KR102185504B1 - 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법 - Google Patents

부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102185504B1
KR102185504B1 KR1020200083647A KR20200083647A KR102185504B1 KR 102185504 B1 KR102185504 B1 KR 102185504B1 KR 1020200083647 A KR1020200083647 A KR 1020200083647A KR 20200083647 A KR20200083647 A KR 20200083647A KR 102185504 B1 KR102185504 B1 KR 102185504B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
neutron
coded
fusion
response
Prior art date
Application number
KR1020200083647A
Other languages
English (en)
Inventor
정만희
부지환
Original Assignee
제주대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제주대학교 산학협력단 filed Critical 제주대학교 산학협력단
Priority to KR1020200083647A priority Critical patent/KR102185504B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102185504B1 publication Critical patent/KR102185504B1/ko
Priority to PCT/KR2021/008003 priority patent/WO2022010144A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2921—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras
    • G01T1/2942—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras using autoradiographic methods
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/167—Measuring radioactive content of objects, e.g. contamination
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2018—Scintillation-photodiode combinations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20212—Image combination
    • G06T2207/20221—Image fusion; Image merging

Abstract

본 발명은 컴팩트한 사이즈로 휴대가 간편한 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용하여 방사선원의 실시간 현장 영상과 감마선 및 중성자의 반응 영상을 서로 융합하여 방사선의 위치, 초당 선량, 스펙트럼 정보를 통한 핵종 판별과 선량의 수치정보를 제공하며, GPS 정보를 통한 감마선 및 중성자 위치정보를 시각화하여 작업자 안전을 도모할 수 있도록 하는 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법에 관한 것이다.

Description

부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법{METHOD FOR FUSING A DUAL PARTICLE IMAGES USING A DEVICE THAT FUSES THE DUAL PARTICLE IMAGE BASED ON THE CODED-APERTURE}
본 발명은 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 컴팩트한 사이즈로 휴대가 간편한 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용하여 방사선원의 실시간 현장 영상과 감마선 및 중성자의 반응 영상을 서로 융합하여 방사선의 위치, 초당 선량, 스펙트럼 정보를 통한 핵종 판별과 선량의 수치정보를 제공하며, GPS 정보를 통한 감마선 및 중성자 위치정보를 시각화하여 작업자 안전을 도모할 수 있도록 하는 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법에 관한 것이다.
특수 핵물질(special nuclear material)은 Pu-239, U-233, 20% 이상으로 U-235가 농축된 물질을 포함하며 이 물질들에서는 주로 중성자 및 감마선을 방출한다. 이러한 물질은 전력 생산 등의 이로운 목적으로 사용되지만, 무기로의 사용에 대한 위협 물질이 될 수 있다.
따라서 특수 핵물질의 보관 및 운반 시 평화로운 이용으로만 사용되어야 하므로 적극적 감시가 필요하다. 이러한 감시 목적을 용이하게 하기 위해 감시장비는 방사능에 의한 선원의 위치를 확인 할 수 있는 영상 장비가 필수적이다.
대부분의 특수 핵물질은 방출하는 방사선, 즉 중성자와 감마선 모두를 차폐하기에는 어려움이 따른다. 따라서 기존에 사용되어왔던 영상 장비들은 주로 감마선원의 위치를 파악하는 컴프턴 카메라 형식이나 부호화 구경을 이용한 영상장비, 그리고 시간에 따른 신호의 변화를 변조하여 그 선원의 위치를 영상화 하는 장비 등이 사용되어 왔다. 또한, 중성자의 경우 중성자-산란 카메라를 이용하던가, 낮은 원자번호를 가지는 부호화 마스크를 사용한 영상장비 개발이 주를 이루고 있었다.
현재까지 두 가지 입자 즉, 중성자와 감마선원을 동시에 구분하고 이들 정보를 이용하여 각 선원의 위치 및 핵종 분석을 할 수 있는 영상장비는 주로 중성자-산란을 이용한 방법으로 많이 시도는 되고 있으나 크기가 크고 이동하면서 사용하기에는 제약이 많이 따르는 문제점이 있다.
따라서, 부호화구경을 이용하여 방사선의 중성자 및 감마선을 구별하여 이중 영상을 획득하여 이를 선원의 실 영상과 중합하여 시각화 하면서도 부피를 최소화하여 휴대가 용이하도록 하는 기술 개발이 필요한 실정이다.
한국공개특허 제10-2020-0061885호
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, C컴팩트한 사이즈로 휴대가 간편한 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용하여 방사선원의 실시간 현장 영상과 감마선 및 중성자의 반응 영상을 서로 융합하여 방사선의 위치, 초당 선량, 스펙트럼 정보를 통한 핵종 판별과 선량의 수치정보를 제공하며, GPS 정보를 통한 감마선 및 중성자 위치정보를 시각화하여 작업자 안전을 도모할 수 있도록 하는 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법은 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치 내 광학카메라를 이용하여 방사선원의 현장을 촬영 및 현장 영상을 획득하는 단계, 상기 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치 내 부호화구경, 섬광체 어레이 및 광센서 어레이를 이용하여 방사선원으로부터 방출되는 방사선에 대한 감마선 및 중성자의 반응 위치, 반응 크기에 대한 반응 신호를 구별하는 단계, 상기 반응 신호를 바탕으로, 영상 융합부에서 감마선 및 중성자 각각의 반응 영상을 획득하고, 상기 현장 영상과 상기 각각의 반응 영상을 융합하여 융합 영상을 획득하는 단계 및 디스플레이를 통해 상기 융합 영상을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방사선에 대한 감마선 및 중성자의 반응 위치, 반응 크기에 대한 반응 신호를 구별하는 단계는 상기 섬광체 어레이를 통해, 상기 부호화구경을 통해 입사되는 방사선으로부터 감마선 및 중성자에 대한 섬광신호를 생성하는 단계 및 상기 광센서 어레이를 통해, 상기 섬광체 어레이를 통해 생성되는 상기 섬광신호에 대한 전기신호를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방사선에 대한 감마선 및 중성자의 반응 위치, 반응 크기에 대한 반응 신호를 구별하는 단계는 감마선 및 중성자에 각각 파형 분별법(Pulse-shape discrimination)을 적용하여 픽셀 별 PSD값을 획득하는 단계 및 감마선 및 중성자에 대한 픽셀 별 PSD값의 문턱치(thershold value)값을 설정한 후 임계값 이상의 PSD값은 중성자로, 임계값 이하의 PSD값은 감마선으로 설정 및 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 현장 영상과 상기 각각의 반응 영상을 융합하여 융합 영상을 획득하는 단계는 감마선 및 중성자 반응에 기초한 검출기 지도를 작성한 후, 상기 검출기 지도를 토대로 현장 영상과 상기 각각의 반응 영상을 융합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 컴팩트한 사이즈로 휴대가 간편한 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용하여 방사선원의 실시간 현장 영상과 감마선 및 중성자의 반응 영상을 서로 융합하여 방사선의 위치, 초당 선량, 스펙트럼 정보를 통한 핵종 판별과 선량의 수치정보를 제공 및 시각화함으로써 작업자 안전을 도모할 수 있는 이점을 가진다.
또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 컴팩트한 사이즈를 통해 휴대가 간편하도록 함으로써 위치 이동에 따른 방사선 분포 지도 작성이 가능하도록 하는 이점을 가진다.
또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 적은 양의 데이터를 이용하므로 신속한 영상처리가 가능한 이점을 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법을 일련의 순서대로 도시한 순서도이다.
도 2는 도 1에 도시된 방사선에 대한 감마선 및 중성자의 반응 위치, 반응 크기에 대한 반응 신호를 구별하는 단계를 보다 구체적으로 도시한 순서도이다.
도 3은 도 1에 감마선 및 중성자의 섬광 펄스를 그래프로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 그래프에 파형 분별법을 적용하여 감마선 및 중성자를 분리한 스펙트럼을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법을 일련의 순서대로 도시한 순서도이다.
도 1을 살펴보면, 본 발명의 실시예에 따른 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법은 먼저 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치 내 광학카메라를 이용하여 방사선원의 현장을 촬영 및 현장 영상을 획득하는 단계(S101)로 시작된다.
광학카메라는 CCD 또는 CMOS 영상센서로서 방사선원의 현장을 촬영하여 현장 영상을 획득하는 역할을 한다. 광학 카메라는 연산 프로그램 소프트웨어를 통해 방사선 물질의 반응 위치가 영상으로 처리되는 감마선 및 중성자 영상과 융합될 영상을 촬영하게 되는데, 낮은 조명에도 영상 구현이 가능하도록 조정된다.
다음으로, 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치 내 부호화구경, 섬광체 어레이 및 광센서 어레이를 이용하여 방사선원으로부터 방출되는 방사선에 대한 감마선 및 중성자의 반응 위치, 반응 크기에 대한 반응 신호를 구별하는 단계(S102)이다. 이에 대해서는 도 2를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 2는 도 1에 도시된 방사선에 대한 감마선 및 중성자의 반응 위치, 반응 크기에 대한 반응 신호를 구별하는 단계를 보다 구체적으로 도시한 순서도이다.
도 2를 살펴보면, 먼저 부호화구경을 통해 방사선원으로부터 방출되는 방사선이 입사(S201)되는데, 이때 부호화구경은 부호화된 패턴이 적용된다. 부호화구경은 높은 에너지의 방사선이 원하지 않는 방향에서 들어오는 것을 차단하는 기계적 집속 장치로써 재질은 텅스텐(tungsten)이 적용된다. 이러한 부호화구경은 섬광체 어레이에 반응시키기 위해 부호화된 패턴 마스크 형태로 제작되며 이때 부호화된 패턴은 MURA 패턴이 적용된다.
마스크 패턴은 모자익 패턴(mosaicked pattern), 중심부형 모자익 패턴(centered mosaick pattern), 그리고 비대칭형(antisymmetric)한 MURA 패턴 중 어느 하나가 적용될 수 있으며, 이러한 구조는 마스크 패턴의 추가적인 프로세스(예컨대, 마스크 패턴의 회전 등)를 거치지 않고도 한번에 방사선 실시간 입사 영상을 재구성할 수 있는 이점을 가지게 된다.
마스크 패턴의 패턴 구조는 중심부를 기준으로 대각선 영역에 배치되는 한 쌍의 패턴영역이 상호 대칭되도록 배치되는데, 중심부 영역의 중심점을 지나는 두 개의 가상의 대각선을 기준으로, 중심부 영역에 가상의 대각선 상에 배치되는 각각의 영역 패턴이 상호 대칭되는 구조로 배치된다.
이러한 배치 구조는 패턴의 대칭으로 인해 두 번 이상의 촬영을 하지 않고도 정확하게 영상 정보를 추출할 수 있으며, 마스크를 회전하지 않고도 동일한 영상을 구현하는 점에서, 신호대 잡음비를 증가(노이즈를 제거)하는 이점을 가지게 된다.
다음으로, 부호화구경과 인접한 섬광체 어레이를 통해, 부호화구경을 통해 입사되는 방사선으로부터 감마선 및 중성자에 대한 섬광신호를 생성한다(S202).
섬광체 어레이는 NxN 배열의 픽셀 형태를 가지며, 부호화구경을 통해 입사되는 방사선으로부터 감마선 및 중성자에 대한 섬광신호를 생성하는 역할을 한다.
보다 구체적으로, 섬광체 어레이는 부호화구경을 통과한 감사선 및 중성자와 반응하여 미세한 빛의 섬광신호를 생성하게 되는데, 중성자와 감마선과의 반응 에너지 스펙트럼의 에너지 영역이 서로 다른 점을 이용하게 된다.
이러한 섬광체 어레이는 파형분별법(PSD)이 적용되는 플라스틱 섬광체, 스틸벤(Stilbene, 1, 2-다이페닐에틸렌, C14H12)섬광체, CLYC(Cs2LiYCl6:Ce)섬광체, BGO(Bismuth Germanate Oxide), LSO(Lutetium Oxyorthosilicate), LYSO(Lutetium YttriumOxyorthosilicate), LuAP(Lutetium Aluminum Perovskite), LuYAP(Lutetium Yttrium Aluminum Perovskite), LaBr3(Lanthanum Bromide), LuI3(Lutetium Iodide), GSO(Gadolinium oxyorthosilicate), LGSO(lutetium gadolinium oxyorthosilicate), LuAG(Lutetium aluminum garnet), GAGG(gadolinium gallium garnet)가 적용될 수 있다.
특히, 섬광체 어레이가 스틸벤 유기 섬광체가 적용되는 경우, 중성자와 감마선이 분리된 이종 영상을 획득할 수 있는 이점도 가지게 된다.
다음으로, 광센서 어레이를 통해 섬광체 어레이로부터 생성된 섬광신호에 대한 전기신호를 획득한다(S203).
광센서 어레이는 NxN 배열의 픽셀 형태를 가지며, 섬광체 어레이를 통해 생성된 섬광신호에 대한 전기신호를 획득하는 역할을 한다.
보다 구체적으로, 광센서 어레이는 섬광체 어레이에서 빛으로 변환된 섬광신호가 빛의 양에 따라 미세한 전기신호로 변환되게 하는 역할을 하는데, 이때 광센서 어레이는 실리콘 광전자증배기(SiPM) 또는 픽셀형 위치민감형 광전자증배기(PSPMT)에 해당하는 배열형의 반도체 광센서가 적용될 수 있다. 특히, SiPM의 경우 수 ㎟의 단면적을 갖는 작은 섬광체와 일대일 결합(coupling)이 가능하므로 섬광체 어레이에서 방사된 빛을 수집하는 수광 성능을 극대화 시킬 수 있는 이점을 가진다.
다음으로, 신호처리부를 통해 광센서 어레이로부터 획득된 전기신호에 기초하여, 감마선 및 중성자의 반응 위치, 반응 크기에 대한 반응 신호를 구별한다(S204).
신호처리부는 광센서 어레이를 통해 획득된 픽셀 별 신호의 크기, 위치 및 PSD 값을 추출하게 되는데, 이 과정을 도 3 및 도 4를 통해 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 도 1에 감마선 및 중성자의 섬광 펄스를 그래프로 도시한 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 그래프에 파형 분별법을 적용하여 감마선 및 중성자를 분리한 스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4를 살펴보면, 도 3은 NxN개의 전체 픽셀로부터 획득되는 감마선 및 중성자의 시간 별 펄스 진폭(Pulse Amplitude)을 그래프로 도시한 것으로서, 이때 감마선 및 중성자에 각각 파형 분별법(Pulse-shape discrimination)을 적용하여 PSD값을 획득할 경우 도 4(a)와 같은 에너지 스펙트럼이 도출된다. 또한 신호처리부에서는 도 4(b)와 같이 각 픽셀 별 PSD 값도 도출할 수 있으며, 각 픽셀에서의 응답을 구하고 PSD 값의 문턱치(thershold value) 값을 적용함으로써 0.2 이상일 경우 중성자로, 이하일 경우 감마선으로 간주한 후 각 픽셀에서의 데이터를 중성자 및 감마선 정보로 구별하여 저장하게 된다.
도 1로 돌아와서, 방사선에 대한 감마선 및 중성자의 반응 위치, 반응 크기에 대한 반응 신호가 구별된 후, 영상 융합부에서는 반응 신호를 바탕으로 감마선 및 중성자 각각의 반응 영상을 획득하고, 상기 현장 영상과 상기 각각의 반응 영상을 융합하여 융합 영상을 획득한다(S103).
보다 구체적으로, 영상 융합부는 신호처리부의 반응 신호에 기초하여, 감마선 및 중성자 각각의 반응 영상을 기록한 후, 감마선 및 중성자 각각의 반응 영상과 광학카메라를 통해 획득된 방사선원의 현장 영상을 융합하여 융합 영상을 획득하는 역할을 한다.
이때, 영상 융합부는 소프트웨어 프로그램을 이용하여 감마선 영상, 중성자 영상 데이터를 획득 및 저장, 분석하고, 감마선 및 중성자 스펙트럼의 획득 및 저장, 분석, 시간별, 방사선량 별 정보 획득 및 저장, 분석하고 또한 감마선 및 중성자의 반응 위치를 연산하여 영상으로 편집하는 프로그램화된 소프트웨어가 저장된 일종의 컴퓨터에 해당한다.
실시간으로 현장의 영상에 대하여 재구성을 수행할 수 있도록 하며, 이를 재구성 하기 위한 알고리즘은, MLEM, Compressed-sensing과 같은 iterative한 영상 재구성 알고리즘을 사용하며 이를 위해 필요한 시스템 함수는 MCNP, GEANT4와 같은 모의 실험 코드를 이용하여 제작하거나, 수학적 모델링을 적용 하여 구한 시스템 함수를 사용한다. 이때 실시간으로 영상의 재구성을 위해 최소한의 iteration 수 및 재구성 시간을 사용하며 이전 정보를 초기화하여야 한다. 재구성 시간은 최소 100개의 정보를 얻을 수 있는 최소 시간을 의미한다.
한편, 영상 융합부에서 감마선 영상, 중성자 영상과 현장 영상을 융합하여 재구성하는 방법은 크게 두 가지로 구분된다.
첫번째로, 총 검출 시간을 정하여 그 시간 동안 검출되는 모든 신호를 이용하는 누적방식(integration mode)과, 두번째로, GUI의 계수율(count rate) 정보를 이용하여 총 검출되는 신호가 3000이 되는 시간동안만 누적하여 그때의 검출기 맵 정보를 위에서 언급한 영상재구성기법에 사용하는 실시간 방식(real-time mode)이다.
예를 들어, 3000개의 검출 신호만으로도 영상 재구성 기법을 이용하여 방사선원의 영상을 재구성 할 수 있는데, 만약 방사선원으로부터 계수율이 300 cps(counts per second)라고 한다면 10초 동안 이벤트들을 기록하고 검출기의 맵을 만든 다음 영상 재구성하게 되는데, 이때 GUI 상으로는 100%의 진행률을 나타내는 표시부가 있어 언제쯤 방사선 영상이 표시 될 것인지 예측할 수 있다.
또한, 현장 영상과 상기 각각의 반응 영상을 융합하여 융합 영상을 획득하는 단계(S103)에서는 감마선 및 중성자 반응에 기초한 검출기 지도를 작성한 후, 상기 검출기 지도를 토대로 현장 영상과 상기 각각의 반응 영상을 융합하는 단계를 포함한다.
다시 도 1로 돌아와서, 현장 영상과 감마선 및 중성자 반응 영상의 융합이 완료되었다면, 디스플레이부를 통해 해당 융합 영상을 출력하게 된다(S104).
디스플레이는 영상 융합부를 통해 처리된 영상 데이터, 에너지 스펙트럼, 계수율 및 온도값을 출력하는 역할을 한다. 이때, 본 발명은 GPS를 통해 방사선원의 실시간 위치 정보를 획득하여 이를 디스플레이를 통해 화면으로 출력하게 된다.
또한 본 발명에 따른 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치의 경우, 전원을 공급하는 배터리를 포함할 수 있으며, 배터리는 충전이 가능한 이차 전지가 적용될 수 있고, 다른 실시예에서는 배터리가 외부 전원 케이블과 연결되어 직접 전원을 공급받는 역할을 할 수도 있다.
또한 본 발명에 따른 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치의 경우, 신호처리부 및 영상 융합부의 데이터 처리 과정에서 발생되는 열을 외부로 방출 및 냉각시키기 위한 쿨링팬을 구비할 수 있다.
살펴본 바와 같이, 본 발명의 상기와 같은 구성을 통해, 본 발명은 실제 현장 영상과 융합된 방사선의 위치, 초당 선량, 스펙트럼 정보를 통한 핵종 판별, GPS 정보를 통한 현장 위치 등의 정보를 시각화함으로써 작업자 안전을 도모할 수 있고, 휴대가 간편하도록 함으로써 위치 이동에 따른 방사선 분포 지도 작성이 가능한 이점을 가지게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

  1. 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치 내 광학카메라를 이용하여 방사선원의 현장을 촬영 및 현장 영상을 획득하는 단계;
    상기 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치 내 부호화구경, 섬광체 어레이 및 광센서 어레이를 이용하여 방사선원으로부터 방출되는 방사선에 대한 감마선 및 중성자의 반응 위치, 반응 크기에 대한 반응 신호를 구별하며, GUI 계수율(count rate) 정보를 이용하여, 총 검출되는 신호 개수가 3000이 되는 시간동안 계수율을 누적 후 검출기 맵 정보를 작성 및 영상을 재구성하는 단계;
    상기 반응 신호를 바탕으로, 영상 융합부에서 감마선 및 중성자 각각의 반응 영상을 획득하고, 상기 현장 영상과 상기 각각의 반응 영상을 융합하여 융합 영상을 획득하는 단계; 및
    디스플레이를 통해 상기 융합 영상을 출력하되, 상기 영상 융합부를 통해 처리된 영상 데이터, 에너지 스펙트럼, 계수율 및 온도값, GPS를 통해 획득되는 방사선원의 실시간 위치 정보를 상기 디스플레이를 통해 출력하는 단계;를 포함하며,
    상기 현장 영상과 상기 각각의 반응 영상을 융합하여 융합 영상을 획득하는 단계는 감마선 및 중성자 반응에 기초한 검출기 지도를 작성한 후, 상기 검출기 지도를 토대로 현장 영상과 상기 각각의 반응 영상을 융합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방사선에 대한 감마선 및 중성자의 반응 위치, 반응 크기에 대한 반응 신호를 구별하는 단계는,
    상기 섬광체 어레이를 통해, 상기 부호화구경을 통해 입사되는 방사선으로부터 감마선 및 중성자에 대한 섬광신호를 생성하는 단계; 및
    상기 광센서 어레이를 통해, 상기 섬광체 어레이를 통해 생성되는 상기 섬광신호에 대한 전기신호를 획득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방사선에 대한 감마선 및 중성자의 반응 위치, 반응 크기에 대한 반응 신호를 구별하는 단계는,
    감마선 및 중성자에 각각 파형 분별법(Pulse-shape discrimination)을 적용하여 픽셀 별 PSD값을 획득하는 단계; 및
    감마선 및 중성자에 대한 픽셀 별 PSD값의 문턱치(thershold value)값을 설정한 후 기 설정된 문턱치 값 이상의 PSD값은 중성자로, 임계값 이하의 PSD값은 감마선으로 설정 및 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법.
  4. 삭제
KR1020200083647A 2020-07-07 2020-07-07 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법 KR102185504B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200083647A KR102185504B1 (ko) 2020-07-07 2020-07-07 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법
PCT/KR2021/008003 WO2022010144A1 (ko) 2020-07-07 2021-06-25 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200083647A KR102185504B1 (ko) 2020-07-07 2020-07-07 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102185504B1 true KR102185504B1 (ko) 2020-12-02

Family

ID=73792124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200083647A KR102185504B1 (ko) 2020-07-07 2020-07-07 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102185504B1 (ko)
WO (1) WO2022010144A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022010144A1 (ko) * 2020-07-07 2022-01-13 제주대학교산학협력단 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법
KR102613228B1 (ko) 2023-03-14 2023-12-12 제주대학교 산학협력단 360°파노라마 검색반경 시야각을 갖는 탑재형 방사선 탐지 시스템

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116956227B (zh) * 2023-09-21 2024-01-09 之江实验室 方位历程图显示方法、装置、计算机设备和存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020071120A (ja) * 2018-10-31 2020-05-07 三菱電機株式会社 放射線検出器
KR20200061885A (ko) 2018-11-26 2020-06-03 제주대학교 산학협력단 방사선 실시간 정보 획득용 영상처리 시스템 및 이에 적용되는 부호화구경

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2635921B1 (en) * 2010-11-03 2018-04-04 University Of New Hampshire Tri-material dual-species neutron spectrometer
JP5700319B1 (ja) * 2013-09-24 2015-04-15 株式会社豊田放射線研究所 放射線源可視化装置及び放射線源可視化方法
KR102049518B1 (ko) * 2019-07-03 2019-11-27 주식회사 우진엔텍 감마선 영상과 시각적 광학카메라 영상을 융합하는 영상장치
KR102185504B1 (ko) * 2020-07-07 2020-12-02 제주대학교 산학협력단 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020071120A (ja) * 2018-10-31 2020-05-07 三菱電機株式会社 放射線検出器
KR20200061885A (ko) 2018-11-26 2020-06-03 제주대학교 산학협력단 방사선 실시간 정보 획득용 영상처리 시스템 및 이에 적용되는 부호화구경

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022010144A1 (ko) * 2020-07-07 2022-01-13 제주대학교산학협력단 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법
KR102613228B1 (ko) 2023-03-14 2023-12-12 제주대학교 산학협력단 360°파노라마 검색반경 시야각을 갖는 탑재형 방사선 탐지 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022010144A1 (ko) 2022-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102185504B1 (ko) 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치를 이용한 이중입자 영상 융합방법
JP5400988B1 (ja) 放射性物質検出装置、放射線源位置可視化システム、および放射性物質検出方法
KR102182318B1 (ko) 부호화구경 기반 이중입자 영상 융합장치
KR102389288B1 (ko) 중성자 차폐 부호화구경 및 이를 이용한 이중입자 영상 융합장치
US20120043467A1 (en) Single plane compton camera
US20220326399A1 (en) System and method for neutron and gamma radiation detection using non-homogeneous material scintillator
Swoboda et al. Spectral gamma detectors for hand-held radioisotope identification devices (RIDs) for nuclear security applications
Brownell et al. Recent developments in positron scintigraphy
US10191161B1 (en) Device and method for the location and identification of a radiation source
Boo et al. Pulse shape discrimination using a stilbene scintillator array coupled to a large-area SiPM array for hand-held dual particle imager applications
JP2018205070A (ja) 放射線計測装置
US20220206168A1 (en) Method and device for detecting gamma rays with the ability to determine multiple interactions and their corresponding time sequence
Takahashi et al. Development of omnidirectional gamma-imager with stacked scintillators
Zhu et al. Design and implementation of a portable high-performance gamma-ray camera
Gold An iterative solution of the matrix representation of detection systems
JP6233925B2 (ja) 熱量検出器及び光検出器を用いた放射能絶対測定装置
Tuemer et al. A new telescope for wide-band gamma-ray astronomy: The Silicon Compton Recoil Telescope (SCRT)
Lynde et al. On the use of pixelated plastic scintillator and silicon photomultipliers array for coded aperture gamma-neutron imaging
WO2017216723A1 (en) Two-dimension, high spatial resolution detector of thermal and subthermal neutrons based on ccd and cmos electronic sensors, and a converter containing gadolinium
Soundara-Pandian et al. Combined gamma-ray/neutron imaging system for detecting nuclear material
Platt Investigation to assess the feasibility of using the GRI+ Compton Camera for Radioactive Waste Characterisation
Hyeon et al. Effects of Improved Light Collection on Coded-aperture based Gamma-ray Imager
Varghese et al. Trade Study of Nondestructive Assay Technologies
Kouzes PVT analysis with a deconvolution algorithm
Joo et al. Development and Characterization of a Phoswich Radiation Sensor to Simultaneously Measure the Count Rates and Energies of Beta and Gamma Radiation

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant