CN116299629A - 闪烁脉冲的处理方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种闪烁脉冲的处理方法、装置、设备及存储介质。所述处理方法包括:对闪烁脉冲进行多阈值采样,获取采样数据;获取闪烁脉冲对应的目标函数模型的一个或以上待确定参数与一个或以上中间参数之间的对应关系;基于时间基准数据,对所述采样数据中包括的闪烁脉冲首次越过采样阈值的首次采样时间进行基准变换,获取目标时间;对所述目标时间进行数据压缩,获取目标压缩时间;传输所述目标压缩时间、所述中间参数以及所述对应关系至外部设备。本申请可以对原始采样数据进行处理实现数据压缩后再进行传输,可以降低数据传输网络的负载,并减轻服务器的计算资源消耗。
Description
技术领域
本申请涉及数据处理领域,特别是涉及一种闪烁脉冲的处理方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
正电子发射断层计算机成像(PET)应用中,伽马射线会被闪烁晶体转换为可见光信号,该可见光信号进一步被光电转换器件转换为闪烁脉冲信号,然后通过对闪烁脉冲信号进行采样和处理可以获得一系列应用图像或能谱信息。其中,闪烁脉冲的采样和对采样数据的处理是两个非常关键的过程。高质量采样可以为后续处理过程提供精确的原始数据,而快速、高效且稳定的处理过程则是最终结果优秀呈现的保证。
目前,在对闪烁脉冲完成采样后,采样数据将会打包从探测设备通过网络发送至处理设备,例如服务器。服务器再对接收到的采样数据进行处理以获取相关的能量信息。但一般而言,采样数据的量是非常大的。例如,在PET扫描过程中,探测设备持续的探测到大量的闪烁脉冲并输出采样数据。尽管在数据传输过程中采取了压缩方法,但仍然需要占用大量的带宽进行数据传输。服务器在接收到采样数据后也需要消耗大量的计算资源进行输出处理。这不可避免的增加了网络传输的负载,影响服务器处理器的计算能力。
发明内容
本申请实施例所要解决的技术问题在于,如何降低脉冲采样过程中数据传输的网络传输负载,并减轻服务器的计算资源消耗。
为了解决上述问题,本申请公开一种闪烁脉冲的处理方法、装置、设备及存储介质。
根据本申请的第一个方面,提供了一种闪烁脉冲的处理方法。所述处理方法包括:对闪烁脉冲进行多阈值采样,获取采样数据;获取闪烁脉冲对应的目标函数模型的一个或以上待确定参数与一个或以上中间参数之间的对应关系;其中,所述中间参数基于所述采样数据转换;基于时间基准数据,对所述采样数据中包括的闪烁脉冲首次越过采样阈值的首次采样时间进行基准变换,获取目标时间;对所述目标时间进行数据压缩,获取目标压缩时间;传输所述目标压缩时间、所述中间参数以及所述对应关系至外部设备,以便于所述外部设备基于所述中间参数利用所述对应关系确定所述目标函数模型的待确定参数,以及基于参数确定目标函数模型以及所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲的能量信息和/或时间信息。
根据本申请的一些实施例,获取闪烁脉冲对应的目标函数模型,包括:获取原始函数模型,所述原始函数模型符合高斯函数;对所述原始函数模型进行归一化处理,获取所述目标函数模型。
根据本申请的一些实施例,所述获取待确定参数与中间参数之间的对应关系,包括:对所述目标函数模型执行数学处理操作,以确定所述对应关系以及所述中间参数与所述采样数据之间的转换关系;其中,所述数学处理操作至少包括取对数、参数变换、求导以及矩阵化。
根据本申请的一些实施例,所述闪烁脉冲为基于首次越过采样阈值的首次采样时间按序排列的多个闪烁脉冲中的一个,对应一个时间事件和一个能量事件,所述时间基准数据包括首个时间事件对应的首次触发时间;所述获取目标时间,包括:指定所述首次采样时间与所述首次触发时间之间的第一时间差作为所述目标时间。
根据本申请的一些实施例,所述目标时间包括第一时间组成和第二时间组成,所述对所述目标时间进行数据压缩包括对所述第一时间组成进行数据压缩,包括:获取在排序上在先闪烁脉冲对应的在先目标时间的在先第一时间组成;指定所述第一时间组成与所述在先第一时间组成之间的第二时间差,作为压缩后的第一时间组成;其中,用以容纳压缩后的第一时间组成的字节的字节数目小于用以容纳所述第一时间组成的字节的字节数目。
根据本申请的一些实施例,所述目标时间包括第一时间组成和第二时间组成,所述对所述目标时间进行数据压缩包括对所述第一时间组成进行数据压缩,包括:确定所述第一时间组成与预定字节长度对应的时间位宽或所述时间位宽的整数倍之间的大小;若所述第一时间组成小于所述时间位宽,利用所述预定字节长度容纳所述第一时间组成;若所述第一时间组成大于所述时间位宽或所述时间位宽的整数倍,确定所述第一时间组成与所述时间位宽或所述时间位宽的整数倍之间的第三时间差作为压缩后的第一时间组成,并利用所述预定字节长度容纳压缩后的第一时间组成。
根据本申请的一些实施例,所述目标时间包括第一时间组成和第二时间组成,所述对所述目标时间进行数据压缩包括对所述第一时间组成进行数据压缩,包括:确定所述第一时间组成与在先第一时间组成对应的字节的差异,所述在先第一时间组成在排序上对应在先闪烁脉冲的在先目标时间;基于所述差异,对所述第一时间组成进行数据压缩。
根据本申请的一些实施例,所述字节以按序排列的多个字节数表示;所述确定所述差异,包括:按序比较所述第一时间组成与所述在先第一时间组成对应的字节数是否相同;若相同,去除所述第一时间组成对应的排序在前的字节数;若不同,停止比较并保留所述第一时间组成对应的当前字节数与后续字节数,并作为所述差异。
根据本申请的一些实施例,基于所述差异,对所述第一时间组成进行数据压缩,包括:指定所述差异表示压缩后的第一时间组成。
根据本申请的第二个方面,提供了一种闪烁脉冲的处理方法。所述处理方法包括:获取闪烁脉冲对应的目标函数模型的一个或以上待确定参数与一个或以上中间参数之间的对应关系,以及所述中间参数;获取对应于闪烁脉冲首次越过采样阈值的首次采样时间的目标压缩时间;基于所述中间参数以及所述对应关系确定所述待确定参数,以基于参数确定的目标函数模型确定所述闪烁脉冲是否对应真实单事件;若是,基于所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲对应的目标时间,并基于所述目标时间确定所述真实单事件的时间信息。
根据本申请的一些实施例,获取闪烁脉冲对应的目标函数模型,包括:获取原始函数模型,所述原始函数模型符合高斯函数;对所述原始函数模型进行归一化处理,获取所述目标函数模型。
根据本申请的一些实施例,基于参数确定的目标函数模型确定所述闪烁脉冲是否对应真实单事件,包括:对参数确定的目标函数模型进行积分,确定所述闪烁脉冲的能量值;确定所述能量值是否处于预设能量范围内;若是,确定所述闪烁脉冲对应真实单事件。
根据本申请的一些实施例,所述闪烁脉冲为基于首次越过采样阈值的首次采样时间按序排列的多个闪烁脉冲中的一个,所述目标压缩时间基于对闪烁脉冲对应的目标时间进行数据压缩后获得;其中,所述目标时间包括第一时间组成和第二时间组成,对所述目标时间的第一时间组成进行数据压缩获取的压缩后的第一时间组成结合所述第二时间组成构成所述目标压缩时间。
根据本申请的一些实施例,所述基于所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲对应的目标时间,包括:获取在排序上在先闪烁脉冲对应的在先目标时间的在先第一时间组成;指定所述在先第一时间组成与压缩后的第一时间组成之和作为所述第一时间组成。
根据本申请的一些实施例,所述基于所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲对应的目标时间,包括:获取所述第一时间组成与预定字节长度对应的时间位宽之间的倍数关系;基于所述时间位宽、所述倍数关系以及压缩后的第一时间组成,确定所述第一时间组成。
根据本申请的一些实施例,所述基于所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲对应的目标时间,包括:获取在先目标时间的在先第一时间组成对应的字节的多个字节数,所述在先第一时间组成在排序上对应在先闪烁脉冲的在先目标时间;基于所述在先第一时间组成对应的字节的多个字节数,以及压缩后的第一时间组成,确定所述第一时间组成。
根据本申请的第三个方面,提供一种闪烁脉冲的处理装置。所述处理装置包括:采样模块,配置为对闪烁脉冲进行多阈值采样,获取采样数据;第一获取模块,配置为获取闪烁脉冲对应的目标函数模型的一个或以上待确定参数与一个或以上中间参数之间的对应关系;其中,所述中间参数基于所述采样数据转换;转换模块,配置为基于时间基准数据,对所述采样数据中包括的闪烁脉冲首次越过采样阈值的首次采样时间进行基准变换,获取目标时间;压缩模块,配置为对所述目标时间进行数据压缩,获取目标压缩时间;传输模块,配置为传输所述目标压缩时间、所述中间参数以及所述对应关系至外部设备,以便于所述外部设备基于所述中间参数利用所述对应关系确定所述目标函数模型的待确定参数,以及基于参数确定目标函数模型以及所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲的能量信息和/或时间信息。
根据本申请的一些实施例,所述第一获取模块配置为获取闪烁脉冲对应的目标函数模型,包括:获取原始函数模型,所述原始函数模型符合高斯函数;对所述原始函数模型进行归一化处理,获取所述目标函数模型。
根据本申请的一些实施例,为获取待确定参数与中间参数之间的对应关系,所述第一获取模块配置为:对所述目标函数模型执行数学处理操作,以确定所述对应关系以及所述中间参数与所述采样数据之间的转换关系;其中,所述数学处理操作至少包括取对数、参数变换、求导以及矩阵化。
根据本申请的一些实施例,所述闪烁脉冲为基于首次越过采样阈值的首次采样时间按序排列的多个闪烁脉冲中的一个,对应一个时间事件和一个能量事件,所述时间基准数据包括首个时间事件对应的首次触发时间;为获取目标时间,所述确定模块配置为:指定所述首次采样时间与所述首次触发时间之间的第一时间差作为所述目标时间。
根据本申请的一些实施例,所述目标时间包括第一时间组成和第二时间组成,为对所述目标时间进行数据压缩包括对所述第一时间组成进行数据压缩,所述压缩模块配置为:获取在排序上在先闪烁脉冲对应的在先目标时间的在先第一时间组成;指定所述第一时间组成与所述在先第一时间组成之间的第二时间差,作为压缩后的第一时间组成;其中,用以容纳压缩后的第一时间组成的字节的字节数目小于用以容纳所述第一时间组成的字节的字节数目。
根据本申请的一些实施例,所述目标时间包括第一时间组成和第二时间组成,为对所述目标时间进行数据压缩包括对所述第一时间组成进行数据压缩,所述压缩模块配置为:确定所述第一时间组成与预定字节长度对应的时间位宽或所述时间位宽的整数倍之间的大小;若所述第一时间组成小于所述时间位宽,利用所述预定字节长度容纳所述第一时间组成;若所述第一时间组成大于所述时间位宽或所述时间位宽的整数倍,确定所述第一时间组成与所述时间位宽或所述时间位宽的整数倍之间的第三时间差作为压缩后的第一时间组成,并利用所述预定字节长度容纳压缩后的第一时间组成。
根据本申请的一些实施例,所述目标时间包括第一时间组成和第二时间组成,为对所述目标时间进行数据压缩包括对所述第一时间组成进行数据压缩,所述压缩模块配置为:确定所述第一时间组成与在先目标时间的在先第一时间组成对应的字节的差异,所述在先第一时间组成在排序上对应在先闪烁脉冲的在先目标时间;基于所述差异,对所述第一时间组成进行数据压缩。
根据本申请的一些实施例,所述字节以按序排列的多个字节数表示;为确定所述差异,所述压缩模块配置为:按序比较所述第一时间组成与所述在先第一时间组成对应的字节数是否相同;若相同,去除所述第一时间组成对应的排序在前的字节数;若不同,停止比较并保留所述第一时间组成对应的当前字节数与后续字节数,并作为所述差异。
根据本申请的一些实施例,为基于所述差异,对所述第一时间组成进行数据压缩,所述压缩模块配置为:指定所述差异表示压缩后的第一时间组成。
根据本申请的第四个方面,提供一种闪烁脉冲的处理装置。所述处理装置包括:第二获取模块,配置为获取闪烁脉冲对应的目标函数模型的一个或以上待确定参数与一个或以上中间参数之间的对应关系,以及所述中间参数;第三获取模块,配置为获取对应于闪烁脉冲首次越过采样阈值的首次采样时间的目标压缩时间;判定模块,配置为基于所述中间参数以及所述对应关系确定所述待确定参数,以基于参数确定的目标函数模型确定所述闪烁脉冲是否对应真实单事件;确定模块,配置为当所述闪烁脉冲对应真实单事件时,基于所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲对应的目标时间,并基于所述目标时间确定所述真实单事件的时间信息。
根据本申请的一些实施例,所述第二获取模块配置为获取闪烁脉冲对应的目标函数模型,包括:获取原始函数模型,所述原始函数模型符合高斯函数;对所述原始函数模型进行归一化处理,获取所述目标函数模型。
根据本申请的一些实施例,为基于参数确定的目标函数模型确定所述闪烁脉冲是否对应真实单事件,所述确定模块配置为:对参数确定的目标函数模型进行积分,确定所述闪烁脉冲的能量值;确定所述能量值是否处于预设能量范围内;若是,确定所述闪烁脉冲对应真实单事件。
根据本申请的一些实施例,所述闪烁脉冲为基于首次越过采样阈值的首次采样时间按序排列的多个闪烁脉冲中的一个,所述目标压缩时间基于对闪烁脉冲对应的目标时间进行数据压缩后获得;其中,所述目标时间包括第一时间组成和第二时间组成,对所述目标时间的第一时间组成进行数据压缩获取的压缩后的第一时间组成结合所述第二时间组成构成所述目标压缩时间。
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根据本申请的一些实施例,为基于所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲对应的目标时间,所述确定模块配置为:获取先第一时间组成对应的字节的多个字节数,所述在先第一时间组成在排序上对应在先闪烁脉冲的在先目标时间;基于所述在先第一时间组成对应的字节的多个字节数,以及压缩后的第一时间组成,确定所述第一时间组成。
根据本申请的第五个方面,提供一种处理设备。所述处理设备包括存储器、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方法的步骤。
根据本申请的第六个方面,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方法的步骤。
本申请所披露的闪烁脉冲的处理方法,可以对原始采样数据进行处理实现数据量大小的压缩后再进行传输,可以降低数据传输的网络传输负载,并减轻服务器的计算资源消耗。
附图说明
本申请将以示例性实施例的方式进一步说明,这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的,在这些实施例中,相同的编号表示相同的结构,其中:
图1是根据本申请一些实施例所示的闪烁脉冲的处理方法的示例性流程图;
图2是根据本申请一些实施例所示的另一种闪烁脉冲的处理方法的示例性流程图;
图3是根据本申请的一些实施例所示的闪烁脉冲波形的示例性示意图;
图4是根据本申请的一些实施例所示的闪烁脉冲的采样的示例性示意图;
图5是根据本申请的一些实施例所示的用于闪烁脉冲处理的数据处理系统的示例性模块图;
图6是根据本申请的一些实施例所示的用于闪烁脉冲采样的另一种数据处理系统的示例性模块图;
图7是根据本申请的一些实施例所示的用于闪烁脉冲处理的数据处理系统的示例性功能框图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接固定在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中的元件。本文所使用的术语“垂直”、“水平”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
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”或“和/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。
图1是根据本申请一些实施例所示的闪烁脉冲的处理方法的示例性流程图。在一些实施例中,闪烁脉冲的处理方法100可以由第一数据处理系统500执行。例如,闪烁脉冲的处理方法100可以以程序或指令的形式存储在存储装置(如第一数据处理系统500的自带存储单元或外接存储设备)中,所述程序或指令在被执行时,可以实现闪烁脉冲的处理方法100。如图1所示,闪烁脉冲的处理方法100可以包括以下步骤。
步骤110,对闪烁脉冲进行多阈值采样,获取采样数据。
在一些实施例中,所述闪烁脉冲可以通过辐射探测装置获取。所述辐射探测装置可以包括半导体探测器,例如,P-N结型半导体探测器、锂漂移型半导体探测器、高纯锗半导体探测器、锗锂半导体探测器、硅锂半导体探测器、硅微条半导体探测器、金属面垒型半导体探测器等。所述辐射探测装置还可以包括闪烁探测器。该闪烁探测器可以包括相互耦合的闪烁晶体以及光电转换器件。闪烁晶体(例如,BGO、PWO、LYSO:Ce、GAGG:Ce、NaI:TI、CsI:TI、LaBr3:Ce、BaF2等)用于将探测到的高能射线(比如伽马射线、中子射线等)转换为可见光信号,光电转换器件(例如,光电倍增管PMT、硅光电倍增管SiPM等)用于将可见光信号转换为电信号,该电信号通过与光电转换器件连接的电子学器件以闪烁脉冲的形式输出。
在一些实施例中,输出的闪烁脉冲可以进入到整形电路中进行整形。该整形电路可以对闪烁脉冲的波形进行变换,使其高度符合高斯函数的函数模型。例如,该整形电路可以包括加入了多级高斯整形电路比如大于4级的高斯整形电路的前置滤波放大电路。闪烁脉冲经过多次高斯整形后,其波形可以近似于高斯函数所描述的形状。如图3所示,图3是根据本申请一些实施例所示的闪烁脉冲波形的示例性示意图。闪烁脉冲300的形状符合高斯函数所描述的对称钟形形状。包括随时间推移脉冲幅值不断增大的上升沿,以及达到峰值后随时间推移脉冲幅值不断减小的下降沿。描述闪烁脉冲300的形状的函数模型则可以是如下式1所示的高斯函数模型:
其中,y表示闪烁脉冲的幅值,x表示闪烁脉冲的幅值对应的时间,a表示闪烁脉冲的最大幅度(也就是闪烁脉冲的峰值),b表示闪烁脉冲的对称轴(以时间表示),c表示标准差(也就是高斯RMS宽值)的倍。在一些实施例中,上述式1也可以被称为所述闪烁脉冲的原始函数模型。
示例性的多阈值采样,可以是预设多个采样阈值,通过预设的多个采样阈值与闪烁脉冲进行比较,以获取闪烁脉冲越过采样阈值时的时间,并与对应的采样阈值构成阈值-时间对,以形成所述采样数据。图4示出了根据本申请一些实施例所示的闪烁脉冲的采样的示例性示意图。为了说明方便,使用两个阈值进行示例描述。进行多阈值采样的工作器件可以包括比较器和数字转换器。比较器可以用于实现闪烁脉冲与采样阈值间的比较,在闪烁脉冲越过采样阀值的时刻输出状态变化信号。时间数字转换器可以用于对比较器输出的状态变化信号进行数字化时间采样数字化采样,获取闪烁脉冲越过采样阀值的时间。所得到的阈值-时间对构成了所述采样数据。如图4所示,随时间推移,闪烁脉冲的幅值是逐渐增大的。此时,比较器可以比较闪烁脉冲与采样阈值A1。当闪烁脉冲从下往上越过采样阈值A1时,比较器可以生成一个状态变化信号。时间数字转换器可以对该状态变化信息进行数字化时间采样,得到对应的跳变时间t1。随后,闪烁脉冲的幅值继续增大。比较器可以比较闪烁脉冲与采样阈值A2。当闪烁脉冲从下往上越过采样阈值A2时,比较器可以生成另一个状态变化信号。时间数字转换器可以对该状态变化信息进行数字化时间采样,得到对应的跳变时间t2。闪烁脉冲在达到峰值后将随时间变化逐渐减小。此时,比较器可以继续比较闪烁脉冲与采样阈值A2。当闪烁脉冲从上往下越过采样阈值A2时,比较器可以生成一个状态变化信号。时间数字转换器可以对该状态变化信息进行数字化时间采样,得到对应的跳变时间t3。闪烁脉冲的幅值继续减小的话,比较器会在闪烁脉冲从上往下越过采样阈值A1时生成一个状态变化信息。时间数字转换器可以对该状态变化信息进行数字化时间采样,得到对应的跳变时间t4。此时完成整个采样流程。在多阈值采样中,一个采样阈值可以对应有两个阈值-时间对。当所设置的采样阈值个数为n时,将得到包含有2n个阈值-时间对的采样数据。
在一些实施例中,实现闪烁脉冲的采样过程的工作器件也可以包括闪烁脉冲采集电路板。上述内容中提到的比较器以及时间数字转换器可以集成在所述闪烁脉冲采集电路板。所述闪烁脉冲采集电路板还可以包括其他元件。例如,用于设置阈值的数字模拟转换器(Digital-to-time Converter,DAC)、用于为时间数字转换器提供逻辑资源的芯片(例如,FPGA芯片,时间数字转换器可以利用FPGA内部的进位链来实现)等。由此,所述闪烁脉冲采集电路板也可以被称为芯片板。这些元件可以在所述闪烁脉冲采集电路板上电连接,实现数据传输。
应当理解的是,在实际采样中,脉冲波形并非如图4所示的平滑,而是会有较多的波动,实际表现为在图4所示的波形上下范围内波动上升或者波动下降。图4所示平滑波形出于说明方便的目的。因此,在实际采样过程中,在上升沿或者下降沿,波形可能在极短的时间内多次越过同一阈值,实际采样时可以以某一时间窗或者时间段内多次越过该阈值的平均时间作为越过该阈值的时间,这属于本领域技术人员根据本申请的启示容易实现的,在此不再赘述。
在一些实施例中,所述多个采样阈值之间的间隔可以是相等的。也就是说,所述多个采样阈值可以构成一个等差数列。以电压阈值为例,所述多个采样阈值之间的间隔可以是10mV、20mV、30mV等。所述多个采样阈值之间的间隔也可以是不相等的。例如,所述多个采样阈值可以构成一个公比为2的等比数列。
在一些实施例中,所述多个采样阈值可以基于经验数据和/或所述闪烁脉冲的先验信息确定。例如,以电脉冲为例,对于大量电脉冲的总结数据显示,其相关的噪音的峰值一般低于60mV。那么,所述多个采样阈值中的最低采样阈值可以被设置为60mV。又例如,所述闪烁脉冲的先验信息可以得到脉冲峰值的大小。此时,可以设置多个在闪烁脉冲的峰值内的多个采样阈值,以使每个采样阈值都能采集到相关数据。当然,所述多个采样阈值也可以不全部在闪烁脉冲的峰值内。例如,可以设置一定数量的采样阈值,以比较过程中闪烁脉冲实际越过的阈值数据为计算依据。以电压阈值为例,假定设置8个采样阈值分别为60mV、80mV,100mV,120mV,140mV,160mV,180mV,200mV。若闪烁脉冲的峰值较高(例如,220mV),那么闪烁脉冲可能越过较多的采样阈值比如全部8个阈值。若闪烁脉冲的峰值较低(例如,150mV),那么闪烁脉冲可能越过较少的采样阈值比如前5个阈值。
步骤120,获取闪烁脉冲对应的目标函数模型的一个或以上待确定参数与一个或以上中间参数之间的对应关系。
结合步骤110的描述,用于表征闪烁脉冲的脉冲波形的形状的高斯函数模型式1可以作为所述闪烁脉冲对应的原始函数模型。对原始函数模型进行归一化处理,可以获取所述目标函数模型。示例性的,由于对闪烁脉冲进行水平平移不会引起能量信息的变化,因此,针对式1,令X=x-b,Y=y,将闪烁脉冲的对称轴移动到Y轴。则式1可以被转换为如下所示的式2:
其中,Y表示闪烁脉冲的归一化幅值,X表示闪烁脉冲的归一化幅值对应的归一化时间。在一些实施例中,式2可以被确定为所述闪烁脉冲对应的目标函数模型,a和c可以是所述目标函数模型包括的一个或以上待确定参数。
在一些实施例中,为了确定所述待确定参数与所述中间参数之间的对应关系,所述目标函数模型可以被执行数据处理操作,包括取对数、参数变换、求导以及矩阵化等。
示例性的,表述所述目标函数模型的式2可以被取对数,获取如下所示的式3:
Z=k0+k2*X2 (4)
为了使所述目标函数模型的一个或以上待确定参数在被确定后,指示的曲线与所述闪烁脉冲的波形之间的误差最小,也就是可以使Z-(k0+k2*X2)的值最小。令R=Z-(k0+k2*X2),那么R2=[Z-(k0+k2*X2)]2。而所述目标函数模型的变量的来源则可以是对闪烁脉冲进行采样所得到的采样数据。例如,获取到某一时刻(或称为采样时刻)时闪烁脉冲的幅值。示例性的采样数据可以使用(xi,yi)表示,i=1,2,3,…,n。其中xi表示采样时刻,yi表示在采样时刻xi时闪烁脉冲对应的幅值。n则表示采样数据的份数,也可以认为是采样时刻的个数。同样的,对(xi,yi)执行时间归一化,令Xi=xi-b,Yi=yi,代入上述误差计算公式,可以得到如下所示的式5:
可以知道,当R2越趋近于0,则说明误差越小。令F=R2=0,并分别对k0和k2求导,可以得到如下所示的式6和式7:
对上述式6和式7进行整理,可以得到如下所示的式8和式9:
对上述式8和式9进行矩阵转换,可以得到如下所示的式10:
基于上述数据指定,式10可以转化为如下所示的式11:
对式11进行矩阵运算,可以得到如下所示的式12和式13:
n*k0+KK*k2=YY (12)
KK*k0+RR*k2=QQ (13)
对式12和式13组成方程组求解,可以得到如下所示的式14和式15:
可以知道的是,采样数据通常需要一个标准基准,例如时间基准的零时刻,用于指示采样的开始时间。然而采样过程总会由于各种因素,导致采样基准和标准基准不一致。因此,可以将采样数据经过变换,以得到标准基准下的采样数据,以方便计算,提高计算效率。以(xn,yn)描述所述采样数据,其中,xn表示采样时间,yn表示在xn时闪烁脉冲的幅值,n表示获取的阈值-时间对的个数。例如,当所述闪烁脉冲越过8个阈值,可以得到16个阈值-时间对,那么n=16。而同时,水平平移并不影响闪烁脉冲的能量信息,因此基准变换可以是对采样数据进行时间基准变换。进行基准变换后的采样数据可以被称为变换数据,所使用的时间基准值可以是x1,也就是第一个采样点所得到的采样时间。令ppi=xi-x1,1≤i≤n,则经过基准变换得到的变换数据可以表示为(ppn,yn)。所述变换数据可以被指定为所述目标函数模型的变量,结合所述中间参数与采样数据之间的对应关系,可以通过转换采样数据获取中间参数。根据上述中提到对应关系:
以及Xi=xi-b,Yi=yi,可以首先将变换数据(ppn,yn)与(Xn,Yn)进行对应。则Xi=ppi-b,Yi=yi。而b表示闪烁脉冲的对称轴(以时间表示)。由于闪烁脉冲是对称的钟形,那么闪烁脉冲在两次越过同一个阈值的时间是关于闪烁脉冲的对称轴对称的。也就是说,闪烁脉冲越过所有的阈值的时间的均值是与b相等的。因此,b可以基于以下公式18确定:
那么,结合Z=lnY,所述一个或以上中间参数可以被确定为:
将所述变换数据代入到上述公式中,可以获取所述中间参数。
步骤130,基于时间基准数据,对所述采样数据包括的闪烁脉冲首次越过采样阈值的首次采样时间进行基准变换,获取目标时间。
在一些实施例中,所述闪烁脉冲可以是按序排列的多个闪烁脉冲中的一个。例如,辐射探测装置可以持续的探测到高能射线并输出闪烁脉冲。一个闪烁脉冲可以对应一个能量事件和一个时间事件。能量事件可以是指该闪烁脉冲所携带的能量值,时间事件可以是指该闪烁脉冲的到达时间,也可以理解为产生该闪烁脉冲的高能射线/粒子被辐射探测装置所捕获到的时间。这些闪烁脉冲可以根据首次越过最低采样阈值的首次采样时间进行排序,首次采样时间较早的排序在前。这些闪烁脉冲也可以根据到达时间进行排序,到达时间早的排序在前。本处理方法的处理对象,也就是需要被处理的闪烁脉冲,可以是这些闪烁脉冲的中的任一个。
在一些实施例中,所述闪烁脉冲是经过能量加和后所得到的。可以理解,高能射线/粒子在进入辐射探测装置的一个晶体通路后(也就是入射到晶体中后),可能会发生康普顿散射。伽马光子的能量会发生变化,方向会发生偏移,导致多个晶体通路上都会有能量沉积,进而输出多个脉冲信号。为了准确还原入射的高能射线/粒子的能量,可以将这些脉冲信号进行能量加和,从而使后续能量计算更加准确。同时,由于可能发生散射事件,为了确定入射的高能射线/粒子的被捕获时间(也就是上述到达时间),可以预设两个触发阈值,用于与多个脉冲信号的幅值进行比较,以确定脉冲信号的幅值越过触发阈值的时间点。两个触发阈值中,较低触发阈值的大小可以大于噪音信号的最大幅值,这样可以有效的对噪音信号进行过滤,有效的避免对噪音信号的误检测。当脉冲信号越过较高触发阈值时,可以将脉冲信号确定为有效脉冲信号。所有的有效脉冲信号中最早首次越过较低触发阈值的时间可以被作为上述到达时间。或者,所有的有效脉冲信号中,首次越过较低触发阈值与第二次越过较高触发阈值之间的时间差最大的有效脉冲信号,所对应的越过较低触发阈值的时间可以被作为上述到达时间。
为了使闪烁脉冲对应的能量事件和时间事件相匹配,可以将能量事件对应的时间数据与时间事件对应的时间数据置于同一计时起点。示例性的,可以将采样数据中,闪烁脉冲首次越过最低采样阈值的首次采样时间与时间基准数据作差。所述时间基准数据可以是多个闪烁脉冲对应的多个时间事件中,首个时间事件对应的首次触发时间。触发时间可以是上述到达时间。也就是说,所述首次触发时间可以是所有的到达时间中的最小值。所述首次采样时间与所述首次触发时间之间的第一时间差,可以作为经过基准转换后,所述闪烁脉冲对应的目标时间。假定所述首次采样时间记为T0,所述首次触发时间记为t0,那么所述目标时间T′0=T0-t0。
该目标时间可以用于后续闪烁脉冲对应的能量事件与时间事件之间的匹配。
步骤140,对所述目标时间进行数据压缩,获取目标压缩时间。
在一些实施例中,所述目标时间可以包括第一时间组成(本申请中也可以称为粗时间)和第二时间组成(本申请中也可以称为细时间)。可以知道,时间的表示可以通过一个或多个时间单位共同进行。例如,5ms37μs。则上述第一时间组成可以是在前的5ms,而第二时间组成可以是在后的37μs。在一些实施例中,可以使用6个字节来容纳所述目标时间。其中,5个字节用以容纳所述第一时间组成,1个字节可以用来容纳所述第二时间组成。在本步骤中,对于所述目标时间的数据压缩,可以是对所述第一时间组成进行数据压缩,以使用更少的字节来容纳压缩后的第一时间组成。压缩后的第一时间组合和第二时间组成共同构成了所述目标压缩时间。
在一些实施例中,为了实现对所述第一时间组成的数据压缩,排序上在先闪烁脉冲对应的在先目标时间的在先第一时间组成可以被获取。作为示例,假定待处理的闪烁脉冲是排序上的第i个,对应的目标时间为其第一时间组成记为T。则在先闪烁脉冲为排序上的第i-1个闪烁脉冲,对应的目标时间为/>其在先第一时间组成记为Ti-1。那么,所述第一时间组成与所述在先第一时间组成之间的第二时间差ΔTi=Ti-Ti-1可以作为压缩后的第一时间组成。例如,10个按序排列的闪烁脉冲,对应的目标时间的第一时间组成经过数据压缩后,所得到的压缩后的第一时间组成分别为:ΔT1=T1,ΔT2=T2-T1,ΔT3=T3-T2,…,ΔT10=T10-T9。根据辐射探测装置捕获高能射线/粒子产生闪烁脉冲的频率,两个闪烁脉冲之间的间隔可以不超过5ms。因此,压缩后的第一时间组成,可以使用少于5个字节的3个字节来容纳。一个bit代表5ns,那么3个字节对应的时间位宽为0xFFFFFF*5=83886075ns≈83ms。可以用于容纳压缩后的第一时间组成。而2个字节对应的时间位宽小于5ms,4个字节对应的时间位宽则为21s,远大于5ms,造成浪费。需要说明的是,排序上首个闪烁脉冲对应的第一时间组成并未做处理。在获取闪烁脉冲的目标时间时,首个闪烁脉冲的首次采样时间与首个时间事件对应的首次触发时间之间的第一时间差,是略大于0的(根据先验信息和/或在先数据)。同样的,3个字节对应的时间位宽同样可以用于容纳首个闪烁脉冲对应的第一时间组成。基于此,经过数据压缩后,用以容纳所述第一时间组成的字节的字节数目由5变成了3,减小了数据大小。此压缩方式也可以被称为第一压缩方式。
在一些实施例中,为了实现对所述第一时间组成的数据压缩,可以确定所述第一时间组成与预定字节长度对应的时间位宽或所述时间位宽的整数倍之间的大小。所述预定字节长度可以是3个字节。3个字节对应的时间位宽可以是83ms。3个字节对应的时间位宽的整数倍可以是n*83ms,n≥2。若所述第一时间组成小于所述时间位宽,则可以利用所述预定字节长度容纳所述第一时间组成。也就是说,若所述第一时间组成小于83ms,那么可以利用3个字节来容纳所述第一时间组成。若所述第一时间组成大于所述时间位宽或所述时间位宽的整数倍,则可以确定第一时间组成与所述时间位宽或所述时间位宽的整数倍之间的第三时间差。例如,假定所述第一时间组成为90ms,那么第三时间差可以是90ms-83ms=7ms。又例如,假定所述第一时间组成为170ms,那么第三时间差可以是170ms-2*83ms=4ms。所述第三时间差可以被指定为压缩后的第一时间组成,可以利用所述预定字节长度容纳。也就是说,用3个字节来容纳压缩后的第一时间组成。基于此,经过数据压缩后,用以容纳所述第一时间组成的字节的字节数目也由5变成了3,减小了数据大小。此压缩方式也可以被称为第二压缩方式。
在一些实施例中,为了实现对所述第一时间组成的数据压缩,可以确定所述第一时间组成与在先第一时间组成对应的字节的第一差异,所述在先第一时间组成在排序上对应在先闪烁脉冲的在先目标时间。可以知道,字节可以通过按序排列的多个字节数表示。例如,用于容纳第一时间组成的5个字节的字节数可以依次表示为0xAA,BB,12,34,56。所述第一差异可以通过按序比较所述第一时间组成与所述在先第一时间组成对应的字节数是否相同来确定。若相同,可以去除所述第一时间组成对应的排序在前的字节数。若不同,可以停止比较并保留所述第一时间组成对应的当前字节数与后续字节数,以作为所述第一差异。示例性的,假定在先第一时间组成对应的字节数为0xAA,BB,12,34,56,所述第一时间组成对应的字节数为0xAA,BB,10,78,89。按序比较,第一时间组成对应的前两个字节数与在先第一时间组成对应的字节数相同,可以舍弃。第三个字节数不同,此时比较可以停止,同时第三个字节数以及后续的字节数,10,78,89可以被指定为所述第一差异。所述第一差异可以被指定为压缩后的第一时间组成。基于此,用以容纳所述第一时间组成的字节的字节数目由5个变为1-5个,减小了数据大小。此压缩方式也可以被称为第三压缩方式。
步骤150,传输所述目标压缩时间、所述中间参数以及所述对应关系至外部设备,以便于所述外部设备基于所述中间参数利用所述对应关系确定所述目标函数模型的待确定参数,以及基于参数确定目标函数模型以及所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲的能量信息和/或时间信息。
可以理解的是,一个闭环的闪烁脉冲的处理可以包括脉冲获取,采样以及数据处理。其中,前端部件包括辐射探测装置可以完成脉冲获取,闪烁脉冲采集板可以完成脉冲采样,后端部件包括处理设备比如计算机、服务器等可以完成数据处理。而前端部件可以将采样数据传输至后端部件,在传输过程中数据量大将会导致网络负载非常大。并且计算机或服务器接收到大量数据进行处理也需要消耗大量的计算资源。步骤150中,针对闪烁脉冲的采样数据将经过处理后进行传输。也就是说,传输的可以是所述一个或以上中间参数以及压缩后得到的目标压缩时间。这样,传输的数据量将大大减小,可以很大程度上降低网络负载。而外部设备例如计算机、服务器等可以基于接收到的一个或以上中间参数,直接利用所述对应关系,也就是所述中间参数与闪烁脉冲的目标函数模型的待确定参数之间的对应关系,消耗小量计算资源即可确定闪烁脉冲的目标函数模型的具体表达式。进而进行积分可以获取闪烁脉冲的能量值。该能量值可以用于图像重建(例如,PET图像重建)。同时,可以恢复所述目标压缩时间为闪烁脉冲的目标时间,与同时获取的所有的时间事件的首次触发时间进行比较,确定闪烁脉冲对应的时间事件的时间信息。
在一些实施例中,处理方法100可以由芯片板执行。例如,前述的闪烁脉冲采集板。所述芯片板上的芯片可以包括PLD、CPLD、FPGA或ASIC芯片。芯片板可以对闪烁脉冲进行采样,并利用自身的有限计算资源对采样数据进行部分处理,降低采样数据所占的大小。这个过程可以认为是另一种形式的“数据压缩”。
以下以一个示例对传输的数据进行说明。
假定设置8个采样阈值,可以采集到16个阈值-时间对(也就是采样数据)来确定闪烁脉冲的能量值。也就是说,确定一个闪烁脉冲的能量值需要16份时间数据。而1份时间数据的大小为6个字节(其中,5个字节为粗时间,1个字节为细时间)。故16份时间数据的大小总共为96个字节。同时,连同需要与时间数据一起传输的其他信息,例如事件类型(也就是时间事件)和通道信息标识(也就是闪烁脉冲探测器的哪个探测通道接收到高能粒子产生了该闪烁脉冲),总数据大小会超过96个字节。以T0-T15表示这16份时间数据,经过处理方法100的前述步骤的处理,这16份时间数据的大小可以减小至16-19个字节。示例性的,事件类型、通道信息标识将不做处理。目标时间T0将进行压缩为T0′。其中,粗时间进行压缩,细时间不压缩,总共占据2-5个字节。后续15个采样时间可以使用所述一个或以上中间参数替代。
当使用第一压缩方式或第二压缩方式时(目标时间的第一时间组成由5字节压缩为3字节),所有需要传输的数据的封装格式可以如下所示:
其中,EF用于区分事件类型,CC表示通道数,总共占据2个字节。T0′占据4个字节,分别编码为T0[31:24],T0[23:16],T0[15:8]以及T0[7:0]。所述中间参数连同其他信息一起占据剩余的12个字节。包括KK-23bits(KK小于23位,根据先验信息可知最多占23位,占3个字节)、QQ-24bits(QQ小于24位,根据先验信息可知,最多为24位占3个字节)、dynamic_len-5bits(阈值相关存储最多占5位,不到1个字节,与RR公用一个字节)、RR-42bits(RR小于42位,根据先验信息可知,最多为42位占6个字节)。上述示例中,dynamic_len-5bits为5位。示例中所设置的阈值为8个,对应16个采样时间点。因此有16个采样时间点对应的闪烁脉冲的幅值。16<25<32,因此,采用5位存储采样幅值的相关数据已足够。通过设置5位存储单元来存储闪烁脉冲实际越过的阈值数量对应的采样点数据。同时,所述采样点数据的份数数量n也可用于后续计算。
通过第一压缩方式或第二压缩方式,一次闪烁脉冲采样的采样数据从大于96个字节被减小至18个字节,数据量远远降低。所传输的数据量减小了,可以降低网络传输负载同时提升传输效率。在另一个方面也降低了服务器的计算资源消耗,提升了数据处理速度。
当使用第三压缩方式时(目标时间的第一时间组成由5字节压缩为动态的1-5字节),所有需要传输的数据的封装格式可以如下所示:
当压缩为1个字节时:
当压缩为2个字节时:
当压缩为3个字节时:
当压缩为4个字节时:
当使用第三压缩方式,保留5个字节时:
通过第三压缩方式,一次闪烁脉冲采样的采样数据从大于96个字节被减小至动态的16-20个字节,数据量远远降低。所传输的数据量减小了,可以降低网络传输负载同时提升传输效率。在另一个方面也降低了服务器的计算资源消耗,提升了数据处理速度。
应当注意的是,上述有关图1中的各个步骤的描述仅仅是为了示例和说明,而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说,在本说明书的指导下可以对图1中的各个步骤进行各种修正和改变。然而,这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。
本申请所披露的闪烁脉冲的处理方法,可以对原始采样数据进行处理实现数据量大小的压缩后再进行传输,可以降低数据传输的网络传输负载,并减轻服务器的计算资源消耗。
图2是根据本申请一些实施例所示的另一种闪烁脉冲的处理方法的示例性流程图在一些实施例中,闪烁脉冲的处理方法200可以由第二数据处理系统600执行。例如,闪烁脉冲的处理方法200可以以程序或指令的形式存储在存储装置(如第二数据处理系统600的自带存储单元或外接存储设备)中,所述程序或指令在被执行时,可以实现闪烁脉冲的处理方法200。如图2所示,闪烁脉冲的处理方法200可以包括以下步骤。
步骤210,获取闪烁脉冲对应的目标函数模型的一个或以上待确定参数与一个或以上中间参数之间的对应关系,以及所述中间参数。
步骤220,获取对应于闪烁脉冲首次越过采样阈值的首次采样时间的目标压缩时间。
在一些实施例中,所述目标函数模型、所述对应关系、所述中间参数以及所述目标压缩时间可以是与处理方法100中的相同或类似,可以参考处理方法100。在一些实施例中,用于执行处理方法100的第一处理系统500可以将上述信息传输至第二处理系统600。这些信息经过了压缩,在传输时可以降低数据传输的网络传输负载。同样的或类似的,所述闪烁脉冲可以是按序排列的多个闪烁脉冲中的一个。处理方法200中可以获取到每个闪烁脉冲对应的相关信息。
步骤230,基于所述中间参数以及所述对应关系确定所述待确定参数,以基于参数确定的目标函数模型确定所述闪烁脉冲是否对应真实单事件。
参考处理方法100中的描述,所述待确定参数(例如,a和c)可以基于式16和式17确定。相较于第二处理系统600基于原始的采样数据对所述目标函数模型进行拟合,利用所述中间参数基于所述对应关系确定所述待确定参数的过程将消耗更少的计算资源,且计算过程简洁,有益于减轻计算负荷。
可以理解的是,在进行脉冲探测时,需要将辐射探测装置所产生的闪烁脉冲进行区分,以确定对应于真实单事件的闪烁脉冲。在PET检测中,湮灭产生的一对伽马光子的能量约为511keV。通过比较闪烁脉冲的能量信息包括的能量值与511keV是否相等或处于一个误差范围内,或确定闪烁脉冲的能量值是否处于包含511keV的一个预设能量范围内,可以确定闪烁脉冲是否对应于真实单事件。例如,可以确定闪烁脉冲的能量是否处于431keV-1000keV内。若是,则可以确定闪烁脉冲对应真实单事件。而闪烁脉冲的能量值可以通过对参数确定的目标函数模型的对应的曲线进行积分后获取。
步骤240,基于所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲对应的目标时间,并基于所述目标时间确定所述真实单事件的时间信息。
在一些实施例中,当确定闪烁脉冲对应于真实单事件后,可以对获取到的目标压缩时间进行恢复,以确定所述目标时间。例如,将目标压缩时间中的压缩后的第一时间组成恢复为压缩前的第一时间组成。并结合第二时间组成共同构成恢复后的目标时间。
当所述目标压缩时间基于第一种压缩方式获得时,可以获取在先第一时间组成与所述第一时间组成,并指定所述在先第一时间组成与压缩后的第一时间组成之和作为所述第一时间组成。所述在先第一时间组成在排序上对应在先闪烁脉冲的在先目标时间。示例性的,假定获取到10个闪烁脉冲的相关信息,对于排序首位的闪烁脉冲,其对应的目标时间未进行压缩,仍然为对应的第一时间组成为T1。排序第二的闪烁脉冲,其对应的压缩后的第一时间组成为ΔT2,其中,ΔT2=T2-T1。在先第一时间组成与压缩后的第一时间组成之和T1+ΔT2可以作为恢复后排序第二的闪烁脉冲对应的目标时间的第一时间组成T2。依次类推,排序第三的闪烁脉冲对应的目标时间的第一时间组成T3=T2+ΔT3=T1+ΔT2+ΔT3,排序第四的闪烁脉冲对应的目标时间的第一时间组成T4=T3+ΔT4=T1+ΔT2+ΔT3+ΔT4,…,排序第十的闪烁脉冲对应的目标时间的第一时间组成T10=T9+ΔT10=T1+ΔT2+ΔT3+ΔT4+ΔT5+ΔT6+ΔT7+ΔT8+ΔT9+ΔT10。
当所述目标压缩时间基于第二种压缩方式获得时,可以获取所述第一时间组成与预定字节长度对应的位宽之间的倍数关系,并基于所述位宽、所述倍数关系以及压缩后的第一时间组成,确定所述第一时间组成。示例性的,假定目标时间的第一时间组成与预定字节长度(例如,3个字节)对应的时间位宽(例如,83ms)之间的倍数关系为0,也就是说,闪烁脉冲对应的目标时间的第一时间组成小于83ms。可以说明第一时间组成并没有进行压缩,直接以预定字节长度容纳。因此,所述压缩后的第一时间组成无需做更改,直接作为恢复后的第一时间组成。假定倍数关系为1,也就是说,闪烁脉冲对应的目标时间的第一时间组成大于83ms并且小于2*83ms=166ms。基于压缩方式,压缩后的第一时间组成ΔT为减去83ms所得值。因此,恢复后的第一时间组成T为83ms+ΔT。若倍数关系为2,则恢复后的第一时间组成T为2*83ms+ΔT。以此类推。
当所述目标压缩时间基于第三种压缩方式获得时,可以获取在先第一时间组成对应的字节的多个字节数,并基于所述在先第一时间组成对应的字节的多个字节数,以及压缩后的第一时间组成,确定所述第一时间组成。所述在先第一时间组成在排序上对应在先闪烁脉冲的在先目标时间。示例性的,假定获取到多个闪烁脉冲的相关信息,对于排序首位的闪烁脉冲,其对应的目标时间未进行压缩(也就是压缩后的第一时间组成与未压缩的第一时间组成相同),第一时间组成对应的字节的多个字节数为AA,BB,CC,DD,EE。排序第二的闪烁脉冲,压缩后的第一时间组成对应的字节的多个字节数为FF,GG。根据第三压缩方式,排序第二的闪烁脉冲的压缩后的第一时间组成对应的字节的多个字节数的前三位与排序第一的闪烁脉冲的压缩后的第一时间组成对应的字节的多个字节数的前三位相同。因此,排序第二的闪烁脉冲的第一时间组成为AA,BB,CC,FF,GG。若排序第三的闪烁脉冲,压缩后的第一时间组成对应的字节的多个字节数为JJ,KK,LL,HH。那么,其与排序第二的闪烁脉冲的压缩后的第一时间组成对应的字节的多个字节数只有第一位字节数相同,为AA。其对应的第一时间组成为AA,JJ,KK,LL,HH。以此类推。
在一些实施例中,当确定了闪烁脉冲的目标时间后,可以与所有的时间事件对应的首次触发时间进行比较。若目标时间与首次触发时间之间的差值在预设时间范围内,例如,50ns,可以认为该首次触发时间为闪烁脉冲对应的真实单事件的时间信息。
应当注意的是,上述有关图2中的各个步骤的描述仅仅是为了示例和说明,而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说,在本说明书的指导下可以对图2中的各个步骤进行各种修正和改变。然而,这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。
本申请所披露的闪烁脉冲的处理方法,可以基于压缩后的采样数据进行闪烁脉冲的能量信息和时间信息计算,避免复杂的函数拟合计算,降低了计算资源消耗,减少了计算时间,提高了计算效率。
图5是根据本说明书一些实施例所示的数据处理系统的示例性模块图。该数据处理系统可以实现闪烁脉冲的采样数据处理。如图5所示,第一数据处理系统500可以包括采样模块510、第一获取模块520、转换模块530、压缩模块540以及传输模块550。
采样模块510可以用于根据如上所示的步骤110对闪烁脉冲进行多阈值采样,获取采样数据。所述闪烁脉冲可以通过辐射探测装置获取,例如,闪烁探测器。闪烁探测器的光电转换器件可以将可见光信号转换为电信号,该电信号通过与光电转换器件连接的电子学器件以闪烁脉冲的形式输出。采用多阈值采样时,可以预设多个阈值,通过预设的多个阈值与闪烁脉冲进行比较,以获取闪烁脉冲越过阈值时的时间,并与对应的阈值构成阈值-时间对,以形成所述采样数据。所述多个阈值之间的间隔可以是相等的,可以基于经验数据和/或所述闪烁脉冲的先验信息确定。
第一获取模块520可以用于根据如上所示的步骤120获取闪烁脉冲对应的目标函数模型的一个或以上待确定参数与一个或以上中间参数之间的对应关系。辐射探测装置输出的闪烁脉冲可以进入到整形电路中进行整形,以获取符合高斯函数模型的波形。用于表示该波形的函数模型可以被指定为所述闪烁脉冲的原始函数模型。第一获取模块520可以对所述原始函数模型进行归一化处理,以确定所述目标函数模型。第一获取模块520可以转换所述目标函数模型,以获取所述目标函数模型的变量与一个或以上中间参数之间的对应关系。第一获取模块520可以对所述目标函数模型执行数据处理操作,以确定所述对应关系。所述数学处理操作可以至少包括取对数、参数变换、求导以及矩阵化。
转换模块530可以用于根据如上所示的步骤130基于时间基准数据,对所述采样数据包括的闪烁脉冲首次越过采样阈值的首次采样时间进行基准变换,获取目标时间。所述闪烁脉冲可以是按序排列的多个闪烁脉冲中的一个。例如,根据首次越过最低采样阈值的首次采样时间进行排序,首次采样时间较早的排序在前。为了使闪烁脉冲对应的能量事件和时间事件相匹配,转换模块530可以将能量事件对应的时间数据与时间事件对应的时间数据置于同一计时起点。示例性的,转换模块530可以将采样数据中,闪烁脉冲首次越过最低采样阈值的首次采样时间与时间基准数据作差。所述时间基准数据可以是多个闪烁脉冲对应的多个时间事件中,首个时间事件对应的首次触发时间。所述首次采样时间与所述首次触发时间之间的第一时间差,可以作为经过基准转换后,所述闪烁脉冲对应的目标时间。
压缩模块540可以用于根据如上所示的步骤140对所述目标时间进行数据压缩,获取目标压缩时间。所述目标时间可以包括第一时间组成(本申请中也可以称为粗时间)和第二时间组成(本申请中也可以称为细时间)。对于所述目标时间的数据压缩,可以是对所述第一时间组成进行数据压缩,以使用更少的字节来容纳压缩后的第一时间组成。压缩模块540可以获取在先第一时间组成,并将所述第一时间组成与所述在先第一时间组成之间的第二时间差作为压缩后的第一时间组成。所述在先第一时间组成在排序上对应在先闪烁脉冲的在先目标时间。压缩模块540还可以确定所述第一时间组成与预定字节长度对应的时间位宽或所述时间位宽的整数倍之间的大小。若所述第一时间组成小于所述时间位宽,压缩模块540可以利用所述预定字节长度容纳所述第一时间组成。若所述第一时间组成大于所述时间位宽或所述时间位宽的整数倍,压缩模块540可以确定所述第一时间组成与所述时间位宽或所述时间位宽的整数倍之间的第三时间差作为压缩后的第一时间组成,并利用所述预定字节长度容纳压缩后的第一时间组成。压缩模块540还可以确定所述第一时间组成与在先第一时间组成对应的字节的差异,并基于所述差异,对所述第一时间组成进行数据压缩。所述在先第一时间组成在排序上对应在先闪烁脉冲的在先目标时间。为了获取所述差异,压缩模块540可以按序比较所述第一时间组成与所述在先第一时间组成对应的字节数是否相同。若相同,压缩模块540可以去除所述第一时间组成对应的排序在前的字节数。若不同,压缩模块540可以停止比较并保留所述第一时间组成对应的当前字节数与后续字节数,并作为所述差异。并将所述差异指定为压缩后的第一时间组成。
传输模块550可以用于根据如上所示的步骤150传输所述目标压缩时间、所述中间参数以及所述对应关系至外部设备,以便于所述外部设备基于所述中间参数利用所述对应关系确定所述目标函数模型的待确定参数,以及基于参数确定目标函数模型以及所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲的能量信息和/或时间信息。传输模块550传输的中间参数可以大大减小传输的数据量,可以很大程度上降低网络负载。而外部设备例如计算机、服务器等可以基于接收到的一个或以上中间参数,直接利用所述对应关系,也就是所述中间参数与闪烁脉冲的目标函数模型的待确定参数之间的对应关系,消耗小量计算资源即可确定闪烁脉冲的目标函数模型的具体表达式。进而进行积分可以获取闪烁脉冲的能量值。同时,可以恢复所述目标压缩时间为闪烁脉冲的目标时间,与同时获取的所有的时间事件的首次触发时间进行比较,确定闪烁脉冲对应的时间事件的时间信息。
关于上述模块的其他描述可以参考本申请流程图部分,如图1。
图6是根据本说明书一些实施例所示的另一种数据处理系统的示例性模块图。该数据处理系统可以实现闪烁脉冲的采样数据处理。如图6所示,第二数据处理系统600可以包括第二获取模块610、第三获取模块620、判定模块630以及确定模块640。
第二获取模块610可以用于根据如上所示的步骤210获取闪烁脉冲对应的目标函数模型的一个或以上待确定参数与一个或以上中间参数之间的对应关系,以及所述中间参数。
第三获取模块620可以用于根据如上所示的步骤220获取对应于闪烁脉冲首次越过采样阈值的首次采样时间的目标压缩时间。
判定模块630可以用于根据如上所示的步骤230基于所述中间参数以及所述对应关系确定所述待确定参数,以基于参数确定的目标函数模型确定所述闪烁脉冲是否对应真实单事件。利用所述中间参数基于所述对应关系确定所述待确定参数的过程将消耗更少的计算资源,且计算过程简洁,有益于减轻计算负荷。判定模块630可以通过对参数确定的目标函数模型的对应的曲线进行积分后获取闪烁脉冲的能量值作为所述能量信息。
确定模块640可以用于根据如上所示的步骤240基于所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲对应的目标时间,并基于所述目标时间确定所述真实单事件的时间信息。确定模块640可以对获取到的目标压缩时间进行恢复,以确定所述目标时间。确定模块640可以获取在先第一时间组成与所述第一时间组成,并指定所述在先第一时间组成与压缩后的第一时间组成之和作为所述第一时间组成。所述在先第一时间组成在排序上对应在先闪烁脉冲的在先目标时间。确定模块640也可以获取所述第一时间组成与预定字节长度对应的位宽之间的倍数关系,并基于所述位宽、所述倍数关系以及压缩后的第一时间组成,确定所述第一时间组成。确定模块640还可以获取在先第一时间组成对应的字节的多个字节数,并基于所述在先第一时间组成对应的字节的多个字节数,以及压缩后的第一时间组成,确定所述第一时间组成。所述在先第一时间组成在排序上对应在先闪烁脉冲的在先目标时间。当确定了闪烁脉冲的目标时间后,可以与所有的时间事件对应的首次触发时间进行比较。确定模块640可以与所有的时间事件对应的首次触发时间进行比较。若目标时间与首次触发时间之间的差值在预设时间范围内,例如,50ns,可以认为该首次触发时间为闪烁脉冲对应的真实单事件的时间信息。
关于上述模块的其他描述可以参考本申请流程图部分,例如,图1-图2。
应当理解,图5和图6所示的系统及其模块可以利用各种方式来实现。例如,在一些实施例中,系统及其模块可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。其中,硬件部分可以利用专用逻辑来实现;软件部分则可以存储在存储器中,由适当的指令执行系统,例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域技术人员可以理解上述的方法和系统可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现,例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本说明书的系统及其模块不仅可以有诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现,也可以用例如由各种类型的处理器所执行的软件实现,还可以由上述硬件电路和软件的结合(例如,固件)来实现。
需要注意的是,以上对于模块的描述,仅为描述方便,并不能把本说明书限制在所举实施例范围之内。可以理解,对于本领域的技术人员来说,在了解该系统的原理后,可能在不背离这一原理的情况下,对各个模块进行任意组合,或者构成子系统与其他模块连接。例如,各个模块可以共用一个存储模块,各个模块也可以分别具有各自的存储模块。诸如此类的变形,均在本说明书的保护范围之内。
图7是根据本申请的一些实施例所示的处理设备的示例性框图。处理设备700可以包括用来实现本申请实施例中所描述的系统的任意部件。例如,处理设备700可以用过硬件、软件程序、固件或其组合实现。例如,处理设备700可以实现第一数据处理系统500和第二数据处理系统600。为了方便起见,图中仅绘制了一个处理设备,但是实现本申请实施例中所描述的计算功能可以以分布的方式、由一组相似的平台所实施,以分散系统的处理负荷。
在一些实施例中,处理设备700可以包括处理器710、存储器720、输入/输出部件730和通信端口740。在一些实施例中,处理器(例如,CPU)710可以以一个或多个处理器的形式执行程序指令。在一些实施例中,存储器720包括不同形式的程序存储器和数据存储器,例如,硬盘、只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)等,用于存储由计算机处理和/或传输的各种各样的数据文件。在一些实施例中,输入/输出部件730可以用于支持处理设备1000与其他部件之间的输入/输出。在一些实施例中,通信端口740可以与网络连接,用于实现数据通信。示例性的处理设备可以包括存储在只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)和/或其他类型的非暂时性存储介质中的由处理器710执行的程序指令。本说明书实施例的方法和/或流程可以以程序指令的方式实现。处理设备700也可以通过网络通讯接收本申请中披露的程序和数据。
为理解方便,图7中仅示例性绘制了一个处理器。然而,需要注意的是,本说明书实施例中的处理设备700可以包括多个处理器,因此本说明书实施例中描述的由一个处理器实现的操作和/或方法也可以共同地或独立地由多个处理器实现。例如,如果在本说明书中,处理设备700的处理器执行步骤A和步骤B,应当理解的是,步骤A和步骤B也可以由处理设备700的两个不同的处理器共同地或独立地执行(例如,第一处理器执行步骤A,第二处理器执行步骤B,或者第一和第二处理器共同地执行步骤A和步骤B)。
本申请提供的闪烁脉冲的处理方法具体地可以用于光子探测中,并且可以适用于多种领域,例如,医疗成像技术、高能物理、激光雷达、自动驾驶、精密分析、光通信等领域。在一个具体的示例中,本申请提供的闪烁脉冲的处理方法、装置、设备及存储介质可以应用于正电子发射计算机断层成像(PET),在PET系统中,可以利用根据本申请实施例所述的方案采集光子数据后进行图像重建。
本文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述详细披露仅仅作为示例,而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。
同时,本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
此外,本领域技术人员可以理解,本说明书的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述,包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合,或对他们的任何新的和有用的改进。相应地,本说明书的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。此外,本说明书的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品,该产品包括计算机可读程序编码。
计算机存储介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号,例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式,包括电磁形式、光形式等,或合适的组合形式。计算机存储介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质,该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机存储介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播,包括无线电、电缆、光纤电缆、RF、或类似介质,或任何上述介质的组合。
本说明书各部分操作所需的计算机程序编码可以用任意一种或多种程序语言编写,包括面向对象编程语言如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等,常规程序化编程语言如C语言、Visual Basic、Fortran 3003、Perl、COBOL 3002、PHP、ABAP,动态编程语言如Python、Ruby和Groovy,或其他编程语言等。该程序编码可以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或服务器上运行。在后种情况下,远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接,比如局域网(LAN)或广域网(WAN),或连接至外部计算机(例如通过因特网),或在云计算环境中,或作为服务使用如软件即服务(SaaS)。
此外,除非权利要求中明确说明,本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用,并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例,但应当理解的是,该类细节仅起到说明的目的,附加的权利要求并不仅限于披露的实施例,相反,权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如,虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现,但是也可以只通过软件的解决方案得以实现,如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
同理,应当注意的是,为了简化本说明书披露的表述,从而帮助对一个或多个发明实施例的理解,前文对本说明书实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字,应当理解的是,此类用于实施例描述的数字,在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明,“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20%的变化。相应地,在一些实施例中,说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值,该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中,数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值,在具体实施例中,此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料,如文章、书籍、说明书、出版物、文档等,特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外,对本说明书权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本说明书中的)也除外。需要说明的是,如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方,以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。
最后,应当理解的是,本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此,作为示例而非限制,本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地,本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。
Claims (34)
1.一种闪烁脉冲的处理方法,其特征在于,所述处理方法包括:
对闪烁脉冲进行多阈值采样,获取采样数据;
获取闪烁脉冲对应的目标函数模型的一个或以上待确定参数与一个或以上中间参数之间的对应关系;其中,所述中间参数基于所述采样数据转换;
基于时间基准数据,对所述采样数据中包括的闪烁脉冲首次越过采样阈值的首次采样时间进行基准变换,获取目标时间;
对所述目标时间进行数据压缩,获取目标压缩时间;
传输所述目标压缩时间、所述中间参数以及所述对应关系至外部设备,以便于所述外部设备基于所述中间参数利用所述对应关系确定所述目标函数模型的待确定参数,以及基于参数确定目标函数模型以及所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲的能量信息和/或时间信息。
2.根据权利要求1所述的闪烁脉冲的处理方法,其特征在于,获取闪烁脉冲对应的目标函数模型,包括:
获取原始函数模型,所述原始函数模型符合高斯函数;
对所述原始函数模型进行归一化处理,获取所述目标函数模型。
3.根据权利要求1所述的闪烁脉冲的处理方法,其特征在于,所述获取待确定参数与中间参数之间的对应关系,包括:
对所述目标函数模型执行数学处理操作,以确定所述对应关系以及所述中间参数与所述采样数据之间的转换关系;其中,所述数学处理操作至少包括取对数、参数变换、求导以及矩阵化。
4.根据权利要求1所述的闪烁脉冲的处理方法,其特征在于,所述闪烁脉冲为基于首次越过采样阈值的首次采样时间按序排列的多个闪烁脉冲中的一个,对应一个时间事件和一个能量事件,所述时间基准数据包括首个时间事件对应的首次触发时间;所述获取目标时间,包括:
指定所述首次采样时间与所述首次触发时间之间的第一时间差作为所述目标时间。
5.根据权利要求4所述的闪烁脉冲的处理方法,其特征在于,所述目标时间包括第一时间组成和第二时间组成,所述对所述目标时间进行数据压缩包括对所述第一时间组成进行数据压缩,包括:
获取在排序上在先闪烁脉冲对应的在先目标时间的在先第一时间组成;
指定所述第一时间组成与所述在先第一时间组成之间的第二时间差,作为压缩后的第一时间组成;其中,用以容纳压缩后的第一时间组成的字节的字节数目小于用以容纳所述第一时间组成的字节的字节数目。
6.根据权利要求4所述的闪烁脉冲的处理方法,其特征在于,所述目标时间包括第一时间组成和第二时间组成,所述对所述目标时间进行数据压缩包括对所述第一时间组成进行数据压缩,包括:
确定所述第一时间组成与预定字节长度对应的时间位宽或所述时间位宽的整数倍之间的大小;
若所述第一时间组成小于所述时间位宽,利用所述预定字节长度容纳所述第一时间组成;
若所述第一时间组成大于所述时间位宽或所述时间位宽的整数倍,确定所述第一时间组成与所述时间位宽或所述时间位宽的整数倍之间的第三时间差作为压缩后的第一时间组成,并利用所述预定字节长度容纳压缩后的第一时间组成。
7.根据权利要求4所述的闪烁脉冲的处理方法,其特征在于,所述目标时间包括第一时间组成和第二时间组成,所述对所述目标时间进行数据压缩包括对所述第一时间组成进行数据压缩,包括:
确定所述第一时间组成与在先第一时间组成对应的字节的差异,所述在先第一时间组成在排序上对应在先闪烁脉冲的在先目标时间;
基于所述差异,对所述第一时间组成进行数据压缩。
8.根据权利要求7所述的闪烁脉冲的处理方法,其特征在于,所述字节以按序排列的多个字节数表示;所述确定所述差异,包括:
按序比较所述第一时间组成与所述在先第一时间组成对应的字节数是否相同;
若相同,去除所述第一时间组成对应的排序在前的字节数;
若不同,停止比较并保留所述第一时间组成对应的当前字节数与后续字节数,并作为所述差异。
9.根据权利要求8所述的闪烁脉冲的处理方法,其特征在于,基于所述差异,对所述第一时间组成进行数据压缩,包括:
指定所述差异表示压缩后的第一时间组成。
10.一种闪烁脉冲的处理方法,其特征在于,所述处理方法包括:
获取闪烁脉冲对应的目标函数模型的一个或以上待确定参数与一个或以上中间参数之间的对应关系,以及所述中间参数;
获取对应于闪烁脉冲首次越过采样阈值的首次采样时间的目标压缩时间;
基于所述中间参数以及所述对应关系确定所述待确定参数,以基于参数确定的目标函数模型确定所述闪烁脉冲是否对应真实单事件;
若是,基于所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲对应的目标时间,并基于所述目标时间确定所述真实单事件的时间信息。
11.根据权利要求10所述的闪烁脉冲的处理方法,其特征在于,获取闪烁脉冲对应的目标函数模型,包括:
获取原始函数模型,所述原始函数模型符合高斯函数;
对所述原始函数模型进行归一化处理,获取所述目标函数模型。
12.根据权利要求11所述的闪烁脉冲的处理方法,其特征在于,基于参数确定的目标函数模型确定所述闪烁脉冲是否对应真实单事件,包括:
对参数确定的目标函数模型进行积分,确定所述闪烁脉冲的能量值;
确定所述能量值是否处于预设能量范围内;
若是,确定所述闪烁脉冲对应真实单事件。
13.根据权利要求11所述的闪烁脉冲的处理方法,其特征在于,所述闪烁脉冲为基于首次越过采样阈值的首次采样时间按序排列的多个闪烁脉冲中的一个,所述目标压缩时间基于对闪烁脉冲对应的目标时间进行数据压缩后获得;其中,所述目标时间包括第一时间组成和第二时间组成,对所述目标时间的第一时间组成进行数据压缩获取的压缩后的第一时间组成结合所述第二时间组成构成所述目标压缩时间。
14.根据权利要求13所述的闪烁脉冲的处理方法,其特征在于,所述基于所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲对应的目标时间,包括:
获取在排序上在先闪烁脉冲对应的在先目标时间的在先第一时间组成;
指定所述在先第一时间组成与压缩后的第一时间组成之和作为所述第一时间组成。
15.根据权利要求13所述的闪烁脉冲的处理方法,其特征在于,所述基于所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲对应的目标时间,包括:
获取所述第一时间组成与预定字节长度对应的时间位宽之间的倍数关系;
基于所述时间位宽、所述倍数关系以及压缩后的第一时间组成,确定所述第一时间组成。
16.根据权利要求13所述的闪烁脉冲的处理方法,其特征在于,所述基于所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲对应的目标时间,包括:
获取在先第一时间组成对应的字节的多个字节数,所述在先第一时间组成在排序上对应在先闪烁脉冲的在先目标时间;
基于所述在先第一时间组成对应的字节的多个字节数,以及压缩后的第一时间组成,确定所述第一时间组成。
17.一种闪烁脉冲的处理装置,其特征在于,所述处理装置包括:
采样模块,配置为对闪烁脉冲进行多阈值采样,获取采样数据;
第一获取模块,配置为获取闪烁脉冲对应的目标函数模型的一个或以上待确定参数与一个或以上中间参数之间的对应关系;其中,所述中间参数基于所述采样数据转换;
转换模块,配置为基于时间基准数据,对所述采样数据中包括的闪烁脉冲首次越过采样阈值的首次采样时间进行基准变换,获取目标时间;
压缩模块,配置为对所述目标时间进行数据压缩,获取目标压缩时间;
传输模块,配置为传输所述目标压缩时间、所述中间参数以及所述对应关系至外部设备,以便于所述外部设备基于所述中间参数利用所述对应关系确定所述目标函数模型的待确定参数,以及基于参数确定目标函数模型以及所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲的能量信息和/或时间信息。
18.根据权利要求17所述的闪烁脉冲的处理装置,其特征在于,所述第一获取模块配置为获取闪烁脉冲对应的目标函数模型,包括:
获取原始函数模型,所述原始函数模型符合高斯函数;
对所述原始函数模型进行归一化处理,获取所述目标函数模型。
19.根据权利要求17所述的闪烁脉冲的处理装置,其特征在于,为获取待确定参数与中间参数之间的对应关系,所述第一获取模块配置为:
对所述目标函数模型执行数学处理操作,以确定所述对应关系以及所述中间参数与所述采样数据之间的转换关系;其中,所述数学处理操作至少包括取对数、参数变换、求导以及矩阵化。
20.根据权利要求17所述的闪烁脉冲的处理装置,其特征在于,所述闪烁脉冲为基于首次越过采样阈值的首次采样时间按序排列的多个闪烁脉冲中的一个,对应一个时间事件和一个能量事件,所述时间基准数据包括首个时间事件对应的首次触发时间;为获取目标时间,所述确定模块配置为:
指定所述首次采样时间与所述首次触发时间之间的第一时间差作为所述目标时间。
21.根据权利要求20所述的闪烁脉冲的处理装置,其特征在于,所述目标时间包括第一时间组成和第二时间组成,为对所述目标时间进行数据压缩包括对所述第一时间组成进行数据压缩,所述压缩模块配置为:
获取在排序上在先闪烁脉冲对应的在先目标时间的在先第一时间组成;
指定所述第一时间组成与所述在先第一时间组成之间的第二时间差,作为压缩后的第一时间组成;其中,用以容纳压缩后的第一时间组成的字节的字节数目小于用以容纳所述第一时间组成的字节的字节数目。
22.根据权利要求20所述的闪烁脉冲的处理装置,其特征在于,所述目标时间包括第一时间组成和第二时间组成,为对所述目标时间进行数据压缩包括对所述第一时间组成进行数据压缩,所述压缩模块配置为:
确定所述第一时间组成与预定字节长度对应的时间位宽或所述时间位宽的整数倍之间的大小;
若所述第一时间组成小于所述时间位宽,利用所述预定字节长度容纳所述第一时间组成;
若所述第一时间组成大于所述时间位宽或所述时间位宽的整数倍,确定所述第一时间组成与所述时间位宽或所述时间位宽的整数倍之间的第三时间差作为压缩后的第一时间组成,并利用所述预定字节长度容纳压缩后的第一时间组成。
23.根据权利要求20所述的闪烁脉冲的处理装置,其特征在于,所述目标时间包括第一时间组成和第二时间组成,为对所述目标时间进行数据压缩包括对所述第一时间组成进行数据压缩,所述压缩模块配置为:
确定所述第一时间组成与在先第一时间组成对应的字节的差异,所述在先第一时间组成在排序上对应在先闪烁脉冲的在先目标时间;
基于所述差异,对所述第一时间组成进行数据压缩。
24.根据权利要求23所述的闪烁脉冲的处理装置,其特征在于,所述字节以按序排列的多个字节数表示;为确定所述差异,所述压缩模块配置为:
按序比较所述第一时间组成与所述在先第一时间组成对应的字节数是否相同;
若相同,去除所述第一时间组成对应的排序在前的字节数;
若不同,停止比较并保留所述第一时间组成对应的当前字节数与后续字节数,并作为所述差异。
25.根据权利要求24所述的闪烁脉冲的处理装置,其特征在于,为基于所述差异,对所述第一时间组成进行数据压缩,所述压缩模块配置为:
指定所述差异表示压缩后的第一时间组成。
26.一种闪烁脉冲的处理装置,其特征在于,所述处理装置包括:
第二获取模块,配置为获取闪烁脉冲对应的目标函数模型的一个或以上待确定参数与一个或以上中间参数之间的对应关系,以及所述中间参数;
第三获取模块,配置为获取对应于闪烁脉冲首次越过采样阈值的首次采样时间的目标压缩时间;
判定模块,配置为基于所述中间参数以及所述对应关系确定所述待确定参数,以基于参数确定的目标函数模型确定所述闪烁脉冲是否对应真实单事件;
确定模块,配置为当所述闪烁脉冲对应真实单事件时,基于所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲对应的目标时间,并基于所述目标时间确定所述真实单事件的时间信息。
27.根据权利要求26所述的闪烁脉冲的处理装置,其特征在于,所述第二获取模块配置为获取闪烁脉冲对应的目标函数模型,包括:
获取原始函数模型,所述原始函数模型符合高斯函数;
对所述原始函数模型进行归一化处理,获取所述目标函数模型。
28.根据权利要求27所述的闪烁脉冲的处理装置,其特征在于,为基于参数确定的目标函数模型确定所述闪烁脉冲是否对应真实单事件,所述确定模块配置为:
对参数确定的目标函数模型进行积分,确定所述闪烁脉冲的能量值;
确定所述能量值是否处于预设能量范围内;
若是,确定所述闪烁脉冲对应真实单事件。
29.根据权利要求27所述的闪烁脉冲的处理装置,其特征在于,所述闪烁脉冲为基于首次越过采样阈值的首次采样时间按序排列的多个闪烁脉冲中的一个,所述目标压缩时间基于对闪烁脉冲对应的目标时间进行数据压缩后获得;其中,所述目标时间包括第一时间组成和第二时间组成,对所述目标时间的第一时间组成进行数据压缩获取的压缩后的第一时间组成结合所述第二时间组成构成所述目标压缩时间。
30.根据权利要求29所述的闪烁脉冲的处理装置,其特征在于,为基于所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲对应的目标时间,所述确定模块配置为:
获取在排序上在先闪烁脉冲对应的在先目标时间的在先第一时间组成;
指定所述在先第一时间组成与压缩后的第一时间组成之和作为所述第一时间组成。
31.根据权利要求29所述的闪烁脉冲的处理装置,其特征在于,为基于所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲对应的目标时间,所述确定模块配置为:
获取所述第一时间组成与预定字节长度对应的时间位宽之间的倍数关系;
基于所述时间位宽、所述倍数关系以及压缩后的第一时间组成,确定所述第一时间组成。
32.根据权利要求29所述的闪烁脉冲的处理装置,其特征在于,为基于所述目标压缩时间确定所述闪烁脉冲对应的目标时间,所述确定模块配置为:
获取在先第一时间组成对应的字节的多个字节数,所述在先第一时间组成在排序上对应在先闪烁脉冲的在先目标时间;
基于所述在先第一时间组成对应的字节的多个字节数,以及压缩后的第一时间组成,确定所述第一时间组成。
33.一种处理设备,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1-16中任一项所述的处理方法的步骤。
34.一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1-16中任意一项所述的处理方法的步骤。
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