CN115980815A - 闪烁脉冲的能量获取方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及射线探测技术领域,具体公开一种闪烁脉冲的能量获取方法、装置、电子设备及存储介质。方法包括:预设多个主阈值和多个分阈值并形成由各主阈值划分出的多个主阈值区间,及各主阈值区间内由各分阈值划分出的多个分阈值区间;确定待测脉冲越过的最高主阈值及越过最高主阈值的时间信息;根据待测脉冲越过最高主阈值的时间信息确定待测脉冲超出的最高主阈值对应的脉冲宽度;确定待测脉冲超出的最高主阈值对应的脉冲宽度所在的脉冲宽度区间;根据脉冲宽度区间与最高主阈值所在主阈值区间内的分阈值区间的对应关系以及阈值与能量的对应关系,确定待测脉冲的能量信息。本申请无需对脉冲波形进行拟合即可获得脉冲的能量信息,节省了硬件资源。
Description
技术领域
本申请涉及射线探测技术领域,特别是涉及一种闪烁脉冲的能量获取方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
高能射线可以应用于安检、食品安全、地质勘探、核医学等多种探测场景中,探测高能射线(例如X射线、γ射线)通常需要利用闪烁探测器。闪烁探测器的工作原理是通过闪烁晶体将高能射线沉积之后产生大量可被光电转换器件响应的可见光子,再由光电转换器件输出电信号,后续通过采集处理得到高能射线的能量、时间等信息。
现有技术中通常通过探测器将采集的数据上传至服务器进行数据处理,这无疑会占用大量的CPU资源。为了避免占用过多的CPU资源,现有的对电信号进行数字化的方法中已经出现采用板级拟合的方式,即不在服务器进行拟合,而是在FPGA(现场可编程门阵列芯片)、DSP(数字信号处理芯片)等探测器的芯片板上拟合。在板级拟合中,首先获取相应的闪烁脉冲形状特征模型,然后根据采集到的一系列时间、电压信息,在FPGA上按照上述模型进行拟合还原,由FPGA拟合出单个脉冲函数,再以累加的方式计算得到脉冲的能量信息。通过上述板级拟合的方式虽然能够缓解CPU的压力,但利用数学模型在FPGA、ASIC等硬件电路上进行脉冲拟合时,也需要通过解方程的方式对脉冲波形进行还原,再通过对拟合出的波形进行积分得到能量信息,进而绘制能谱。该过程仍然会因为占用过多的硬件资源,并且计算较为复杂,导致芯片的功耗仍然较大。
发明内容
基于此,有必要针对上述问题,提供一种闪烁脉冲的能量获取方法、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,提供一种闪烁脉冲的能量获取方法,所述能量获取方法包括:预设多个主阈值和多个分阈值,并形成由各主阈值划分出的多个主阈值区间,以及各主阈值区间内由各分阈值划分出的多个分阈值区间;确定待测脉冲越过的最高主阈值,以及越过所述最高主阈值的时间信息;根据所述待测脉冲越过所述最高主阈值的时间信息,确定所述待测脉冲超出的所述最高主阈值对应的脉冲宽度;确定所述待测脉冲超出的所述最高主阈值对应的脉冲宽度所在的脉冲宽度区间;根据所述脉冲宽度区间与所述最高主阈值所在主阈值区间内的分阈值区间的对应关系,以及阈值与能量的对应关系,确定所述待测脉冲的能量信息。
在其中一个实施例中,所述主阈值和所述分阈值均对应脉冲能量,各所述主阈值区间对应各能量段,各所述分阈值区间对应各能量道址。
在其中一个实施例中,各能量段内能量道址的数量相同或者不同。
在其中一个实施例中,所述确定待测脉冲越过最高主阈值的时间信息的步骤包括:确定所述待测脉冲在上升阶段越过所述最高主阈值的第一时间值,以及所述待测脉冲在下降阶段越过所述最高主阈值的第二时间值。
在其中一个实施例中,所述待测脉冲超出的所述最高主阈值对应的脉冲宽度为所述第二时间值与所述第一时间值之间的时间间隔。
在其中一个实施例中,所述根据所述脉冲宽度区间与所述最高主阈值所在主阈值区间内的分阈值区间的对应关系,以及阈值与能量的对应关系,确定所述待测脉冲的能量信息的步骤包括:根据所述脉冲宽度区间与所述最高主阈值所在主阈值区间内的分阈值区间的对应关系,确定所述待测脉冲的幅值所落入的分阈值区间;根据分阈值区间与能量道址的对应关系,确定所述待测脉冲的幅值所落入的能量道址,其中,分阈值区间与能量道址的对应关系是根据阈值与能量的对应关系得到。
在其中一个实施例中,所述最高主阈值所在主阈值区间为以所述最高主阈值为下限值的主阈值区间。
在其中一个实施例中,所述能量获取方法还包括获取所述脉冲宽度区间与所述分阈值区间的对应关系的步骤:根据阈值与能量的对应关系,确定所述分阈值区间两端分阈值对应的能量;获取能量与所述分阈值区间两端分阈值对应的能量相对应的已知脉冲;当所述已知脉冲超出所述分阈值区间所在主阈值区间的下限值时,确定所述下限值对应的脉冲宽度,以建立脉冲宽度与分阈值的对应关系;根据脉冲宽度与分阈值的对应关系,确定脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系。
在其中一个实施例中,所述能量获取方法还包括获取所述脉冲宽度区间与所述分阈值区间的对应关系的步骤:利用仿真软件设定所述待测脉冲的幅值分别为分阈值区间两端的分阈值;当不同幅值的待测脉冲越过分阈值区间所在主阈值区间的下限值时,采样获取所述下限值对应的脉冲宽度,以建立脉冲宽度与分阈值的对应关系;根据脉冲宽度与分阈值的对应关系,确定脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系。
在其中一个实施例中,所述能量获取方法还包括获取阈值和能量的对应关系的步骤:采集预设数量的脉冲,并获取各所述脉冲的幅值;对各所述脉冲进行积分,获取各所述脉冲的能量;获取脉冲的幅值与能量的对应关系,所述脉冲的幅值与预设的阈值属性相同。
根据本申请实施例的第二方面,提供一种闪烁脉冲的能量获取装置,所述能量获取装置包括:阈值设定模块,用于预设多个主阈值和多个分阈值,并形成由各主阈值划分出的多个主阈值区间,以及各主阈值区间内由各分阈值划分出的多个分阈值区间;第一确定模块,用于确定待测脉冲越过的最高主阈值,以及越过所述最高主阈值的时间信息;第二确定模块,用于根据所述待测脉冲越过所述最高主阈值的时间信息,确定所述待测脉冲超出的所述最高主阈值对应的脉冲宽度;第三确定模块,用于确定所述待测脉冲超出的所述最高主阈值对应的脉冲宽度所在的脉冲宽度区间;能量确定模块,用于根据所述脉冲宽度区间与所述最高主阈值所在主阈值区间内的分阈值区间的对应关系,以及阈值与能量的对应关系,确定所述待测脉冲的能量信息。
在其中一个实施例中,所述主阈值和所述分阈值均对应脉冲能量,各所述主阈值区间对应各能量段,各所述分阈值区间对应各能量道址。
在其中一个实施例中,各能量段内能量道址的数量相同或者不同。
在其中一个实施例中,为确定待测脉冲越过的最高主阈值以及越过所述最高主阈值的时间信息,所述第一确定模块配置为:确定所述待测脉冲在上升阶段越过所述最高主阈值的第一时间值,以及所述待测脉冲在下降阶段越过所述最高主阈值的第二时间值。
在其中一个实施例中,所述第二确定模块配置为将所述第二时间值与所述第一时间值之间的时间间隔作为所述待测脉冲超出的所述最高主阈值对应的脉冲宽度。
在其中一个实施例中,为确定所述待测脉冲的能量信息,所述能量确定模块配置为:根据所述脉冲宽度区间与所述最高主阈值所在主阈值区间内的分阈值区间的对应关系,确定所述待测脉冲的幅值所落入的分阈值区间;根据分阈值区间与能量道址的对应关系,确定所述待测脉冲的幅值所落入的能量道址,其中,分阈值区间与能量道址的对应关系是根据阈值与能量的对应关系得到。
在其中一个实施例中,所述能量确定模块配置为将所述最高主阈值为下限值的主阈值区间设定为所述最高主阈值所在主阈值区间。
在其中一个实施例中,所述能量获取装置还包括第一获取模块,所述第一获取模块配置为:根据阈值与能量的对应关系,确定所述分阈值区间两端分阈值对应的能量;获取能量与所述分阈值区间两端分阈值对应的能量相对应的已知脉冲;当所述已知脉冲超出所述分阈值区间所在主阈值区间的下限值时,确定所述下限值对应的脉冲宽度,以建立脉冲宽度与分阈值的对应关系;根据脉冲宽度与分阈值的对应关系,确定脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系。
在其中一个实施例中,所述能量获取装置还包括第一获取模块,所述第一获取模块配置为:利用仿真软件设定所述待测脉冲的幅值分别为分阈值区间两端的分阈值;当不同幅值的待测脉冲越过分阈值区间所在主阈值区间的下限值时,采样获取所述下限值对应的脉冲宽度,以建立脉冲宽度与分阈值的对应关系;根据脉冲宽度与分阈值的对应关系,确定脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系。
在其中一个实施例中,所述能量获取装置还包括第二获取模块,所述第二获取模块配置为:采集预设数量的脉冲,并获取各所述脉冲的幅值;对各所述脉冲进行积分,获取各所述脉冲的能量;获取脉冲的幅值与能量的对应关系,所述脉冲的幅值与预设的阈值属性相同。
根据本申请实施例的第三方面,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闪烁脉冲的能量获取方法的步骤。
根据本申请实施例的第四方面,提供一种电子设备,所述电子设备包括如上所述的闪烁脉冲的能量获取装置。
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闪烁脉冲的能量获取方法的步骤。
上述闪烁脉冲的能量获取方法,预设多个主阈值,并由主阈值划分形成多个主阈值区间,在每个主阈值区间内预设多个分阈值,并由分阈值将主阈值区间划分形成多个分阈值区间,在对待测脉冲采样时,确定待测脉冲越过的最高主阈值以及越过最高主阈值的时间信息,可确定待测脉冲的幅值落入的主阈值区间,进一步地,根据越过最高主阈值的时间信息可确定出待测脉冲超出的最高主阈值对应的脉冲宽度,进而确定其脉冲宽度落入的脉冲宽度区间,再根据预先确定的脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系,即可确定待测脉冲的幅值落入的分阈值区间,再根据阈值与能量的对应关系,即可确定待测脉冲的能量信息。由此无需通过求解方程组获得函数曲线的方式对脉冲波形进行拟合即可获得脉冲的能量信息,简化了脉冲能量的获取过程,节省了硬件资源,无需复杂的计算,降低了芯片功耗,当应用于高温环境中时,能够显著提高芯片对于高温的耐受能力。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的闪烁脉冲的能量获取方法的流程框图;
图2为主阈值的划分示意图;
图3为本申请一实施例中获取脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系的流程框图;
图4为本申请另一实施例中获取脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系的流程框图;
图5为本申请另一实施例中获取阈值和能量的对应关系的流程框图;
图6为本申请一实施例提供的闪烁脉冲的能量获取装置的结构框图;
图7为本申请一实施例提供的电子设备的结构框图。
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。
高能射线可以应用于安检、食品安全、地质勘探、核医学等多种探测场景中,探测高能射线(例如X射线、γ射线)通常需要采用闪烁探测器。以地质勘探中的脉冲中子测井为例,其原理是通过采用脉冲中子使其与地层中的不同元素作用从而释放出伽马射线,根据探测的伽马射线信息获取相应的能谱信息、时间谱信息或者位置信息。比如,采用闪烁晶体耦合光电转换器件,通过闪烁晶体沉积伽马射线的能量并产生可见光,并由光电转换器件将可见光信号转换为电信号,再经过后续数字化处理过程,进而可得到伽马射线的能量等信息。目前使用的闪烁晶体一般为BGO、溴化镧、碘化钠等,光电转换器件可以为能够在高温情况下工作的光电倍增管(PMT)或者硅光电倍增管(SiPM)。
比较常见的数字化方法有两种,第一种是高速ADC直接数字化方法,其需要首先对电脉冲信号进行整形展宽,然后再使用高速ADC(通常采样速率大于1GSps)进行数字化采样,然而,工程化实践中数字化一个脉冲想要获得比较准确的能量信息需要至少采集20个采样点,同时在高温(比如175℃)条件下工作的ADC芯片不仅采样性能不足,而且成本很高,因此无法完成高速闪烁脉冲信号的数字化,尤其是较难应用于石油测井中;第二种是峰值保持法,使用峰值保持电路将电脉冲信号的幅值锁定,然后使用ADC采集幅值,以获取脉冲的能量信息,峰值保持法虽然可以处理高速闪烁脉冲,但由于其存在峰值保持锁定建立及峰值保持电路恢复过程,其死时间很长,通常会达到几百微秒级别,这极大限制了数字化部分的脉冲通过率(单位时间内处理脉冲的数量)。在石油测井中,脉冲事件的数量经常会爆发式地增长,比如,脉冲数量会达到100KCPS,即平均每10us就会产生一个脉冲,峰值保持法的死时间会使数字化过程中丢失很多脉冲信号,从而引起测量结果偏差。
为解决上述脉冲数字化的难题,引入了MVT(Multi-Voltage Threshold,多电压阈值采样)数字化方法。与传统的ADC等时间间隔采样的方法相比,MVT数字化采样方法中,可以设置多个阈值电压,只对闪烁脉冲穿过阈值电压的时间进行数字化采样,从而分别在快速的上升沿阶段和相对缓慢的下降沿阶段分别获取多个采样点,每个采样点对应一组时间-电压对信息。在具体使用中,在得到一系列的时间-电压对信息之后,根据提前获取的闪烁脉冲先验形状信息,用脉冲拟合的方法实现粒子能量沉积信息的精确获取。目前,列文伯格-马夸尔特(Levenberg-Marquardt)法是脉冲拟合的最优化算法之一,也是使用最广泛的非线性最小二乘迭代算法,它是利用梯度求最大(小)值,介于牛顿法与梯度下降法之间的一种非线性优化方法,并且同时具有梯度法和牛顿法的优点。
然而,受限于芯片算力和拟合方法过于复杂的缘故,MVT的拟合算法无法在FPGA、STM32、DSP等嵌入式芯片上完成,这就要求经MVT方法获得的原始采样点,必须通过以太网、串口、WiFi等方式将原始的众多采样点信息传输到计算机上,再经过软件迭代的算法,将能量计算出来。在测井过程中,闪烁脉冲呈现周期性爆发的特性,原始采样点的数据量可达到10Mbps~1Gbps,而受限于测井的使用场景,比如井下深度高达上万米、环境温度高的特性,只能采用载波通信的传输方式对外传输,带宽仅为100Kbps左右。在现有的方法中,传输众多的原始采样点数据,无疑会占用非常高的带宽,从而导致计数率下降,在上位机/服务器拟合时,由于反复的迭代,导致拟合每个脉冲都需要占用超高的CPU时间。因此,为了避免占用过多的CPU资源,减轻CPU的运算压力,本领域中出现板级拟合方法,即在硬件上直接把能量信息快速计算出来,例如可以在FPGA、DSP等芯片板上拟合,而不是在服务器进行拟合,即无需采用服务器或者电脑等具有强计算能力。
现有的板级拟合的计算方法一般包括:
根据耦合的闪烁晶体和光电转换器件,获取相应的闪烁脉冲形状特征模型。比如,对于LaBr3闪烁晶体与光电转换器件(PMT)进行耦合的情况下,在不考虑噪声影响的情况下,闪烁脉冲的形状可以描述为包括相对快速的上升沿和相对缓慢的下降沿,相应的闪烁脉冲形状特征模型可考虑为如下函数数学模型:
y=eaxcebx
其中,y是闪烁脉冲的幅值,比如电压幅值,x是闪烁脉冲的时间,a、b、c三个参数为待定值,即一个由LaBr3/PMT耦合产生的闪烁脉冲信号可以由三个特征值a、b、c确定。
当探测器采集到一系列时间-电压信息后,在FPGA上按照上述数学模型对其进行拟合还原,这个过程是在硬件电路上实现,由FPGA拟合出脉冲波形的函数,再以累加的方式对脉冲波形的函数进行积分,由此计算得出该脉冲的能量信息。FPGA完成脉冲能量的计算后,将能量信息发送给DSP,由DSP进行能谱的绘制,以便后续以能谱为基础开展具体分析。
然而,采用上述数学模型在FPGA、ASCI(特殊应用集成电路)等硬件电路进行脉冲拟合时,也需要通过解方程的方式对脉冲波形进行还原,再通过对拟合出的波形进行积分得到能量信息,进而绘制能谱。该过程仍然会因为占用过多的硬件资源,并且计算较为复杂,导致芯片的功耗仍然较大。另外,芯片的耐高温性能受芯片运行的功耗所影响,而在高能射线探测的场景中,例如地质勘探场景中,环境温度高达175℃,过于复杂的脉冲拟合过程将会导致芯片因功耗过大而对高温更不耐受。
针对上述问题,本申请提供了一种闪烁脉冲的能量获取方法、闪烁脉冲的能量获取装置、电子设备及计算机可读存储介质。
参照图1,在一个实施例中,提供了一种闪烁脉冲的能量获取方法,包括以下步骤:
步骤S200、预设多个主阈值和多个分阈值,并形成由各主阈值划分出的多个主阈值区间,以及各主阈值区间内由各分阈值划分出的多个分阈值区间。
首先可以预设多个主阈值,并形成由主阈值划分出的多个主阈值区间,再针对每个主阈值区间,设置多个分阈值,并在每个主阈值区间内形成由分阈值划分出的多个分阈值区间,即,形成多个大区间,在大区间内形成多个小区间。在后续对脉冲进行采集时,可以初步判断脉冲的幅值落入哪一个大区间,其次再进一步确定脉冲的幅值落入该大区间内的哪一个小区间,进而可将脉冲的幅值定位到一个相对精确的阈值区间内。而脉冲的幅值与脉冲的能量之间通常存在关联,具体可以为较为明显的线性关系,因此,当将脉冲的幅值定位到一个相对精确的阈值范围内后,即可以根据脉冲的幅值与脉冲的能量之间的对应关系,确定脉冲的能量所在的能量区间。
在实际应用中,可以根据待测脉冲的能量范围来确定各主阈值的数值,基于脉冲的能量与脉冲的幅值之间的对应关系,可以通过各主阈值将待测脉冲的能量分为多个能量段,即上述的主阈值区间,各主阈值分别对应各能量值,各主阈值区间对应各能量段。同样地,可以在每个主阈值区间内通过设置各分阈值将每个主阈值区间划分为多个分阈值区间,即通过各分阈值将各能量段分为多个能量道址,各分阈值均对应各能量值,各分阈值区间对应能量段内的各能量道址,各能量段内的能量道址的数量可以相同,也可以不同。后续确定脉冲的幅值落入哪个分阈值区间,即是确定脉冲的幅值落入哪个能量段内的哪个能量道址,当确定了各脉冲的幅值所在的能量道址,即可根据每个能量道址内的脉冲个数,绘制出直方图,即得到能谱。
其中,可以使用比较器来比较阈值,一个比较器对应设置一个阈值,阈值的设置可以通过DAC实现,即,采用DAC在其对应的比较器的负端设置一个阈值,比较器的另一端可以接收脉冲信号并完成脉冲信号的幅值与设定阈值之间的比较,当闪烁脉冲越过对应的阈值时,输出一指示信号,从而后续可以采集到与该阈值对应的时间信息。在脉冲的采集过程中,可以通过比较器依次比较脉冲的幅值与各阈值,进而可确定脉冲所越过的阈值以及越过各阈值时的时间,即形成若干个阈值-时间对。
为更清楚地说明该步骤,以一个具体示例进行说明:
例如,在测井场景中,假设待测脉冲的能量范围为0-9MeV,通常将其能量范围划分为256个能量道址。
参照图2,基于脉冲的幅值与能量的对应关系,可以首先确定16个主阈值V1、V2、V3、……、V16,通过16个主阈值V1、V2、V3、……、V16将待测脉冲的能量范围初步划分为16个主阈值区间,即16个能量段,分别为主阈值区间V1~V2对应的能量段、主阈值区间V2~V3对应的能量段、主阈值区间V3~V4对应的能量段、……、主阈值区间V15~V16对应的能量段、主阈值区间V16~9MeV对应的能量段。假设脉冲的幅值越过的最高主阈值位于主阈值区间V2~V3对应的能量段内,则该脉冲的能量位于主阈值区间V2~V3对应的能量段内。
为了最终获得能谱,需要统计各能量道址内的脉冲个数,即,获得能谱的前提是需要知晓脉冲的能量落入哪个能量道址内。因此,在划分出上述能量段的基础上,可以进一步确定每个能量段内包含的能量道址,即,针对每个能量段均设置多个分阈值,以将各能量段划分为多个分阈值区间,一个分阈值区间即对应一个能量道址。回到上述示例,以0-9MeV能量范围具有256个能量道址,16个能量段内的能量道址的数量相同为例,可以在每个能量段内均设置15个分阈值,以将每个能量段均划分为16个能量道址,由此可得到256个能量道址。当确定脉冲的幅值落入哪个能量段后,可进一步确定脉冲的幅值落入该能量段内的哪个能量道址,以获取形成能谱所需的能量信息。
各能量段内的能量道址的数量也可以不同,只需确保最终16个能量段内的能量道址的总数为能谱中所需的256个即可。
步骤S300、确定待测脉冲越过的最高主阈值,以及越过最高主阈值的时间信息。
在确定了各阈值及阈值区间后,可以对待测脉冲进行采样,采样方式可以为MVT(Multi-Voltage Threshold,多电压阈值采样)数字化方法,即可以获取待测脉冲越过的各主阈值,以及越过各主阈值时的时间信息。基于上述方法可以确定出待测脉冲所越过的最高主阈值,以及越过最高主阈值的时间信息。假设待测脉冲越过的最高主阈值为V3,则可确定待测脉冲的幅值落入以V3为下限值的V3~V4的主阈值区间对应的能量段内。
步骤S400、根据待测脉冲越过最高主阈值的时间信息,确定待测脉冲超出的最高主阈值对应的脉冲宽度。
参照图2,待测脉冲的波形一般包括快速上升的上升沿和缓慢下降的下降沿,因此,一个主阈值往往对应两个采样点,即,在待测脉冲的上升沿和下降沿阶段各具有一个采样点,两个采样点之间的时间间隔表示超出该主阈值的脉冲宽度,在实际采样过程中,可以对脉冲超出每个主阈值的脉冲宽度进行确定(例如图2中所示待测脉冲超出主阈值V3的脉冲宽度W3),由此可根据待测脉冲越过最高主阈值的时间信息,获取待测脉冲超出最高主阈值的脉冲宽度。
在步骤S400中,待测脉冲越过最高主阈值的时间信息可以包括:待测脉冲在上升阶段越过最高主阈值的第一时间值,以及待测脉冲在下降阶段越过最高主阈值的第二时间值。
待测脉冲超出的最高主阈值对应的脉冲宽度则为第二时间值与第一时间值之间的时间间隔。
步骤S500、确定待测脉冲超出的最高主阈值对应的脉冲宽度所在的脉冲宽度区间。
本实施例中,预先确定有脉冲宽度区间,且各脉冲宽度区间与各分阈值区间相对应,例如,主阈值区间V3~V4内具有分阈值区间V32~V33,则可获取幅值为V32的脉冲超出主阈值V3的脉冲宽度W32以及幅值为V33的脉冲超出主阈值V3的脉冲宽度W33,则主阈值区间V3~V4内的分阈值区间V32~V33所对应的脉冲宽度区间则为W32~W33。依此类推,可以预先针对各个主阈值区间,确定主阈值区间内各分阈值区间对应的脉冲宽度区间。
当确定待测脉冲超出的最高主阈值对应的脉冲宽度后,即可查询预先确定的脉冲宽度区间,确定待测脉冲超出的最高主阈值对应的脉冲宽度落入了哪个脉冲宽度区间内。
步骤S600、根据脉冲宽度区间与最高主阈值所在主阈值区间内的分阈值区间的对应关系,以及阈值与能量的对应关系,确定待测脉冲的能量信息。
根据前述内容可知,预先形成有脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系,则当获取到待测脉冲超出最高主阈值的脉冲宽度所在的脉冲宽度区间后,即可确定待测脉冲的幅值落入了最高主阈值所在主阈值区间内的哪个分阈值区间内,而根据阈值与能量的对应关系可知,每个分阈值区间均对应着能量道址,因此,可确定待测脉冲的能量位于哪一个能量道址内,即得到形成能谱所需的待测脉冲的能量信息。
其中,步骤S600可以包括以下步骤:
步骤S610、根据脉冲宽度区间与最高主阈值所在主阈值区间内的分阈值区间的对应关系,确定待测脉冲的幅值所落入的分阈值区间。
步骤S620、根据分阈值区间与能量道址的对应关系,确定待测脉冲的幅值所落入的能量道址,其中,分阈值区间与能量道址的对应关系是根据阈值与能量的对应关系得到。
其中,最高主阈值所在主阈值区间可以是以最高主阈值为下限值的主阈值区间。回到前述示例,例如,待测脉冲越过的最高主阈值为V3,则最高主阈值所在主阈值区间即为以V3为下限值的主阈值区间V3~V4。
本实施例提供的闪烁脉冲的能量获取方法,预设多个主阈值,并由主阈值划分形成多个主阈值区间,在每个主阈值区间内预设多个分阈值,并由分阈值将主阈值区间划分形成多个分阈值区间,在对待测脉冲采样时,确定待测脉冲越过的最高主阈值以及越过最高主阈值的时间信息,可确定待测脉冲的幅值落入的主阈值区间,进一步地,根据越过最高主阈值的时间信息可确定出待测脉冲超出最高主阈值的脉冲宽度,进而确定其脉冲宽度落入的脉冲宽度区间,再根据预先确定的脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系,即可确定待测脉冲的幅值落入的分阈值区间,再根据阈值与能量的对应关系,即可确定待测脉冲的能量信息。比如在石油测井应用中,由于中子与地层元素作用后会产生大量能量不同的伽马射线,不同元素与中子作用产生的伽马射线的能量通常不同,通过本申请实施例的能量获取方法可以精准的统计不同能量段内的伽马射线数量,即描绘能谱的过程,然后通过能谱可以方便的确定地层元素的类型,比如H元素丰富或者O元素丰富,从而判断地层储藏的为石油、天然气还是水资源等。
本申请提供的闪烁脉冲的能量获取方法,无需通过求解方程组获得函数曲线的方式对脉冲波形进行拟合,而是直接通过查表的方式即可获得脉冲的能量信息,简化了脉冲能量的获取过程,节省了硬件资源,无需复杂的计算,降低了芯片功耗,当应用于高温环境中时,能够显著提高芯片对于高温的耐受能力。
另外,在现有的脉冲采样过程中,利用不同的主阈值进行采样时,不同主阈值对应的采样通道占用硬件芯片上的不同引脚,脉冲信号在输入的过程中通过不同的线路进入不同的引脚,由此难免会造成脉冲信号会经过不同的延时后进入不同主阈值对应的采样通道,会造成TDC得到的时间不准确,进而影响对脉冲波形的拟合,最终使能量信息不准确。而在本申请中,无需对脉冲波形拟合即可获取能量信息,且在采样时仅需利用脉冲在下降沿越过主阈值的时间值减去脉冲在上升沿越过主阈值的时间值所得的相对时间间隔,即使不同采样通道具有不同的延时也不会影响该相对时间间隔的计算,因此可避免延时对能量信息获取的干扰。
参照图3,在其中一个实施例中,本实施例提供的能量获取方法还包括以下获取脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系的步骤:
步骤S111、根据阈值与能量的对应关系,确定分阈值区间两端分阈值对应的能量。
根据预先确定的阈值与能量的对应关系,可以确定阈值所对应的能量,即可以分别获取得到每个主阈值区间内的各分阈值区间两端的分阈值所对应的能量。
步骤S112、获取能量与分阈值区间两端分阈值对应的能量相对应的已知脉冲。
在实际应用中,可以采集到大量的已知脉冲,已知脉冲的能量值均为已知,由此可从中筛选出具有目标能量的已知脉冲,目标能量即为分阈值区间两端分阈值对应的能量。由此,针对各分阈值区间两端的分阈值,均可获取对应能量的已知脉冲。
步骤S113、当已知脉冲超出分阈值区间所在的主阈值区间的下限值时,确定该主阈值区间的下限值对应的脉冲宽度,以建立脉冲宽度与分阈值的对应关系。
当确定了对应能量的已知脉冲后,即可通过MVT数字化方法分别对各已知脉冲进行采样,以得到各分阈值对应的脉冲宽度。
为了更清楚地描述本步骤,回到前述示例进行进一步说明:
假设主阈值区间V3~V4内具有分阈值区间V32~V33,分阈值区间端部的分阈值V32对应的能量为E32,分阈值区间端部的分阈值V33对应的能量为E33,则从大量采集到的已知脉冲中筛选出能量分别为E32和E33的已知脉冲,并采用MVT数字化方法分别对两个已知脉冲进行采样,进而得到已知脉冲在上升阶段越过主阈值V3的时间以及在下降阶段越过主阈值V3的时间,根据两者的时间间隔得到脉冲宽度,即,当能量为E32的已知脉冲超出分阈值区间V32~V33的主阈值区间V3~V4的下限值V3时,确定主阈值V3对应脉冲宽度W32,由于能量E32对应着分阈值V32,则分阈值V32与脉冲宽度W32为对应关系,同理,分阈值V33与脉冲宽度W33为对应关系。依此类推,通过上述方法可以分别获取各个分阈值区间两端的分阈值与脉冲宽度的对应关系。
步骤S114、根据脉冲宽度与分阈值的对应关系,确定脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系。
当确定了脉冲宽度与分阈值的对应关系后,即可确定脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系。例如,确定了分阈值区间V32~V33端部的分阈值V32对应的脉冲宽度为W32,分阈值V33对应的脉冲宽度为W33,则可确定分阈值区间V32~V33对应的脉冲宽度区间为W32~W33。
参照图4,作为替换实施例,本实施例中,获取脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系的步骤可以包括:
步骤S115、利用仿真软件设定待测脉冲的幅值分别为分阈值区间两端的分阈值。
利用仿真软件将待测脉冲的幅值分别设置为各分阈值区间两端的分阈值时,由于阈值和能量是对应关系,即可得到具有对应于各分阈值的能量的脉冲。其中,仿真软件可以选用MATLAB等。
步骤S116、当不同幅值的待测脉冲越过分阈值区间所在的主阈值区间的下限值时,采样获取该下限值对应的脉冲宽度,以建立脉冲宽度与分阈值的对应关系。
在确定了具有各分阈值所对应的能量的脉冲后,即可分别对各脉冲进行采样,以获取各脉冲越过分阈值所在主阈值区间的下限值对应的脉冲宽度。仍以主阈值区间V3~V4内的分阈值区间V32~V33为例,将待测脉冲的幅值分别设置为V32和V33,即可得到两个幅值为V32和V33的脉冲,对幅值为V32的脉冲进行采样,当该脉冲超出分阈值V32所在主阈值区间V3~V4的下限值V3时,可以获得该下限值V3对应的脉冲宽度W32,同理对幅值为V33的脉冲进行采样,可以获得该脉冲超出V3的脉冲宽度W33,由此可确定V32与W32的对应关系以及V33与W33的对应关系。依此类推,针对各主阈值区间内的各分阈值,均可通过上述方式获取各分阈值所对应的脉冲宽度。
步骤S117、根据脉冲宽度与分阈值的对应关系,确定脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系。
当确定了脉冲宽度与分阈值的对应关系后,即可确定脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系。例如,确定了分阈值区间V32~V33端部的分阈值V32对应的脉冲宽度为W32,分阈值V33对应的脉冲宽度为W33,则可确定分阈值区间V32~V33对应的脉冲宽度区间为W32~W33。
参照图5,在其中一个实施例中,本实施例提供的能量获取方法还包括获取阈值和能量的对应关系的步骤:
步骤S121、采集预设数量的脉冲,并获取各脉冲的幅值。
步骤S122、对各脉冲进行积分,获取各脉冲的能量。
步骤S123、获取脉冲的幅值与能量的对应关系,脉冲的幅值与预设的阈值属性相同。
即,脉冲的幅值与脉冲的能量之间的对应关系可以通过先验信息获得,即可以采集大量脉冲,其中,脉冲的数量可以根据实际需求而定,在采集到大量脉冲后,即可通过示波器等电子测量设备获得其幅值信息,通过对各脉冲进行积分可获取脉冲的能量,由此可形成脉冲的幅值与能量的对应关系,该对应关系可以是脉冲的幅值与能量的对应计算公式,也可以是脉冲的幅值与能量的对应查找表,本实施例对脉冲的幅值与能量的对应关系的表达形式不做限制。
本实施例中,脉冲的幅值往往为电压值,则预设的阈值也对应为电压阈值,即脉冲的幅值与预设的阈值属性相同。
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闪烁脉冲的能量获取方法的闪烁脉冲的能量获取装置。该闪烁脉冲的能量获取装置所提供的解决问题的实现方案与上述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闪烁脉冲的能量获取装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于闪烁脉冲的能量获取方法的限定,在此不再赘述。
参照图6,本实施例提供的闪烁脉冲的能量获取装置包括阈值设定模块200、第一确定模块300、第二确定模块400、第三确定模块500以及能量确定模块600。
其中:
阈值设定模块200用于预设多个主阈值和多个分阈值,并形成由各主阈值划分出的多个主阈值区间,以及各主阈值区间内由各分阈值划分出的多个分阈值区间;
第一确定模块300用于确定待测脉冲越过的最高主阈值,以及越过最高主阈值的时间信息;
第二确定模块400用于根据待测脉冲越过最高主阈值的时间信息,确定待测脉冲超出的最高主阈值对应的脉冲宽度;
第三确定模块500用于确定待测脉冲超出的最高主阈值对应的脉冲宽度所在的脉冲宽度区间;
能量确定模块600用于根据脉冲宽度区间与最高主阈值所在主阈值区间内的分阈值区间的对应关系,以及阈值与能量的对应关系,确定待测脉冲信号的能量信息。
本实施例提供的闪烁脉冲的能量获取装置,预设多个主阈值,并由主阈值划分形成多个主阈值区间,在每个主阈值区间内预设多个分阈值,并由分阈值将主阈值区间划分形成多个分阈值区间,在对待测脉冲采样时,确定待测脉冲越过的最高主阈值以及越过最高主阈值的时间信息,可确定待测脉冲的幅值落入的主阈值区间,进一步地,根据越过最高主阈值的时间信息可确定出待测脉冲超出的最高主阈值对应的脉冲宽度,进而确定其脉冲宽度落入的脉冲宽度区间,再根据预先确定的脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系,即可确定待测脉冲的幅值落入的分阈值区间,再根据阈值与能量的对应关系,即可确定待测脉冲的能量信息。由此无需通过求解方程组获得函数曲线的方式对脉冲波形进行拟合即可获得脉冲的能量信息,简化了脉冲能量的获取过程,节省了硬件资源,无需复杂的计算,降低了芯片功耗,当应用于高温环境中时,能够显著提高芯片对于高温的耐受能力。
在其中一个实施例中,主阈值和分阈值均对应脉冲能量,各主阈值区间对应各能量段,各分阈值区间对应各能量道址。
在其中一个实施例中,各能量段内能量道址的数量相同或者不同。
在其中一个实施例中,为确定待测脉冲越过的最高主阈值以及越过最高主阈值的时间信息,第一确定模块300配置为:确定待测脉冲在上升阶段越过最高主阈值的第一时间值,以及待测脉冲在下降阶段越过最高主阈值的第二时间值。
在其中一个实施例中,第二确定模块400配置为将第二时间值与第一时间值之间的时间间隔作为待测脉冲超出的最高主阈值对应的脉冲宽度为。
在其中一个实施例中,为确定待测脉冲的能量信息,能量确定模块600配置为:根据脉冲宽度区间与最高主阈值所在主阈值区间内的分阈值区间的对应关系,确定待测脉冲的幅值所落入的分阈值区间;根据分阈值区间与能量道址的对应关系,确定待测脉冲的幅值所落入的能量道址,其中,分阈值区间与能量道址的对应关系是根据阈值与能量的对应关系得到。
在其中一个实施例中,能量确定模块600配置为将最高主阈值为下限值的主阈值区间设定为最高主阈值所在主阈值区间。
在其中一个实施例中,本实施例提供的闪烁脉冲的能量获取装置还包括第一获取模块,第一获取模块配置为:根据阈值与能量的对应关系,确定分阈值区间两端分阈值对应的能量;获取能量与分阈值区间两端分阈值对应的能量相对应的已知脉冲;当已知脉冲超出分阈值区间所在主阈值区间的下限值时,确定该下限值对应的脉冲宽度,以建立脉冲宽度与分阈值的对应关系;根据脉冲宽度与分阈值的对应关系,确定脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系。
在其中一个实施例中,本实施例提供的闪烁脉冲的能量获取装置还包括第一获取模块,第一获取模块配置为:利用仿真软件设定待测脉冲的幅值分别为分阈值区间两端的分阈值;当不同幅值的待测脉冲越过分阈值区间所在主阈值区间的下限值时,采样获取该下限值对应的脉冲宽度,以建立脉冲宽度与分阈值的对应关系;根据脉冲宽度与分阈值的对应关系,确定脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系。
在其中一个实施例中,本实施例提供的闪烁脉冲的能量获取装置还包括第二获取模块,第二获取模块配置为:采集预设数量的脉冲,并获取各脉冲的幅值;对各脉冲进行积分,获取各脉冲的能量;获取脉冲的幅值与能量的对应关系,脉冲的幅值与预设的阈值属性相同。
上述闪烁脉冲的能量获取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电子设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于电子设备中的存储器中,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,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闪烁脉冲的能量获取方法。
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)
1.一种闪烁脉冲的能量获取方法,其特征在于,所述能量获取方法包括:
预设多个主阈值和多个分阈值,并形成由各主阈值划分出的多个主阈值区间,以及各主阈值区间内由各分阈值划分出的多个分阈值区间;
确定待测脉冲越过的最高主阈值,以及越过所述最高主阈值的时间信息;
根据所述待测脉冲越过所述最高主阈值的时间信息,确定所述待测脉冲超出的所述最高主阈值对应的脉冲宽度;
确定所述待测脉冲超出的所述最高主阈值对应的脉冲宽度所在的脉冲宽度区间;
根据所述脉冲宽度区间与所述最高主阈值所在主阈值区间内的分阈值区间的对应关系,以及阈值与能量的对应关系,确定所述待测脉冲的能量信息。
2.根据权利要求1所述的闪烁脉冲的能量获取方法,其特征在于,所述主阈值和所述分阈值均对应脉冲能量,各所述主阈值区间对应各能量段,各所述分阈值区间对应各能量道址。
3.根据权利要求2所述的闪烁脉冲的能量获取方法,其特征在于,各能量段内能量道址的数量相同或者不同。
4.根据权利要求1所述的闪烁脉冲的能量获取方法,其特征在于,所述确定待测脉冲越过最高主阈值的时间信息的步骤包括:
确定所述待测脉冲在上升阶段越过所述最高主阈值的第一时间值,以及所述待测脉冲在下降阶段越过所述最高主阈值的第二时间值。
5.根据权利要求4所述的闪烁脉冲的能量获取方法,其特征在于,所述待测脉冲超出的所述最高主阈值对应的脉冲宽度为所述第二时间值与所述第一时间值之间的时间间隔。
6.根据权利要求2所述的闪烁脉冲的能量获取方法,其特征在于,所述根据所述脉冲宽度区间与所述最高主阈值所在主阈值区间内的分阈值区间的对应关系,以及阈值与能量的对应关系,确定所述待测脉冲的能量信息的步骤包括:
根据所述脉冲宽度区间与所述最高主阈值所在主阈值区间内的分阈值区间的对应关系,确定所述待测脉冲的幅值所落入的分阈值区间;
根据分阈值区间与能量道址的对应关系,确定所述待测脉冲的幅值所落入的能量道址,其中,分阈值区间与能量道址的对应关系是根据阈值与能量的对应关系得到。
7.根据权利要求1所述的闪烁脉冲的能量获取方法,其特征在于,所述最高主阈值所在主阈值区间为以所述最高主阈值为下限值的主阈值区间。
8.根据权利要求1所述的闪烁脉冲的能量获取方法,其特征在于,所述能量获取方法还包括获取所述脉冲宽度区间与所述分阈值区间的对应关系的步骤:
根据阈值与能量的对应关系,确定所述分阈值区间两端分阈值对应的能量;
获取能量与所述分阈值区间两端分阈值对应的能量相对应的已知脉冲;
当所述已知脉冲超出所述分阈值区间所在主阈值区间的下限值时,确定所述下限值对应的脉冲宽度,以建立脉冲宽度与分阈值的对应关系;
根据脉冲宽度与分阈值的对应关系,确定脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系。
9.根据权利要求1所述的闪烁脉冲的能量获取方法,其特征在于,所述能量获取方法还包括获取所述脉冲宽度区间与所述分阈值区间的对应关系的步骤:
利用仿真软件设定所述待测脉冲的幅值分别为分阈值区间两端的分阈值;
当不同幅值的待测脉冲越过分阈值区间所在主阈值区间的下限值时,采样获取所述下限值对应的脉冲宽度,以建立脉冲宽度与分阈值的对应关系;
根据脉冲宽度与分阈值的对应关系,确定脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系。
10.根据权利要求1所述的闪烁脉冲的能量获取方法,其特征在于,所述能量获取方法还包括获取阈值和能量的对应关系的步骤:
采集预设数量的脉冲,并获取各所述脉冲的幅值;
对各所述脉冲进行积分,获取各所述脉冲的能量;
获取脉冲的幅值与能量的对应关系,所述脉冲的幅值与预设的阈值属性相同。
11.一种闪烁脉冲的能量获取装置,其特征在于,所述能量获取装置包括:
阈值设定模块,用于预设多个主阈值和多个分阈值,并形成由各主阈值划分出的多个主阈值区间,以及各主阈值区间内由各分阈值划分出的多个分阈值区间;
第一确定模块,用于确定待测脉冲越过的最高主阈值,以及越过所述最高主阈值的时间信息;
第二确定模块,用于根据所述待测脉冲越过所述最高主阈值的时间信息,确定所述待测脉冲超出的所述最高主阈值对应的脉冲宽度;
第三确定模块,用于确定所述待测脉冲超出的所述最高主阈值对应的脉冲宽度所在的脉冲宽度区间;
能量确定模块,用于根据所述脉冲宽度区间与所述最高主阈值所在主阈值区间内的分阈值区间的对应关系,以及阈值与能量的对应关系,确定所述待测脉冲的能量信息。
12.根据权利要求11所述的闪烁脉冲的能量获取装置,其特征在于,所述主阈值和所述分阈值均对应脉冲能量,各所述主阈值区间对应各能量段,各所述分阈值区间对应各能量道址。
13.根据权利要求12所述的闪烁脉冲的能量获取装置,其特征在于,各能量段内能量道址的数量相同或者不同。
14.根据权利要求11所述的闪烁脉冲的能量获取装置,其特征在于,为确定待测脉冲越过的最高主阈值以及越过所述最高主阈值的时间信息,所述第一确定模块配置为:
确定所述待测脉冲在上升阶段越过所述最高主阈值的第一时间值,以及所述待测脉冲在下降阶段越过所述最高主阈值的第二时间值。
15.根据权利要求14所述的闪烁脉冲的能量获取装置,其特征在于,所述第二确定模块配置为将所述第二时间值与所述第一时间值之间的时间间隔作为所述待测脉冲超出的所述最高主阈值对应的脉冲宽度。
16.根据权利要求12所述的闪烁脉冲的能量获取装置,其特征在于,为确定所述待测脉冲的能量信息,所述能量确定模块配置为:
根据所述脉冲宽度区间与所述最高主阈值所在主阈值区间内的分阈值区间的对应关系,确定所述待测脉冲的幅值所落入的分阈值区间;
根据分阈值区间与能量道址的对应关系,确定所述待测脉冲的幅值所落入的能量道址,其中,分阈值区间与能量道址的对应关系是根据阈值与能量的对应关系得到。
17.根据权利要求11所述的闪烁脉冲的能量获取装置,其特征在于,所述能量确定模块配置为将所述最高主阈值为下限值的主阈值区间设定为所述最高主阈值所在主阈值区间。
18.根据权利要求11所述的闪烁脉冲的能量获取装置,其特征在于,所述能量获取装置还包括第一获取模块,所述第一获取模块配置为:
根据阈值与能量的对应关系,确定所述分阈值区间两端分阈值对应的能量;
获取能量与所述分阈值区间两端分阈值对应的能量相对应的已知脉冲;
当所述已知脉冲超出所述分阈值区间所在主阈值区间的下限值时,确定所述下限值对应的脉冲宽度,以建立脉冲宽度与分阈值的对应关系;
根据脉冲宽度与分阈值的对应关系,确定脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系。
19.根据权利要求11所述的闪烁脉冲的能量获取装置,其特征在于,所述能量获取装置还包括第一获取模块,所述第一获取模块配置为:
利用仿真软件设定所述待测脉冲的幅值分别为分阈值区间两端的分阈值;
当不同幅值的待测脉冲越过分阈值区间所在主阈值区间的下限值时,采样获取所述下限值对应的脉冲宽度,以建立脉冲宽度与分阈值的对应关系;
根据脉冲宽度与分阈值的对应关系,确定脉冲宽度区间与分阈值区间的对应关系。
20.根据权利要求11所述的闪烁脉冲的能量获取装置,其特征在于,所述能量获取装置还包括第二获取模块,所述第二获取模块配置为:
采集预设数量的脉冲,并获取各所述脉冲的幅值;
对各所述脉冲进行积分,获取各所述脉冲的能量;
获取脉冲的幅值与能量的对应关系,所述脉冲的幅值与预设的阈值属性相同。
21.一种电子设备,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中任一项所述的闪烁脉冲的能量获取方法的步骤。
22.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求11-20中任一项所述的闪烁脉冲的能量获取装置。
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中任一项所述的闪烁脉冲的能量获取方法的步骤。
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CN202211628381.9A CN115980815A (zh) | 2022-12-17 | 2022-12-17 | 闪烁脉冲的能量获取方法、装置、电子设备及存储介质 |
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CN117235436B (zh) * | 2023-11-16 | 2024-03-22 | 苏州瑞派宁科技有限公司 | 脉冲数字化方法、校正方法、装置、电子设备及存储介质 |
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