[發明專利]一種自適應擴展視場放射源定位方法

在審

• 申請號: 202210055586.6
• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN114397693A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 劉崎;成毅;庹先國;牟昱璇;張松柏;鄭洪龍
• 申請（專利權）人: 四川輕化工大學
• 主分類號: G01T1/29
• 分類號: G01T1/29;G06K9/62;G06N3/04;G06T7/11;G06T7/70
• 代理公司: 成都市熠圖知識產權代理有限公司 51290
• 代理人: 鄧昉

1.一種自適應擴展視場放射源定位方法，其特征在于：包括以下步驟；

(1)建立一編碼孔徑成像系統，確定其成像視場，所述成像視場由位于其中心的完整編碼視場、和位于完整編碼視場外側的部分編碼視場構成，將完整編碼視場作為中心區域，部分編碼視場沿中心區域的邊界劃分為8個部分區域，對9個區域分別編號；

(2)采用蒙特卡羅方法，模擬編碼孔徑成像系統對位于9個區域內的放射源的成像過程，使每個區域分別獲得數量充足的投影圖像；

(3)構建深度神經網絡，將投影圖像預處理后作為訓練樣本，將投影圖像對應的放射源所在的區域編號作為標簽，對神經網絡模型進行訓練和優化，得到深度神經網絡模型；

(4)采用蒙特卡羅方法模擬成像視場內包含所有像素的系統響應矩陣A，并得到包含完整編碼視場內所有像素的系統響應矩陣A_F；

(5)實際測量時，采用編碼孔徑成像系統采集輻射場景中的事例數據形成投影圖像，預處理后輸入深度神經網絡模型中，對放射源所在區域進行識別；

(6)采用統計迭代重建算法實現圖像重建；

放射源為1個或多個，當識別到放射源都位于中心區域時，重建過程采用系統響應矩陣A_F；當識別到有放射源位于部分區域時，重建過程采用系統響應矩陣A。

2.根據權利要求1所述的一種自適應擴展視場放射源定位方法，其特征在于：所述的編碼孔徑成像系統包括編碼準直器和探測器陣列，其中探測器陣列為呈矩陣分布的探測器。

3.根據權利要求2所述的一種自適應擴展視場放射源定位方法，其特征在于：所述編碼準直器的編碼方式包括隨機陣列、非冗余陣列、均勻冗余陣列、修正均勻冗余陣列、和自支持陣列。

4.根據權利要求1所述的一種自適應擴展視場放射源定位方法，其特征在于：步驟(1)中，9個區域分別編號具體為，在成像視場中，按從上到下、從左到右的順序分別編號為R1-R9，其中，中心區域對應的標記為R5。

5.根據權利要求1所述的一種自適應擴展視場放射源定位方法，其特征在于：步驟(2)中，模擬放射源的成像過程是對不同能量、活度、數量、形狀、位置的放射源以及添加不同水平、分布的噪聲的條件進行模擬。

6.根據權利要求1所述的一種自適應擴展視場放射源定位方法，其特征在于：所述深度神經網絡的結構采用全連接神經網絡、卷積神經網絡中的一種或幾種。

7.根據權利要求1所述的一種自適應擴展視場放射源定位方法，其特征在于：所述預處理為：歸一化、標準化、填充、降維、主成分分析法中的一種或幾種。

8.根據權利要求1所述的一種自適應擴展視場放射源定位方法，其特征在于：所述步驟(3)中所述的標簽采用獨熱編碼方式。

9.根據權利要求1所述的一種自適應擴展視場放射源定位方法，其特征在于：所述統計迭代重建算法包括最大似然期望最大化算法和壓縮感知算法。

10.根據權利要求1所述的一種自適應擴展視場放射源定位方法，其特征在于：得到包含完整編碼視場內所有像素的系統響應矩陣A_F，具體為：從系統響應矩陣A中提取，或采用蒙特卡羅方法單獨模擬，系統響應矩陣A和系統響應矩陣A_F的像素劃分大小相同或不同。