[发明专利]放射性物质参数测量方法

说明书

技术领域

本公开涉及放射性成像技术领域，特别涉及一种放射性物质参数测量方法。

背景技术

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：

1)、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。

发明内容

本公开的目的在于提供一种更加简单易行的放射性物质参数测量方法，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，一种放射性物质参数测量方法，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：