CN104730566A - 一种标定光电转换模块平均探测器响应函数的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种标定光电转换模块平均探测器响应函数的方法和系统,伽马相机前端安装有点阵模型,所述方法包括:伽马相机在泛场放射源的照射下工作以输出投影图像和伽马光子表模式数据,根据表模式数据得到每一路光电转换模块输出信号幅度的数字化值;对投影图像进行分割,以获取每个分割区域内入射伽马光子在伽马探测器的响应位置;获取每一路光电转换模块对应的从点阵模型的不同孔位入射并沉积全部能量的伽马光子所输出信号幅度的平均值和方差,并根据平均值获取闪烁晶体平面内任一位置处的平均探测器响应函数值;根据平均值和方差获取每一路光电转换模块输出信号的统计特性。本发明的方法,操作简单方便快捷,减少了数据采集过程中的工作量。
Description
技术领域
本发明涉及辐射探测技术与成像技术领域,尤其是针对采用一整块闪烁晶体耦合多路光电转换模块阵列的伽马光子探测器,及标定光电转换模块平均探测器响应函数的方法和系统。
背景技术
采用如下技术方案的伽马光子探测器广泛应用于核医学影像,如伽马相机与单光子发射断层成像设备以及其它辐射探测与成像领域:一整块闪烁晶体,如碘化钠(NaI(Tl)),将入射的伽马光子转化为可见光子,可见光在闪烁晶体中传播,其中一部分被耦合在闪烁晶体后端的多路(阵列)光电转换模块,如真空光电倍增管(Photomultiplier),接收并转换成电流脉冲信号然后放大输出,由后续的电子学前置放大电路进行进一步放大后经模数转换电路采样,输出代表电流脉冲幅度值的数字化信号,根据采样多路光电转换模块输出的数字信号,可以测算出伽马光子与闪烁晶体作用位置以及沉积能量。
相关技术中有多种不同的方法可以基于多路光电转换输出的数字信号幅度值测算伽马光子与闪烁晶体作用位置以及沉积能量值:其中,较为典型、常用的方法包括Anger算法及其各种变异版本,即对各路数字信号进行线性加权得出其伽马光子与晶体作用二维位置的Anger坐标,对各路数字信号幅度求和得到伽马光子与晶体作用沉积能量的Anger估计值,然后在对Anger坐标与能量估计值进行校正得到准确的作用位置与沉积能量的测算值;相关技术中的另一类算法是基于各路光电转换模块的平均探测器响应函数与输出信号统计特性的最大似然估计算法或最大后验概率估计算法。其中,光电转换模块的平均探测器响应函数定义为,在伽马光子与晶体作用沉积特定能量的前提下,光电转换模块输出信号的幅度的平均值(期望值)与伽马光子作用位置的关系;光电转换模块输出信号统计特性定义为,在伽马光子与晶体作用在不同位置沉积特定能量的前提下,光电转换模块输出信号的方差与均值的关系,该统计特性包含了伽马光子与闪烁晶体生成可见光光子的统计涨落,光电转换模块进行光电转换的随机噪声,以及后续模拟及数字采样电子学的统计噪声等效应,由于上述统计涨落及噪声可以用泊松以及高斯模型进行精确近似,因此方差与均值关系即可以比较准确的描述输出信号的统计特性。当每一路光电转换模块的平均探测器响应函数与统计特性已知的情况下,则可以对每一个伽马光子引发的多路光电转换模块输出信号建立最大似然或最大后验概率的代价函数,通过对此代价函数的最优化,求解伽马光子与晶体作用位置及沉积能量的测算值。与Anger类型算法相比,最大似然估计或最大后验概率估计算法精度与性能更好,特别是针对在有伽马相机效视野边缘与晶体作用的伽马光子,但如前所述,实现高性能的最大似然估计或最大后验概率估计算法需要精确标定或测量伽马相机(本发明描述类型)中各路光电转换模块的平均探测器响应函数以及输出信号统计特性。但是,由于目前常用的光电转换模块的工作状态随时间以及工作环境(温度、湿度等)都会有变化,因此对上述标定方法的实用性提出了较高的要求。相关技术中标定平均探测器响应函数的方法为:采用机器人控制笔形束准直源,在伽马相机有效视野内进行二维点阵式扫描,在每一个扫描点,采集数据,记录并分析各路光电转换模块输出信号幅度谱,得到每一个谱的光电峰峰位值(ADC值),作为对应该放射源入射单能伽马光子沉积全部能量情况下的输出幅度期望值(平均值)。对于每一个光电转换模块,将准直源在各扫描点照射并进行数据采集记录的光电峰峰位值按照二维坐标排布,即得到此光电转换模块对应该入射单能伽马光子的平均探测器响应函数在各扫描点位置的采样值,将上述采样值插值,即可得到各路光电转换模块的平均探测器响应函数。该方法的缺点在于需要引入一套机器人(电机组)控制系统,操作比较复杂,并且对于大视野的伽马相机,数据采集时间较长。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种标定光电转换模块平均探测器响应函数的方法,该方法操作简单方便快捷,不需要引入精确复杂的机械移动装置,不仅节约了成本,且大大减少了数据采集过程中的工作量。
本发明的第二个目的在于提出一种标定光电转换模块平均探测器响应函数的系统。
为了实现上述目的,本发明第一方面实施例的标定光电转换模块平均探测器响应函数的方法,所述光电转换模块设置在伽马相机的伽马探测器中,所述伽马探测器包括一整块闪烁晶体和多路所述光电转换模块,所述伽马相机的前端安装有铅或钨质的点阵模型,所述方法包括以下步骤:所述伽马相机在泛场放射源的照射下工作以输出投影图像和伽马光子表模式数据,并根据所述伽马光子表模式数据得到每一路对应的光电转换模块输出信号幅度的数字化值;对所述投影图像进行分割,以获取每个分割区域内从所述点阵模型的不同孔位入射的伽马光子在所述伽马探测器的响应位置;根据所述响应位置分别获取所述每一路光电转换模块对应从所述点阵模型的不同孔位入射并沉积全部能量的伽马光子所输出信号幅度的平均值和方差,并根据所述输出信号幅度的平均值获取所述光电转换模块在所述闪烁晶体平面内任一位置处的平均探测器响应函数值;根据所述输出信号幅度的平均值和方差获取所述每一路光电转换模块输出信号的统计特性。
根据本发明实施例的标定光电转换模块平均探测器响应函数的方法,操作简单方便快捷,不需要引入精确复杂的机械移动装置,不仅节约了成本,且大大减少了数据采集过程中的工作量。
为了实现上述目的,本发明第二方面实施例的标定光电转换模块平均探测器响应函数的系统,包括:泛场放射源;伽马相机,所述伽马相机包括伽马探测器,所述伽马探测器包括一整块闪烁晶体和多路光电转换模块,所述伽马相机用于在所述泛场放射源的照射下工作以输出投影图像和伽马光子表模式数据,并根据所述伽马光子表模式数据得到每一路光电转换模块输出信号幅度的数字化值;安装在所述伽马相机前端的点阵模型,其中,所述点阵模型为铅或钨质的;数据处理装置,所述数据处理装置包括:第一处理模块,用于对所述投影图像进行分割,以获取每个分割区域内从所述点阵模型的不同孔位入射的伽马光子在所述伽马探测器的响应位置;第二处理模块,用于根据所述响应位置分别获取所述每一路光电转换模块对应从所述点阵模型的不同孔位入射并沉积全部能量的伽马光子所输出信号幅度的平均值和方差,并根据所述输出信号幅度的平均值获取所述光电转换模块在所述闪烁晶体平面内任一位置处的平均探测器响应函数值;第三处理模块,用于根据所述输出信号幅度的平均值和方差获取所述每一路光电转换模块输出信号的统计特性。
根据本发明实施例的标定光电转换模块平均探测器响应函数的系统,结构简单,操作方便快捷,且不需要引入精确复杂的机械移动装置,不仅节约了成本,且大大减少了数据采集过程中的工作量。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的标定伽马相机中平均探测器响应函数的方法的流程图;
图2是根据本发明一个实施例的点阵模型的示意图;
图3是根据本发明一个实施例的点阵模型的投影图像示意图;
图4是根据本发明一个实施例的对投影图像进行分割后的图像示意图;
图5是根据本发明一个实施例的对投影图像进行分割,以获取每个分割区域从点阵模型的不同孔位入射的伽马光子在伽马探测器的响应位置的流程图;
图6是根据本发明一个实施例的根据输出信号幅度的平均值获取光电转换模块在闪烁晶体平面内任一位置处的平均探测器响应函数值的流程图;
图7A~图7D是根据本发明一个实施例的位于伽马探测器不同位置处的光电转换模块的平均探测器响应函数的示意图;
图8是根据本发明一个实施例的根据输出信号幅度的平均值和方差获取每一路光电转换模块输出信号的统计特性的流程图;
图9是根据本发明一个实施例的位于伽马探测器中心的光电转换模块输出信号的统计特性曲线;
图10A是解析采集到的条纹模型原始数据得到的条纹投影图像的示意图;
图10B是采用最大似然估计算法或最大后验概率估计算法对条纹投影图像进行校正后的结果的示意图;
图11是根据本发明一个实施例的标定伽马相机中平均探测器响应函数的系统的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的标定伽马相机中平均探测器响应函数的方法和系统。
图1是根据本发明一个实施例的标定光电转换模块平均探测器响应函数的方法的流程图。其中,光电转换模块设置在伽马相机的伽马探测器中,伽马探测器包括一整块闪烁晶体(非阵列或切割)和多路光电转换模块,伽马相机的前端安装有铅或钨质的点阵模型,如图1所示,标定伽马相机中平均探测器响应函数的方法包括以下步骤:
S1,伽马相机在泛场放射源的照射下工作以输出投影图像和伽马光子表模式数据,并根据伽马光子表模式数据得到每一路光电转换模块输出信号幅度的数字化值。
具体地,首先在伽马相机的前端安装特殊设计的铅或钨质的点阵模型(其中,点阵模型的示意图如图2所示),然后在泛场放射源的照射下,伽马相机在正常工作模式下采集数据,例如,伽马相机采集等效伽马光子数目累计不小于4000万的原始数据,解析原始数据可以得到如图3所示的点阵模型的投影图像,同时解析原始数据得到伽马光子表模式数据,并根据伽马光子表模式数据得到对应所有相关光电转换模块输出信号幅度值的数字化值。
其中,伽马光子表模式数据包括位置信息、时间信息和能量信息,从伽马光子表模式数据中将能量信息提取出来,就可以得到对应的光电转换模块输出信号幅度的数值化值。
S2,对投影图像进行分割,以获取每个分割区域内从所述点阵模型的不同孔位入射的伽马光子在伽马探测器的响应位置。
具体地,可以利用数据处理装置(例如,计算机与相应软件)对如图3所示的点阵模型的投影图像进行分割和处理,以获取每个分割区域的入射伽马光子在伽马探测器的响应位置。其中,分割后的图像如图4所示。
在本发明的一个实施例中,如图5所示,S2具体包括:
S21,对投影图像进行分割以生成多个分割区域。
具体地,每个分割区域内只包含一个亮点,一个亮点对应从对应孔位入射伽马光子数目分布。
S22,统计每个分割区域内内伽马光子数目分布,并根据伽马光子数目分布求取每个分割区域的重心坐标,以及建立每个分割区域的重心坐标与点阵模型实际孔位的一一对应关系。
具体地,统计各分割区域内入射伽马光子数目分布并求取其加权重心二维坐标(即分割区域的重心坐标),并根据空间相对位置的拓扑关系(即点阵模型的开孔位置相对伽马探测器的实际位置),建立每个分割区域重心坐标与点阵模型的实际孔位的一一对应关系。
S23,根据一一对应关系确定每个分割区域内从点阵模型的不同孔位入射的伽马光子在伽马探测器的响应位置。
具体地,由于上述建立了每个分割区域重心坐标与点阵模型的实际孔位的一一对应关系,又由于点阵模型的开孔位置相对伽马探测器的实际位置是已知的,那么就可以确定各个分割区域内每一个入射伽马光子在伽马探测器的实际响应位置。
S3,根据响应位置分别获取每一路光电转换模块对应从点阵模型的不同孔位入射并沉积全部能量的伽马光子所输出信号幅度的平均值和方差,并根据输出信号幅度的平均值获取光电转换模块在闪烁晶体平面内任一位置处的平均探测器响应函数值。
具体地,在确定各个分割区域的入射伽马光子在伽马探测器的实际响应位置的基础上,对每一路光电转换模块,统计其对应从不同孔位入射并沉积全部能量的伽马光子所输出信号幅度的平均值及方差,并根据平均值获取闪烁晶体平面内任一位置处的平均探测器响应函数值。
在本发明的一个实施例中,如图6所示,根据输出信号幅度的平均值获取光电转换模块在闪烁晶体平面内任一位置处的平均探测器响应函数值,具体包括:
S31,将输出信号幅度的平均值按照对应的孔位在闪烁晶体平面内的二维坐标进行排列,以获取平均探测器响应函数的离散化采样表。
具体地,将统计得到的平均值按照各孔位在晶体平面内的二维坐标进行排列,即得到该光电转换模块的平均探测器响应函数的离散化采样表。
S32,对离散化采样表进行插值,以获取光电转换模块在闪烁晶体平面内任一位置处的平均探测器响应函数值。
具体地,对平均探测器响应函数的离散化采样表进行插值即可得到晶体平面内任一位置处的平均探测器响应函数值。例如,如图7A、图7B、图7C和图7D所示为位于伽马探测器不同位置处的光电转换模块的平均探测器响应函数。
S4,根据输出信号幅度的平均值和方差获取每一路光电转换模块输出信号的统计特性。
在本发明的一个实施例中,如图8所示,S4具体包括:
S41,根据输出信号幅度的平均值和方差绘制统计相关图。
具体地,将上述统计的每一路光电转换模块对应从不同孔位入射并沉积全部能量的伽马光子所输出信号幅度的平均值和方差绘制成统计相关图,以供后续分析使用。
S42,对统计相关图进行曲线拟合分析,以获取每一路光电转换模块输出信号的统计特性。
具体地,对统计相关图进行曲线拟合分析,从而得到每一路光电转换模块输出信号的统计特性。例如,如图9所示为位于伽马探测器中心的光电转换模块输出信号的统计特性曲线,其中,横坐标为平均值,纵坐标为方差。
进一步地,使用本方发明实施例的标定方法获得各路光电转换模块的平均探测器响应函数和输出信号统计特性之后,采用最大似然估计算法或最大后验概率估计算法对条纹投影图像(如图10A所示)进行校正,可得到如图10B所示的校正结果。
本发明实施例的标定光电转换模块平均探测器响应函数的方法,操作简单方便快捷,不需要引入精确复杂的机械移动装置,不仅节约了成本,且大大减少了数据采集过程中的工作量。
为了实现上述实施例,本发明还提出了一种的标定光电转换模块平均探测器响应函数的系统。
图11是根据本发明一个实施例的标定光电转换模块平均探测器响应函数的系统的结构示意图。如图11所示,本发明实施例的系统1000包括:泛场放射源100、伽马相机200、点阵模型300和数据处理装置400,其中,伽马相机200包括伽马探测器210,伽马探测器210包括一整块闪烁晶体211和多路光电转换模块212,点阵模型300安装在伽马相机200的前端,其中,点阵模型300为铅或钨质的。
其中,伽马相机200用于在泛场放射源100的照射下工作以输出投影图像和伽马光子表模式数据,并根据伽马光子表模式数据得到每一路光电转换模块212输出信号幅度的数字化值。
具体地,首先在伽马相机200的前端安装特殊设计的铅或钨质的点阵模型300(其中,点阵模型300的示意图如图2所示),然后在泛场放射源100的照射下,伽马相机200在正常工作模式下采集数据,例如,伽马相机200采集等效伽马光子数目累计不小于4000万的原始数据,解析原始数据可以得到如图3所示的点阵模型300的投影图像,同时解析原始数据得到伽马光子表模式数据,并根据伽马光子表模式数据得到对应所有相关光电转换模块212输出信号幅度值的数字化值。
其中,伽马光子表模式数据包括位置信息、时间信息和能量信息,从伽马光子表模式数据中将能量信息提取出来,就可以得到对应的光电转换模块212输出信号幅度的数值化值。
数据处理装置400包括:第一处理模块410、第二处理模块420和第三处理模块430。其中,第一处理模块410用于对投影图像进行分割,以获取每个分割区域内从点阵模型300的不同孔位入射的伽马光子在伽马探测器210的响应位置;第二处理模块420用于根据响应位置分别获取每一路光电转换模块212对应从点阵模型300的不同孔位入射并沉积全部能量的伽马光子所输出信号幅度的平均值和方差,并根据输出信号幅度的平均值获取光电转换模块212在闪烁晶体211平面内任一位置处的平均探测器响应函数值;第三处理模块430用于根据输出信号幅度的平均值和方差获取每一路光电转换模块212输出信号的统计特性。
在本发明的一个实施例中,第一处理模块410具体用于:对投影图像进行分割以生成多个分割区域,并统计每个分割区域内伽马光子数目分布,以及根据伽马光子数目分布求取每个分割区域的重心坐标,并建立每个分割区域的重心坐标与点阵模型300实际孔位的一一对应关系,以及根据一一对应关系确定每个分割区域内从点阵模型的不同孔位入射的伽马光子在伽马探测器210的响应位置。
具体地,第一处理模块410将投影图像分割成多个分割区域,并统计各分割区域内入射伽马光子数目分布并求取其加权重心二维坐标并根据空间相对位置的拓扑关系,建立每个分割区域重心坐标与点阵模型300的实际孔位的一一对应关系,又由于点阵模型300的开孔位置相对伽马探测器210的实际位置是已知的,那么就可以确定各个分割区域内每一个入射伽马光子在伽马探测器210的实际响应位置。
在本发明的一个实施例中,第二处理模块420具体用于:将输出信号幅度的平均值按照对应的孔位在闪烁晶体211平面内的二维坐标进行排列,以获取平均探测器响应函数的离散化采样表,并对离散化采样表进行插值,以获取闪烁晶体211平面内任一位置处的平均探测器响应函数值。
具体地,在确定各个分割区域的入射伽马光子在伽马探测器210的实际响应位置的基础上,对每一路光电转换模块212,第二处理模块420统计其对应从不同孔位入射并沉积全部能量的伽马光子所输出信号幅度的平均值及方差。
进一步地,第二处理模块420将统计得到的输出信号幅度的平均值按照各孔位在晶体平面内的二维坐标进行排列,即得到该光电转换模块212的平均探测器响应函数的离散化采样表,然后对平均探测器响应函数的离散化采样表进行插值即可得到晶体平面内任一位置处的平均探测器响应函数值,如图7所示。
在本发明的一个实施例中,第三处理模块430具体用于:根据输出信号幅度的平均值和方差绘制统计相关图,并对统计相关图进行曲线拟合分析,以获取每一路光电转换模块212输出信号的统计特性。
具体地,第三处理模块430将统计的每一路光电转换模块212对应从不同孔位入射并沉积全部能量的伽马光子所输出信号幅度的平均值和方差绘制成统计相关图,并对统计相关图进行曲线拟合分析,从而得到每一路光电转换模块212输出信号的统计特性。例如,如图9所示为位于伽马探测器210中心的光电转换模块212输出信号的统计特性曲线。
进一步地,使用本方发明实施例的标定系统获得各路光电转换模块212的平均探测器响应函数和输出信号统计特性之后,采用最大似然估计算法或最大后验概率估计算法对条纹投影图像(如图10A所示)进行校正,可得到如图10B所示的校正结果。
本方发明实施例的标定光电转换模块平均探测器响应函数的系统,结构简单,操作方便快捷,且不需要引入精确复杂的机械移动装置,不仅节约了成本,且大大减少了数据采集过程中的工作量。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种标定光电转换模块平均探测器响应函数的方法,其特征在于,所述光电转换模块设置在伽马相机的伽马探测器中,所述伽马探测器包括一整块闪烁晶体和多路所述光电转换模块,所述伽马相机的前端安装有铅或钨质的点阵模型,所述方法包括以下步骤:
所述伽马相机在泛场放射源的照射下工作以输出投影图像和伽马光子表模式数据,并根据所述伽马光子表模式数据得到每一路光电转换模块输出信号幅度的数字化值;
对所述投影图像进行分割,以获取每个分割区域内从所述点阵模型的不同孔位入射的伽马光子在所述伽马探测器的响应位置;
根据所述响应位置分别获取所述每一路光电转换模块对应从所述点阵模型的不同孔位入射并沉积全部能量的伽马光子所输出信号幅度的平均值和方差,并根据所述输出信号幅度的平均值获取所述光电转换模块在所述闪烁晶体平面内任一位置处的平均探测器响应函数值;
根据所述输出信号幅度的平均值和方差获取所述每一路光电转换模块输出信号的统计特性。
2.如权利要求1所述的标定光电转换模块平均探测器响应函数的方法,其特征在于,所述对所述投影图像进行分割,以获取每个分割区域内从所述点阵模型的不同孔位入射的伽马光子在所述伽马探测器的响应位置具体包括:
对所述投影图像进行分割以生成多个分割区域;
统计每个所述分割区域内伽马光子数目分布,并根据所述伽马光子数目分布求取每个所述分割区域的重心坐标,以及建立每个所述分割区域的重心坐标与所述点阵模型实际孔位的一一对应关系;
根据所述一一对应关系确定每个所述分割区域内从所述点阵模型的不同孔位入射的伽马光子在所述伽马探测器的响应位置。
3.如权利要求1所述的标定光电转换模块平均探测器响应函数的方法,其特征在于,所述根据所述输出信号幅度的平均值获取所述光电转换模块在所述闪烁晶体平面内任一位置处的平均探测器响应函数值,具体包括:
将所述输出信号幅度的平均值按照对应的孔位在所述闪烁晶体平面内的二维坐标进行排列,以获取所述平均探测器响应函数的离散化采样表;
对所述离散化采样表进行插值,以获取所述光电转换模块在所述闪烁晶体平面内任一位置处的平均探测器响应函数值。
4.如权利要求1所述的标定光电转换模块平均探测器响应函数的方法,其特征在于,所述根据所述输出信号幅度的平均值和方差获取所述每一路光电转换模块输出信号的统计特性,具体包括:
根据所述输出信号幅度的平均值和方差绘制统计相关图;
对所述统计相关图进行曲线拟合分析,以获取所述每一路光电转换模块输出信号的统计特性。
5.一种标定光电转换模块平均探测器响应函数的系统,其特征在于,包括:
泛场放射源;
伽马相机,所述伽马相机包括伽马探测器,所述伽马探测器包括一整块闪烁晶体和多路光电转换模块,所述伽马相机用于在所述泛场放射源的照射下工作以输出投影图像和伽马光子表模式数据,并根据所述伽马光子表模式数据得到每一路光电转换模块输出信号幅度的数字化值;
安装在所述伽马相机前端的点阵模型,其中,所述点阵模型为铅或钨质的;
数据处理装置,所述数据处理装置包括:
第一处理模块,用于对所述投影图像进行分割,以获取每个分割区域内从所述点阵模型的不同孔位入射的伽马光子在所述伽马探测器的响应位置;
第二处理模块,用于根据所述响应位置分别获取所述每一路光电转换模块对应从所述点阵模型的不同孔位入射并沉积全部能量的伽马光子所输出信号幅度的平均值和方差,并根据所述输出信号幅度的平均值获取所述光电转换模块在所述闪烁晶体平面内任一位置处的平均探测器响应函数值;
第三处理模块,用于根据所述输出信号幅度的平均值和方差获取所述每一路光电转换模块输出信号的统计特性。
6.如权利要求5所述的标定光电转换模块平均探测器响应函数的系统,其特征在于,所述第一处理模块,具体用于:
对所述投影图像进行分割以生成多个分割区域,并统计每个所述分割区域内伽马光子数目分布,以及根据所述伽马光子数目分布求取每个所述分割区域的重心坐标,并建立每个所述分割区域的重心坐标与所述点阵模型实际孔位的一一对应关系,以及根据所述一一对应关系确定每个所述分割区域内从所述点阵模型的不同孔位入射的伽马光子在所述伽马探测器的响应位置。
7.如权利要求5所述的标定光电转换模块平均探测器响应函数的系统,其特征在于,所述第二处理模块,具体用于:
将所述输出信号幅度的平均值按照对应的孔位在所述闪烁晶体平面内的二维坐标进行排列,以获取所述平均探测器响应函数的离散化采样表,并对所述离散化采样表进行插值,以获取所述光电转换模块在所述闪烁晶体平面内任一位置处的平均探测器响应函数值。
8.如权利要求5所述的标定光电转换模块平均探测器响应函数的系统,其特征在于,所述第三处理模块,具体用于:
根据所述输出信号幅度的平均值和方差绘制统计相关图,并对所述统计相关图进行曲线拟合分析,以获取所述每一路光电转换模块输出信号的统计特性。
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