一种利用γ相机拍摄二维图像重构放射性物质三维分布的方法
【专利摘要】本发明提供了一种利用γ相机拍摄二维图像重构放射性物质三维分布的方法技术方案，该方案对拍摄的多幅放射性物质的二维图像进行复原后，重构放射性物质的三维分布图像。该方案拓宽了γ相机的功能，建立基于γ相机二维图像重构放射性物质三维分布技术方法，实现γ相机调查放射性物质空间分布的目标。
【专利说明】一种利用Y相机拍摄二维图像重构放射性物质三维分布的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于核辐射探测【技术领域】，尤其是一种利用Y相机拍摄二维图像重构放射性物质三维分布的方法。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，公知的技术是在上世纪90年代，Y相机首次用于寻找放射性物质的位置，目前Y相机仍然是快速寻找放射性物质二维位置的主要工具，不具备测定寻找放射性物质的三维分布的能力。
【发明内容】
[0003]本发明的目的，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种利用Y相机拍摄二维图像重构放射性物质三维分布的方法的技术方案，该方案利用多幅Y相机二维图像，通过图像复原、统计重建算法，实现基于Y相机二维图像重构放射性物质三维分布技术方法，得到放射性物质在空间内的三维分布信息。
[0004]本方案是通过如下技术措施来实现的:一种利用Y相机拍摄二维图像重构放射性物质三维分布的方法，包括以下步骤:
a、用Y相机在不同方位拍摄至少3幅待测对象的二维图像；
b、对拍摄的二维图像进行高斯去噪后进行图像复原；
c、使用复原后的图像运用统计重建算法进行三维分布重构，获得三维分布图。
[0005]作为本方案的优选:步骤b中二维图像的复原采用里查德森迭代复原算法，将将失真的图像还原为理想状态下小孔成像结果。
[0006]作为本方案的优选:步骤c中统计重建算法为ML-EM重建算法。
[0007]本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，本发明拓宽了 Y相机的功能，建立基于Y相机二维图像重构放射性物质三维分布技术方法，实现Y相机调查放射性物质空间分布的目标，该技术在复杂条件下同样适用。
[0008]由此可见，本发明与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
【具体实施方式】
[0009]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过【具体实施方式】对本方案进行阐述。
[0010]本方案的【具体实施方式】:
a、图像重建的数据源是稀疏、多能量数据源。已知方位拍摄二维图像使用Y相机对被测放射性物质对象在多个已知方位拍摄二维图像。根据实际被测对象所处的环境条件，用Y相机按一定轨迹(如圆弧)或任意角度方位的获取一组图像，图像获取方位灵活多样，图像数目为三幅以上。[0011]b、对二维图像进行图像复原，其特征在于对获取到的单个二维图像进行复原处理。Y相机一般采用厚针孔方式成像或编码孔成像，无论哪种成像通常都会造成二维图像的失真，本技术通过二维图像复原将失真的图像还原为理想状态下小孔成像结果。在对图像进行高斯噪声去噪后进行图像复原。图像复原算法采用移变空间的迭代图像复原算法。
[0012]C、使用复原后图像进行放射性物质三维分布重构，在于根据已知方位拍摄二维稀疏、多能量数据源图像重建获得三维分布。使用复原后的稀疏、多能量数据源图像进行放射性物质三维分布重构，获得三维分布图。重建过程可根据任意数量、任意位置角度的图像进行三维重建。重建算法采用的是统计重建算法。
[0013]考虑到Y相机在实际使用中不能在各种测量条件下保证按照同一种测量方案来获取原始图像，在上述技术方案中，步骤a中使用不同方位的多幅二维Y相机图像具有通用性强的特点。为此，设计了一种通用性测量条件参数菜单式的输入架构，可接受任意多个在不同距离位置、不同角度测量的Y相机图像作为输入，来进行图像重建。
[0014]在上述技术方案中，步骤b中对二维图像进行图像复原，采用里查德森迭代复原算法。该算法用于对空间移变系统的图像失真进行复原，在实际应用中关键技术为点扩散函数的确定和迭代次数的确定，本技术针对RadCamera2000 Y相机的成像模式(针孔、编码孔)设计了适用的点扩散函数，并取定了在实际使用中效果较好的迭代次数。
[0015]在上述技术方案中，步骤c中使用复原后图像进行放射性物质三维分布重构。重建算法使用统计重建算法，其内容包括:重建目标离散化、系统物理模型、统计模型、成本函数和求解方法。以上各内容分别采用:方形像素离散化、针孔相交体积物理模型、正态分布高斯统计模型和ML-EM算法。
[0016]本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
【权利要求】
1.一种利用Y相机拍摄二维图像重构放射性物质三维分布的方法，其特征是:包括以下步骤: a、用Y相机在不同方位拍摄至少3幅待测对象的二维图像； b、对拍摄的二维图像进行高斯去噪后进行图像复原； C、使用复原后的图像运用统计重建算法进行三维分布重构，获得三维分布图。
2.根据权利要求1所述的一种利用Y相机拍摄二维图像重构放射性物质三维分布的方法，其特征是:所述步骤b中二维图像的复原采用里查德森迭代复原算法。
3.根据权利要求1所述的一种利用Y相机拍摄二维图像重构放射性物质三维分布的方法，其特征是:所述步骤c中统计重建算法为ML-EM重建算法。
【文档编号】G06T17/00GK103942840SQ201410203823
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2014年5月15日
【发明者】党晓军, 韦孟伏, 张连平, 吴伦强, 肖洒, 兰明聪 申请人:四川材料与工艺研究所