用于闪烁探测器的位置表生成方法技术

本发明专利技术公开了一种闪烁探测器的位置表生成方法，包括：寻找该闪烁探测器中的每个晶体条在散点图中对应的标记点；对所有标记点进行二维排序；确定位置表的边界点；依次连接位置表边界点，生成位置表。本发明专利技术能使闪烁探测器生成位置表更加准确、快捷，不仅适用于一般的、质量较好的散点图，对于大尺寸、散点分布稀疏特性差异大、散点排列不规则的散点图也具有较好的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及闪烁探测器，且特别涉及闪烁探测器的位置表生成方法。
技术介绍
闪烁探测器是最为常用的核辐射探测器之一，可探测带电粒子或中性粒子(如中子，Y射线)，满足快时间响应、高探测效率、大面积灵敏、高能量分辨和高位置分辨等不同的物理要求。在核物理实验、粒子天体物理、核医学、地质探测和工业成像等领域有着广泛的应用。闪烁探测器包括晶体、光电倍增管。在使用闪烁探测器进行位置探测时，通常将晶体切割成一个个小晶体条组成晶体阵列，然后与多个光电倍增管或位置灵敏光电倍增管耦合。当Y光子入射到晶体时，相互作用产生荧光，光电倍增管将荧光信号转为电信号放大输出，利用该电信号，采用加权的方法可计算出Y光子入射的位置坐标，最后根据位置坐标判断Y光子入射到哪个晶体条。理想情况下，由光电倍增管电信号加权得到的位置坐标与晶体条位置呈线性关系，也就是每个晶体条线性对应位置坐标的一个区域。因此，通过判断信号位置坐标所在的区域，就可得到Y光子打到哪个晶体条。而在实际情况中，由于晶体条个体之间的差异，光电倍增管、电子学的非线性响应，以及光子康普顿散射等因素，使得这一对应关系总是呈非线性特征。为确保对应关系的准确性，就必需建立信号位置坐标与晶体条编号之间的映射表，通常称为位置表。位置表的准确程度将直接影响探测器的位置分辨性能。现有技术中，建立位置表的方法都是基于实验测量的位置散点图。散点图记录的是每个坐标位置上测量到的入射Y光子事例数。建立位置表的总体思路是首先通过一定的方法得到每个晶体条对应散点图的区域边界，然后在每个边界区域范围内填充不同的值，对应相应的晶体条。现有技术中的一种建立位置表的方案如下，首先利用寻找极值的方法找到每个晶体条对应的标记点(峰位)，然后对位置表进行赋值，赋值原则是寻找与赋值点最近的峰位， 将其对应的晶体条编号赋到相应的位置坐标点上。另一方案是，采用峰值点周围的局部极小值点作为晶体条的边界点，然后依次相连，将整个散点图划分为一个个区域，每个区域只包含一个峰值点，将峰值点对应的晶体条编号标记到该区域的每一个位置坐标，最终建立起位置表。在以上的位置表生成方法中，有两个关键的步骤一是准确寻找每个晶体条在散点图中的标记点(上述方法用峰值点做标记)，该晶体条标记点选取的准确程度将直接影响到生成位置表的好坏；二是对第一步找到的晶体条标记点进行二维排序，也就是确定标记点与晶体条的对应关系。在对现有技术的方案进行研究后，专利技术人发现现有技术的方案存在如下的问题 (O峰值点可能不在散点区域的几何中心上；(2)对于大尺寸散点图，散点分布的疏密特性不同，将会导致大量的误寻峰，增加了手动校正的工作量；(3)对于发生形变、散点排列不规则的散点图，采用标记点的绝对位置进行二维排序发生错误的概率较高。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术提供了一种闪烁探测器生成位置表的方法，该方法能够准确地生成闪烁探测器的位置表，能适用于散点图中散点分布疏密特性不同的闪烁探测器。本专利技术提供了一种闪烁探测器的位置表生成方法，包括步骤SI :根据闪烁探测器的散点图的数据，采用区域提取的方式，寻找该闪烁探测器中的每个晶体条在散点图中对应的标记点；步骤S2 :根据所述标记点在散点图中的二维坐标，对所有的标记点进行相对位置二维排序；步骤S3 :确定散点图中的位置表边界点，每个所述位置表边界点是由四个相邻的标记点的平均位置而确定；步骤S4 :依次连接各个位置表边界点，生成位置表。该步骤SI包括采用区域提取的方式，将散点图划分为与晶体条对应的互不连通的多个区域；将每个区域提取出来，并计算各区域的几何中心作为与区域对应的晶体条的标记点。该步骤S2包括对各标记点进行二维排序时，根据前一个标记点的位置排序后一个标记点；该步骤S3包括在选取位置表边界点时，计算相邻四个标记点的平均位置，并采用向上或向下取整的方式得到位置表边界点。本专利技术能使闪烁探测器生成位置表更加准确、快捷，不仅适用于一般的、质量较好的散点图，而且对于大尺寸、散点分布稀疏特性差异大、散点排列不规则的散点图也具有较好的效果。附图说明图I为本专利技术的的流程图2为寻找晶体条标记点的流程图3为边界点向上取整的情况位置表生成示意图4-8为生成位置表的效果图。具体实施方式体现本专利技术特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明及所附附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本专利技术。为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术提供了一种，该方法能够准确建立入射光子事例的信号位置坐标与晶体条编号之间的映射关系O参见图1所示的本专利技术的的流程图，本专利技术基于散点图区域提取寻找晶体条标记点的方法，以及对标记点进行相对位置二维排序的方法，将以上两种方法结合应用于位置表生成方法中。以下对本专利技术的位置表生成方法进行详细介绍，如图1所示，该方法包括步骤S1:根据闪烁探测器的散点图数据，采用区域提取的方式，寻找该闪烁探测器中的每个晶体条在散点图中对应的标记点。寻找晶体条标记点是整个位置表生成方法中的最重要的一步，分为自动寻找标记点和手动校正操作。自动寻找标记点采用的是基于区域提取的算法，即先对散点图进行处理，得到一个二值图像，使得每个晶体条对应的散点图区域相互分离，然后再提取出每一个区域，并计算区域的几何中心作为晶体条标记点。由于自动寻找晶体条标记点无法保证将所有的标记点找全，故需要进行判断和手动校正，若找到的标记点数不等于晶体条总数，则进行手动校正操作。手动校正的具体操作为，在散点图上没有找到标记点或找错标记点的散点区域，手动增加或删减标记点，直到散点图的每个散点区域都对应一个标记点。下面对寻找晶体条标记点的过程进行详细介绍，参见图2所示为寻找晶体条标记点的流程图，包括步骤S11-S19，具体介绍如下步骤Sll :转换散点图的数据到预定的范围。为了避免后续操作的计算量过大，对于光子入射事例的计数值(以下简称计数值) 较高的散点图，通常将其按比例转化到一定范围，如(Γ1023，以减少色阶。而对于计数值较低的散点图可以选择不进行转换，可忽略此步骤。步骤S12 :在散点图的各像素中，筛选出计数值大于平均值的像素。而对于小于平均值的像素，将其像素计数值置为特定值P，P的取值包括O ;对于小于平均值的像素，不进行后续的处理，如不进行局部归一化等处理，以此减小后续处理的数据量，增加算法的效率。步骤S13 :对筛选后的散点图进行局部归一化处理，使得散点图各部分的平均计数相近。对筛选后的散点图进行局部归一化处理，即对上述筛选出的计数值大于平均值的像素进行局部归一化处理，其余像素不参与计算和处理，以减少数据处理量。该局部归一化处理的具体操作为首先，计算筛选出的各像素的平均计数量Ag ;然后，将散点图划分为多个小的区域，如划分为32X32个方形区域，并计算第i个区域的平均计数Ali ;最后，用$作为第i个区域的归一化因子进行归一化处理。步骤S14 :对局部归一化处理的散点图进行均衡化处理。进行均衡化处理的作用是将像素取各个值的计数均匀化，使得整个散点图取每个值的像素数相近，在显示上起到增加对比度的作用，在整个算法中配合后续的筛选步骤，能更好的划分晶体条在散点图对应的各个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种闪烁探测器的位置表生成方法，其特征在于，包括：步骤S1：根据闪烁探测器的散点图的数据，采用区域提取的方式，寻找该闪烁探测器中的每个晶体条在散点图中对应的标记点；步骤S2：根据所述标记点在散点图中的二维坐标，对所有的标记点进行相对位置二维排序；步骤S3：确定散点图中的位置表边界点，每个所述位置表边界点是由四个相邻的标记点的平均位置而确定；步骤S4：依次连接各个位置表边界点，生成位置表。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王海鹏，柴培，刘双全，黄先超，李道武，张玉包，章志明，单保慈，魏龙，
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：