[发明专利]一种大视野放射源定位系统及定位方法

说明书

本发明提供一种大视野放射源定位系统及定位方法，包括编码板、多个侧边屏蔽层和伽马成像探测器；其中，编码板用于对放射源的精确成像；侧边屏蔽层上开设有成像孔，多个侧边屏蔽层环绕伽马成像探测器设置，在伽马成像探测器外侧围成一筒状屏蔽结构，侧边屏蔽层上的成像孔用于扩大探测器视野，起到粗略成像和预警功能；伽马成像探测器用于处理伽马射线入射信息，获得编码板成像及成像孔成像，并对编码板成像及成像孔成像进行重建，然后对重建后图像进行检测，确定伽马射线入射角度及放射源位置。本发明的大视野放射源定位系统成像视野范围大，能避免盲目搜索；侧边成像孔小且灵敏度较低，不影响编码板的成像效果；制作成本低廉，定位过程简单快速。

技术领域

本发明涉及核辐射探测技术领域，特别是指一种编码板结合小孔成像的大视野放射源定位系统及定位方法。

背景技术

探测伽马射线的核辐射定位仪对放射源的监测、定位及相关处理至关重要。随着科技的发展及放射源利用领域的扩大，人们对于探测器及探测系统的要求也随之提高。

现有技术中，基于编码孔径成像技术的编码板探测器被广泛用于放射源的定位和监测，但这些探测器的成像视野范围有限，为精确获得放射源的具体位置，需不断调整探测角度，该过程往往耗时较长。虽然为扩大探测视野，可采用多个编码板探测器同时探测的方式，但此方法会增加成本且设备较为笨重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种编码板结合小孔成像的大视野放射源定位系统及定位方法，以解决上述编码孔成像探测系统中存在的探测放射源视野受限的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种大视野放射源定位系统，所述大视野放射源定位系统包括：编码板、多个侧边屏蔽层和伽马成像探测器；其中，每一侧边屏蔽层上分别开设有成像孔，所述多个侧边屏蔽层环绕所述伽马成像探测器设置，在所述伽马成像探测器外侧围成一筒状屏蔽结构，以使通过所述成像孔入射的伽马射线入射到所述伽马成像探测器上；

所述编码板和所述伽马成像探测器分别位于所述筒状屏蔽结构的两端，以使通过所述编码板入射的伽马射线入射到所述伽马成像探测器上；

所述伽马成像探测器用于处理通过所述编码板及成像孔入射的伽马射线入射信息，以通过所述编码板或成像孔对放射源进行成像；并通过所获得的放射源的成像效果及成像位置求解放射源的方位信息。

其中，所述伽马成像探测器包括图像重建模块，该图像重建模块用于：

根据所述成像孔和所述编码板对放射源成像的效果不同，采用预设迭代重建算法分别对成像孔和编码板所成的像进行重建，比较收敛后残差大小，从而确定放射源是位于成像孔视野或编码板视野，从而确定放射源的方位信息。

可选地，所述编码板的编码方式为随机阵列、非冗余阵列、均匀冗余阵列以及修正均匀冗余阵列中的任意一种。

其中，所述侧边屏蔽层的材质为密度不小于7g/cm³的材料。

其中，所述侧边屏蔽层为长方体结构，且所述侧边屏蔽层的侧面积大于所述伽马成像探测器的侧面积，并具有预设厚度。

可选地，所述成像孔为锥形针孔、刀形孔、船底形孔以及多棱柱形孔中的任意一种。

可选地，所述伽马成像探测器为闪烁探测器或半导体探测器。

可选地，所述图像重建模块所加载的预设迭代重建算法为最小二乘迭代、最大似然迭代以及期望最大化迭代中的任意一种。

相应地，为解决上述技术问题，本发明提供一种利用上述大视野放射源定位系统的定位方法，所述定位方法包括：

将定位系统对准需要搜索的方向，通过成像孔或编码板对放射源成像；

通过伽马成像探测器内所获得的放射源的成像效果及成像位置，求解放射源的方位信息。