CN115951394A - 时间校正方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及射线探测技术领域,具体公开一种时间校正方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质,方法包括:预设至少两个采样阈值;采样获取脉冲越过各采样阈值的时间值;根据时间校正对应关系确定各所述时间值对应的时间校正值;基于各所述时间校正值对各所述时间值进行校正,以使校正后的各时间值基于同一计时零点,进而可避免因时钟周期不一致导致的计时偏差问题。
Description
技术领域
本申请涉及射线探测技术领域,特别是涉及一种时间校正方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
正电子发射断层计算机成像(PET)系统可以包括多个探测器,每个探测器可以包括多个晶体阵列,每个晶体阵列可以包括多个晶体通道,每个晶体通道中均可以包括相互耦合的闪烁晶体和光电转换器件。在一次湮灭事件中,通常会产生一对逆向的伽马光子,伽马光子往往可以分别被不同的探测器在不同的探测点探测到,探测点的连线即为一条响应线(LOR),通过获取多条响应线,并通过解析或迭代的图像重建方法可以重建出放射性核素在人体内的活度分布图像。
其中,伽马光子进入晶体通道后,首先可以与闪烁晶体相互作用以将伽马光子转换为可见光子,再由光电转换器件将可见光子转换为电信号,后续通过采集以及信号处理得到伽马光子的能量、时间、位置等信息。
在上述处理过程中,通常需要根据采集到的时间信息来匹配能量事件与时间事件,因此对时间采集的准确性要求较高。通常在采集伽马光子之前,上位机/服务器均会发送时钟复位信号至各个探测器,当内部时钟收到时钟复位信号时,一般都会在处于上升沿时触发复位,将时间信息置零。然而,不同的探测器对应的内部时钟的时钟周期不一致,这将导致每个内部时钟的计时零点不一致,进而导致各探测器计时出现偏差。
发明内容
基于此,有必要针对上述问题,提供一种时间校正方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
根据本申请实施例的第一方面,提供一种时间校正方法,所述时间校正方法包括:
预设至少两个采样阈值;
采样获取脉冲越过各采样阈值的时间值;
根据时间校正对应关系确定各所述时间值对应的时间校正值;
基于各所述时间校正值对各所述时间值进行校正,以使校正后的各时间值基于同一计时零点。
在其中一个实施例中,所述采样获取脉冲越过各采样阈值的时间值的步骤包括:
获取探测模块的探测通道输出的脉冲;
分别比对脉冲的幅值和各采样阈值;
在脉冲的幅值越过采样阈值时,通过时间模块获取脉冲越过采样阈值的时间值。
在其中一个实施例中,每个所述探测通道对应至少一个所述时间模块,每个所述时间模块对应至少一个所述采样阈值。
在其中一个实施例中,在所述采样获取脉冲越过各采样阈值的时间值的步骤之前,所述时间校正方法还包括:
对于每个时间模块:
接收时钟复位信号并执行复位操作;
获取时钟复位信号的接收时刻以及复位操作的执行时刻;
根据所述接收时刻和所述执行时刻,确定各所述时间模块对应的时间校正值;
获取探测模块的标识、探测通道的标识、时间模块的标识以及时间校正值的对应关系,以形成所述时间校正对应关系。
在其中一个实施例中,当一个所述探测通道对应多个所述时间模块时,在所述确定各所述时间模块对应的时间校正值的步骤之后,所述时间校正方法还包括:
对同一探测通道对应的多个所述时间模块对应的多个时间校正值进行数据处理,得到一时间校正综合值;
所述形成所述时间校正对应关系的步骤包括:
获取探测模块的标识、探测通道的标识、同一探测通道对应的多个时间模块的综合标识以及时间校正综合值的对应关系,以形成所述时间校正对应关系。
在其中一个实施例中,所述时间校正综合值包括多个时间校正值的平均值。
在其中一个实施例中,一个时钟周期内包括粗时间和细时间,所述细时间是对所述粗时间划分而成;
所述时钟复位信号的接收时刻为接收到所述时钟复位信号时的细时间,所述复位操作的执行时刻为执行复位操作时的粗时间。
在其中一个实施例中,各所述时间模块对应的时间校正值包括各所述时间模块对应的执行时刻与接收时刻的时间差值。
在其中一个实施例中,所述根据时间校正对应关系确定各所述时间值对应的时间校正值的步骤包括:
确定获取各时间值的时间模块的标识,以及各时间模块对应的探测通道的标识、探测通道所在的探测模块的标识;
根据确定的探测模块的标识、探测通道的标识以及时间模块的标识,从所述时间校正对应关系中获取对应的时间校正值。
在其中一个实施例中,通过下式对各所述时间值进行校正:
ti'=ti-Δti
其中,ti表示脉冲越过第i个采样阈值的时间值,Δti表示根据时间校正对应关系所确定的与ti对应的时间校正值,ti'表示对ti进行校正后得到的时间值。
根据本申请实施例的第二方面,提供一种时间校正装置,所述时间校正装置包括:
阈值设置模块,用于预设至少两个采样阈值;
获取模块,用于采样获取脉冲越过各采样阈值的时间值;
第一确定模块,用于根据时间校正对应关系确定各所述时间值对应的时间校正值;
校正模块,用于基于各所述时间校正值对各所述时间值进行校正,以使校正后的各时间值基于同一计时零点。
在其中一个实施例中,所述获取模块被配置为:
获取探测模块的探测通道输出的脉冲;
分别比对脉冲的幅值和各采样阈值;
在脉冲的幅值越过采样阈值时,通过时间模块获取脉冲越过采样阈值的时间值。
在其中一个实施例中,每个所述探测通道对应至少一个所述时间模块,每个所述时间模块对应至少一个所述采样阈值。
在其中一个实施例中,所述时间校正装置还包括第二确定模块,所述第二确定模块被配置为:
对于每个时间模块:
接收时钟复位信号并执行复位操作;
获取时钟复位信号的接收时刻以及复位操作的执行时刻;
根据所述接收时刻和所述执行时刻,确定各所述时间模块对应的时间校正值;
获取探测模块的标识、探测通道的标识、时间模块的标识以及时间校正值的对应关系,以形成所述时间校正对应关系。
在其中一个实施例中,当一个所述探测通道对应多个所述时间模块时,所述第二确定模块在确定各所述时间模块对应的时间校正值之后,还被配置为:对同一探测通道对应的多个所述时间模块对应的多个时间校正值进行数据处理,得到一时间校正综合值;
所述第二确定模块在形成时间校正对应关系时,被配置为:获取探测模块的标识、探测通道的标识、同一探测通道对应的多个时间模块的综合标识以及时间校正综合值的对应关系,以形成所述时间校正对应关系。
在其中一个实施例中,所述时间校正综合值包括多个时间校正值的平均值。
在其中一个实施例中,一个时钟周期内包括粗时间和细时间,所述细时间是对所述粗时间划分而成;
所述时钟复位信号的接收时刻为接收到所述时钟复位信号时的细时间,所述复位操作的执行时刻为执行复位操作时的粗时间。
在其中一个实施例中,各所述时间模块对应的时间校正值包括各所述时间模块对应的执行时刻与接收时刻的时间差值。
在其中一个实施例中,所述第一确定模块被配置为:
确定获取各时间值的时间模块的标识,以及各时间模块对应的探测通道的标识、探测通道所在的探测模块的标识;
根据确定的探测模块的标识、探测通道的标识以及时间模块的标识,从所述时间校正对应关系中获取对应的时间校正值。
在其中一个实施例中,所述校正模块被配置为通过下式对各所述时间值进行校正:
ti'=ti-Δti
其中,ti表示脉冲越过第i个采样阈值的时间值,Δti表示根据时间校正对应关系所确定的与ti对应的时间校正值,ti'表示对ti进行校正后得到的时间值。
根据本申请实施例的第三方面,提供一种电子设备,所述电子设备包括如上所述的时间校正装置。
根据本申请实施例的第四方面,提供一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的时间校正方法的步骤。
根据本申请实施例的第五方面,提供一种计算机可读存储介质,所述存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的时间校正方法的步骤。
本申请提供的上述时间校正方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质,在预设至少两个采样阈值,并且采样获取脉冲越过各采样阈值的时间值之后,可以根据时间校正对应关系确定对应于各时间值的时间校正值,并基于时间校正值对各时间值进行校正,进而使得校正后的各时间值基于同一计时零点,避免因时钟周期不一致导致的计时偏差问题。
附图说明
图1为对各探测器对应的内部时钟进行复位的时序图;
图2为本申请一实施例提供的时间校正方法的流程框图;
图3为本申请另一实施例提供的时间校正方法的部分流程框图;
图4为确定不同时钟模块对应的时间校正值的时序图;
图5为一个具体示例中利用时间校正值对时间值进行校正的时序图;
图6为本申请一实施例提供的时间校正装置的结构示意图;
图7为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的优选实施方式。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反的,提供这些实施方式的目的是为了对本申请的公开内容理解得更加透彻全面。
在本申请中,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申请中的具体含义。
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。在本申请的描述中,“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。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
以下参考附图对本申请的一些优选实施例进行说明。应当注意的是,以下描述是为了说明的目的,并不旨在限制本申请的保护范围。
正电子发射断层计算机成像(PET)是一种高端核医学成像装备,其广泛应用于癌症诊疗、脑科学研究、心脏病学研究、重离子放疗监测等领域。PET系统可以获取正电子放射性核素在人体内的分布情况,其工作原理为:进入人体内的正电子核素衰变会产生一个正电子,正电子通常会与周围的负电子湮灭,在一次湮灭事件中,通常会产生一对方向相反的伽马光子,假设这两个伽马光子可以分别被PET系统中的探测器上的A点和B点探测到,A点和B点的连线则为一条响应线(LOR),一般情况下,发生湮灭的点位于响应线上。通过获取多条响应线,并通过解析或迭代的图像重建方法可以重建出放射性核素在人体内的活度分布图像。
PET系统中可以包括大量用于探测伽马射线的探测器,每个探测器可以包括多个晶体阵列,每个晶体阵列可以包括多个晶体通道,每个晶体通道中均包括互相耦合的闪烁晶体和光电转换器件。目前使用的闪烁晶体可以包括BGO、PWO、LYSO:Ce、GAGG:Ce、NaI:TI、CsI:TI、LaBr3:Ce、BaF2等,光电转换器件可以包括光电倍增管PMT、硅光电倍增管SiPM等。当伽马光子进入晶体通道内,首先可以与闪烁晶体相互作用以将伽马光子转换为可见光子,再由光电转换器件将可见光子转换为电信号(即脉冲信号),后续通过采集以及信号处理,可以得到伽马光子的能量、时间、位置等信息。上述过程对应一个单事件,一个单事件可以包括能量事件和时间事件,能量事件可以用于对应伽马光子的能量值,时间事件可以用于对应伽马光子的到达时间。
通常情况下,需要根据采集到的时间信息,来匹配能量事件与时间事件,因此,对时间采集的准确性要求较高。参照图1,一般地,在采集伽马光子之前,上位机/服务器均会发送时钟复位信号至各个探测器,当内部时钟收到时钟复位信号后,一般会在处于上升沿时触发复位,将时间信息置零。然而,不同的探测器对应的内部时钟的时钟周期不一致,这将导致每个内部时钟的计时零点不一致,进而导致各探测器计时出现偏差。
为解决上述问题,本申请提供了一种时间校正方法、时间校正装置、电子设备及计算机可读存储介质。
参照图2,在一个实施例中,提供了一种时间校正方法,包括以下步骤:
步骤S200、预设至少两个采样阈值。
首先可预先设置采样阈值,采样阈值的数量至少为两个,具体可以根据实际脉冲的幅值范围而定,各采样阈值应尽可能在脉冲的幅值范围内均匀分布,以确保后续采样时可获取到尽可能详尽的脉冲波形,进而准确计算得到脉冲的能量。具体地,各采样阈值可以后续用于与脉冲的幅值进行比较,以获得脉冲越过各采样阈值的时间信息。这些时间信息与相应的采样阈值相匹配后,可以用于在后续脉冲拟合过程中还原脉冲波形,对还原出的脉冲波形进行积分即可得到脉冲的能量信息。
在一些实施例中,采样阈值可以由DAC(Digital-to-time Converter,数字模拟转换器)设置,设置完毕后,可以通过DAC将采样阈值传输至比较器以便与脉冲的幅值进行比较。一个采样阈值可以对应一个比较器,若设置多个采样阈值,则可以设置多个比较器,并使得比较器与采样阈值一一对应。具体地,可以在各个比较器的负端设置采样阈值,比较器的正端可以接收脉冲,通过各个比较器对接收到的脉冲的幅值与设定的各个采样阈值进行比较。
步骤S400、采样获取脉冲越过各采样阈值的时间值。
当比较器对接收到的脉冲的幅值与设定的采样阈值进行比较后确定脉冲的幅值大于采样阈值,则可以获取脉冲越过该采样阈值的时间值。具体地,当比较器确定脉冲的峰值大于采样阈值,则可以输出一指示信号,以使时间模块获取脉冲越过该采样阈值的时间值。其中,当设置多个比较器时,可以设置与比较器一一对应的多个时间模块,即,各时间模块可以用于针对脉冲的幅值越过各采样阈值的时间值进行确定。在实际应用中,多个比较器也可以复用一个时间模块,即通过一个时间模块获取脉冲的峰值越过多个采样阈值的时间值。本实施例中,时间模块可以包括时间数字转换器(TDC,Time-to-DigitalConverter)。
其中,一个时钟周期内可以包括粗时间和细时间,细时间是对粗时间划分而成。例如,一个时钟周期内包括一个高电平和第一低电平,边沿对应的时间即为粗时间,将粗时间均分为55个细时间,则每个细时间则为粗时间的1/55。时间模块记录的时间值可以包括细时间和粗时间,通过粗时间和细时间可以确定脉冲越过对应采样阈值时的实际时间值。参照图5,以脉冲越过最低采样阈值的采样场景为例,当确定脉冲的幅值超出最低采样阈值时,可以获取粗时间T1以及细时间Δt1,则脉冲越过最低采样阈值的实际时间值T1’=T1-Δt1。
步骤S600、根据时间校正对应关系确定各时间值对应的时间校正值。
探测器包括多个晶体阵列,每个晶体阵列包括多个晶体通道,每个晶体通道内均包括相互耦合的闪烁晶体和光电转换器件,经光电转换器件输出的脉冲可以进入各比较器进行脉冲幅值与采样阈值的比较,当确定脉冲幅值大于采样阈值时,则通过与比较器相连的时间模块获取脉冲幅值越过采样阈值的时间。
对于同一晶体通道而言,其可以对应有至少一个时间模块,每个时间模块可以对应至少一个采样阈值。当存在多个时间模块且各时间模块具有自身的内部时钟时,若各时间模块的时钟周期不一致,将会导致各个时间模块获取到的时间值基于不同的计时零点,进而导致脉冲越过各采样阈值的时间值之间存在偏差,不利于后续对脉冲波形的重建以及能量值的确定。
同理,对于不同的晶体通道或不同的探测器而言,不同晶体通道对应的时间模块的时钟周期的不一致或者不同探测器对应的时间模块的时钟周期的不一致均会导致采集到的时间信息的准确度较低。
基于上述时间信息不准确的问题,本申请可以基于时间校正对应关系获取与各时间模块确定的时间值相对应的时间校正值。其中,时间校正对应关系可以在脉冲采样之前预先形成,可以是针对各个时间模块,预先确定各具有不同时钟周期的时间模块所对应的时间校正值,即时间校正对应关系可以是时间模块与时间校正值的对应关系,当获取到各时间值时,可以首先确定获取到各时间值的时间模块,再根据时间模块与时间校正值的对应关系,确定各时间值对应的时间校正值。
步骤S800、基于各时间校正值对各时间值进行校正,以使校正后的各时间值基于同一计时零点。
当获取到各时间值对应的时间校正值后,即可通过各时间校正值对各时间值进行校正,使得校正后的各时间值基于同一计时零点。
本实施例提供的上述时间校正方法,在预设至少两个采样阈值,并且采样获取脉冲越过各采样阈值的时间值之后,可以根据时间校正对应关系确定对应于各时间值的时间校正值,并基于时间校正值对各时间值进行校正,进而使得校正后的各时间值基于同一计时零点,避免因时钟周期不一致导致的计时偏差问题。
在本申请的其中一个实施例中,步骤S400,即采样获取脉冲越过各采样阈值的时间值的步骤包括:获取探测模块的探测通道输出的脉冲;分别比对脉冲的幅值和各采样阈值;在脉冲的幅值越过采样阈值时,通过时间模块获取脉冲越过采样阈值的时间值。
如前所述,探测模块(即前述的探测器)包括多个晶体阵列,每个晶体阵列均包括多个探测通道(即前述的晶体通道),各探测通道的输出端可以连接各比较器的正端,各比较器的负端可以接收DAC设定的各采样阈值,一个比较器可以对应一个采样阈值,比较器的输出端可以连接时间模块(例如TDC),一个时间模块可以对应一个或以上比较器,即一个探测通道可以对应多个比较器以及一个或以上时间模块。一个探测通道对应的比较器、时间模块可以设置在同一个FPGA(现场可编程门阵列)子模块上,不同的探测通道可以对应连接不同的FPGA子模块,各FPGA子模块对应于同一个FPGA芯片。
基于上述结构,在步骤S400中,比较器的正端可以接收探测通道输出的脉冲,比较器对正端输入的脉冲的幅值与负端设置的采样阈值进行比对,若脉冲的幅值超出采样阈值,则通过与比较器连接的时间模块获取脉冲越过采样阈值的时间值。
参照图3,在本申请的其中一个实施例中,在步骤S400,即采样获取脉冲越过的各采样阈值以及越过各采样阈值的时间值的步骤之前,本实施例提供的时间校正方法还包括:对于每个时间模块,执行以下步骤:
步骤S310、接收时钟复位信号并执行复位操作。
在探测伽马光子之前,可以首先执行复位操作。具体地,上位机可以向时钟模块发送时钟复位信号,时钟模块接收到时钟复位信号后可以将时钟复位信号发送至各个探测模块,各个探测模块接收到时钟复位信号后可以发送至对与之对应的FPGA子模块,FPGA子模块对各个时间模块的时钟进行复位,即在时钟频率到达上升沿时将内部粗时间置零。
步骤S320、获取时钟复位信号的接收时刻以及复位操作的执行时刻。
由于各个时间模块的时钟周期不一致,因此,各时间模块执行复位操作的执行时刻往往不一致,若以复位操作的执行时刻作为计时零点,则各个时间模块获取到的时间信息往往不是基于同一计时零点,各时间信息之间存在偏差。但是,各个时间模块接收到时钟复位信号的时刻是一致的,若以接收到时钟复位信号的时刻作为计时零点,则可以避免上述问题。因此,本实施例可以获取时钟复位信号的接收时刻以及复位操作的执行时刻,以便后续对接收时刻和执行时刻进行数据处理,以得到各时间模块的时间校正值,以便使校正后的时间值能够基于同一个计时零点。
本实施例中,时钟复位信号的接收时刻可以为接收到时钟复位信号时的细时间,复位操作的执行时刻可以为执行复位操作时的粗时间。
步骤S330、根据接收时刻和执行时刻,确定各时间模块对应的时间校正值。
获取到时钟复位信号的接收时刻和执行时刻后,可以根据接收时刻和执行时刻确定对应的时间模块的时间校正值。具体地,可以将各时间模块对应的执行时刻与接收时刻的时间差值作为各时间模块对应的时间校正值。假设,对于同一探测通道对应的时间模块1和时间模块2,参照图4,时间模块1和时间模块2对时钟复位信号的接收时刻均为T0’,时间模块1执行复位操作的执行时刻为T01,时间模块2执行复位操作的执行时刻为T02,则时间模块1对应的时间校正值Δt01=T01-T0’,时间模块2对应的时间校正值Δt02=T02-T0’,依此类推,可以确定各探测模块内各探测通道对应的各时间模块所对应的时间校正值。
步骤S340、获取探测模块的标识、探测通道的标识、时间模块的标识以及时间校正值的对应关系,以形成时间校正对应关系。
在确定了各时间模块对应的时间校正值后,可以获取各时间模块所对应的探测通道的标识、探测通道所在的探测模块的标识,进而形成探测模块的标识、探测通道的标识、时间模块的标识以及时间校正值之间的对应关系,以此作为时间校正对应关系。一般地,各探测模块均具有唯一的IP编号,每个探测模块中的探测通道也具有唯一的CH编号(通道编号),可以将探测模块IP编号、探测通道对应的CH编号作为上述标识存储于时间校正对应关系中。
另外,当时间模块设置于FPGA子模块上时,可以将FPGA子模块的编号也存储于时间校正对应关系中。
本实施例中的时间校正对应关系可以体现为表格的形式,也可以体现为其他形式,只要能够体现明确的对应关系即可。
在本申请的其中一个实施例中,当一个探测通道对应多个时间模块时,在步骤S330即确定各时间模块对应的时间校正值的步骤之后,本实施例提供的时间校正方法还包括:对同一探测通道对应的多个时间模块对应的多个时间校正值进行数据处理,得到一时间校正综合值。
步骤S340,即形成时间校正对应关系的步骤包括:获取探测模块的标识、探测通道的标识、同一探测通道对应的多个时间模块的综合标识以及时间校正综合值的对应关系,以形成时间校正对应关系。
当一个探测通道对应多个时间模块时,可以对多个时间模块对应的时间校正值进行处理后得到一个整体值,本实施例中将其定义为时间校正综合值,采用该时间校正综合值作为该探测通道内这多个时间模块共用的时间校正值。具体地,可以对该探测通道内这多个时间校正值进行求平均,以平均值作为时间校正综合值,也可以通过其他计算方式计算得到时间校正综合值。以平均值为例,假设一个探测通道内包含时间模块1、时间模块2和时间模块3,求得上述时间模块的时间校正值分别为Δt01、Δt02、Δt03,则时间校正综合值则为Δt0均=(Δt01+Δt02+Δt03)/3,则以时间校正综合值Δt0均作为时间模块1、时间模块2和时间模块3的时间校正值存储于时间校正对应关系中。
其中,同一探测通道对应的多个时间模块的综合标识可以是这多个时间模块所在的FPGA子模块的编号。
在本申请的其中一个实施例中,步骤S600,即根据时间校正对应关系确定各时间值对应的时间校正值的步骤包括:确定获取各时间值的时间模块的标识,以及各时间模块对应的探测通道的标识、探测通道所在的探测模块的标识;根据确定的探测模块的标识、探测通道的标识以及时间模块的标识,从时间校正对应关系中获取对应的时间校正值。
即,当时间模块获取到脉冲越过各采样阈值的时间值后,可以首先确定获取各时间值的时间模块并确定其编号,再确定时间模块所对应的探测通道并确定其CH编号,进而可确定探测通道所在的探测模块并确定其IP编号,由此,在确定了时间模块的编号、探测通道的CH编号、探测模块的IP编号,即可根据预先形成的时间校正对应关系,确定对应于各时间模块的时间校正值,以便通过时间校正值对各时间模块获取到的时间值进行校正。
在本申请的其中一个实施例中,在步骤S800中,通过下式对各时间值进行校正:
ti'=ti-Δti
其中,ti表示脉冲越过第i个采样阈值的时间值,Δti表示根据时间校正对应关系所确定的与ti对应的时间校正值,ti'表示对ti进行校正后得到的时间值。
参照图5,假设获取到的脉冲越过第1个采样阈值的时间值为t1,则t1=T1’=T1-Δt1,根据时间校正对应关系确定的与时间值t1对应的时间校正值为Δt01,则对时间值t1进行校正后得到的时间值t1'=t1-Δt01,经校正后的时间值的计时零点为接收到时钟复位信号的时刻。按照上述方式可对各时间值进行校正,校正后的各时间值的计时零点均为接收到时钟复位信号的时刻,由此可确保各个时间值基于的是同一计时零点,避免各时间值之间出现偏差。
应该理解的是,虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思,本申请另一实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的时间校正方法的时间校正装置。该时间校正装置所提供的解决问题的实现方案与上述时间校正方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个时间校正装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于时间校正方法的限定,在此不再赘述。
参照图6,本实施例提供的时间校正装置包括阈值设置模块200、获取模块400、第一确定模块600以及校正模块800。其中:
阈值设置模块200用于预设至少两个采样阈值;获取模块400用于采样获取脉冲越过各采样阈值的时间值;第一确定模块600用于根据时间校正对应关系确定各时间值对应的时间校正值;校正模块800用于基于各时间校正值对各时间值进行校正,以使校正后的各时间值基于同一计时零点。
本实施例提供的上述时间校正装置,在预设至少两个采样阈值,并且采样获取脉冲越过各采样阈值的时间值之后,可以根据时间校正对应关系确定对应于各时间值的时间校正值,并基于时间校正值对各时间值进行校正,进而使得校正后的各时间值基于同一计时零点,避免因时钟周期不一致导致的计时偏差问题。
在本申请的其中一个实施例中,获取模块400被配置为:获取探测模块的探测通道输出的脉冲;分别比对脉冲的幅值和各采样阈值;在脉冲的幅值越过采样阈值时,通过时间模块获取脉冲越过采样阈值的时间值。
在本申请的其中一个实施例中,每个探测通道对应至少一个时间模块,每个时间模块对应至少一个采样阈值。
在本申请的其中一个实施例中,本实施例提供的时间校正装置还包括第二确定模块,第二确定模块被配置为:对于每个时间模块:接收时钟复位信号并执行复位操作;获取时钟复位信号的接收时刻以及复位操作的执行时刻;根据接收时刻和执行时刻,确定各时间模块对应的时间校正值;获取探测模块的标识、探测通道的标识、时间模块的标识以及时间校正值的对应关系,以形成时间校正对应关系。
在本申请的其中一个实施例中,当一个探测通道对应多个时间模块时,第二确定模块在确定各时间模块对应的时间校正值之后,还被配置为:对同一探测通道对应的多个时间模块对应的多个时间校正值进行数据处理,得到一时间校正综合值;
第二确定模块在形成时间校正对应关系时,被配置为:获取探测模块的标识、探测通道的标识、同一探测通道对应的多个时间模块的综合标识以及时间校正综合值的对应关系,以形成时间校正对应关系。
在本申请的其中一个实施例中,时间校正综合值包括多个时间校正值的平均值。
在本申请的其中一个实施例中,一个时钟周期内包括粗时间和细时间,细时间是对粗时间划分而成;
时钟复位信号的接收时刻为接收到时钟复位信号时的细时间,复位操作的执行时刻为执行复位操作时的粗时间。
在本申请的其中一个实施例中,各时间模块对应的时间校正值包括各时间模块对应的执行时刻与接收时刻的时间差值。
在本申请的其中一个实施例中,第一确定模块600被配置为:确定获取各时间值的时间模块的标识,以及各时间模块对应的探测通道的标识、探测通道所在的探测模块的标识;根据确定的探测模块的标识、探测通道的标识以及时间模块的标识,从时间校正对应关系中获取对应的时间校正值。
在其中一个实施例中,校正模块800被配置为通过下式对各时间值进行校正:
ti'=ti-Δti
其中,ti表示脉冲越过第i个采样阈值的时间值,Δti表示根据时间校正对应关系所确定的与ti对应的时间校正值,ti'表示对ti进行校正后得到的时间值。
上述装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种电子设备,该电子设备可以包括用来实现本申请前述实施例中所描述的时间校正装置的任意部件。例如,电子设备可以用过硬件、软件程序、固件或其组合实现。
在一个实施例中,提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述各时间校正方法实施例中的步骤。
图7为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图,该电子设备可以是服务器,其内部结构图可以如图7所示。该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的数据库用于存储时间校正方法涉及到的各类数据。该电子设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种时间校正方法。
本领域技术人员可以理解,图7中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的电子设备的限定,具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各时间校正方法实施例中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例时间校正方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各时间校正方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (23)
1.一种时间校正方法,其特征在于,所述时间校正方法包括:
预设至少两个采样阈值;
采样获取脉冲越过各采样阈值的时间值;
根据时间校正对应关系确定各所述时间值对应的时间校正值;
基于各所述时间校正值对各所述时间值进行校正,以使校正后的各时间值基于同一计时零点。
2.根据权利要求1所述的时间校正方法,其特征在于,所述采样获取脉冲越过各采样阈值的时间值的步骤包括:
获取探测模块的探测通道输出的脉冲;
分别比对脉冲的幅值和各采样阈值;
在脉冲的幅值越过采样阈值时,通过时间模块获取脉冲越过采样阈值的时间值。
3.根据权利要求2所述的时间校正方法,其特征在于,每个所述探测通道对应至少一个所述时间模块,每个所述时间模块对应至少一个所述采样阈值。
4.根据权利要求3所述的时间校正方法,其特征在于,在所述采样获取脉冲越过各采样阈值的时间值的步骤之前,所述时间校正方法还包括:
对于每个时间模块:
接收时钟复位信号并执行复位操作;
获取时钟复位信号的接收时刻以及复位操作的执行时刻;
根据所述接收时刻和所述执行时刻,确定各所述时间模块对应的时间校正值;
获取探测模块的标识、探测通道的标识、时间模块的标识以及时间校正值的对应关系,以形成所述时间校正对应关系。
5.根据权利要求4所述的时间校正方法,其特征在于,当一个所述探测通道对应多个所述时间模块时,在所述确定各所述时间模块对应的时间校正值的步骤之后,所述时间校正方法还包括:
对同一探测通道对应的多个所述时间模块对应的多个时间校正值进行数据处理,得到一时间校正综合值;
所述形成所述时间校正对应关系的步骤包括:
获取探测模块的标识、探测通道的标识、同一探测通道对应的多个时间模块的综合标识以及时间校正综合值的对应关系,以形成所述时间校正对应关系。
6.根据权利要求5所述的时间校正方法,其特征在于,所述时间校正综合值包括多个时间校正值的平均值。
7.根据权利要求4所述的时间校正方法,其特征在于,一个时钟周期内包括粗时间和细时间,所述细时间是对所述粗时间划分而成;
所述时钟复位信号的接收时刻为接收到所述时钟复位信号时的细时间,所述复位操作的执行时刻为执行复位操作时的粗时间。
8.根据权利要求4所述的时间校正方法,其特征在于,各所述时间模块对应的时间校正值包括各所述时间模块对应的执行时刻与接收时刻的时间差值。
9.根据权利要求4所述的时间校正方法,其特征在于,所述根据时间校正对应关系确定各所述时间值对应的时间校正值的步骤包括:
确定获取各时间值的时间模块的标识,以及各时间模块对应的探测通道的标识、探测通道所在的探测模块的标识;
根据确定的探测模块的标识、探测通道的标识以及时间模块的标识,从所述时间校正对应关系中获取对应的时间校正值。
10.根据权利要求1所述的时间校正方法,其特征在于,通过下式对各所述时间值进行校正:
ti'=ti-Δti
其中,ti表示脉冲越过第i个采样阈值的时间值,Δti表示根据时间校正对应关系所确定的与ti对应的时间校正值,ti'表示对ti进行校正后得到的时间值。
11.一种时间校正装置,其特征在于,所述时间校正装置包括:
阈值设置模块,用于预设至少两个采样阈值;
获取模块,用于采样获取脉冲越过各采样阈值的时间值;
第一确定模块,用于根据时间校正对应关系确定各所述时间值对应的时间校正值;
校正模块,用于基于各所述时间校正值对各所述时间值进行校正,以使校正后的各时间值基于同一计时零点。
12.根据权利要求11所述的时间校正装置,其特征在于,所述获取模块被配置为:
获取探测模块的探测通道输出的脉冲;
分别比对脉冲的幅值和各采样阈值;
在脉冲的幅值越过采样阈值时,通过时间模块获取脉冲越过采样阈值的时间值。
13.根据权利要求12所述的时间校正装置,其特征在于,每个所述探测通道对应至少一个所述时间模块,每个所述时间模块对应至少一个所述采样阈值。
14.根据权利要求13所述的时间校正装置,其特征在于,所述时间校正装置还包括第二确定模块,所述第二确定模块被配置为:
对于每个时间模块:
接收时钟复位信号并执行复位操作;
获取时钟复位信号的接收时刻以及复位操作的执行时刻;
根据所述接收时刻和所述执行时刻,确定各所述时间模块对应的时间校正值;
获取探测模块的标识、探测通道的标识、时间模块的标识以及时间校正值的对应关系,以形成所述时间校正对应关系。
15.根据权利要求14所述的时间校正装置,其特征在于,当一个所述探测通道对应多个所述时间模块时,所述第二确定模块在确定各所述时间模块对应的时间校正值之后,还被配置为:对同一探测通道对应的多个所述时间模块对应的多个时间校正值进行数据处理,得到一时间校正综合值;
所述第二确定模块在形成时间校正对应关系时,被配置为:获取探测模块的标识、探测通道的标识、同一探测通道对应的多个时间模块的综合标识以及时间校正综合值的对应关系,以形成所述时间校正对应关系。
16.根据权利要求15所述的时间校正装置,其特征在于,所述时间校正综合值包括多个时间校正值的平均值。
17.根据权利要求14所述的时间校正装置,其特征在于,一个时钟周期内包括粗时间和细时间,所述细时间是对所述粗时间划分而成;
所述时钟复位信号的接收时刻为接收到所述时钟复位信号时的细时间,所述复位操作的执行时刻为执行复位操作时的粗时间。
18.根据权利要求14所述的时间校正装置,其特征在于,各所述时间模块对应的时间校正值包括各所述时间模块对应的执行时刻与接收时刻的时间差值。
19.根据权利要求14所述的时间校正装置,其特征在于,所述第一确定模块被配置为:
确定获取各时间值的时间模块的标识,以及各时间模块对应的探测通道的标识、探测通道所在的探测模块的标识;
根据确定的探测模块的标识、探测通道的标识以及时间模块的标识,从所述时间校正对应关系中获取对应的时间校正值。
20.根据权利要求11所述的时间校正装置,其特征在于,所述校正模块被配置为通过下式对各所述时间值进行校正:
ti'=ti-Δti
其中,ti表示脉冲越过第i个采样阈值的时间值,Δti表示根据时间校正对应关系所确定的与ti对应的时间校正值,ti'表示对ti进行校正后得到的时间值。
21.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求11至20中任一项所述的时间校正装置。
22.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至10中任一项所述的时间校正方法的步骤。
23.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至10中任一项所述的时间校正方法的步骤。
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