[发明专利]一种γ放射源增强现实方法及系统

权利要求书

1.一种γ放射源增强现实方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤P01，在二维或三维空间内采用离散方式分布至少4个闪烁体探测器，并以空间内任意点作为原基准点，建立闪烁体探测器笛卡尔坐标，将该坐标的参数输入工控机中；在该空间区域边缘处安装用于对该空间内进行视频图像拍摄的摄像机，利用DLT算法建立该空间的成像模型；

步骤P02，利用标准源对每个闪烁体探测器进行效率刻度和能量刻度，标定闪烁体探测器效率与测量角度的关系，其表达式为：

f＝b₄×A⁴+b₃×A³+b₂×A²+b₁×A+b

其中，b、b₁、b₂、b₃、b₄为效率刻度系数，A表示每个闪烁体探测器前表面法线方向与放射源和该探测器前表面中心连线的夹角；

对闪烁体探测器的效率进行归一处理；测量闪烁体探测器所处空间内的本底计数率C₀和本底能谱S₀；

步骤P03，工控机控制闪烁体探测器每间隔时间t进行计数率C采集，根据净计数率C_i公式：

C_i＝C-C₀

计算获取该空间内所有闪烁体探测器的净计数率C_i，判断任一的闪烁体探测器的净计数率C_i与预设的探测下限A_T数值关系，若净计数率C_i大于探测下限A_T，则工控机发出报警信号并进入步骤P04，否则继续循环步骤P03；

步骤P04，根据计算的闪烁体探测器净计数率C_i，求得该放射源的三维位置坐标；累积闪烁体探测器的能谱S，识别该放射源的类别；计算放射源表面剂量率；启动摄像机视频图像录制；

P041，对于某闪烁体探测器，该闪烁体探测器的净能谱S_i为闪烁体探测器探测能谱减去该闪烁体探测器的本底能谱S₀；

P042，工控机累积识别的能谱S为所有在该空间内的闪烁体探测器的净能谱S_i之和；

P043，利用该能谱S，寻找能谱中最显著的峰，确定谱峰对应的γ射线能量，并与核素库中特征能量对比，确定该放射源的类别；

步骤P05，将放射源的三维坐标、类别、表面剂量率以及实时图像存储至终端机，终端机依据该放射源的三维位置坐标，并结合摄像机成像模型，将放射源的三维坐标转换成视频图像坐标系中的平面坐标，获得与该放射源融合后的视频图像；

步骤P06，终端机利用DirectX标记放射源在平面坐标的坐标点，显示放射源的类别、表面剂量率以及空间位置；重复步骤P04，进行放射源的连续定位和视频图像录制。

2.根据权利要求1所述的一种γ放射源增强现实方法，其特征在于，所述步骤P01中，选取该空间坐标系的原基准点，利用蒙特卡罗方法确定所有闪烁体探测器的等效探测点，获得闪烁体探测器等效位置的三维坐标。

3.根据权利要求1所述的一种γ放射源增强现实方法，其特征在于，所述步骤P04中，摄像机接收报警信号，进行视频图像录制并存储；所述视频图像录制信息包括版本号、总帧数、编码格式、视频宽、视频高、帧率、录制时间和帧数据。

4.根据权利要求1所述的一种γ放射源增强现实方法，其特征在于，所述放射源的三维位置坐标求取，具体步骤如下：

P044，根据闪烁体探测器与放射源距离R_i的平方和净计数率C_i成反比关系，其关系式为：

其中，k为比例系数；

P045，构建闪烁体探测器距离R_i无约束优化方程，根据Nelder-Mead单纯形法求得该方程的最优解；

P046，利用最优解和闪烁体探测器效率与测量角度的关系对净计数率C_i进行修正，根据修正后的净计数率求得该放射源的三维空间位置。