[發(fā)明專(zhuān)利]一種適用于強(qiáng)背景噪聲下低能質(zhì)子束的束流截面處理方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011484163.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112698380A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鴻;周博文;張鵬蛟;李文亮;侯瑞;李俊周;孫安
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京大學(xué);南京質(zhì)子源工程技術(shù)研究院有限公司;江蘇安德信超導(dǎo)加速器科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01T1/29
• 分類(lèi)號(hào): G01T1/29
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 顧翰林

1.一種適用于強(qiáng)背景噪聲下低能質(zhì)子束的束流截面處理方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：采用基于KNN的背景減除法，將CCD相機(jī)獲取到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行背景減除法處理，得到束斑邊界；

步驟2：對(duì)步驟1的結(jié)果再次進(jìn)行去除本底噪聲的處理，濾除噪點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)行人工標(biāo)注未濾除的噪點(diǎn)，得到去噪聲數(shù)據(jù)；

步驟3：對(duì)去噪聲數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，數(shù)據(jù)擬合包括對(duì)束斑截面邊界、束斑截面強(qiáng)度分布和中心位置進(jìn)行擬合；

步驟4：對(duì)擬合后數(shù)據(jù)進(jìn)行束流截面計(jì)算，得到束斑中心位置和束斑的大小。

2.如權(quán)利要求1所述的一種適用于強(qiáng)背景噪聲下低能質(zhì)子束的束流截面處理方法，其特征在于：所述CCD相機(jī)獲取到的原始數(shù)據(jù)為灰度圖片。

3.如權(quán)利要求1所述的一種適用于強(qiáng)背景噪聲下低能質(zhì)子束的束流截面處理方法，其特征在于：在執(zhí)行步驟3時(shí)，數(shù)據(jù)擬合包括最小二乘法橢圓擬合和非線(xiàn)性二維高斯擬合；

最小二乘法擬合橢圓用于對(duì)束斑中心位置進(jìn)行擬合，其公式如下：

其中，(σ_x，σ_y)為束斑的中心位置，θ為束斑和擬合所選的坐標(biāo)系的x軸的夾角，a和b分別為擬合的橢圓的半長(zhǎng)軸和半短軸的長(zhǎng)度，將橢圓按照實(shí)際測(cè)量過(guò)程中截面靶和束流方向的夾角做投影，求得束流截面的邊界；

二維高斯擬合的方法用于對(duì)束流強(qiáng)度分布進(jìn)行擬合，得到束斑截面的高斯分布函數(shù)，高斯分布函數(shù)的公式如下：

其中，A為高斯擬合的振幅，(x₀，y₀)為二維高斯分布的中心，(σ_x，σ_y)為二維高斯分布x，y上各自的方差；

根據(jù)高斯分布函數(shù)，得到x，y方向的半高寬，從而得到束斑的大小。

4.如權(quán)利要求1所述的一種適用于強(qiáng)背景噪聲下低能質(zhì)子束的束流截面處理方法，其特征在于：在執(zhí)行步驟1時(shí)，去除本底噪聲時(shí)的本底噪聲為束斑邊界以外的所有位于截面靶上的點(diǎn)的像素的平均值。