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能量校正方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质制造方法及图纸

技术编号:41936034 阅读:21 留言:0更新日期:2024-07-05 14:30
本申请涉及射线探测技术领域,具体公开一种能量校正方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。方法包括:对闪烁脉冲进行数字化采样以获取采样数据;根据采样数据确定与引起闪烁脉冲的入射光子对应的真实事件;根据所述真实事件的事件类型和事件数据确定所述真实事件对应的能量校正系数;基于所述能量校正系数对所述真实事件的能量数据进行校正。即,针对每一个真实事件,均可根据其类型提取出相应的能量校正系数以对能量数据校正得到准确的能量值。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及射线探测,特别是涉及一种能量校正方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质


技术介绍

1、正电子发射断层计算机成像(pet)系统可以包括多个独立的探测器,每个探测器可以包括多个晶体阵列,每个晶体阵列可以包括多个晶体通道,每个晶体通道中均可以包括相互耦合的闪烁晶体和光电转换器件。入射粒子进入晶体通道后,首先可以与闪烁晶体相互作用以转换为可见光子,再由光电转换器件将可见光子转换为电信号,后续通过采集以及信号处理得到入射粒子的能量、时间、位置等信息。

2、在正电子核素与人体内负电子产生的一次湮灭事件中,通常会产生一对逆向的伽马光子,伽马光子通常可以分别被不同的探测器在不同的探测点探测到,通过湮灭符合技术可以得到湮灭事件所在的响应线(即探测到该对伽马光子的探测器的连线),通过获取多条响应线,并通过解析或迭代的图像重建方法可以重建出放射性核素在人体内的活度分布图像。然而,伽马光子在运动时可能会发生散射,即一个伽马光子可能分解为两个或更多个伽马光子,针对这种情况,一般是通过能量加和方式将不同晶体通道探测到的多个伽马光子的能量进行加和以确定一个能量事件,再进入后续湮灭符合环节。而各个晶体通道探测得到的入射光子的能量值往往与理论值均存在一定的偏差,这将导致能量事件的能量信息不准确,进而影响后续环节。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述问题,提供一种能量校正方法、能量校正装置、电子设备及计算机可读存储介质。

2、根据本申请实施例的第一方面,提供一种能量校正方法,所述能量校正方法包括:对闪烁脉冲进行数字化采样以获取采样数据;根据采样数据确定与引起闪烁脉冲的入射光子对应的真实事件;根据所述真实事件的事件类型和事件数据确定所述真实事件对应的能量校正系数;基于所述能量校正系数对所述真实事件的能量数据进行校正。

3、在其中一个实施例中,所述闪烁脉冲由探测器对所述入射光子探测得到,所述探测器包括多个晶体阵列,每个所述晶体阵列包括多个晶体通道;所述能量校正系数包括所述探测器的线性校正系数、所述晶体阵列的散射校正系数、所述探测器的非线性过饱和校正系数、各所述晶体通道对应的晶体阵列间散射校正系数中的至少一种。

4、在其中一个实施例中,当所述能量校正系数包括探测器的线性校正系数,在所述确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤之前,所述能量校正方法还包括:对已知入射光子引起的闪烁脉冲进行数字化采样以获取采样数据,所述已知入射光子的能量已知;根据采样数据确定第一光子,所述第一光子为未发生散射的已知入射光子;根据所述第一光子的能量理论值和能量实测值,确定所述第一光子入射的探测器对应的线性校正系数。

5、在其中一个实施例中,当所述能量校正系数包括晶体阵列的散射校正系数,在所述确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤之前,所述能量校正方法还包括:对已知入射光子引起的闪烁脉冲进行数字化采样以获取采样数据,所述已知入射光子的能量已知;根据采样数据确定第二光子,所述第二光子为在晶体阵列内部发生散射的已知入射光子;根据所述第二光子的能量理论值和能量实测值,确定所述第二光子入射的晶体阵列对应的散射校正系数。

6、在其中一个实施例中,当所述能量校正系数包括所述探测器的非线性过饱和校正系数,在所述确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤之前,所述能量校正方法还包括:对至少两种能量不同的已知入射光子引起的闪烁脉冲进行数字化采样以获取采样数据,所述已知入射光子的能量已知;根据采样数据确定至少两种能量不同的第一光子,所述第一光子为未发生散射的已知入射光子;根据至少两种第一光子的能量理论值、能量实测值以及过饱和特性函数,确定所述第一光子入射的所述探测器对应的非线性过饱和校正系数。

7、在其中一个实施例中,通过下式表示所述过饱和特性函数:

8、

9、其中,y表示能量理论值,x表示能量实测值,a和b’表示所述探测器对应的非线性过饱和校正系数。

10、在其中一个实施例中,当所述能量校正系数包括各所述晶体通道对应的晶体阵列间散射校正系数,在所述确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤之前,所述能量校正方法还包括:对已知入射光子引起的闪烁脉冲进行数字化采样以获取采样数据,所述已知入射光子的能量已知;根据采样数据确定第三光子,所述第三光子为在晶体阵列间发生散射的已知入射光子;根据采样数据确定所述第三光子实际入射的晶体通道;根据所述第三光子的能量理论值、所述第三光子实际入射的晶体通道所在的晶体阵列对应的能量实测值,确定该晶体阵列的该晶体通道对应的晶体阵列间散射校正系数。

11、在其中一个实施例中,一种所述真实事件对应至少一种所述能量校正系数。

12、在其中一个实施例中,所述真实事件的事件类型至少包括未散射事件、晶体阵列内部散射事件、晶体阵列间散射事件中的任意一种。

13、在其中一个实施例中,所述根据所述真实事件的事件类型和事件数据确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤包括:当所述事件类型为所述未散射事件,获取目标探测器的线性校正系数和非线性过饱和校正系数中的至少一种,所述目标探测器与所述事件数据中的位置数据对应。

14、在其中一个实施例中,所述根据所述真实事件的事件类型和事件数据确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤包括:当所述事件类型为所述晶体阵列内部散射事件,获取目标探测器的线性校正系数和目标晶体阵列的散射校正系数中的至少一种,所述目标探测器和目标晶体阵列与所述事件数据中的位置数据对应。

15、在其中一个实施例中,所述根据所述真实事件的事件类型和事件数据确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤包括:当所述事件类型为所述晶体阵列间散射事件:对于每个晶体阵列:获取目标探测器的线性校正系数和非线性过饱和校正系数中的至少一种,或者,获取目标探测器的线性校正系数、目标晶体阵列的散射校正系数以及目标晶体通道对应的晶体阵列间散射校正系数中的至少一种,所述目标探测器、所述目标晶体阵列以及所述目标晶体通道均与所述事件数据中的位置数据对应。

16、根据本申请实施例的第二方面,提供一种能量校正装置,所述能量校正装置包括:采样模块,用于对闪烁脉冲进行数字化采样以获取采样数据;第一确定模块,用于根据采样数据确定与引起闪烁脉冲的入射光子对应的真实事件;第二确定模块,用于根据所述真实事件的事件类型和事件数据确定所述真实事件对应的能量校正系数;校正模块,用于基于所述能量校正系数对所述真实事件的能量数据进行校正。

17、在其中一个实施例中,所述闪烁脉冲由探测器对所述入射光子探测得到,所述探测器包括多个晶体阵列,每个所述晶体阵列包括多个晶体通道;所述能量校正系数包括所述探测器的线性校正系数、所述晶体阵列的散射校正系数、所述探测器的非线性过饱和校正系数、各所述晶体通道对应的晶体阵列间散射校正系数中的至少一种。

18、在其中一个实施例中,当所述能量校正系数包括探测器的线性校正系数,所述能量校正装本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种能量校正方法,其特征在于,所述能量校正方法包括:

2.根据权利要求1所述的能量校正方法,其特征在于,所述闪烁脉冲由探测器对所述入射光子探测得到,所述探测器包括多个晶体阵列,每个所述晶体阵列包括多个晶体通道;

3.根据权利要求2所述的能量校正方法,其特征在于,当所述能量校正系数包括探测器的线性校正系数,在所述确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤之前,所述能量校正方法还包括:

4.根据权利要求2所述的能量校正方法,其特征在于,当所述能量校正系数包括晶体阵列的散射校正系数,在所述确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤之前,所述能量校正方法还包括:

5.根据权利要求2所述的能量校正方法,其特征在于,当所述能量校正系数包括所述探测器的非线性过饱和校正系数,在所述确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤之前,所述能量校正方法还包括:

6.根据权利要求5所述的能量校正方法,其特征在于,通过下式表示所述过饱和特性函数:

7.根据权利要求2所述的能量校正方法,其特征在于,当所述能量校正系数包括各所述晶体通道对应的晶体阵列间散射校正系数,在所述确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤之前,所述能量校正方法还包括:

8.根据权利要求1所述的能量校正方法,其特征在于,一种所述真实事件对应至少一种所述能量校正系数。

9.根据权利要求2所述的能量校正方法,其特征在于,所述真实事件的事件类型至少包括未散射事件、晶体阵列内部散射事件、晶体阵列间散射事件中的任意一种。

10.根据权利要求9所述的能量校正方法,其特征在于,所述根据所述真实事件的事件类型和事件数据确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤包括:

11.根据权利要求9所述的能量校正方法,其特征在于,所述根据所述真实事件的事件类型和事件数据确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤包括:

12.根据权利要求9所述的能量校正方法,其特征在于,所述根据所述真实事件的事件类型和事件数据确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤包括:

13.一种能量校正装置,其特征在于,所述能量校正装置包括:

14.根据权利要求13所述的能量校正装置,其特征在于,所述闪烁脉冲由探测器对所述入射光子探测得到,所述探测器包括多个晶体阵列,每个所述晶体阵列包括多个晶体通道;

15.根据权利要求13所述的能量校正装置,其特征在于,当所述能量校正系数包括探测器的线性校正系数,所述能量校正装置还包括第一子确定单元,所述第一子确定单元被配置为:

16.根据权利要求14所述的能量校正装置,其特征在于,当所述能量校正系数包括晶体阵列的散射校正系数,所述能量校正装置还包括第二子确定单元,所述第二子确定单元被配置为:

17.根据权利要求14所述的能量校正装置,其特征在于,当所述能量校正系数包括所述探测器的非线性过饱和校正系数,所述能量校正装置还包括第三子确定单元,所述第三子确定单元被配置为:

18.根据权利要求17所述的能量校正装置,其特征在于,通过下式表示所述过饱和特性函数:

19.根据权利要求14所述的能量校正装置,其特征在于,当所述能量校正系数包括各所述晶体通道对应的晶体阵列间散射校正系数,所述能量校正装置还包括第四子确定单元,所述第四子确定单元被配置为:

20.根据权利要求13所述的能量校正装置,其特征在于,一种所述真实事件对应至少一种所述能量校正系数。

21.根据权利要求14所述的能量校正装置,其特征在于,所述真实事件的事件类型至少包括未散射事件、晶体阵列内部散射事件、晶体阵列间散射事件中的任意一种。

22.根据权利要求21所述的能量校正装置,其特征在于,所述第二确定模块被配置为:

23.根据权利要求21所述的能量校正装置,其特征在于,所述第二确定模块被配置为:

24.根据权利要求21所述的能量校正装置,其特征在于,所述第二确定模块被配置为:

25.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求13至24中任一项所述的能量校正装置。

26.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至12中任一项所述的能量校正方法的步骤。

27.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至12中任一项所述的能量校正方法的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种能量校正方法,其特征在于,所述能量校正方法包括:

2.根据权利要求1所述的能量校正方法,其特征在于,所述闪烁脉冲由探测器对所述入射光子探测得到,所述探测器包括多个晶体阵列,每个所述晶体阵列包括多个晶体通道;

3.根据权利要求2所述的能量校正方法,其特征在于,当所述能量校正系数包括探测器的线性校正系数,在所述确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤之前,所述能量校正方法还包括:

4.根据权利要求2所述的能量校正方法,其特征在于,当所述能量校正系数包括晶体阵列的散射校正系数,在所述确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤之前,所述能量校正方法还包括:

5.根据权利要求2所述的能量校正方法,其特征在于,当所述能量校正系数包括所述探测器的非线性过饱和校正系数,在所述确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤之前,所述能量校正方法还包括:

6.根据权利要求5所述的能量校正方法,其特征在于,通过下式表示所述过饱和特性函数:

7.根据权利要求2所述的能量校正方法,其特征在于,当所述能量校正系数包括各所述晶体通道对应的晶体阵列间散射校正系数,在所述确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤之前,所述能量校正方法还包括:

8.根据权利要求1所述的能量校正方法,其特征在于,一种所述真实事件对应至少一种所述能量校正系数。

9.根据权利要求2所述的能量校正方法,其特征在于,所述真实事件的事件类型至少包括未散射事件、晶体阵列内部散射事件、晶体阵列间散射事件中的任意一种。

10.根据权利要求9所述的能量校正方法,其特征在于,所述根据所述真实事件的事件类型和事件数据确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤包括:

11.根据权利要求9所述的能量校正方法,其特征在于,所述根据所述真实事件的事件类型和事件数据确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤包括:

12.根据权利要求9所述的能量校正方法,其特征在于,所述根据所述真实事件的事件类型和事件数据确定所述真实事件对应的能量校正系数的步骤包括:

13.一种能量校正装置,其特征在于,所述能量校正装置包括:

14.根据权利要求13所述的能量校正装置,其特征在于,所述闪烁脉冲由探测器对...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈维操杨玲莉房磊胡云李炳轩
申请(专利权)人:合肥锐世数字科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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