[發明專利]基于特征峰匹配的核素識別方法、裝置和計算機可讀介質

有效

• 申請號: 201810069498.5
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108280429B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 董翀;張杰;沈楊
• 申請（專利權）人: 北京中科核安科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 郭新娟

本發明提供了一種基于特征峰匹配的核素識別方法、裝置和計算機可讀介質，涉及核輻射檢測技術領域，該方法包括：采集γ能譜脈沖信號，并計算出γ能譜脈沖信號中多個測量峰位的峰位信息；通過計算每個測量峰位與核素庫中各個特征峰位之間的相似程度，確定與每個測量峰位相匹配的目標核素，以及目標核素的置信度；按照匹配峰數量和核素蜂總數對目標核素進行排序，得到排序結果；基于排序結果確定目標核素的置信度的總和，得到總置信度；基于總置信度確定目標核素是否存在，緩解了現有的核素識別方法識別精度較低的技術問題。

技術領域

本發明涉及核輻射檢測技術領域，尤其是涉及一種基于特征峰匹配的核素識別方法、裝置和計算機可讀介質。

背景技術

放射性核素的種類分析一直是核輻射檢測領域極具挑戰性的問題。近年來，γ能譜分析在該領域得到迅猛發展，是放射性核素分析的主要方法之一。γ能譜分析中首先要對譜數據進行平滑處理，經過平滑、尋峰處理得到準確的峰位之后，最后通過核素識別方法確定樣品中的核素種類。

核素識別一般經過建立核素庫、特征峰位匹配和相干核素的判斷三步。核素庫是核素識別的基礎，用于測得的特征峰位能量值與核素庫中各個核素的特征峰位能量進行匹配。特征峰位匹配是對特征峰位能量的初步篩選，去掉由系統本身和尋峰過程中產生誤差使得與核素庫中的能量存在差異過大特征峰位能量，這是提高核素識別準確度的一個重要環節。接下來就是相干核素的判斷，相干核素包括一個峰可能同時和幾個核素相對應，幾種不同的核素放射出的γ射線可能同在一個能窗之內和幾種不同的核素放出γ射線可能共同形成一個“峰包”三種情況，其判斷方法對核素識別準確度尤為重要。

近年來，研究者們發展了很多核素識別算法。但是，這些方法往往因為單純的計算置信度，并沒有對識別到的核素存在可能性大小的判斷方法。在相干核素的處理中沒有綜合考慮匹配峰數量和核素峰總數量對核素識別準確度的貢獻，從而使得識別準確度不夠高。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種基于特征峰匹配的核素識別方法、裝置和計算機可讀介質，以緩解了現有的核素識別方法識別精度較低的技術問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種基于特征峰匹配的核素識別方法，包括：采集γ能譜脈沖信號，并計算出所述γ能譜脈沖信號中多個測量峰位的峰位信息；通過計算每個所述測量峰位與核素庫中各個特征峰位之間的相似程度，確定與每個所述測量峰位相匹配的目標核素，以及所述目標核素的置信度；按照匹配峰數量和核素蜂總數對所述目標核素進行排序，得到排序結果，其中，所述核素蜂總數為所述核素庫中每個目標核素所對應的特征峰位的數量，所述匹配峰為所述測量峰位中與所述目標核素相匹配的峰位；基于所述排序結果確定所述目標核素的置信度的總和，得到總置信度；基于所述總置信度確定所述目標核素是否存在。

進一步地，通過計算每個所述測量峰位與核素庫中各個特征峰位之間的相似程度，確定與每個所述測量峰位相匹配的目標核素包括：通過高斯分布函數計算第i個測量峰位與所述核素庫中每個核素的特征峰位之間的相似程度，得到多個第一相似值；通過所述第i個測量峰位的峰支比和核素分支之比總和對每個所述第一相似值進行更新，得到多個第二相似值；基于所述多個第二相似值確定與所述第i個測量峰位相匹配的目標核素j，其中，所述目標核素j為所述多個第二相似值中大于零的第二相似值所對應的核素。

進一步地，通過高斯分布函數計算第i個測量峰位與所述核素庫中每個核素的特征峰位之間的相似程度，得到多個第一相似值包括：

通過公式計算第i個測量峰位與所述核素庫中每個核素的特征峰位之間的相似程度，得到第一相似值，其中，p_i是所述第i個測量峰位，p_st是每個核素的特征峰位之間，FWHM是所述第i個測量峰位的半高寬，f_fwhm預定義系數。