。
技术介绍
随着我国核科学技术事业的发展，对核安全和放射性物质的辐射监测的要求也在不断提高。目前对于放射性物质的各种成像技术已广泛应用于核工业、放射性环境监测、出入境安检等领域。编码孔径成像技术是一种被广泛采用的放射性物质成像技术，其使用编码孔径准直器(即码板)调制放射性物质产生的射线。理论上，来自不同方向的射线在探测器平面上的投影会存在差异。因此，射线入射的方向(即放射性物质在源平面上的位置)可由探测器平面上每个像素的计数分布重建获得。编码孔径成像技术使用的多开孔的编码孔径准直器代替了传统的针孔或平行孔准直器，放射性物质放出的射线可经过多个开孔被探测器探测到，合理的开孔方式使得开孔率可高达50%，具有较高的探测效率。目前编码孔径成像技术可以实现对辐射场中的放射性物质进行成像，从重建图像可以获得辐射场源平面上各像素的相对强度值。再由3D激光扫描仪获得辐射场中放射性物质的精确深度分布或通过光学立体相机获得辐射场中放射性物质的粗糙深度分布。最后通过参考点的定位匹配和图像融合技术，将放射性物质分布的重建图像和上述深度分布进行融合得到辐射场中的放射性物质的3D分布情况。现有技术主要存在以下缺陷:I)、现有的编码孔径成像为定性测量，重建图像一般采用伪彩色表示相对强弱，由重建图像的相对值并不能得到辐射场中放射性物质的活度分布(缺乏重建图像上每个点对应的深度信息)。2)、由于放射性物质并不一定分布于测量场景中遮挡物体的表面，由3D激光扫描仪或光学立体相机获得场景的深度分布再去反推放射性物质的活度分布可能有很大误差;3)、采用3D激光扫描仪或光学立体相机等额外的部件，会增加系统的复杂度，且图像匹配算法复杂，自动匹配极其困难。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种更加简单易行的，从而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或多个问题。本公开的其它特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。 根据本公开的第一方面，一种，包括:S1.获取辐射场中放射性物质通过一编码孔径准直器在一探测器平面上的投影图像；S2.对于所述辐射场中一放射性物质点源，假定其与所述探测器平面之间的多个不同的估算距离；S3.根据假定的各所述估算距离，对所述投影图像进行图像重建，得到该放射性物质点源的多个不同的重建图像；S4.依据预设指标对各所述重建图像的质量进行评价；S5.确定评价最高的所述重建图像对应的估算距离为该放射性物质点源与所述探测器平面之间的实际距离。本公开的一种示例性实施例中，所述步骤S3包括:根据各所述估算距离，从所述投影图像中选取不同大小的投影区域进行图像重建，得到该放射性物质点源的多个不同的重建图像。本公开的一种示例性实施例中，所述步骤S3包括:将一解码函数根据各所述估算距离进行不同的放大处理，利用各放大处理后的解码函数对整个所述投影图像进行图像重建，得到该放射性物质点源的多个不同的重建图像。本公开的一种示例性实施例中，根据直接解码算法对所述投影图像进行图像重建。本公开的一种示例性实施例中，根据正则化解码算法、最大似然法解码算法、直接调解解码算法以及基于压缩感知理论的解码算法中的一种或多种进行图像重建。本公开的一种示例性实施例中，所述预设指标包括所述重建图像的最大值、以所述重建图像最大值的周围区域作为信号区域时所述重建图像中非信号区域所有像素的均方根、以及所述重建图像信噪比中的一种或多种。本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括:S6.对于所述辐射场中各放射性物质点源，根据所述步骤S2-S5确定其与所述探测器平面之间的实际距离，获取所述辐射场中放射性物质的深度分布。本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括:S7.根据所述深度分布、所述重建图像上不同像素的相对值、所述编码孔径准直器的物理参数以及所述探测器平面上的计数率分布，获取所述辐射场中放射性物质的活度分布。本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括:S8.根据所述深度分布以及所述重建图像上不同像素的相对值，获取所述辐射场中放射性物质的三维成像。本公开的一种示例性实施例中，所述步骤SI中采用的探测器为面阵列探测器；所述面探测器的阵列像素数为所述编码孔径准直器编码数的η倍；其中η为大于2的有理数。 相比于现有技术，本公开示例性实施例中的可以具有以下有益技术效果:I)、本公开示例性实施例中对依据不同估算距离得到的重建图像进行质量评价，进而根据评价结果确定单个放射性物质点源与探测器平面之间的实际距离。进一步的，根据所有放射性物质点源与探测器平面之间的实际距离即可确定辐射场中不同位置的放射性物质的深度分布。这样确定的放射性物质的深度分布为放射性物质实际分布，而不是如3D扫描仪等只能确定放射性物质前遮挡物体的深度分布。2)、本公开示例性实施例中所提供的简单易行，不需要额外的硬件设备，只需要通过多次简单计算即可。3)、本公开示例性实施例中所提供的能够通过远距离非接触式单次采集即给出视野范围内的放射性物质活度分布。【附图说明】此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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。图1是本公开示例性实施例中一种的流程示意图。图2是本示例性实施例中编码孔径投影及其图像重建的示意图。图3是本示例性实施例中根据不同估算距离进行图像重建的结果。图4是本示例性实施例中不同距离下的评价指标的变化曲线。【具体实施方式】现在将参考附图更全面地描述示例性实施例。然而，示例性实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例性实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的组件、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构以避免模糊本公开的各方面。本示例性实施例中提供了一种，用于实现远距离非接触式的参数测量。例如，可以对辐射场中每个放射性物质点源距离探测器平面的距离进行测量，进而获取放射性物质深度分布；进一步还可以进行放射性物质活度分布测量，也可以用于辐射场中放射性物质的三维成像。参考图1中所示，本示例性实施例中的可以包括以下步骤:S1.参考图2中所示，获取辐射场中放射性物质通过一编码孔径准直器10在一探测器平面20上的投影图像21。该步骤中可以通过现有技术中编码孔径成像技术实现。此外，为了实现对编码孔径准直器进行η倍精细采样，本示例性实施例中，步骤SI中采用的探测器可以为面阵列探测器；所述面探测器的阵列像素数为所述编码孔径准直器编码数的η倍；其中η可以为任意大于2的有理数，例如，η可以为2.5、3、3.4、6等等。S2.对于所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放射性物质参数测量方法，其特征在于，包括：S1.获取辐射场中放射性物质通过一编码孔径准直器在一探测器平面上的投影图像；S2.对于所述辐射场中一放射性物质点源，假定其与所述探测器平面之间的多个不同的估算距离；S3.根据假定的各所述估算距离，对所述投影图像进行图像重建，得到该放射性物质点源的多个不同的重建图像；S4.依据预设指标对各所述重建图像的质量进行评价；S5.确定评价最高的所述重建图像对应的估算距离为该放射性物质点源与所述探测器平面之间的实际距离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏龙，孙世峰，章志明，帅磊，李道武，王宝义，唐浩辉，李婷，王英杰，刘彦韬，王晓明，朱美玲，张译文，周魏，
申请(专利权)人：中国科学院高能物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11