[发明专利]基于特征峰匹配的核素识别方法、装置和计算机可读介质

说明书

本发明提供了一种基于特征峰匹配的核素识别方法、装置和计算机可读介质，涉及核辐射检测技术领域，该方法包括：采集γ能谱脉冲信号，并计算出γ能谱脉冲信号中多个测量峰位的峰位信息；通过计算每个测量峰位与核素库中各个特征峰位之间的相似程度，确定与每个测量峰位相匹配的目标核素，以及目标核素的置信度；按照匹配峰数量和核素蜂总数对目标核素进行排序，得到排序结果；基于排序结果确定目标核素的置信度的总和，得到总置信度；基于总置信度确定目标核素是否存在，缓解了现有的核素识别方法识别精度较低的技术问题。

技术领域

本发明涉及核辐射检测技术领域，尤其是涉及一种基于特征峰匹配的核素识别方法、装置和计算机可读介质。

背景技术

放射性核素的种类分析一直是核辐射检测领域极具挑战性的问题。近年来，γ能谱分析在该领域得到迅猛发展，是放射性核素分析的主要方法之一。γ能谱分析中首先要对谱数据进行平滑处理，经过平滑、寻峰处理得到准确的峰位之后，最后通过核素识别方法确定样品中的核素种类。

核素识别一般经过建立核素库、特征峰位匹配和相干核素的判断三步。核素库是核素识别的基础，用于测得的特征峰位能量值与核素库中各个核素的特征峰位能量进行匹配。特征峰位匹配是对特征峰位能量的初步筛选，去掉由系统本身和寻峰过程中产生误差使得与核素库中的能量存在差异过大特征峰位能量，这是提高核素识别准确度的一个重要环节。接下来就是相干核素的判断，相干核素包括一个峰可能同时和几个核素相对应，几种不同的核素放射出的γ射线可能同在一个能窗之内和几种不同的核素放出γ射线可能共同形成一个“峰包”三种情况，其判断方法对核素识别准确度尤为重要。

近年来，研究者们发展了很多核素识别算法。但是，这些方法往往因为单纯的计算置信度，并没有对识别到的核素存在可能性大小的判断方法。在相干核素的处理中没有综合考虑匹配峰数量和核素峰总数量对核素识别准确度的贡献，从而使得识别准确度不够高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于特征峰匹配的核素识别方法、装置和计算机可读介质，以缓解了现有的核素识别方法识别精度较低的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于特征峰匹配的核素识别方法，包括：采集γ能谱脉冲信号，并计算出所述γ能谱脉冲信号中多个测量峰位的峰位信息；通过计算每个所述测量峰位与核素库中各个特征峰位之间的相似程度，确定与每个所述测量峰位相匹配的目标核素，以及所述目标核素的置信度；按照匹配峰数量和核素蜂总数对所述目标核素进行排序，得到排序结果，其中，所述核素蜂总数为所述核素库中每个目标核素所对应的特征峰位的数量，所述匹配峰为所述测量峰位中与所述目标核素相匹配的峰位；基于所述排序结果确定所述目标核素的置信度的总和，得到总置信度；基于所述总置信度确定所述目标核素是否存在。

进一步地，通过计算每个所述测量峰位与核素库中各个特征峰位之间的相似程度，确定与每个所述测量峰位相匹配的目标核素包括：通过高斯分布函数计算第i个测量峰位与所述核素库中每个核素的特征峰位之间的相似程度，得到多个第一相似值；通过所述第i个测量峰位的峰支比和核素分支之比总和对每个所述第一相似值进行更新，得到多个第二相似值；基于所述多个第二相似值确定与所述第i个测量峰位相匹配的目标核素j，其中，所述目标核素j为所述多个第二相似值中大于零的第二相似值所对应的核素。

进一步地，通过高斯分布函数计算第i个测量峰位与所述核素库中每个核素的特征峰位之间的相似程度，得到多个第一相似值包括：

通过公式计算第i个测量峰位与所述核素库中每个核素的特征峰位之间的相似程度，得到第一相似值，其中，p_i是所述第i个测量峰位，p_st是每个核素的特征峰位之间，FWHM是所述第i个测量峰位的半高宽，f_fwhm预定义系数。