CN115617308A - 一种康普顿相机能谱平滑方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

一种康普顿相机能谱平滑方法、电子设备及存储介质 Download PDF

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张检
陈子荣
朱湛
刘瀚
林洪汉
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Abstract

本发明提供了一种康普顿相机能谱平滑方法，包括：步骤1、对于待平滑的能量点，该能量点在单位时间内连续不断的接受设定空间范围内辐射能量，统计单位时间内的能量，进行指数平滑后，得到该点的空间近似值，即首次平滑能量值；步骤2、在统计时间内对指数平滑后的能量值进行连续积分导数，得到二次平滑数据；步骤3、重复对连续的能量点执行步骤1‑步骤2的平滑过程，连接二次平滑后的能量点，得到平滑后的能谱曲线。本发明能够解决因离散值异常偏离导致的曲线跳变，能有效过滤异变离散数字、能有效避免离散曲线的异变、能使能谱数据曲线平滑，减少尖刺；长时间计算的辐射能谱图实时显示平滑，接近辐射空间向量特征。

Description

一种康普顿相机能谱平滑方法、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及能谱数据处理领域，特别涉及一种康普顿相机能谱平滑方法、电子设备及存储介质。
背景技术
目前核仪表探测能谱的平滑算法采用均值计算法，在单位时间内计算CPM值，取此值的均值为平滑校验值。这种方式缺陷是在单位时间内不能反应出能谱的实时变动或者跳变很剧烈。譬如在单位时间a内CPM＝2；在下一个单位时间a内，CPM＝300；均值为(2+300)/2＝151；这个能谱平滑度数字偏离值交大，数字跳变很剧烈，显示曲线瞬间直上直下，很难达到平滑效果。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，提供了一种康普顿相机能谱平滑方法、电子设备及存储介质，解决离散数字跳变，使得曲线的平滑度更平滑，曲线更接近离散度最大集中度。
本发明采用的技术方案如下：一种康普顿相机能谱平滑方法，包括：
步骤1、对于待平滑的能量点，该能量点在单位时间内连续不断的接受设定空间范围内辐射能量，统计单位时间内的能量，进行指数平滑后，得到该点的空间近似值，即首次平滑能量值；
步骤2、在统计时间内对指数平滑后的能量值进行连续积分导数，得到二次平滑数据；
步骤3、重复对连续的能量点执行步骤1-步骤2的平滑过程，连接二次平滑后的能量点，得到平滑后的能谱曲线。
进一步的，所述步骤1中，指数平滑过程为：
步骤1.1、设定初始的模数和整数值；
步骤1.2、判断当前点是否为第一个点，若是第一个点，则计算当前点能量值并判断计算结果是否同时大于模数与整数值；若是则计算[-n,m]这个范围值的导数，作为该能量点的计算结果值，若不是，则放弃此点，进入下一个点；若不是第一个点，则计算当前点能量值并判断计算结果是否大于上一个点的计算结果值，若是则计算[-n,m]这个范围值的导数，作为该能量点的计算结果值，若不是，则放弃此点，进入下一个点；其中，n、m为定义的空间距离范围；
步骤1.3、若该能量点的能量为计算结果值两倍以上时，获取当前点的离散值，并将离散值乘以幂函数ex(-n+m)与sigma余数的乘积作为该点新的离散值，完成此能量点的首次平滑处理；若不是，则不计算此点，进入下一个点；其中，x为当前点的能量值，n、m为定义的空间距离范围，sigma余数为已知值。
进一步的，所述步骤1.1、步骤1.2中，模数、整数值根据实际测试经验进行设置。
进一步的，所述步骤2中，平滑后的能谱曲线为：
Figure BDA0003940966000000021
其中，a2表示能量点的范围，a2的范围大于距离k点n+md范围，f(k)代表k点的能量值；f(n+md)代表是距离k点n+md范围内的值，范围大小为[-n,m]直径为d。
本发明还提出了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述的康普顿相机能谱平滑方法对应的计算机程序。
本发明还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现上述的康普顿相机能谱平滑方法对应的过程。
与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：本发明能够解决因离散值异常偏离导致的曲线跳变，能有效过滤异变离散数字、能有效避免离散曲线的异变、能使能谱数据曲线平滑，减少尖刺；长时间计算的辐射能谱图实时显示平滑，接近辐射空间向量特征。
附图说明
图1为本发明能量图谱平滑流程图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，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模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
实施例1
如图1所示，本实施例提出了一种康普顿相机能谱平滑方法，包括：
步骤1、对于待平滑的能量点，该能量点在单位时间内连续不断的接受设定空间范围内辐射能量，统计单位时间内的能量，进行指数平滑后，得到该点的空间近似值，即首次平滑能量值；
步骤2、在统计时间内对指数平滑后的能量值进行连续积分导数，得到二次平滑数据。
步骤3、重复对连续的能量点执行步骤1-步骤2的平滑过程，连接二次平滑后的能量点，得到平滑后的能谱曲线。
该方法经过两次平滑计算，将离散值同幂函数与sigma余数的乘积作为新的平滑离散值，离散值各点的连接作为新的平滑曲线；使辐射能谱线平滑，能反应辐射在一定区域的辐射能量大小。
在本实施例中，指数平滑过程为：
步骤1.1、设定初始的模数和整数值；
步骤1.2、判断当前点是否为第一个点，若是第一个点，则计算当前点能量值并判断计算结果是否同时大于模数与整数值；若是则计算[-n,m]这个范围值的导数，作为该能量点的计算结果值，若不是，则放弃此点，进入下一个点；若不是第一个点，则计算当前点能量值并判断计算结果是否大于上一个点的计算结果值，若是则计算[-n,m]这个范围值的导数，作为该能量点的计算结果值，若不是，则放弃此点，进入下一个点；其中，n、m为定义的空间距离范围；
步骤1.3、若该能量点的能量为计算结果值两倍以上时，获取当前点的离散值(由能量值计算得到)，并将离散值乘以幂函数ex(-n+m)与sigma余数的乘积作为该点新的离散值，完成此能量点的首次平滑处理；若不是则不计算此点，进入下一个点；其中，x为当前点的能量值，n、m为定义的空间距离范围，sigma余数为已知值。
在本实施例中，步骤1.1、步骤1.2中模数、整数值根据实际测试经验进行设置，为已知的经验值本实施例中，平滑后的能谱曲线为：
Figure BDA0003940966000000031
f(k)代表k点的能量值；f(n+md)代表是距离k点n+md这个范围的值，范围大小为[-n,m]直径d。
f(k)为空间一个散射的点，能量大小为(-n,m)的空间范围指数参照，d为空间映射的距离。f(k)能量大小由f(k)点能量同f(n+md)在-n到m之间值的累积；在指数平滑后，算出此点的空间近似值，得到此点首次平滑数据；在累积空间内，在积分导数后，得到二次平滑数据。
通过二次平滑运算后，辐射点的能量大小相对不会剧烈跳动，辐射的计算值相对平稳；在近似区域的辐射能量大小近似。图像的辐射区域具有可参照性；显示为区域图而非星空图，能比较真实的反应辐射能量分布。
实施例2
本实施例还提出了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如实施例1所述的康普顿相机能谱平滑方法对应的计算机程序。
实施例3
本实施例还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现实施例1所述的康普顿相机能谱平滑方法对应的过程。
需要说明的是，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；实施例中的附图用以对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种康普顿相机能谱平滑方法，其特征在于，包括：
步骤1、对于待平滑的能量点，该能量点在单位时间内连续不断的接受设定空间范围内辐射能量，统计单位时间内的能量，进行指数平滑后，得到该点的空间近似值，即首次平滑能量值；
步骤2、在统计时间内对指数平滑后的能量值进行连续积分导数，得到二次平滑数据；
步骤3、重复对连续的能量点执行步骤1-步骤2的平滑过程，连接二次平滑后的能量点，得到平滑后的能谱曲线。
2.根据权利要求1所述的康普顿相机能谱平滑方法，其特征在于，所述步骤1中，指数平滑过程为：
步骤1.1、设定初始的模数和整数值；
步骤1.2、判断当前点是否为第一个点，若是第一个点，则计算当前点能量值并判断计算结果是否同时大于模数与整数值；若是则计算[-n,m]这个范围值的导数，作为该能量点的计算结果值，若不是，则放弃此点，进入下一个点；若不是第一个点，则计算当前点能量值并判断计算结果是否大于上一个点的计算结果值，若是则计算[-n,m]这个范围值的导数，作为该能量点的计算结果值，若不是，则放弃此点，进入下一个点；其中，n、m为定义的空间距离范围；
步骤1.3、若该能量点的能量为计算结果值两倍以上时，获取当前点的离散值，并将离散值乘以幂函数ex(-n+m)与sigma余数的乘积作为该点新的离散值，完成此能量点的平滑处理；若不是则不计算此点，进入下一个点；其中，x为当前点的能量值，n、m为定义的空间距离范围，sigma余数为已知值。
3.根据权利要求1所述的康普顿相机能谱平滑方法，其特征在于，所述步骤1.1、步骤1.2中，模数、整数值根据需求设置。
4.根据权利要求1所述的康普顿相机能谱平滑方法，其特征在于，所述步骤2中，平滑后的能谱曲线为：
Figure FDA0003940965990000011
其中，a2表示能量点的范围，a2的范围大于距离k点n+md范围，f(k)代表k点的能量值；f(n+md)代表是距离k点n+md范围内的值，范围大小为[-n,m]直径为d。
5.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至4中任一项所述的康普顿相机能谱平滑方法对应的计算机程序。
6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现权利要求1至4中任一项所述的康普顿相机能谱平滑方法对应的过程。
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