[发明专利]一种面向植物PET的晶体位置谱数据分割系统与方法

权利要求书

1.一种面向植物PET的晶体位置谱数据分割系统，其特征在于，包括探测器模块、数据发送模块、预处理模块、数据处理模块和禁忌搜索模块，其中，

探测器模块，包括晶体阵列模块、光电转换器模块和探测器电子学模块，用于捕获植物PET系统中正电子湮灭事件信息；

数据发送模块，包括封装模块和无线发送模块,用于打包数据并发送给后端；

预处理模块，包括无线接收模块和噪声处理模块，用于预处理探测器模块传输过来的信息；

数据处理模块，包括位置谱数据处理模块，用于获取位置谱数据的子集信息；

禁忌搜索模块，包括腐蚀模块、禁忌表模块和排序模块，用于对PET晶体位置谱数据进行分割。

2.如权利要求1所述的一种面向植物PET的晶体位置谱数据分割系统，其特征在于，所述探测器模块捕获的正电子湮灭事件信息通过数据发送模块封装成数据包。

3.如权利要求1所述的一种面向植物PET的晶体位置谱数据分割系统，其特征在于，所述无线发送模块采用IEEE802.11标准技术为基础与后端无线接收模块连接并进行数据发送。

4.如权利要求1所述的一种面向植物PET的晶体位置谱数据分割系统，其特征在于，所述噪声处理模块用于对数据进行降噪滤波处理。

5.如权利要求1所述的一种面向植物PET的晶体位置谱数据分割系统，其特征在于，所述禁忌表模块用于标记对应已搜索过的局部最优解的一些对象，并在进一步的迭代搜索中尽量避开这些对象。

6.一种面向植物PET的晶体位置谱数据分割方法，其特征在于，包括步骤：

S1：探测发生在植物体内的正负电子湮灭所产生的伽马事件信息并转化为电信号；

S2：将探测器中的数据进行打包并发送；

S3：接收S2中的数据包信息并进行预处理；

S4：获取S3中预处理完的数据中的位置谱子集个数；

S5：利用禁忌搜索技术对S4处理完的位置谱数据进行分割。

7.如权利要求6所述的一种面向植物PET的晶体位置谱数据分割方法，其特征在于，所述步骤S1中，探测的仪器是PET探测器，PET探测器包括晶体阵列模块、光电转换器模块、探测器电子学模块,其获取信息具体步骤为：

T11：晶体阵列模块把伽玛光子转换成可见光和软紫外光光子；

T12：光电转换器模块把光信号转化为模拟电信号；

T13：探测器电子学模块从模拟的电脉冲信号抽取事件的信息。

8.如权利要求6所述的一种面向植物PET的晶体位置谱数据分割方法，其特征在于，所述步骤S2中，采用一封装模块将探测器获取的时间、能量和位置信息封装成数据包,无线发送模块采用IEEE802.11标准技术为基础与后端无线接收模块连接并进行数据发送。

9.如权利要求6所述的一种面向植物PET的晶体位置谱数据分割方法，其特征在于，所述步骤S4中，利用“腐蚀算法”获取位置谱信息的子集个数，判断该结构元素所覆盖范围内的值是否全部为0，其获取子集个数的步骤具体为：

T41：扫描位置谱中的每一个坐标值，扫描顺序为从左到右、从上到下，设置初始子集个数为0；

T42：在从左到右，从上到下的扫描过程中，遇到位置点1，则记录下当前位置点坐标(x，y)；

T43：如果坐标(x+1，y)、(x-1，y-1)、(x，y-1)、(x+1，y+1)上的点都为零，则不“腐蚀”当前点(x，y)，且子集个数加一，继续扫描下一个点(x+1，y)；

T44：如果坐标(x+1，y)、(x-1，y-1)、(x，y-1)、(x+1，y+1)上有一个或多个点为1，则“腐蚀”这些坐标上的点，使其为0，且子集个数加一，继续扫描下一个点(x+1，y)；

T45：重复步骤T43和T44，直到标记出N个位置集合，扫描完位置谱中的所有坐标值，得到位置谱信息的子集个数N。

10.如权利要求6所述的一种面向植物PET的晶体位置谱数据分割方法，其特征在于，所述步骤S5中，利用“禁忌搜索”算法和排序法相结合对PET晶体位置谱数据进行分割，其分割的步骤具体为：

T51：给定算法参数，随机产生初始解，置禁忌表为空；

T52：判断算法收敛准则是否满足，如果满足，则结束搜索，输出优化结果，如果不满足，则进入下一步骤T53；

T53：由当前解产生邻域解，确定候选解；

T54：判断是否满足特赦准则，如果满足，将满足特赦原则的解作为当前解，其对应的对象替换最早进入禁忌表的对象，更新最优状态，然后重复步骤T52；如果不满足，则进入下一步骤T55；

T55：判断候选解禁忌属性，将非禁忌对象对应的最佳解作为当前解，并用该对象替换最早进入禁忌表的对象，然后重复步骤T52；

T56：重复T52步骤直到满足算法收敛准则，结束搜索，输出优化结果。