[发明专利]基于遥操作装置的核辐射环境虚拟重建系统及方法

权利要求书

1.一种基于遥操作装置的核辐射环境虚拟重建系统，其特征在于：包括安装在可移动装置上的前端子系统；所述前端子系统通过通信线缆与后台子系统连接；

所述前端子系统包括定位测量设备、伽玛图像采集设备和伽玛能谱仪；所述定位测量设备、伽玛图像采集设备和伽玛能谱仪均与前端通信设备连接；所述定位测量设备用于采集图像和环境几何信息；所述伽玛图像采集设备采集放射源的分布信息并提供伽玛图像数据；所述伽玛能谱仪测量伽玛射线能谱；所述前端通信设备将定位测量设备、伽玛图像采集设备和伽玛能谱仪采集的数据转换后通过通信线缆传输给后台子系统；

所述后台子系统包括工作站、测量装置控制手柄、环境测量模块和虚拟重建模块；所述工作站、测量装置控制手柄、环境测量模块和虚拟重建模块均与后台通信设备连接；所述工作站负责运行环境测量模块和虚拟重建模块；所述测量装置控制手柄用于控制定位测量设备、伽玛图像采集设备和伽玛能谱仪；所述环境测量模块实时记录并处理定位测量设备、伽玛图像采集设备和伽玛能谱仪采集的数据，将处理好的数据保存到测量数据库；所述虚拟重建模块根据测量数据库中的数据再现含有放射源信息的虚拟场景。

2.根据权利要求1所述的基于遥操作装置的核辐射环境虚拟重建系统，其特征在于：所述定位测量设备包括图像采集单元、激光测距单元、云台和补光单元；所述图像采集单元和激光测距单元安装在云台上；所述图像采集单元窗口的轴线与激光测距单元窗口的轴线平行；所述补光单元设置在图像采集单元的前方；所述图像采集单元、激光测距单元和补光单元设置在铅屏蔽罩内。

3.根据权利要求1所述的基于遥操作装置的核辐射环境虚拟重建系统，其特征在于：所述前端通信设备包括交换机；所述交换机分别与视频服务器、串口服务器、伽玛图像采集器、USB服务器连接；所述视频服务器与图像采集设备连接；所述串口服务器分别与激光测距单元和云台连接；所述伽玛图像采集器与伽玛图像采集设备连接；所述USB服务器与伽玛能谱仪连接；所述后台通信设备包括交换机；所述前端通信设备的交换机与后台通信设备的交换机通过通信线缆连接；所述伽玛能谱仪包括探测器和信号处理单元；所述信号处理单元外面设置有铅屏蔽罩。

4.根据权利要求1所述的基于遥操作装置的核辐射环境虚拟重建系统，其特征在于：所述环境测量模块包括定位测量模块、伽玛成像模块和伽玛能谱分析模块；所述定位测量模块实时采集定位测量设备采集的图像数据和环境几何信息，并将环境几何信息进行处理后与图像数据一起保存到测量数据库中；所述伽玛成像模块实时显示伽玛图像采集设备采集的伽玛图像，并将伽玛图像数据保存到测量数据库中；所述伽玛能谱分析模块实时采集伽玛能谱仪采集的伽玛射线能谱数据，并对伽玛射线能谱数据处理获取放射源的核素、剂量、伽玛射线能谱分析报告数据并保存到测量数据库中。

5.根据权利要求1所述的基于遥操作装置的核辐射环境虚拟重建系统，其特征在于：所述虚拟重建模块包括虚拟场景图模块、环境数据导入模块、放射源数据融合模块和OGRE模块；所述虚拟场景图模块用于导入建模软件创建好的环境三维模型；所述环境数据导入模块用于导入测量数据库中的图像数据和经定位测量模块处理后的环境几何信息；所述放射源数据融合模块将放射源的空间信息、伽玛图像、核素、剂量和伽玛摄像能谱分析报告关联在一起；所述OGRE模块用于三维图形渲染；所述放射源数据融合模块包括放射源对象管理模块；所述放射源对象管理模块用于放射源信息的编辑，包括放射源空间信息、伽玛图像、核素、剂量和伽玛射线能谱分析报告。

6.根据权利要求1所述的基于遥操作装置的核辐射环境虚拟重建系统，其特征在于：还包括前端控制箱；所述前端控制箱外层为铅屏蔽层；所述前端控制箱内部由屏蔽板分为两个空腔，一个空腔内装载有开关电源和隔离变压器，另一个空腔内装载有前端通信设备；所述开关电源为定位测量设备、伽玛图像采集设备、伽玛能谱仪、前端通信设备供电；所述开关电源与隔离变压器连接；所述可移动装置的通信线缆和电源线缆接入前端控制箱内，可移动装置通信线缆与前端通信设备的交换机连接，可移动装置电源线缆接入隔离变压器。

7.根据权利要求6所述的基于遥操作装置的核辐射环境虚拟重建系统，其特征在于：所述前端控制箱、定位测量设备、伽玛图像采集设备和伽玛能谱仪均设置在可移动装置上。