专利名称：用于辐射源的精确空间定位的增强型伽马成像装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于用于辐射源的精确空间定位的增强型伽马成像装置，尤其适用于辐 射环境中诸如维护、拆卸或检验操作的程序的准备。这样的装置包括一伽马照相机。
背景技术：
自二十世纪九十年代初期以来，申请人已研发出一种相对小型的伽马成像装置 ALADIN用于定位发射伽马射线的辐射源。这样的成像装置输出由伽马影像形成的最终影 像，其中至少一个辐射源被表示为叠加在观测场景的一可见光或准可见光影像上的一伪彩 色光点。此辐射源的影像由伽马照相机接收的伽马射线的一强度分布组成，而此观测场景 的可见光或准可见光影像由此伽马照相机本身或者由与此伽马照相机相互作用的一辅助 性可见光或准可见光的黑白感光或彩色感光照相机摄取。这样的伽马成像装置输出此装置 观测到的任意辐射源的位置信息。该准可见光影像可以是一红外线影像。图1显示这样一伽马成像装置的一范例的剖视图。它包含一伽马照相机1，此伽 马照相机1包含串联的一针孔准直器2、一闪烁器3、一组光子元件4，该组光子元件4含有 串联的一影像增强管、一光纤缩减器及一 CCD检测器。所述光子元件在图中未显示。该闪 烁器3及该组光子元件位于一壳体5中以避开来自该伽马成像装置观测的至少一个辐射源 8的伽马射线Y。在一备选实施例中，该针孔准直器2可由一编码掩模孔隙(未显示)替 代。编码掩模伽马照相机所具有的灵敏度高于针孔伽马照相机的。该闪烁器3将接收到的伽马射线R Y转变成施加给该组光子元件4的光信号，该 组光子元件4将接收到的所述光信号转变为适于进行处理的电信号。该伽马成像装置可进一步包含附接到该伽马照相机1上的一可见光或近可见光 感光辅助照相机6，其中光轴xl偏离该伽马照相机1的视线轴x2，同时保持大致上与该伽 马照相机1的视线轴x2平行。此配置所提供的优势在于能够摄取该可见光或准可见光影 像(下文中称为该可见光影像)，同时摄取产生该伽马影像的该伽马射线。然而，其缺点在 于必须校正该可见光影像上的视差，使得经校正的可见光影像看起来是以如同该伽马影像 的视线方向摄取的。另一配置在专利申请案[1]中被予以描述，专利申请案[1]的出处在此说明书的 末尾，该视差校正由一瞄准镜系统以45°执行，使该辅助照相机能够观测到视线轴与该伽 马照相机的视线轴大致合成一条轴线的一视野。此配置对该瞄准系统的组装相对复杂，该 瞄准系统必须具有精确校准的位置。可以设想该伽马照相机1在所述准直器2上游处还包含一快门7。当该准直器2 是针孔型时，该快门7适于采用两个位置一打开位置及一关闭位置。当该快门7处于打开 位置时，该伽马照相机1可以摄取观测场景的可见光影像而当该快门7处于关闭位置时，该 伽马照相机1可以摄取伽马射线，从而获得伽马影像。相同的摄取通道可被使用。然而，这 两幅影像不能是同时的，因为必须将该快门7从一个位置切换到另一个位置。伽马影像一般是一 8比特056灰度级)编码数字影像。它可以根据在数十毫秒(实时速率)与数秒(所谓的准实时速率)间变化的一摄取率来刷新。可以累积多幅伽马 影像得到一 16比特编码的伽马影像。使用的影像数常常在高辐射度情况下的数百到低辐 射度情况下的数千之间。当摄取一伽马影像时，该快门7关闭，因此不能同时摄取一可见影像。此影像能够检测一辐射源是否存在，但不能检测到它的精确空间位置。经验表明 使用这样的伽马照相机，在0. 1 μ Gy/hr的整体环境中能保证检测到辐射量率为10 μ Gy/hr 的一辐射源。此伽马影像是在处理该组光子元件输出的信号后获得的，这些处理操作可能 由低通滤波及着色组成。在此配置中，该伽马影像及该可见光影像因以相同轴线摄取而完全对齐。然而，它 们不是同时拍摄的，因为它们源自不同的快门状态。最终影像是经回溯处理获得的。具有两个位置的该快门7不能和该针孔准直器伽马照相机1 一起使用，这是因为 在使用一编码掩模孔隙的情况下，在打开位置不能摄取任何适于进行处理的影像。在使用 一编码掩模孔隙的情况下，使用一关闭的固定快门。在使用该编码掩模伽马照相机的情况 下，附接到该伽马照相机的一辅助照相机必须用以获取该可见光影像且该伽马影像与该可 见光影像的叠加大概在实验室定标之后被执行。另外，必须判定该伽马成像装置与该辐射 源之间的距离，这意味着一大限制。文献[2]及[3]描述了针孔准直器伽马成像装置的操作及性能，这些文献的出处 在此说明书的末尾。参考文献[4]及[5]描述了编码掩模孔隙伽马成像装置。参考的专利 申请案[6]描述了使该伽马成像装置增强所做测量的精准度的额外仪器。参考文献[7]及 [8]阐述该闪烁器及所述光子元件可如何由一机器可读混合像素化半导体组成的一固体检 测器替代。此固体检测器也可以由一基本半导体矩阵组成。该固体半导体检测器将接收的 该伽马射线直接转变成电信号。举例而言，该半导体材料可以是硅或碲化镉。在这两种情 况中，该伽马照相机不能摄取可见光影像，该辅助照相机必须被提供。该伽马成像装置还可包括一准直伽马光谱探针，其包含位于一伽马光谱准直器下 游的一伽马光谱检测器。该探针牢牢地连接到该伽马照相机或该辅助照相机。图1未显示 一准直伽马光谱探针。该准直伽马光谱探针能够在一预定时段内对接收的该伽马射线进行 能量测量并对该伽马射线的数目进行计数，从而能够识别及量化发出该伽马射线的辐射性 元素。
发明内容
本发明之目的就在于提出一种不具有上述缺点的伽马成像装置，这些缺点即需 要在该伽马影像与该可见光影像间进行视差处理以及在离线模式中获取最终影像。为了实现此目的，本发明关于一种伽马成像装置，其包含用于摄取一观测场景之一伽马射线影像(称为一伽马影像)的一针孔准直器伽马 照相机，该伽马照相机提供有一前端面且具有一视线轴；用于摄取该观测场景之一可见光影像的一辅助照相机。根据本发明，该辅助照相 机位于该伽马照相机之该前端面的上游，且具有与该伽马照相机之该视线轴大致合并的一 光轴，使得该可见光影像与该伽马影像大体上同时以相同的视线方向来摄取。该伽马成像装置可进一步包含该辅助照相机与该伽马照相机输出之信号的采集与处理装置，用于相对于该摄取动作大致上实时地提供该观测场景之一最终影像给显示装 置，该最终影像是该可见光影像与位于该观测场景中且在该摄取的伽马影像上检测出的一 或多个辐射源之一表示的一叠加。该表示是一着色斑点或一轮廓。该辅助照相机可安装在一支撑部件上，该支撑部件特别地通过螺接或卡合来附接 到该伽马照相机前端。该支撑部件大体上可以是一转筒且具有大于该伽马照相机之外径的一外径而能 够螺接或卡合。因而装备有该辅助照相机的该伽马成像装置仍是很小型的。有利的是该支撑部件由对可见光不透明的一材料制成以防止所述光进入该伽马 照相机内部。该支撑部件由密度足够低的一材料制成，如铝或塑料，以尽可能少地衰减来自该 观测场景的该伽马射线。该伽马成像装置可进一步包含牢固地连接到该支撑部件以及/或者该伽马照相 机的一准直光谱探针。该伽马成像装置可进一步在该前端面包含一任选地可移动快门，用于在它关闭时 产生伽马影像或在它打开时产生可见光影像。该伽马成像装置可适于提供该观测场景的一可见光影像。来自该伽马照相机与该 辅助照相机的所述可见光影像重新对齐。本发明还关于一种用于定位一(具有如上)特征的伽马成像装置所观测的一场景 中存在的一或多个辐射源的方法。其包含以下步骤大致上同时摄取该观测场景的一可见光影像及来自所述辐射源的伽马射线；利用摄取的该伽马射线形成该观测场景的一伽马影像；通过以下步骤处理该伽马影像而产生所述辐射源的一表示将该伽马影像划分成一或多个由像素组成的基本区，将至少一指示符分配给每个基本区，此指示符表达一基本区像素信号量；在所述基本区中判定该指示符大于一阈值的一或多个有效区；可取舍地，修剪所述有效区以显示所述有效区的轮廓，所述有效区或其轮廓给出 该表不。将该可见光影像与该表示叠加以获得该观测场景的一最终影像；显示该最终影像。在另一实施例中，该处理可进一步包含在所述基本区中判定该指示符小于该阈值的一或多个中性区；分配一零级给所述中性区像素；以一或多个阈值来进行阈值处理及以所述中性区及有效区之所述阈值为基础进 行着色处理，所述中性区及有效区在进行阈值处理及着色处理之后给出该表示。该阈值处理在该滤波后面以便消除干扰。举例而言，上述指示符是所述基本区之像素的一平均等级。
本发明在参考附图，阅读对实施例之范例的描述后将得以更清楚地理解，给出的 所述实施例仅是为了实现说明而非限制的目的，其中上述图1是一已知伽马成像装置的一剖视图。图2A、2C、2D是根据本发明的伽马成像装置之范例在其组装期间的三维视图，图 2B绘示一编码掩模伽马成像装置1 ；图3绘示根据本发明的一伽马成像装置之范例的一剖视图；图4A到4C绘示用于定位出现在根据本发明的一伽马成像装置所观测的一场景中 的一个或多个辐射源的方法之范例的各步骤。各附图中相同、类似或等效的部分具有相同的参考编号，以利于从一幅图过渡到另一幅图。为了使所述图式更易读，图中表示的各部分未必遵照统一的比例。
具体实施例方式现在查看图2A、2C、2D，所述图式绘示出根据本发明的一伽马成像装置在组装过程 中的各个视图。它包含与图1中所描述的参考编号为1的照相机非常相似的传统伽马照相 机10。它由如图2A中的一针孔准直器伽马照相机组成。在图2B中，此伽马照相机是编码 掩模型的，这幅图不是本发明的一部分。该伽马照相机10在针孔12端具有一前端面11。 在图2C、2D中，该针孔端伽马照相机的前端面未显示。该伽马照相机10要摄取一观测场景 17的一伽马影像。该伽马照相机10具有一条视线轴χΓ。此伽马成像装置还包含对可见光或近可见 光(例如红外线)敏感的一辅助照相机15。该辅助照相机15最好为一数码照相机。该辅 助轴相机15包含一条光轴χ2’。该辅助照相机15牢固地连接到该伽马照相机10的前端面 11，其光轴x2’与该伽马照相机10的视线轴χΓ大致合成一条轴线。该伽马照相机10与 该辅助照相机15以相同的视线方向来查看观测场景17，该辅助照相机15相对于观测场景 17位于该伽马轴相机10的上游。医学成像领域中使用的大部分商业伽马照相机包含具有平行通道的一准直器，或 一编码掩模准直器。此配置提供出色的信号采集功能。针孔准直器使得通过伽马照相机 获取适于作处理的一可见光影像能够实现，尽管影像的质量一般。因此，如前文所述，在使 用同一个成像装置的情况下，可以利用一个可移动的快门从可见光模式切换到伽马射线模 式，可见光影像在此快门打开时被摄取而伽马射线影像在此快门关闭时被摄取。然而，不能 同时获取一可见光影像及一伽马射线影像。万一在此快门打开时大量的光到达该伽马照相 机，可能会在所述感测器产生眩光及余辉现象。因而希望尽量减少该伽马照相机在可见模 式中产生的影像数目。该辅助照相机15经由在该伽马照相机10的前端面11端附接到该伽马照相机10 的一支撑部件16而牢固地连接到该伽马照相机10。该辅助照相机15封装在该支撑部件 16中。该辅助照相机15选择小型相机。该伽马照相机10卡合在该支撑部件16中或螺接 在该支撑部件16上。该支撑部件16由密度尽可能低的材料制成，以使来自处于该观测场 景17中的一或多个辐射源22的伽马射线Ry的衰减最小并导向该伽马照相机10。举例而言，适合的材料为铝或塑料。不管伽马照相机10的类型是什么都可以使用相同的支撑部 件16。换言之，该支撑部件16与多个伽马照相机10的型号兼容。该针孔伽马照相机10 在该前端面包含大致为锥形体的一准直器而一编码掩模伽马照相机10的前端面大致为平 面。举例而言，该支撑部件16采用转筒形状，该转筒在一端为包含该辅助照相机的一外壳 18而在另一端包含一分隔室19，其中该伽马照相机10的前端面11安装在该分隔室19中。 再参考图3。可提供一螺纹20用于如图3所示螺固在该伽马照相机10上。该伽马照相机 15的镜片可与该支撑部件16对齐。该支撑部件16的外径大于该伽马照相机10的外径而 能够卡合。目的在于相对于单独的伽马照相机的直径，不过分加大该伽马成像装置的直径。 然而一旦该支撑部件16附接到该伽马照相机10，该伽马成像装置所具有的长度相对于单 独的伽马照相机的长度就增加。该支撑部件16对于到达该辅助照相机15的可见光或近可见光是不透明的且足够 紧密地附接到该伽马照相机10以防止所述光进入该伽马照相机10。这保护了该伽马照相 机的闪烁器及影像增强器并延长其服务寿命。该伽马照相机10的检测器21不管是一 CXD还是一固态半导体检测器，都包含多 个敏感元件或像素，每一个均输出与位于该观测场景17中的一个或多个伽马辐射源22所 发射的伽马射线RY的分布有关的一电信号。当该检测器21是一固态半导体检测器时，来 自该检测器21的信号既取决于其在该检测器21表面上的位置又取决于该闪烁器(如果有 的话)或该检测器的作用源的每秒的伽马能量。根据本发明的该伽马成像装置可进一步包含牢固地连接到该支撑部件16以及/ 或者该伽马照相机10的一准直伽马光谱探针23。该伽马光谱探针17的方向是沿着一条轴 线x3’，该轴线x3’大致与该伽马照相机10及该可见光照相机15的公共轴χΓ、x2’平行 但偏离它们。另外，可设想在该伽马照相机10的前端面有一可选择地可移动快门24。此快门使 该伽马照相机在关闭时产生伽马影像或在打开时产生可见光影像。使用该快门M能够初 步校准该照相机在伽马模式及可见光模式中的视野。还存在有平行光束准直器伽马照相机。使用一平行光束准直器的伽马照相机不适于定位远距离的辐射源，例如距离该准 直器超过1米。此类型的照相机在接触或虚接触时是优选的，此准直器与该源间的距离一 般在几厘米到几十厘米之间。使用一编码掩模准直器的伽马照相机可适于观测处于较远距离的辐射源，但当所 述来源处于观测视野附近时它们会造成伪迹产生的问题。因而发明人观测到当所述辐射源 相对于该伽马照相机处于变化的距离时，所述距离从几十厘米到几十米，在观测视野的任 一点，包括视野的界限附近，或在视野之外，相对于一编码掩模配置或平行光束准直器，此 针孔配置是较佳的。针孔配置能够获得具有无限远景深的一光学系统，即在不需要特别聚 焦的情况下，所述辐射源看起来将很清楚，而不管其相对于该伽马成像装置的距离是多少。另外，使用一针孔伽马照相机就不需要使用复杂的解码算法。根据本发明的该伽马成像装置还包含一显示装置沈及由该辅助照相机15与该伽 马照相机10输出的电信号的采集与处理装置25。这些采集与处理装置25包含两个采集与 处理通道，一个称为伽马通道Vg而另一个称为可见光通道Vv，这两个通道相互作用而在该显示装置沈上输出一最终影像If，此最终影像是该可见光照相机15沿着视线方向在一指 定时间摄取的一场景的一可见光影像。该最终影像If显示出该伽马照相机10大致在所述 指定时间以大致相同的视线方向摄取的一或多个辐射源22的一表示R的一叠加。视线方 向对应于所述轴线xl’、x2’。这两部照相机的所述光轴xl’、x2’在所述图式中合并为一条 轴线。所述照相机的视野可以是不同的，但该可视照相机的视野最好比较大。该采集与处理装置25包括可能传统的一计算机影像处理系统。至少两种处理模式可以使用，第一种称为叠加模式而第二种称为导引模式，称为 合成模式的第三模式可能将这两种模式部分地组合在一起。在所述处理模式中，可见光影 像Iv及形成伽马影像Ig之基础的伽马射线大体上同时被摄取，它们对应于同一观测场景。 这些影像分别经由通道Vv、Vg传递。首先将参考图4A描述该叠加模式。在开始时间(t = 0)，该辅助照相机摄取该观测场景的一可见光影像Iv (方框Bi) 且该伽马照相机大体上同时摄取来自处于同一观测场景中的一或多个辐射源的一伽马射 线RY (方框B2)。此伽马射线R γ将用来形成一伽马影像Ig (方框B； )，但此伽马影像Ig仅在对应 于检测器曝光时间的一时间texp之后形成。举例而言，此曝光时间texp在0. 04秒到5秒 之间变化，最好是在0. 8秒到略微多于2秒之间。一旦该伽马影像Ig在该检测器上形成，它就被处理(方框B4)，该处理可包含至少 一低通滤波以消除噪音。该处理还包含利用一或多个阈值来进行阈值处理，在阈值处理之 后进行着色处理以根据该伽马影像Ig的等级将不同的颜色分配给其中的所述像素，此着 色处理取决于所述阈值。所属技术领域的专业人员目前已知的其他处理可想象得到。此处 理产生所述辐射源的一表示R(方框BQ。所述辐射源对应于该表示R中的着色斑点。该表示R叠加在该可见光影像Iv上(方框B6)，这就产生了最终影像If。所述着 色斑点分散在该可见光影像背景上。该最终影像If在时间t = texp+At时显示在该显示 装置26上(方框B7)。形成该伽马影像Ig到显示该最终影像If所经历的时间Δ t非常短， 这取决于所使用的该处理装置的性能与该照相机的曝光时间通常在几毫秒到几秒之间。根据本发明的该伽马成像装置接着可摄取另一伽马射线RY且大致同时摄取同 一观测场景的另一可见光影像Iv。两连续伽马影像的形成间的刷新时间大约在0. 04秒到 5秒之间。现在将参考图4B描述该导引模式。在开始时间(t = 0)，该辅助照相机摄取该观测场景的一可见光影像Iv(方框 Bll)且该伽马照相机大体上同时摄取来自处于同一观测场景中的一或多个辐射源的一伽 马射线RY (方框B12)。此伽马射线R γ将用来形成一伽马影像Ig (方框Bi;3)，但此伽马影像Ig仅在对应 于该检测器曝光时间的一时间texp之后形成在该检测器。举例而言，此曝光时间texp在 0. 04秒到5秒之间变化，最好是在0. 8秒到略微多于2秒之间。所形成的该伽马影像Ig将被处理(方框B14)。它被划分成一或多个具有像素的 基本区zb。每个基本区zb分配有至少一个表达出该基本区zb之每个像素中存在的信号量 的指示符II。为了达到此目的，可执行一算术分析且该指示符Il可以是该基本区zb的每个像素的等级的算术平均值。可以使用其他指示符，诸如算术平均值的变异，或其他统计指 示符，诸如平均值或其他分位数、标准偏差等。然后在所述基本区Zb中，判定该指示符Il大于一阈值Sl的一或多个有效区zu。 所述有效区ZU给出所述辐射源的一表示R。之后可在该可见光影像Iv上叠加该表示R。在一备选实施例中，每个有效区zu都可被修剪以显示出该伽马影像Ig的每个有 效区ZU的轮廓C。所述有效区ZU的轮廓给出了所述辐射源的表示。在此情况中，在该可见 光影像Iv上，只叠加该伽马影像Ig的所述有效区zu的轮廓C。在上述两种情况中，所述有 效区zu或所述有效区的轮廓产生所观测之辐射源的一表示R。该表示R叠加在该可见光影像Iv上(方框B6)，这就产生了最终影像If。该最终影像If在时间t = texp+ Δ t时显示在该显示装置洸上(方框B7)。形成 该伽马影像Ig到显示该最终影像If所经历的时间At非常短。它取决于所使用的该处理 装置的性能与该照相机的曝光时间，通常在几毫秒到几秒之间。基本区zb的数目、其几何形状及所述阈值Sl是可调整的且可由操作根据本发明 之该成像装置的一操作员来选择。该几何形状最好是多边形。所述有效区zu是产生最强 辐射的区域。现在将参考图4C描述该合成模式。在开始时间(t = 0)，该辅助照相机摄取该观 测场景的一可见光影像Iv(方框B21)且该伽马照相机大体上同时摄取来自处于同一观测 场景中的一或多个辐射源的一伽马射线RY (方框B2》。此伽马射线R Y将用来形成一伽 马影像Ig (方框B2!3)，但此伽马影像Ig仅在对应于该检测器曝光时间的一时间texp之后 形成。举例而言，此曝光时间texp在0. 04秒到5秒之间变化，最好是在0. 8秒到略微多 于2秒之间。所形成的该伽马影像Ig将被处理(方框B24)。它被划分成一或多个提供有像素 的基本zb。每个基本区Zb分配有至少一个表达出该基本区Zb之每个像素中存在的信号量 的指示符12。为了达到此目的，可执行一算术分析且该指示符12可以是该基本区Zb之每 个像素的等级的算术平均值。可以使用其他指示符，诸如中值或其他分位数、方差，或所述 指示符随时间的渐进。然后在所述基本区zb中，判定该指示符12小于一阈值S2的一或多 个有效区zu以及确定该指示符S2的一或多个有效区zu。然后所述中性区zn的像素指定 为零级。接着以所述中性区zn及有效区zu的一或多个阈值执行阈值处理，后面接着进行 以所述阈值为基础的着色处理。可以想到在阈值处理之前有滤波处理。所述有效区zu及 所述中性区zn在阈值处理与着色处理之后产生所述辐射源的该表示R(方框B25)。该表示R叠加在该可见光影像Iv上(方框B26)，这就产生了最终影像If。该最终影像If在时间t = texp+ Δ t时显示在该显示装置21上(方框B27)。所 述辐射源看起来像该可见光影像上的着色斑点。形成该伽马影像Ig到显示该最终影像If 所经历的时间At非常短。它取决于所使用的该处理装置的性能与该照相机的曝光时间， 通常在几毫秒到几秒之间。根据本发明的该伽马成像装置接着可摄取另一伽马射线且大致同时摄取同一观 测场景的另一可见光影像Iv。摄取两幅连续伽马影像之间的刷新时间大约在0. 04秒到5 秒之间。
基本区zb的数目、其几何形状及所述阈值Sl是可调整的且可由操作根据本发明 之该成像装置的一操作员来选择。该几何形状最好是多边形。所述有效区ZU是产生最强 辐射的区域。在本发明中，该成像装置能够同时摄取产生一伽马影像的一伽马射线及该同一观 测场景中的一可见光影像。在先前技术中，不可以以同一视线方向来观测该场景是因为该伽马照相机与该辅 助照相机相对于彼此是轴向偏离的或者有一反射镜。当该伽马影像在可见光模式及伽马模 式中操作时，该可见光影像与产生该伽马影像的该伽马射线不是同时被摄取的。因而根据本发明之该伽马成像装置能够在移动该伽马照相机与该辅助照相机组 件时实时定位所述辐射源。因此可以获取上面框住经检测之该辐射源的该观测场景的一可 见光影像。在一备选实施例中，可以获取该观测场景的一可见光影像，叠加有经检测之所述 辐射源的一表示。另一实施例以该观测场景的一特定点为目的且进行较长的测量。此较长测量的好处是产生出色的测量统计的影像累积。此模式包括比较缓慢地刷 新该最终影像，因为这和累积的影像数目有关。累积的影像数目可以任选地预定。如果根据本发明之该伽马成像装置中提供有一准直光谱探针，则可以获得对所检 测之所述辐射源的量化。但是，此量化是在离线模式中获得的。尽管本发明之多个实施例已被详细呈现及描述，但可以理解的是可以在不脱离本 发明之范围的情况下做各种改变及变更。参考文献[1JFR-A-2 734 372[2] “ The development and improvement of the Aladin gamma camera to localize gamma activity in nuclear activities" , C. Le Goaller et al. , European Commission, Nuclear science and technology, EUR 18230,1998.[3] " On site nuclear video imaging " , C. Le Goaller et al. , Waste Management 1998, Tucson, USA, February 1998.[4] " Imaging systems :new techniques for decommissioning " , C. Maheet al.，ANS 2005，Denver, USA, August 2005.[5]" Recent progress in low-level gamma imaging" , C. Maheet al. , ICEM 2007, Bruges, Belgium, September 2007.[6]WO 2006/090035[7]" Gamma imaging :recent achievements and on-going developments", Le Goaller et al. , European Nuclear Conference 2005, Versailles, France,December 2005.[8] " First experimental tests with a CdTe photon counting pixel detector hybridized with a Medipix2 readout chip " , 0. Gal et al. , IEEE2003, Nuclear Science Symposium Conference Record, September 2007.
权利要求
1.一种伽马成像装置，其包含用于摄取一观测场景(17)之一伽马射线影像(称为伽马 影像)的一伽马照相机(10)，该伽马照相机提供有一前端面(11)且具有一视线轴(χΓ )， 以及用于摄取该观测场景(17)之一可见光影像的一辅助照相机(15)，其特征在于该辅助 照相机(15)位于为一针孔准直器伽马照相机的该伽马照相机(10)之该前端面(11)的上 游，该辅助照相机(15)具有与该伽马照相机(10)之该视线轴(χΓ )大致合并的一光轴 (x2’)，使得该可见光影像与该伽马影像大体上同时以相同的视线方向来摄取。
2.如权利要求1所述的伽马成像装置，其进一步包含该辅助照相机(15)与该伽马照相 机(10)输出之信号的采集与处理装置(25)，用于相对于该摄取动作大致上实时地提供该 观测场景(17)之一最终影像(If)给显示装置( )，该最终影像(If)是该可见光影像(Iv) 与位于该观测场景(17)中且在该摄取伽马影像上检测出的一或多个辐射源0 之一表示 的一叠加。
3.如权利要求2所述的伽马成像装置，其中该表示(R)是一着色斑点或一轮廓。
4.如权利要求第1项到第3项中任一项所述的伽马成像装置，其中该辅助照相机(15) 安装在一支撑部件(16)上，该支撑部件(16)，特别地通过螺接或卡合来附接到该伽马照相 机(10)前端。
5.如权利要求4所述的伽马成像装置，其中该支撑部件(16)大体上是一转筒且具有大 于该伽马照相机(10)之外径的一外径而能够螺接或卡合。
6.如权利要求第4项或第5项所述的伽马成像装置，其中该支撑部件(16)由对可见光 不透明的一材料制成以防止所述光进入该伽马照相机(10)内部。
7.如权利要求第4项到第6项中任一项所述的伽马成像装置，其中该支撑部件(16)由 密度足够低的一材料制成，如铝或塑料，以使来自该观测场景(17)的该伽马射线尽可能少 地衰减。
8.如权利要求第1项到第7项中任一项所述的伽马成像装置，其进一步包含牢固地连 接到该支撑部件(16)以及/或者该伽马照相机(10)的一准直光谱探针03)。
9.如权利要求第1项到第8项中任一项所述的伽马成像装置，其进一步在该伽马照相 机(10)之该前端面(11)包含一任选地可移动快门04)。
10.如上述权利要求任一项所述的伽马成像装置，其中该伽马照相机(10)适于提供该 观测场景的一可见光影像，来自该伽马照相机(10)与该辅助照相机(1 的所述可见光影 像相对于彼此重新对齐。
11.一种用于定位如权利要求第2项到第10项中任一项所述的一伽马成像装置观测的 一场景中存在的一或多个辐射源的方法，特征在于其包含以下步骤一大致上同时以相同的视线方向，由该伽马照相机摄取来自所述辐射源02)的伽马 射线(RY)及由该辅助照相机摄取该观测场景的一可见光影像(Iv)，该辅助照相机位于该 伽马照相机的上游，其光轴大致与该伽马照相机之视线轴合并；一利用摄取的该伽马射线形成该观测场景的一伽马影像(Ig)；一通过以下步骤处理该伽马影像(Ig)而产生所述辐射源0 的一表示(R)——将该伽马影像(Ig)划分成一或多个由像素组成的基本区(zb)，——将至少一指示符(Il)分配给每个基本区(zb)，此指示符(Il)表达一基本区(zb) 信号量；——在所述基本区(zb)中判定该指示符(Il)大于一阈值(Si)的一或多个有效区(ZU)；——可取舍地，修剪所述有效区(ZU)以显示所述有效区的轮廓(C)，所述有效区或其 轮廓给出该表示(R)。一将该可见光影像(Iv)与该表示(R)叠加以获得该观测场景(17)的一最终影像 (If)；一显示该最终影像(If)。
12.如权利要求第11项所述的用于定位至少一辐射源的方法，其中该处理进一步包含一在所述基本区(zb)中判定该指示符(12)小于该阈值(S2)的一或多个中性区(zn)； 一分配一零级给所述中性区(zn)像素；一以一或多个阈值来进行阈值处理及以所述中性区及有效区之所述阈值为基础进行 着色处理，所述中性区及有效区在进行阈值处理及着色处理之后给出该表示(R)。
13.如权利要求第11项或第12项中任一项所述的用于定位的方法，其中该阈值处理在 该滤波后面。
14.如权利要求第11项或第12项中任一项所述的用于定位的方法，其中该指示符 (II、1 是该基本区(zb)之像素的一平均等级。
全文摘要
本发明是关于一种伽马射线成像装置，其包含用于摄取一观测场景(17)之一伽马射线影像(称为伽马影像)的一伽马照相机(10)，该伽马照相机提供有一前端面(11)且具有一视线(x1’)，以及用于摄取该观测场景(17)之一可见光影像的一辅助照相机(15)。该辅助照相机(15)位于该伽马照相机(10)之该前端面(11)且具有一光轴(x2’)，该光轴(x2’)与该伽马照相机(10)之该视线(x1’)大体一致，使得该可见光影像与该伽马影像几乎同时以相同的视线来摄取。
文档编号G01T1/164GK102057299SQ200980121807
公开日2011年5月11日 申请日期2009年6月15日 优先权日2008年6月16日
发明者克里斯多佛·勒果阿乐, 查里·马埃 申请人:原子能与替代能源委员会