【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及放射性能谱分析技术，尤其涉及一种基于互相关系数提取放射性能谱峰面积的方法。
技术介绍
1、放射性能谱分析在辐射环境监测、铀矿勘探、放射性废物处理与处置、核电站系统监测以及禁核试核查等领域中有着广泛的应用。放射性能谱分析能够无损并快速分析待测样品中放射性核素的种类、含量以及活度。放射性能谱分析主要包括能谱的测量、数据的获取以及能谱解析三个方面。放射性能谱解析的难点在于放射性核素的种类多且含量低，形成待测样品中的放射性能谱比较复杂，如果特征峰解谱算法精度不高会影响最终结果的不确定性。
2、目前，对于放射性能谱数据处理的主要流程包括能谱平滑、寻峰、确定峰边界、本底扣除以及计算净峰面积等方面的内容。其中，放射性能谱平滑的方法主要有：重心法、多项式最小二乘法、傅里叶变换法、小波变换等；放射性能谱寻峰的方法主要有一阶导数寻峰、基于核素库匹配寻峰以及对称零面积法寻峰等方法。但当放射性能谱比较复杂时，采用上述常用方法进行数据批量处理时能谱平滑效果可能会不太理想，进而导致自动寻峰确定峰边界时容易出现假峰或遗漏真峰等状况；同时当放射性能谱中待处理的数据量较大时，现有方法存在计算时间长和数据滞后的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有复杂放射性能谱进行数据批量处理时，自动寻峰确定峰边界容易出现假峰或遗漏真峰以及数据处理耗时长的技术问题，从而提供一种基于互相关系数提取放射性能谱峰面积的方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供的技术解决方案如下：p>
3、一种基于互相关系数提取放射性能谱峰面积的方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
4、步骤1，选取放射性能谱中的任意一个能谱峰，将该能谱峰峰值点左侧数据点形成的波形记为左模板，将该能谱峰峰值点右侧数据点形成的波形记为右模板；
5、步骤2，分别以左模板和右模板为整体，在放射性能谱中从左至右逐点移动，获得多个与左模板长度相同的第一子区间能谱和多个与右模板长度相同的第二子区间能谱；计算每个第一子区间能谱内数据点和左模板之间的互相关系数，获得放射性能谱中每一个数据点的第一互相关系数数组ρl[n]；计算每个第二子区间能谱内数据点和右模板之间的互相关系数，获得放射性能谱中每一个数据点的第二互相关系数数组ρr[n]；
6、步骤3，将获得的放射性能谱中每一个数据点的第一互相关系数数组ρl[n]和第二互相关系数数组ρr[n]相乘，获得互相关系数乘积数组ρp[n]；
7、步骤4，设定能谱峰峰值点判定阈值，并比较互相关系数乘积数组ρp[n]中数据点与能谱峰峰值点判定阈值的大小；将大于等于能谱峰峰值点判定阈值的所有数据点记为峰值点，获得放射性能谱中所有能谱峰的峰值点；
8、步骤5，设定边界点判定阈值，并比较第一互相关系数数组ρl[n]和第二互相关系数数组ρr[n]中数据点与边界点判定阈值的大小；将第一互相关系数数组ρl[n]中等于边界点判定阈值的所有数据点记为各能谱峰的左边界点，第二互相关系数数组ρr[n]中等于边界点判定阈值的所有数据点记为各能谱峰的右边界点；
9、步骤6，根据步骤4确定的放射性能谱中所有能谱峰的峰值点和步骤5确定的所有能谱峰的左边界点和右边界点，确定各能谱峰的峰区面积；同时通过放射性能谱中所有能谱峰的左边界点和右边界点，计算相应各峰区本底区的面积；各能谱峰的峰区面积减去相应峰区本底区的面积，获得放射性能谱中所有能谱峰的峰面积。
10、进一步地，步骤4中，能谱峰峰值点判定阈值的设定范围为0.86-0.96。
11、进一步地，步骤5中，边界点判定阈值的设定范围为0.35-0.4。
12、进一步地，步骤4中，能谱峰峰值点判定阈值为0.9。
13、进一步地，步骤5中，边界点判定阈值为0.38。
14、进一步地，步骤2中，每个第一子区间能谱内数据点与左模板之间的互相关系数通过下式计算：
15、
16、每个第二子区间能谱内数据点与右模板之间的互相关系数通过下式计算：
17、
18、其中，y1表示第一子区间能谱内数据点，y2表示左模板上的数据点，y3表示第二子区间能谱内数据点，y4表示右模板上的数据点；cov表示协方差，d表示方差，e表示期望。
19、本专利技术相比于现有技术的有益效果如下：
20、1、本专利技术提供的一种基于互相关系数提取放射性能谱峰面积的方法，在放射性能谱中定义左模板和右模板，并以左模板和右模板为整体从左至右逐点移动，获得多个第一子区间能谱和多个第二子区间能谱；再通过计算每个第一子区间能谱内数据点与左模板之间的互相关系数，以及计算每个第二子区间能谱内数据点与右模板之间的互相关系数，获得放射性能谱中所有能谱峰的峰值点、左边界点以及右边界点，进而获得放射性能谱中所有能谱峰的峰面积；本专利技术利用互相关系数评价放射性能谱中各能谱峰与左模板和右模板形成的标准峰的互相关性，能够快速准确的识别放射性能谱特征峰的峰区，通过设定能谱峰峰值点判定阈值和边界点判定阈值，能够有效提取放射性能谱的峰值点与峰边界。同时，本方法也是行业内首次在对复杂放射性能谱进行数据批量处理时，通过未平滑的原始放射性能谱的任意一个特征峰作为参考模板进行能谱峰快速批量识别并解析的方法。
21、2、本专利技术提供的一种基于互相关系数提取放射性能谱峰面积的方法，是行业内首次在对复杂放射性能谱进行数据批量处理时，通过未平滑的原始放射性能谱的任意一个特征峰(能谱峰)作为参考模板，进行能谱峰快速批量识别并解析的方法，本方法能够自动准确识别原始放射性能谱数据中所有高斯形与非高斯形的特征峰，有效提高了复杂放射性能谱数据批量处理时的速度。
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1.一种基于互相关系数提取放射性能谱峰面积的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于互相关系数提取放射性能谱峰面积的方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种基于互相关系数提取放射性能谱峰面积的方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种基于互相关系数提取放射性能谱峰面积的方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种基于互相关系数提取放射性能谱峰面积的方法，其特征在于：
6.根据权利要求1-5任一所述的一种基于互相关系数提取放射性能谱峰面积的方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种基于互相关系数提取放射性能谱峰面积的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于互相关系数提取放射性能谱峰面积的方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种基于互相关系数提取放射性能谱峰面积的方法，其特征在于：
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【专利技术属性】
技术研发人员：余青江，李雪松，倪建忠，余功硕，王春杰，张小林，解峰，姜文刚，梁建峰，关清帝，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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