[发明专利]基于反卷积迭代射线能谱分辨率增强的寻峰方法

摘要

本发明公开了一种能够确保寻峰的准确性、提高寻峰的有效性的基于反卷积迭代射线能谱分辨率增强的寻峰方法。该基于反卷积迭代射线能谱分辨率增强的寻峰方法首先通过蒙特卡罗模拟探测器对射线能谱的响应，得到不同能量射线的响应能谱，建立响应矩阵H；探测器测量获得能谱向量y；然后在采用Gold反卷积迭代进行计算，将Gold反卷积迭代后得到的能谱采用一阶导数寻峰法进行寻峰。采用该基于反卷积迭代射线能谱分辨率增强的寻峰方法能够提高射线能谱的能量分辨率，减弱其不对称的严重程度，保证寻峰的准确性。

主权项

1.基于反卷积迭代射线能谱分辨率增强的寻峰方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、探测器测量放射性物质获得能谱；建立响应矩阵；假设输入射线信号函数为f(x)，探测器响应函数为h(x)，输出能谱信号函数为y(x)，则输出能谱是输入信号与探测器响应函数的卷积，由于能谱为离散系统，则：再将上式变换为矩阵形式：y＝Hf，    (2)其中H为响应矩阵，2N‑1×N大小，y的长度为2N‑1，即所获得的射线能谱数据，f的长度为N；展开后矩阵形式如下式所示：将(3)式做如下变换：H^Ty＝H^THf.    (4)因此：令：A＝H^TH，则A为托普利兹(Toeplitz)矩阵；采用Gold迭代算法，其迭代形式如下：其中：A＝H^TH，y′＝H^Ty；S2、计算A＝H^TH，y′＝H^Ty；S3、根据(6)式，在第n＝0时，设置初值向量f(0)＝[1，1，1，…，1]^T；S4、设置所需要的最大迭代次数L；S5：根据(6)式，迭代求解f^(L)；S6：如果n＝L，则停止迭代，输出结果，否则：n＝n+1；返回S3；S7、逐点计算反卷积能谱的一阶导数；其中，K_b为归一化常数，A_j为光滑系数，y_i+j为第i+j道的原始谱数据，为第i道变换后的谱数据；S8、沿i增加方向，检索一阶导数，数值由正变负，过零点对应的道址，即为峰位，如果没有正好过零的道址，此时认为离零最近的道址为峰位；S9、将S8中得到的峰位进行有效峰位的判别；S91、检验峰的宽度：一阶导数正、负极大值之间的距离D满足：0.8FWHM≤D≤3FWHM；S92、统计判别；在峰的两边，一阶导数由负变正等于0处，得到左边界Chleft和右边界Chright，计算峰宽W＝Chright‑Chleft+1，然后通过下式进行判别：其中，W为峰宽，N_p为累加的总计数，A_p为“净”峰面积；如果满足上式的峰位则认为是有效峰位；S10、精确峰位的计算；在有效峰位两边各取一道，与峰位道组成三个点，求取这三个点构成的二次多项式，根据该二次多项式最大值对应的道址即为有效峰位对应的精确峰位；S11、输出峰位。