CN106483547B - 基于cmos和arm的伽马辐射探测器 - Google Patents

基于cmos和arm的伽马辐射探测器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于CMOS和ARM的伽马辐射探测器，主要由包含CMOS传感器的摄像头模块、ARM开发板和显示器构成，通过ARM开发板改变包含CMOS传感器的摄像头模块的像素时钟频率，实现1s存储4帧或5帧数据，从CMOS传感器探测到的图像信息中，利用ARM开发板读取图像信息中像素最大值及该像素最大值的位置，根据得到像素最大值或累加值与剂量之间的对应关系最终测得待测伽马辐射源的剂量，并显示伽马辐射位置。本发明储存图像数据时，改变时钟频率，实现1s存储4帧或5帧，有效减少假信号的影响，方便在线观察数据和离线处理数据，并且能够快速且准确得到对应伽马辐射源的剂量和伽马辐射的位置。

Description

基于CMOS和ARM的伽马辐射探测器
技术领域
本发明属于伽马辐射探测装置技术领域，具体涉及一种基于CMOS和ARM的伽马辐射探测器。
背景技术
目前，在市面上能够探测伽马辐射剂量的探测器不多，大体上可分为两种，一种是传统的测量辐射的仪器，如气体探测器、闪烁探测器和半导体探测器等，这些探测器在测量剂量方面技术比较成熟，但是用来探测二维分布图像的效率不够高，精确度也不够理想；另一种是核辐射探测器，利用光电传感器来采集信息，在显示二维分布图像方面具有一定的优势，但是它们需要在探测器之前增加转换器件，将核辐射转换为可见光，再由传感器探测，这种方式转换效率通常较低，也很难得到核辐射剂量信息。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种能够高效探测伽马辐射剂量且探测准确度相对较高的基于CMOS和ARM的伽马辐射探测器。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，基于CMOS和ARM的伽马辐射探测器，其特征在于主要由包含CMOS传感器的摄像头模块、ARM开发板和显示器构成，通过ARM开发板改变包含CMOS传感器的摄像头模块的像素时钟频率，实现1s存储4帧或5帧数据，从CMOS传感器探测到的图像信息中，利用ARM开发板读取图像信息中像素最大值及该像素最大值的位置，通过该探测器分别测得不同剂量的伽马辐射源的像素最大值，得到像素最大值与伽马辐射源剂量之间的对应关系，然后通过该探测器测得待测伽马辐射源的像素最大值，根据上述得到的像素最大值与伽马辐射源剂量之间的对应关系得到待测伽马辐射源的剂量。
本发明所述的基于CMOS和ARM的伽马辐射探测器，其特征在于主要由包含CMOS传感器的摄像头模块、ARM开发板和显示器构成，通过ARM开发板改变包含CMOS传感器的摄像头模块的像素时钟频率，实现1s存储4帧或5帧数据，从CMOS传感器探测到的图像信息中，利用ARM开发板读取图像信息中像素最大值及该像素最大值的位置，首先通过该探测器测得无辐射时的本底数，再通过该探测器分别测得不同剂量的伽马辐射源的像素最大值，根据设定的本底数与像素最大值的相关函数计算得到阈值，将图像信息中大于该阈值的像素值全部累加得到累加值，进而得到累加值与伽马辐射源剂量之间的对应关系，然后通过该探测器测得待测伽马辐射源的像素最大值，根据上述设定的本底数与像素最大值的相关函数计算得到待测阈值，将图像信息中大于该待测阈值的像素值全部累加得到待测累加值，根据上述得到的累加值与伽马辐射源剂量之间的对应关系得到待测伽马辐射源的剂量。
进一步优选，所述的本底数与像素最大值的相关函数为本底数与像素最大值之差或本底数与像素最大值的平均值。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、能够探测伽马辐射源的剂量和分布，可以直接显示伽马辐射的位置；
2、能够快速且准确得到对应伽马辐射源的剂量和伽马辐射的位置；
3、储存图像数据时，改变时钟频率，实现1s存储4帧或5帧，有效减少假信号的影响，方便在线观察数据和离线处理数据。
附图说明
图1是本发明基于CMOS和ARM的伽马辐射探测器的模块连接图；
图2是本发明中ARM开发板中Cortex-M3芯片的模块连接图；
图3是本发明中包含CMOS传感器的摄像头模块的行输出时序；
图4是本发明中包含CMOS传感器的摄像头模块的帧时序（VGA模式）。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图1所示，基于CMOS和ARM的伽马辐射探测器，主要由包含CMOS传感器的摄像头模块、ARM开发板和显示器构成，通过ARM开发板改变包含CMOS传感器的摄像头模块的像素时钟频率，实现1s存储4帧或5帧数据，从CMOS传感器探测到的图像信息中，利用ARM开发板读取图像信息中像素最大值及该像素最大值的位置，通过该探测器分别测得不同剂量的伽马辐射源的像素最大值，得到像素最大值与伽马辐射源剂量之间的对应关系，然后通过该探测器测得待测伽马辐射源的像素最大值，根据上述得到的像素最大值与伽马辐射源剂量之间的对应关系得到待测伽马辐射源的剂量。
实施例2
如图1所示，基于CMOS和ARM的伽马辐射探测器，主要由包含CMOS传感器的摄像头模块、ARM开发板和显示器构成，通过ARM开发板改变包含CMOS传感器的摄像头模块的像素时钟频率，实现1s存储4帧或5帧数据，从CMOS传感器探测到的图像信息中，利用ARM开发板读取图像信息中像素最大值及该像素最大值的位置，首先通过该探测器测得无辐射时的本底数，再通过该探测器分别测得不同剂量的伽马辐射源的像素最大值，根据设定的本底数与像素最大值的相关函数（本底数与像素最大值之差或者本底数与像素最大值的平均值）计算得到阈值，将图像信息中大于该阈值的像素值全部累加得到累加值，进而得到累加值与伽马辐射源剂量之间的对应关系，然后通过该探测器测得待测伽马辐射源的像素最大值，根据上述设定的本底数与像素最大值的相关函数计算得到待测阈值，将图像信息中大于该待测阈值的像素值全部累加得到待测累加值，根据上述得到的累加值与伽马辐射源剂量之间的对应关系得到待测伽马辐射源的剂量。
从图3可以看出，图像数据在HREF为高的时候输出，当HERF变高后，每一个PCLK时钟，输出一个字节数据。比如我们采用VGA时序，RGB565格式输出，每两个字节组成一个像素的颜色（高字节在前，低字节在后），这样每行输出总共有640*2个PCLK周期，输出640*2个字节。
图4清楚表示了包含CMOS传感器的摄像头模块在VGA模式下的数据输出。在本发明中，将使用包含CMOS传感器的摄像头模块的QVGA输出（320*240），正好和使用的ARM开发板使用的LCD模块分辨率相同，一帧数据就是一屏数据。则只要按照图3、图4所给的时序图，改变PCLK的频率，即可改变存储一帧数据的周期，最终实现1s存储4帧或5帧图像数据。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

Claims (3)

1.基于CMOS和ARM的伽马辐射探测器，其特征在于主要由包含CMOS传感器的摄像头模块、ARM开发板和显示器构成，通过ARM开发板改变包含CMOS传感器的摄像头模块的像素时钟频率，实现1s存储4帧或5帧数据，从CMOS传感器探测到的图像信息中，利用ARM开发板读取图像信息中像素最大值及该像素最大值的位置，通过该探测器分别测得不同剂量的伽马辐射源的像素最大值，得到像素最大值与伽马辐射源剂量之间的对应关系，然后通过该探测器测得待测伽马辐射源的像素最大值，根据上述得到的像素最大值与伽马辐射源剂量之间的对应关系得到待测伽马辐射源的剂量。
2.基于CMOS和ARM的伽马辐射探测器，其特征在于主要由包含CMOS传感器的摄像头模块、ARM开发板和显示器构成，通过ARM开发板改变包含CMOS传感器的摄像头模块的像素时钟频率，实现1s存储4帧或5帧数据，从CMOS传感器探测到的图像信息中，利用ARM开发板读取图像信息中像素最大值及该像素最大值的位置，首先通过该探测器测得无辐射时的本底数，再通过该探测器分别测得不同剂量的伽马辐射源的像素最大值，根据设定的本底数与像素最大值的相关函数计算得到阈值，将图像信息中大于该阈值的像素值全部累加得到累加值，进而得到累加值与伽马辐射源剂量之间的对应关系，然后通过该探测器测得待测伽马辐射源的像素最大值，根据上述设定的本底数与像素最大值的相关函数计算得到待测阈值，将图像信息中大于该待测阈值的像素值全部累加得到待测累加值，根据上述得到的累加值与伽马辐射源剂量之间的对应关系得到待测伽马辐射源的剂量。
3.根据权利要求2所述的基于CMOS和ARM的伽马辐射探测器，其特征在于：所述的本底数与像素最大值的相关函数为本底数与像素最大值之差或本底数与像素最大值的平均值。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108089219B (zh) * 2017-11-08 2019-09-27 西北核技术研究所 射线辐射场剂量率测量装置及测量方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1619422A (zh) * 2003-11-07 2005-05-25 Asml荷兰有限公司 辐射检测器
CN102401906A (zh) * 2010-09-19 2012-04-04 同方威视技术股份有限公司 辐射探测器及其成像装置、电极结构和获取图像的方法
CN102413770A (zh) * 2009-06-25 2012-04-11 株式会社吉田制作所 X射线摄影装置
CN102522414A (zh) * 2011-12-22 2012-06-27 上海中科高等研究院 混合型cmos图像传感器及其制作方法
CN103152531A (zh) * 2013-02-27 2013-06-12 天津大学 用于抗辐射cmos图像传感器的有源像素结构
WO2014043609A1 (en) * 2012-09-17 2014-03-20 The General Hospital Corporation Compensation for causes of temporal fluctuations of backscattered speckle patterns in laser speckle rheology of biological fluids
CN105678805A (zh) * 2016-01-05 2016-06-15 清华大学 基于arm平台的航拍目标检测系统
CN105698832A (zh) * 2016-02-05 2016-06-22 上海筑邦测控科技有限公司 一种基于图像识别原理的在线式监控测量方法及传感器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140031664A1 (en) * 2012-07-30 2014-01-30 Mako Surgical Corp. Radiographic imaging device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1619422A (zh) * 2003-11-07 2005-05-25 Asml荷兰有限公司 辐射检测器
CN102413770A (zh) * 2009-06-25 2012-04-11 株式会社吉田制作所 X射线摄影装置
CN102401906A (zh) * 2010-09-19 2012-04-04 同方威视技术股份有限公司 辐射探测器及其成像装置、电极结构和获取图像的方法
CN102522414A (zh) * 2011-12-22 2012-06-27 上海中科高等研究院 混合型cmos图像传感器及其制作方法
WO2014043609A1 (en) * 2012-09-17 2014-03-20 The General Hospital Corporation Compensation for causes of temporal fluctuations of backscattered speckle patterns in laser speckle rheology of biological fluids
CN103152531A (zh) * 2013-02-27 2013-06-12 天津大学 用于抗辐射cmos图像传感器的有源像素结构
CN105678805A (zh) * 2016-01-05 2016-06-15 清华大学 基于arm平台的航拍目标检测系统
CN105698832A (zh) * 2016-02-05 2016-06-22 上海筑邦测控科技有限公司 一种基于图像识别原理的在线式监控测量方法及传感器

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