CN104570042A

CN104570042A - 一种核探测器晶体位置的识别方法和装置

Info

Publication number: CN104570042A
Application number: CN201410772024.9A
Authority: CN
Inventors: 梁国栋; 吴国城; 李楠; 赵健; 徐保伟; 付长青
Original assignee: Neusoft Medical Systems Co Ltd
Current assignee: Shenyang Zhihe Medical Technology Co ltd
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2015-04-29
Anticipated expiration: 2034-12-11
Also published as: CN104570042B

Abstract

本发明实施例公开了一种核探测器晶体位置的识别方法，所述方法包括：当晶体阵列被射线的光子击中后，获取晶体阵列对应的光电探测器像素阵列的各通道的能量输出值；根据所述能量输出值确定所述光电探测器像素阵列中第一光电探测器像素的绝对位置坐标；根据所述能量输出值确定第一光电探测器像素对应的晶体单元的相对位置坐标；根据所述晶体单元的所述相对位置坐标和所述第一光电探测器像素的绝对位置坐标计算所述晶体单元在所述光电探测器像素阵列对应的晶体阵列中的位置坐标，以实现核探测器晶体位置的识别。本发明实施例还公开了一种核探测器晶体位置的识别装置。本发明有效提高了核医学设备的空间分辨率，提升了图像的质量。

Description

一种核探测器晶体位置的识别方法和装置

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种核探测器晶体位置的识别方法及装置。

背景技术

核医学设备是目前医学上常用的检测设备，例如，单电子发射计算机断层(SPECT)设备、正电子发射计算机断层(PET)设备等。核医学设备能够将含有放射性核素的药物在体内的分布形成图像，该图像可以反映人体代谢、组织功能和结构形态。

在核医学设备中，最为核心的部件为核探测器，该部件用于检测引入病患体内的放射性核素所发出的射线(例如γ射线)。常用的核医学设备探测器包括由多个晶体单元组成的晶体阵列和光电探测器。其中，晶体阵列用于检测病患体内释放出的射线光子(例如γ光子)并将其转换成可见光，光电探测器用于将可见光转换成电信号，所述电信号用于计算被射线的光子撞击到的晶体单元所在的位置，以便形成位置散点图，形成被照射的人体的图像。因此，如何计算晶体单元的位置对于图像的形成至关重要。

在现有技术一中，参见图1，晶体单元与光电探测器像素的个数比为1:1，当一个射线的光子撞击到晶体单元1时，晶体单元1输出的可见光被光电探测器像素1接收，所述光电探测器像素1通过通道输出接收到的光能，并将光能转换为电信号。所述光电探测器像素1将光信号转变为电信号进行输出，其中该电信号中携带了光电探测器像素1接收到的能量值以及该光电探测器像素1在整个光电探测器像素阵列的位置信息，由于光电探测器像素1和晶体单元1的位置相对应，那么也就相当于该电信号中携带了晶体单元1的位置信息。

由于晶体单元的大小决定了核医学设备的空间分辨率，其中，所述空间分辨率是指在单位长度和面积内所能分辨的成像单元的数量，也就是说，晶体单元的尺寸越小，晶体单元的数量越多，那么空间分辨率就越高，图像就越清晰。但是，由于现有技术中光电探测器像素的个数无法减少，所以在晶体单元与光电探测器像素的个数在1:1的情况下，晶体单元的个数无法增加，晶体单元的尺寸也就无法减少，导致空间分辨率无法提高，无法满足用户对图像清晰度的要求。

为了解决现有技术一的技术问题，现有技术二采用了每一个光电探测器像素都与一个非跨接的晶体单元和跨接的晶体单元进行耦合，且晶体单元与光电探测器像素的个数比例大于1：1且小于2:1，例如图2，晶体单元与光电探测器像素的个数比为1.5:1。因此在光电探测器像素一定的情况下，现有技术二比现有技术一增加了晶体单元的个数，因此也提高了空间分辨率。然而，现有技术二中晶体单元与光电探测器像素的个数比例不可以等于2:1或大于2:1，因为如果等于2:1或大于2:1，就会存在某些或全部光电探测器像素至少接收两个完全相同的晶体单元的能量的情况，在这种情况下，由于每个晶体单元输出光的能量都相同，因此无法判断出是哪个晶体单元输出的光，也就无法判断出晶体单元的位置坐标。所以，现有技术二限制了晶体单元与光电探测器像素的个数比，也就限制了空间分辨率的提高。

发明内容

为了解决现有技术中核医学设备空间分辨率无法被提高的技术缺陷，本发明提供了一种核探测器晶体位置的识别方法及装置，有效提高了核医学设备的空间分辨率，提升了图像的质量。

本发明实施例提供了一种核探测器晶体位置的识别方法，所述方法包括：

当晶体阵列被射线的光子击中后，获取所述晶体阵列对应的光电探测器像素阵列的各通道的能量输出值；

根据所述能量输出值确定所述光电探测器像素阵列中第一光电探测器像素的绝对位置坐标；

根据所述能量输出值确定第一光电探测器像素对应的晶体单元的相对位置坐标，其中，所述第一光电探测器像素对应的晶体单元至少有两个，且所述晶体单元输出的光能均不同；

根据所述晶体单元的所述相对位置坐标和所述第一光电探测器像素的绝对位置坐标计算所述晶体单元在所述光电探测器像素阵列对应的晶体阵列中的位置坐标，以实现核探测器晶体位置的识别。

优选的，在步骤获取闪烁晶体对应的光电探测器像素阵列的各通道的能量输出值之后，所述方法还包括：

对所述通道的数量进行压缩，并计算压缩后的各通道的能量输出值；

所述根据所述能量输出值计算所述光电探测器像素阵列中第一光电探测器像素的绝对位置坐标具体为：

根据所述压缩后的各通道的能量输出值计算所述光电探测器像素阵列中第一光电探测器像素的绝对位置坐标。

优选的，所述对所述通道的数量进行压缩包括：

对行通道和列通道的数量进行同比例压缩。

优选的，对行通道和列通道的数量进行同比例压缩包括：

将所述行通道和列通道分别压缩至两个通道，所述行通道和列通道在压缩前的数量均大于2；

所述计算压缩后的各通道的能量输出值的方法具体为：

Ea = Σ_{i = 1}^{N} σ_{i} E_{i}; Eb = Σ_{i = 1}^{N} σ_{N - i + 1} E_{i}; Ec = Σ_{j = 1}^{N} σ_{j} E_{j}; Ed = Σ_{j = 1}^{N} σ_{N - j + 1} E_{j}

其中，所述Ea和Eb分别表示压缩后的第一行通道和第二行通道的能量输出值，所述Ec和Ed分别表示压缩后的第一列通道和第二列通道的能量输出值，所述σ_i和σ_j分别表示压缩前第i行通道和压缩前第j列通道的权重，所述所述所述E_i和E_j分别为压缩前第i行通道和第j列通道的能量输出值，所述N为压缩前行通道和列通道的个数；

所述根据所述压缩后的各通道的能量输出值计算所述光电探测器像素阵列中第一光电探测器像素的绝对位置坐标具体为：

x = \frac{Eb + Ed}{Ea + Eb + Ec + Ed}, y = \frac{Ec + Ed}{Ea + Eb + Ec + Ed};

其中，(x,y)为所述第一光电探测器像素的绝对位置坐标。

优选的，所述晶体单元的光能输出均不同通过如下方法实现：

对所述晶体单元的输出面局部涂抹反光层，使得每个晶体单元的输出面涂抹的反光层的面积均不同；或，

对所述晶体单元的输出面进行粗糙处理，使得每个晶体单元的输出面的粗糙程度均不同；或，

对所述晶体单元的输出面的面积进行处理，使得每个晶体单元输出面的面积均不同。

优选的，所述晶体单元为单层晶体阵列或多层晶体阵列；

当所述晶体单元为多层晶体阵列时，所有层的晶体阵列均由同种材料的晶体单元组成或至少由两种不同的材料的晶体单元组成。

优选的，所述晶体单元与所述第一光电探测器像素直接光学耦合或采用分光介质间接耦合。

本发明实施例还提供了一种核探测器晶体位置的识别装置，所述装置包括：获取单元、绝对位置坐标确定单元、相对位置坐标确定单元和位置坐标计算单元，所述获取单元与所述绝对位置坐标确定单元连接，所述绝对位置坐标确定单元与所述相对位置坐标确定单元连接，所述相对位置坐标确定单元与所述位置坐标计算单元连接；

其中，所述获取单元，用于当晶体阵列被射线的光子击中后，获取所述晶体阵列对应的光电探测器像素阵列的各通道的能量输出值；

所述绝对位置坐标确定单元，用于根据所述能量输出值确定所述光电探测器像素阵列中第一光电探测器像素的绝对位置坐标；

所述相对位置坐标确定单元，用于根据所述能量输出值确定第一光电探测器像素对应的晶体单元的相对位置坐标，其中，所述第一光电探测器像素对应的晶体单元至少有两个，且所述晶体单元输出的光能均不同；

所述位置坐标计算单元，用于根据所述晶体单元的所述相对位置坐标和所述第一光电探测器像素的绝对位置坐标计算所述晶体单元在所述光电探测器像素阵列对应的晶体阵列中的位置坐标，以实现核探测器晶体位置的识别。

优选的，所述装置还包括压缩单元，所述获取单元与所述压缩单元连接，所述压缩单元与所述绝对位置坐标确定单元连接；

所述绝对位置坐标确定单元，用于根据所述能量输出值确定所述光电探测器像素阵列中第一光电探测器像素的绝对位置坐标具体为：

所述绝对位置坐标确定单元，用于根据所述压缩后的各通道的能量输出值计算所述光电探测器像素阵列中第一光电探测器像素的绝对位置坐标。

相对于现有技术，本发明具有如下技术效果：

本实施例提供的核探测器晶体位置的识别方法中由于所述第一光电探测器像素对应的晶体单元至少有两个，也就是说，所述晶体单元和所述第一光电探测器的个数比大于或等于2:1。而且，由于本实施例中所述第一光电探测器像素对应的每个晶体单元输出的光能均不同，克服了现有技术二中当一个光电探测器像素接收至少两个晶体单元输出的光时无法判断出晶体单元的位置坐标的技术缺陷。因此本实施例对于整个光电探测器像素阵列而言，晶体单元的个数和尺寸不受光电探测器像素个数的限制，大大开拓了空间分辨率的提升空间，设计人员可以灵活的通过设置晶体单元的数量来达到预设的空间分辨率，进而提高图像的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为现有技术一中晶体单元与光电探测器个数比为1:1的示意图；

图2为现有技术二中晶体单元与光电探测器个数比为1.5:1的示意图；

图3为本发明提供的一种核探测器晶体位置的识别方法实施例一的流程图；

图4为本发明提供的方法实施例一中8×8光电探测器像素阵列示意图；

图5为本发明提供的方法实施例一中3×3的晶体阵列与所述第一光电探测器像素的立体示意图；

图6为本发明提供的方法实施例一中3×3的晶体阵列平面示意图；

图7为本发明提供的方法实施例一中24×24的晶体阵列示意图；

图8为本发明提供的一种核探测器晶体位置的识别方法实施例二的流程图；

图9为本发明提供的一种核探测器晶体位置的识别装置实施例一的结构框图；

图10为本发明提供的一种核探测器晶体位置的识别装置实施例二的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

方法实施例一：

参见图3，该图为本发明提供的一种核探测器晶体位置的识别方法实施例一的流程图。

本实施例提供的核探测器晶体位置的识别方法包括如下步骤：

S101：当晶体阵列被射线的光子击中后，获取所述晶体阵列对应的光电探测器像素阵列的各通道的能量输出值。

所述晶体阵列是指由闪烁晶体组成的阵列，所述闪烁晶体是指在射线的光子的撞击下，能将所述光子的动能转变为光能而发出可见光的晶体。所述可见光经由光电探测器像素阵列转化为电信号，所述电信号中携带着光电探测器各通道的能量输出值。

一般情况下，所述光电探测器像素阵列的每行、每列均对应一个通道，例如8×8的光电探测器像素阵列有8个行通道和8个列通道，每行(列)通道输出的能量值为该行(列)中所有光电探测器像素输出的能量值的叠加。

S102：根据所述能量输出值确定所述光电探测器像素阵列中第一光电探测器像素的绝对位置坐标。

当射线的光子撞击到晶体阵列的某一晶体单元后，与所述晶体单元对应的光电探测像素所对应的行通道和列通道就会输出相应的能量值，因此，可以根据输出能量值的行通道和列通道来确定该晶体单元对应的光电探测器像素的绝对位置坐标。

举例而言，图4为8×8的光电探测器像素阵列，假设当所述第一光电探测器像素位于光电探测器像素阵列的第一行第一列时，所述第一光电探测器像素的绝对位置坐标为(1,1)；当所述第一光电探测器像素位于光电探测器像素阵列的第八行第八列时，所述第一光电探测器像素的绝对位置坐标为(8,8)。

若步骤S101获取到的能量输出值是来自于第三行和第五列的通道，那么所述第一光电探测器像素的绝对位置坐标是(3,5)；若步骤S101获取到的能量输出值是来自于第六行和第四列的通道，那么所述第一光电探测器像素的绝对位置坐标是(6,4)，以此类推。

S103：根据所述能量输出值确定第一光电探测器像素对应的晶体单元的相对位置坐标。

现有技术中，晶体单元与光电探测器像素的个数比小于2:1，当光电探测器像素的个数一定时，晶体单元的个数最多不能超过光电探测器像素个数的两倍，而晶体单元的个数与尺寸成反比，晶体单元的尺寸又决定了核医学设备的空间分辨率，因此当晶体单元的个数受到限制时，空间分辨率也就受到了限制，无法再提高，影响了图像的质量。

而在本实施例中，所述与所述第一光电探测器像素对应的晶体单元至少有两个，也就是说，所述晶体单元与光电探测器像素的个数比最小为2:1，因此当光电探测器像素的个数一定时，晶体单元的个数在理论上没有上限，这大大开拓了空间分辨率的提升空间，设计人员可以灵活的通过设置晶体单元的数量来达到预设的空间分辨率，进而提高图像的质量。

此外，现有技术二采用了光电探测器像素与晶体单元跨接的技术来提高晶体单元与光电探测器像素的个数比，在实际应用中，晶体单元与光电探测器像素的比例为1.5:1，但是理论上，该比例不能超过2:1，因为如果该比例等于2:1或大于2:1，就会存在某些或全部光电探测器像素至少接收两个完整的相同的晶体单元的能量的情况，因此无法判断出是哪个晶体单元输出的光，也就无法判断出晶体单元的位置坐标。

在本实施例中，所述第一光电探测器像素对应的晶体单元至少有两个，且所述晶体单元输出的光能均不同。

举例而言，参见图5和图6，所述第一光电探测器像素对应9个晶体单元，也即3×3的晶体阵列，其中，图5为所述3×3晶体阵列与所述第一光电探测器像素的立体示意图，图6为3×3晶体阵列平面示意图。相对于所述第一光电探测器像素而言，第一行第一列的晶体单元的相对位置坐标为(1,1)，第一行第二列的晶体单元的相对位置坐标为(1,2)，第三行第三列的晶体单元的相对位置坐标为(3,3)，以此类推。

假设所述晶体阵列中每个晶体单元各自输出的光能与接收的光能的百分比如下：

也就是说，对于同一个光子，如果撞击到相对位置坐标为(1,1)的晶体单元上，那么该晶体单元输出的光能是接收的光能的70％；如果撞击相对位置坐标为(2,2)晶体单元上，那么该晶体单元输出的光能是接收的光能的100％；如果打到相对位置坐标为(3,2)晶体单元上，那么该晶体单元输出的光能是接收的光能的85％，以此类推。

本实施例根据所述能量输出值确定第一光电探测器像素对应的晶体单元的相对位置坐标。以上述例子为例，假设当晶体单元以100％输出光能时，对应的各通道的能量输出值为500keV，那么，当步骤S101获取到的所述能量输出值为500keV时，说明光子击中了相对位置坐标为(2,2)的晶体单元；当获取到的能量输出值为450keV，说明光子击中了相对位置坐标为(2,1)的晶体单元(450keV/500keV＝90％)；当获取到的能量输出值为325keV，说明光子击中了相对位置坐标为(3,3)的晶体单元(325keV/500keV＝65％)，以此类推。

由于所述第一光电探测器的每个晶体单元输出的光能都不同，所以每个晶体单元相对于所述第一光电探测器的相对位置坐标可以被唯一确定。

在实际应用中，可以通过对晶体单元的输出面进行处理来改变晶体单元输出的光能与接收的光能比，例如对所述晶体单元的输出面局部涂抹反光层，并使每个晶体单元的输出面涂抹的反光层的面积均不同；或者，对所述晶体单元的输出面进行粗糙处理，并使每个晶体单元的输出面的粗糙程度不同；或者改变晶体单元输出面的面积，使每个晶体单元输出面的面积不同等等，本发明不做具体限定。

当然，可以理解的是，本实施例提供的晶体单元的个数和排布方法均不构成对本发明的限定，本领域技术人员可以根据实际需要自行设定。此外，所述晶体单元可以是单层晶体阵列，也可以是多层晶体阵列；每层晶体阵列可以是由同种材料的晶体单元组成，也可以由不同材料的晶体单元组成；所述晶体单元与所述第一光电探测器像素可以直接光学耦合，也可以采用分光介质间接耦合，本发明不做具体限定。其中，所述直接光学耦合是指基于晶体单元内置光导实现可见光的分光；所述采用分光介质间接耦合是指基于分光介质的外置光导实现可见光的分光。

此外，本实施例以所述第一光电探测器像素来代表光电探测像素阵列的所有光电探测器像素，可以理解的是，对于所述光电探测器阵列，每个光电探测器像素对应的晶体单元的个数、排布方式、层数、材料和/或耦合方式可以相同，也可以不同，本发明对此也不作具体限定。

S104：根据所述晶体单元的所述相对位置坐标和所述第一光电探测器像素的绝对位置坐标计算所述晶体单元在所述光电探测器像素阵列对应的晶体阵列中的位置坐标，以实现核探测器晶体位置的识别。

本实施例中根据所述晶体单元的相对位置坐标和所述第一光电探测器像素的绝对位置坐标计算所述晶体单元在所述光电探测器像素阵列对应的晶体阵列中的位置坐标，具体计算方式根据所述晶体单元的个数和排布方式等的不同而不同。

举例而言，图7为24×24的晶体阵列，即光电探测器像素阵列为8×8且每个光电探测器像素都对应一个3×3晶体阵列，所述晶体单元的位置坐标(x,y)通过如下方式进行计算：

x＝(i-1)×3+m；i＝1～8,m＝1～3

y＝(j-1)×3+n；j＝1～8,n＝1～3

其中，(i,j)为所述第一光电探测器像素的绝对位置坐标，(m,n)为晶体单元的相对位置坐标。

方法实施例二

现有技术中核探测器需要逐行逐列读取光电探测器像素阵列的所有通道的能量输出值，以便计算光电探测器像素的绝对位置坐标。由于读取每行/列通道需要的时间较长，当光电探测器像素阵列较为庞大时，读取的效率就会变得低下，影响核探测器晶体位置的识别效率。

为了解决上述技术问题，本实施例提供了一种核探测器晶体位置的识别方法。

参见图8，本实施提供的核探测器晶体位置的识别方法包括如下步骤：

S201：当晶体阵列被射线的光子击中后，获取所述晶体阵列对应的光电探测器像素阵列的各通道的能量输出值。

S202：对所述通道的数量进行压缩，并计算压缩后的各通道的能量输出值。

本发明对如何对所述光电探测器像素阵列的通道的数量进行压缩不做具体限定，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。在本实施例中采用对行通道和列通道的数量进行同比例压缩，若压缩前所述光电探测器像素阵列的行通道数与列通道数相同，那么压缩后也相同。

此外，本发明对如何计算压缩后各通道的能量输出值不做具体限定，本实施例提供一种计算压缩后的各通道的能量输出值的方法，该方法适用于压缩后的行通道和列通道分别有两个的情况，具体计算方法如下：

Ea = Σ_{i = 1}^{N} σ_{i} E_{i}; Eb = Σ_{i = 1}^{N} σ_{N - i + 1} E_{i}; Ec = Σ_{j = 1}^{N} σ_{j} E_{j}; Ed = Σ_{j = 1}^{N} σ_{N - j + 1} E_{j}

其中，所述Ea和Eb分别表示压缩后的第一行通道和第二行通道的能量输出值，所述Ec和Ed分别表示压缩后的第一列通道和第二列通道的能量输出值，所述σ_i和σ_j分别表示压缩前第i行通道和压缩前第j列通道的权重，所述所述所述E_i和E_j分别为压缩前第i行通道和第j列通道的能量输出值，所述N为压缩前行通道和列通道的个数。

举例而言，假设所述光电探测器像素阵列为8×8，也就是说，压缩前的行、列通道数分别为8个，即N＝8。表1为各行/列通道对应的权重值。

表1 8×8光电探测器像素阵列各行/列通道权重值

在实际应用中，当射线的光子撞击到某个晶体单元时，可能有部分光子的能量被该晶体单元周围的晶体单元所吸收，因此，该晶体单元对应的行(列)通道相邻的一个或多个行(列)通道也可能会输出能量。以上述例子为例，假设在一次事件中，第三、四、五行以及第五、六、七列通道均输出了能量，其他通道输出的能量为0，那么

\begin{matrix} Ea = Σ_{i = 1}^{N} σ_{i} E_{i} = σ_{1} E_{1} + σ_{2} E_{2} + σ_{3} E_{3} + σ_{4} E_{4} + σ_{5} E_{5} + σ_{6} E_{6} + σ_{7} E_{7} + σ_{8} E_{8} \\ = σ_{3} E_{3} + σ_{4} E_{4} + σ_{5} E_{5} \\ = 0.375 E_{3} + 0.500 E_{4} + 0.625 E_{5} \end{matrix}

\begin{matrix} Eb = Σ_{i = 1}^{N} σ_{N - i + 1} E_{i} = σ_{8} E_{1} + σ_{7} E_{2} + σ_{6} E_{3} + σ_{5} E_{4} + σ_{4} E_{5} + σ_{3} E_{6} + σ_{2} E_{7} + σ_{1} E_{8} \\ = σ_{6} E_{3} + σ_{5} E_{4} + σ_{4} E_{5} \\ = 0.750 E_{3} + 0.625 E_{4} + 0.500 E_{5} \end{matrix}

\begin{matrix} Ec = Σ_{j = 1}^{N} σ_{j} E_{j} = σ_{1} E_{1} + σ_{2} E_{2} + σ_{3} E_{3} + σ_{4} E_{4} + σ_{5} E_{5} + σ_{6} E_{6} + σ_{7} E_{7} + σ_{8} E_{8} \\ = σ_{5} E_{5} + σ_{6} E_{6} + σ_{7} E_{7} \\ = 0.625 E_{5} + 0.750 E_{6} + 0.875 E_{7} \end{matrix}

\begin{matrix} Ed = Σ_{j = 1}^{N} σ_{N - j + 1} E_{j} = σ_{8} E_{1} + σ_{7} E_{2} + σ_{6} E_{3} + σ_{5} E_{4} + σ_{4} E_{5} + σ_{3} E_{6} + σ_{2} E_{7} + σ_{1} E_{8} \\ = σ_{4} E_{5} + σ_{3} E_{6} + σ_{2} E_{7} \\ = 0.500 E_{5} + 0.375 E_{6} + 0.250 E_{7} \end{matrix}

S203：根据所述压缩后的各通道的能量输出值计算所述光电探测器像素阵列中第一光电探测器像素的绝对位置坐标。

在本实施例中，所述根据所述压缩后的各通道的能量输出值计算所述光电探测器像素阵列中第一光电探测器像素的绝对位置坐标具体为：

x = \frac{Eb + Ed}{Ea + Eb + Ec + Ed}, y = \frac{Ec + Ed}{Ea + Eb + Ec + Ed};

其中，(x,y)为所述第一光电探测器像素的绝对位置坐标。

可以理解的是，本实施例公开的上述根据所述压缩后的各通道的能量输出值计算所述第一光电探测器像素的绝对位置坐标的方法并不构成对本发明方案的限定，本领域技术人员可以根据压缩后通道的数量自行设计。

S204：根据所述能量输出值确定第一光电探测器像素对应的晶体单元的相对位置坐标。

S205：根据所述晶体单元相对于所述第一光电探测器像素的相对位置坐标和所述第一光电探测器像素的绝对位置坐标计算所述晶体单元在所述光电探测器像素阵列中的位置坐标，以实现核探测器晶体位置的识别。

本实施例通过压缩通道使得核探测器只需要读取压缩后通道的能量输出值，减少了数据读取时间，提高了核探测器晶体位置的识别效率。

基于以上实施例提供的一种核探测器晶体位置的识别方法，本发明实施例还提供了一种核探测器晶体位置的识别装置，下面结合附图来详细说明其工作原理。

装置实施例一

参见图9，本实施提供的核探测器晶体位置的识别装置实施例一的结构框图。

本实施例提供的核探测器晶体位置的识别装置包括：

获取单元301、绝对位置坐标确定单元302、相对位置坐标确定单元303和位置坐标计算单元304，所述获取单元301与所述绝对位置坐标确定单元302连接，所述绝对位置坐标确定单元302与所述相对位置坐标确定单元303连接，所述相对位置坐标确定单元303与所述位置坐标计算单元304连接；

其中，所述获取单元301，用于当晶体阵列被射线的光子击中后，获取所述晶体阵列对应的光电探测器像素阵列的各通道的能量输出值；

所述绝对位置坐标确定单元302，用于根据所述能量输出值确定所述光电探测器像素阵列中第一光电探测器像素的绝对位置坐标；

所述相对位置坐标确定单元303，用于根据所述能量输出值确定第一光电探测器像素对应的晶体单元的相对位置坐标，其中，所述第一光电探测器像素对应的晶体单元至少有两个，且所述晶体单元输出的光能均不同；

所述位置坐标计算单元304，用于根据所述晶体单元的所述相对位置坐标和所述第一光电探测器像素的绝对位置坐标计算所述晶体单元在所述光电探测器像素阵列对应的晶体阵列中的位置坐标，以实现核探测器晶体位置的识别。

本实施例提供的核探测器晶体位置的识别装置中由于所述第一光电探测器像素对应的晶体单元至少有两个，也就是说，所述晶体单元和所述第一光电探测器的个数比大于或等于2:1。而且，由于本实施例中所述第一光电探测器像素对应的每个晶体单元输出的光能均不同，克服了现有技术二中当一个光电探测器像素接收至少两个晶体单元输出的光时无法判断出晶体单元的位置坐标的技术缺陷。因此本实施例对于整个光电探测器像素阵列而言，晶体单元的个数和尺寸不受光电探测器像素个数的限制，大大开拓了空间分辨率的提升空间，设计人员可以灵活的通过设置晶体单元的数量来达到预设的空间分辨率，进而提高图像的质量。

装置实施例二

参见图10，本实施提供的核探测器晶体位置的识别装置实施例二的结构框图。

本实施例与装置实施例的区别在于：本实施例提供的核探测器晶体位置的识别装置还包括：压缩单元305，所述获取单元301与所述压缩单元305连接，所述压缩单元305与所述绝对位置坐标确定单元302连接；

所述绝对位置坐标确定单元302，用于根据所述能量输出值确定所述光电探测器像素阵列中第一光电探测器像素的绝对位置坐标具体为：

所述绝对位置坐标确定单元302，用于根据所述压缩后的各通道的能量输出值计算所述光电探测器像素阵列中第一光电探测器像素的绝对位置坐标。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元及模块可以是或者也可以不是物理上分开的。另外，还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元和模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种核探测器晶体位置的识别方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的核探测器晶体位置的识别方法，其特征在于，在步骤获取闪烁晶体对应的光电探测器像素阵列的各通道的能量输出值之后，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的核探测器晶体位置的识别方法，其特征在于，所述对所述通道的数量进行压缩包括：

对行通道和列通道的数量进行同比例压缩。

4.根据权利要求3所述的核探测器晶体位置的识别方法，其特征在于，对行通道和列通道的数量进行同比例压缩包括：

所述计算压缩后的各通道的能量输出值的方法具体为：

Ea = Σ_{i = 1}^{N} σ_{i} E_{i}; Eb = Σ_{i = 1}^{N} σ_{N - i + 1} E_{i}; Ec = Σ_{j = 1}^{N} σ_{j} E_{j}; Ed = Σ_{j = 1}^{N} σ_{N - j + 1} E_{j}

x = \frac{Eb + Ed}{Ea + Eb + Ec + Ed}, y = \frac{Ec + Ed}{Ea + Eb + Ec + Ed};

其中，(x,y)为所述第一光电探测器像素的绝对位置坐标。

5.根据权利要求1所述的核探测器晶体位置的识别方法，其特征在于，所述晶体单元的光能输出均不同通过如下方法实现：

6.根据权利要求1所述的核探测器晶体位置的识别方法，其特征在于，所述晶体单元为单层晶体阵列或多层晶体阵列；

7.根据权利要求1所述的核探测器晶体位置的识别方法，其特征在于，所述晶体单元与所述第一光电探测器像素直接光学耦合或采用分光介质间接耦合。

8.一种核探测器晶体位置的识别装置，其特征在于，所述装置包括：获取单元、绝对位置坐标确定单元、相对位置坐标确定单元和位置坐标计算单元，所述获取单元与所述绝对位置坐标确定单元连接，所述绝对位置坐标确定单元与所述相对位置坐标确定单元连接，所述相对位置坐标确定单元与所述位置坐标计算单元连接；

9.根据权利要求8所述的核探测器晶体位置的识别装置，其特征在于，所述装置还包括压缩单元，所述获取单元与所述压缩单元连接，所述压缩单元与所述绝对位置坐标确定单元连接；