CN109350098A - 信号的拟合方式的确定方法、重建方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了信号的拟合方式的确定方法、重建方法和装置。该确定方法可以包括以下步骤：根据所采集的信号的特征信息对所述信号进行分段，以得到多个信号分段区间；利用多种拟合方式对多个所述信号分段区间中的采样点进行拟合；根据拟合结果来获取关注参数在每个所述信号分段区间中的拟合值；依次将每种所述拟合方式下的所述关注参数的拟合值与所获取的测量值进行对比，并且根据对比结果来确定多种所述拟合方式中的用于对所述信号进行重建的最终拟合方式。通过本申请所提供的技术方案，可以提高信号重建结果的准确性并且提高信号重建的精度。
Description
技术领域
本申请涉及信号处理技术领域，特别涉及一种信号的拟合方式的确定方法、重建方法和装置。
背景技术
本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。
正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography，简称PET)是一种利用放射性元素进行临床显像的技术，其过程为：将发射正电子的放射性核素标记到能够参与活体组织血流或代谢过程的化合物上，再将标有放射性核素的化合物注射到受检者体内。放射性核素在体内发射出的正电子移动大约1mm后与受检者体内的负电子结合发生电子对的湮灭，产生γ光子，释放出的γ光子可以被闪烁晶体接收以转换为可见光，再通过光电转换器件转换为电信号以进行重建，从而帮助确定放射性核素的富集部位，并且帮助定位代谢旺盛区域并进行活度评估。
在PET或其它相关领域中，对信号进行重建需要在采样之后对信号的采样点进行拟合处理。现有技术中主要根据经验或散点图来选择对采样点进行拟合处理的拟合方式。具体地，对于每个采样点，可以以信号的关注参数的测量值为横坐标，以通过各种拟合方式拟合得到的关注参数的拟合值为纵坐标，来画出各种拟合方式下的所有采样点的散点图，如图1(a)-图1(c)所示。通过观察散点图中各散点之间的离散程度及线性程度来选择拟合方式。
发明内容
在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
在现有技术中，虽然通过散点图可以直观地观察信号参数以及拟合曲线参数，但是散点的离散程度难以衡量，多借助观察法得到直观结论，导致后续重建结果可能不够准确，进而可能会影响信号重建的精度。
本申请的目的在于提供一种信号的拟合方式的确定方法、重建方法和装置，以提高信号重建结果的准确性，并且提高信号重建的精度。
为了实现上述目的，本申请实施例提供了以下技术方案：
一种信号的拟合方式的确定方法，包括以下步骤：
根据所采集的信号的特征信息对所述信号进行分段，以得到多个信号分段区间；
利用多种拟合方式对多个所述信号分段区间中的采样点进行拟合；
根据拟合结果来获取关注参数在每个所述信号分段区间中的拟合值；
依次将每种所述拟合方式下的所述关注参数的拟合值与所获取的测量值进行对比，并且根据对比结果来确定多种所述拟合方式中的用于对所述信号进行重建的最终拟合方式。
优选地，所述信号包括电信号、光信号或声音信号，所述电信号包括来自辐射探测器的电脉冲信号。
优选地，所述特征信息包括所述信号的幅度大小、上升斜率、上升时间、下降斜率和/或下降时间。
优选地，多种所述拟合方式包括：直线-指数拟合方式、双指数拟合方式和图形拟合方式中的一种或多种。
优选地，所述图形拟合方式包括在采样阈值所对应的上方部分处采用的三角形拟合方式，以及在所述采样阈值所对应的下方部分处采用的所述直线-指数拟合方式或所述双指数拟合方式，所述直线-指数拟合方式包括N点直线-N点指数拟合方式和N点直线-N+M点指数拟合方式，所述双指数拟合方式包括2N点双指数拟合方式、2N+M点双指数拟合方式，其中，N为大于1的正整数，M为大于等于1的正整数。
优选地，所述关注参数包括所述信号的能量、时间、能量分辨率和/或时间分辨率。
优选地，确定所述最终拟合方式的步骤包括：
依次计算每种所述拟合方式下的所述关注参数在每个所述信号分段区间中的所述拟合值与所述测量值之间的差值，根据所述差值来确定多种所述拟合方式中的用于对每个所述信号分段区间进行重建的所述最终拟合方式。
优选地，确定所述最终拟合方式的步骤包括：
将多种所述拟合方式中的对应所述关注参数在每个所述信号分段区间中具有最小差值绝对值的拟合方式确定为每个所述信号分段区间的最终拟合方式；或者
将多种所述拟合方式中的对应所述关注参数在每个所述信号分段区间中具有最小差值分布的拟合方式确定为每个所述信号分段区间的最终拟合方式。
优选地，所述确定方法还包括：
按照所述最终拟合方式与每个所述信号分段区间之间的对应关系来存储所述最终拟合方式。
一种信号重建方法，包括以下步骤：
利用上述确定方法来确定实际采样得到的信号的最终拟合方式；
利用所确定的所述最终拟合方式来对实际采样得到的信号进行重建。
一种信号重建方法，包括以下步骤：
将实际采样得到的信号与利用上述确定方法确定出最终拟合方式的参考信号进行对比，以确定实际采样得到的所述信号的最终拟合方式；
利用所确定的所述最终拟合方式来对实际采样得到的所述信号进行重建。
优选地，对比实际采样得到的所述信号与所述参考信号的步骤包括：
利用所述信号的特征信息来查找与所述信号具有相同或相似特征信息的所述参考信号；
在查找到所述参考信号之后，按照所述参考信号与最终拟合方式之间的对应关系来查找其最终拟合方式，并将所查找到的所述参考信号的最终拟合方式确定为所述信号的最终拟合方式。
一种用于确定信号的拟合方式的装置，包括：
分段单元，其被配置为根据所采集的信号的特征信息对所述信号进行分段，以得到多个信号分段区间；
拟合单元，其被配置为利用多种拟合方式对多个所述信号分段区间中的采样点进行拟合；
获取单元，其被配置为根据拟合结果来获取关注参数在每个所述信号分段区间中的拟合值；
对比确定单元，其被配置为依次将每种所述拟合方式下的所述关注参数的拟合值与所获取的测量值进行对比，并且根据对比结果来确定多种所述拟合方式中的用于对所述信号进行重建的最终拟合方式。
优选地，所述对比确定单元具体被配置为：
依次计算每种所述拟合方式下的所述关注参数在每个所述信号分段区间中的所述拟合值与所述测量值之间的差值，根据所述差值来确定多种所述拟合方式中的用于对每个所述信号分段区间进行重建的所述最终拟合方式。
优选地，所述装置还包括：
存储单元，其被配置为按照所述最终拟合方式与每个所述信号分段区间之间的对应关系来存储所述最终拟合方式。
一种用于重建信号的装置，包括：
确定单元，其被配置为利用上述确定方法来确定实际采样得到的信号的最终拟合方式；
重建单元，其被配置为利用所确定的所述最终拟合方式来对实际采样得到的所述信号进行重建。
一种用于重建信号的装置，包括：
对比确定单元，其被配置为将实际采样得到的信号与利用上述确定方法确定出最终拟合方式的参考信号进行对比，以确定实际采样得到的所述信号的最终拟合方式；
重建单元，其被配置为利用所确定的所述最终拟合方式来对实际采样得到的所述信号进行重建。
优选地，所述对比确定单元具体被配置为利用所述信号的特征信息来查找与所述信号具有相同或相似特征信息的所述参考信号；在查找到所述参考信号之后，按照所述参考信号与最终拟合方式之间的对应关系来查找其最终拟合方式，并将所查找到的所述参考信号的最终拟合方式确定为所述信号的最终拟合方式。
由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例通过根据信号的特征信息对采样后的信号进行分段并且将利用多种拟合方式所得到的信号的关注参数的拟合值与测量值进行对比，从而根据对比结果来确定出最终拟合方式，通过考虑信号的不同特征来采用不同的拟合方式，因而可以使后续信号的拟合结果更加准确，因此实现了提高信号重建结果的准确性并提高信号重建的精度的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1(a)是现有技术中的采用四点直线-五点指数拟合方式对采样点进行拟合所得到的散点图；
图1(b)是现有技术中的采用八点双指数拟合方式对采样点进行拟合所得到的散点图；
图1(c)是现有技术中的采用图形拟合方式对采样点进行拟合所得到的散点图；
图2是根据本申请实施例的一种信号的拟合方式的确定方法的流程示意图；
图3(a)是采用N点直线-N点指数拟合方式对采样点进行拟合所得到的拟合曲线；
图3(b)是采用N点直线-N+M点指数拟合方式对采样点进行拟合所得到的拟合曲线；
图3(c)是采用2N点双指数拟合方式对采样点进行拟合所得到的拟合曲线；
图3(d)是采用2N+M点双指数拟合方式对采样点进行拟合所得到的拟合曲线；
图3(e)是采用图形拟合(下方曲线采用N点直线-N+M点指数拟合)方式对采样点进行拟合所得到的拟合曲线；
图3(f)是采用图形拟合(下方曲线采用2N点双指数拟合)方式对采样点进行拟合所得到的拟合曲线；
图4(a)是四点直线-五点指数拟合方式下的电脉冲信号a和b的能量差值分布直方图；
图4(b)是八点双指数拟合方式下的电脉冲信号a和b的能量差值分布直方图；
图4(c)是图形拟合方式下的电脉冲信号a和b的能量差值分布直方图；
图5(a)是四点直线-五点指数拟合方式下的多个电脉冲信号的能量差值分布图；
图5(b)是八点双指数拟合方式下的多个电脉冲信号的能量差值分布图；
图5(c)是图形拟合方式下的多个电脉冲信号的能量差值分布图；
图6(a)示出了在60～130V的幅值范围内四点直线-四点指数拟合方式下的多个电脉冲信号的能量差值分布图；
图6(b)示出了在60～130V的幅值范围内四点直线-五点指数拟合方式下的多个电脉冲信号的能量差值分布图；
图6(c)示出了在60～130V的幅值范围内图形拟合(下方曲线采用九点双指数拟合)方式下的多个电脉冲信号的能量差值分布图；
图6(d)示出了在60～130V的幅值范围内图形拟合(下方曲线采用八点双指数拟合)方式下的多个电脉冲信号的能量差值分布图；
图7是根据本申请实施例的一种信号重建方法的流程示意图；
图8示出了采用本申请中的图形拟合方式对电脉冲信号进行拟合得到的拟合曲线以及该电脉冲信号的实际测量曲线；
图9示出了采用现有的八点双指数拟合方式对电脉冲信号进行拟合得到的拟合曲线以及该电脉冲信号的实际测量曲线；
图10示出了利用图7中的信号重建方法所得到的拟合曲线；
图11示出了利用现有的多阈值采样方法所得到的拟合曲线；
图12是根据本申请实施例的另一种信号重建方法的流程示意图；
图13是根据本申请实施例的一种用于确定信号的拟合方式的装置；
图14是根据本申请实施例的一种用于重建信号的装置；
图15是根据本申请实施例的另一种用于重建信号的装置。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是用于解释说明本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例，并不希望限制本申请的范围或权利要求书。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“设置在”另一个元件上，它可以直接设置在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当元件被称为“连接/联接”至另一个元件，它可以是直接连接/联接至另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“连接/联接”可以包括电气和/或机械物理连接/联接。本文所使用的术语“包括/包含”指特征、步骤或元件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、步骤或元件的存在或添加。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意的和所有的组合。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，而并不是旨在限制本申请。
另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多种”的含义是两种或两种以上。
下面结合附图对本申请实施例所提供的信号的拟合方式的确定方法、重建方法和装置进行详细说明。
如图2所示，本申请实施例提供了一种信号的拟合方式的确定方法，其包括以下步骤：
步骤S1，根据所采集的信号的特征信息对信号进行分段，以得到多个信号分段区间。
在对信号进行采样之后，可以根据所采集的信号的特征信息来对信号进行分段。具体地，可以根据信号的幅度大小(即，幅值)、上升斜率、上升时间、下降斜率和/或下降时间等来将采样后的信号分为多个信号分段区间。例如，可以将信号按照幅值分为0-M1、M1-M2、M2-M3、…、Mk-Mn、>Mn等多个信号分段区间。再例如，可以将信号按照时间分为0-T1、T1-T2、T2-T3、…、Ti-Tj、>Tj等多个信号分段区间。其中，M1、M2、M3、Mk、Mn均表示信号的不同幅值(例如，电压或电流等)，T1、T2、T3、Ti、Tj均表示信号的不同时间值。需要说明的是，每个信号分段区间的间隔可以相同，也可以不同。
信号可以是电信号、光信号、声音信号等。信号可以是来自相同装置的同一种信号，也可以是来自不同装置的多种不同信号。电信号可以包括来自闪烁晶体探测器或气体电离探测器等辐射探测器的电脉冲信号。
特征信息可以是在对信号进行采样后所得到的拟合结果(例如，拟合曲线)中获取的数据，其可以包括信号的幅度大小、上升斜率、上升时间、下降斜率和/或下降时间等。
S2：利用多种拟合方式对多个信号分段区间中的采样点进行拟合。
在对信号进行分段之后，可以利用多种拟合方式对每一个信号分段区间中的采样点进行拟合，以得到各种拟合方式下的完整信号的拟合曲线，从而获得信号的重建波形。
拟合方式可以包括直线-指数拟合方式、双指数拟合方式和图形拟合方式等拟合方式中的一种或多种，但不限于这些拟合方式。其中，图形拟合方式可以包括在某个采样阈值所对应的上方部分处采用的三角形拟合方式，以及在该采样阈值所对应的下方部分处采用的直线-指数拟合方式或双指数拟合方式，所述直线-指数拟合方式可以包括N点直线-N点指数拟合方式和N点直线-N+M点指数拟合方式等方式，所述双指数拟合方式可以包括2N点双指数拟合方式和2N+M点双指数拟合方式等方式，但不限于此。其中，N表示对信号进行多阈值采样所得到的上升沿部分或下降沿部分上的采样点个数，其为大于1的正整数；M表示在多阈值采样的基础上对信号进行时间间隔采样所得到的采样点个数，其为大于等于1的正整数。关于多阈值采样和时间间隔采样的具体过程，可以参照现有技术，在此不再赘叙。
N点直线-N点指数拟合方式：不考虑幅值最高的采样点，以信号上升沿部分上的N个采样点为基准点，对这N个采样点进行拟合，得到一条直线；以信号下降沿部分上的N个采样点为基准点，按照指数曲线方程拟合出一条指数曲线，所得到的直线和指数曲线便构成了信号的重建波形，如图3(a)所示。图中，N＝4。
N点直线-N+M点指数拟合方式：以信号上升沿部分上的N个采样点为基准点，对这N个采样点进行拟合，得到一条直线；以信号下降沿部分上的N个采样点和M个采样点为基准点，对这N+M个采样点进行拟合，按照指数曲线方程拟合出一条指数曲线，所得到的直线和指数曲线便构成了信号的重建波形，如图3(b)所示。图中，N＝4，M＝1。
2N点双指数拟合方式：以对信号进行多阈值采样得到的2N个采样点为基准点，对这2N个采样点进行拟合，按照双指数曲线方程拟合出一条双指数曲线，所得到的双指数曲线便构成了信号的重建波形，如图3(c)所示。图中，N＝4。
2N+M点双指数拟合方式：以对信号进行多阈值采样得到的2N个采样点和对信号进行时间间隔采样得到的M个采样点为基准点，对这2N+M个采样点进行拟合，按照双指数曲线方程拟合出一条双指数曲线，所得到的双指数曲线便构成了信号的重建波形如图3(d)所示。图中，N＝4，M＝1。
图形拟合方式：以采集的2N+M个采样点为基准点，在信号的某一采样阈值(例如，最大采样阈值)所对应的上方部分处，将三个采样点(例如，上升沿部分上的最后一个采样点、波峰处的采样点、以及下降沿部分上的第一个采样点，这里的“第一”和“最后”是按照时间顺序来说明的)所构成的直线相连得到一个三角形，在信号的该采样阈值所对应的下方部分处则按照直线-指数或双指数拟合方式等方式进行拟合，从而得到一个完整信号的重建波形，如图3(e)和3(f)所示。其中，图3(e)中信号是最大采样阈值所对应的下方部分按照直线-指数方式进行拟合，图3(f)中信号是最大采样阈值所对应的下方部分按照双指数拟合方式进行拟合。
S3：根据拟合结果来获取关注参数在每个信号分段区间中的拟合值。
在利用各种拟合方式对所有信号分段区间中的所有采样点进行拟合之后，可以直接从所得到的拟合结果获取关注参数在每个信号分段区间中的每个采样点处的拟合值，也可以通过对从拟合结果获取的数据进行计算来得到关注参数在每个信号分段区间中的每个采样点处的拟合值。
拟合结果可以是拟合曲线和/或拟合数据。
关注参数可以是指根据实际应用而需要考虑的参数，其可以包括信号的能量、时间和/或能量分辨率等，但不限于此。其中，能量分辨率可以是指信号能谱的全能峰的半宽度与全能峰能量的期望值之比，其代表着对信号能量区间区分的能力，并且其数值越低代表着对能谱图中不同能量区间区分的能力越强。
当关注参数为时间时，可以直接从所得到的拟合曲线中来提取其时间值(即，拟合值)，而当关注参数为能量时，需要对所提取的幅值(例如，电压或电流)进行处理来得到其拟合值。例如，可以通过对电压幅值进行积分处理来得到能量，具体计算过程可以参照现有技术，在此不赘叙。
同样，对于关注参数为能量分辨率等参数时，也需要对所提取的时间或幅值进行相关处理来得到其拟合值，在此不限制具体的处理过程。
S4：依次将每种拟合方式下的关注参数的拟合值与所获取的测量值进行对比，并且根据对比结果来确定多种拟合方式中的用于对信号进行重建的最终拟合方式。
在获取每种拟合方式下的关注参数在所有信号分段区间中的所有采样点处的拟合值之后，可以依次将每种拟合方式下的关注参数在每个信号分段区间中的每个采样点处的拟合值与其在该采样点处的测量值(即，真实值)进行对比，然后根据对比结果来确定多种拟合方式中的用于对信号进行重建的最终拟合方式。具体地，针对每种信号，可以直接对比每种拟合方式下的关注参数在每个信号分段区间中的每个采样点处的拟合值与对应测量值之间的大小，或者也可以计算每种拟合方式下的关注参数在每个信号分段区间中的每个采样点处的拟合值与对应测量值之间的差值；然后根据该差值来确定多种拟合方式中的用于对每个信号分段区间进行重建的最终拟合方式。具体地，
针对每种信号，首先，可以按照预设顺序(例如，特征采样点的横坐标或纵坐标从小到大的顺序)来依次计算每种拟合方式下的关注参数在每个信号分段区间中的每个采样点处的拟合值与对应测量值之间的差值。例如，对于关注参数为能量的情况，可以依次计算每种拟合方式下的能量在每个信号分段区间中的每个采样点处的拟合值与对应测量值之间的差值。其次，在计算出该关注参数的所有差值之后，可以利用该差值来确定用于对每个信号分段区间进行重建的最终拟合方式。具体地，可以将多种拟合方式中的对应关注参数在每个信号分段区间中具有最小差值绝对值的拟合方式确定为该信号分段区间的最终拟合方式；也可以根据以下方式将多种拟合方式中的对应关注参数在每个信号分段区间中具有最小差值分布的拟合方式确定为该信号分段区间的最终拟合方式，从而确定出所有信号分段区间的最终拟合方式：
针对每种拟合方式以及每种信号，都可以建立n行x2列的矩阵，其中，矩阵的第一列记录该信号的各个采样点的关注参数的特征值(即，上述特征信息中各个参数的数值)，矩阵的第二列可以记录该信号的各个采样点的关注参数的拟合值与测量值之间的差值，或者也可以建立2行xn列的矩阵，其中，矩阵的第一行列记录该信号的各个采样点的关注参数的特征值，矩阵的第二行可以记录该信号的各个采样点的关注参数的拟合值与测量值之间的差值，n表示特征值的个数；然后可以以矩阵中的特征值为横坐标，以差值为纵坐标，制作每种拟合方式下的关注参数在每个信号分段区间中的差值分布图，或者可以按照特征值的大小进行排序，然后按照排序顺序来制作每种拟合方式下的关注参数在每个信号分段区间中的差值分布图；最后将差值分布图中的最小差值分布所对应的拟合方式确定为该信号分段区间的最终拟合方式。
需要说明的是，最终拟合方式可以是多种拟合方式中的一种或多种。每个信号分段区间所对应的最终拟合方式可以相同，也可以不同。
例如，图4(a)-4(c)分别示出了四点直线-五点指数拟合方式、八点双指数拟合方式和图形拟合方式这三种拟合方式下的电脉冲信号a和b的能量差值分布直方图。其中，Ea和Eb分别表示电脉冲信号a和b的能量的测量值，和分别表示上述三种拟合方式下的电脉冲信号a的能量的拟合值，和分别表示上述三种拟合方式下的电脉冲信号b的能量的拟合值，Va和Vb分别表示从拟合曲线提取的电脉冲信号a和b的幅值电压。根据这三幅图可以看出，对于电脉冲信号a，八点双指数拟合方式和图形拟合方式这两种拟合方式下的能量差值较小，因此选用这两种拟合方式均可；对于电脉冲信号b，图形拟合方式下的能量差值最小，因此选用图形拟合方式最好。
例如，图5(a)-5(c)分别示出了四点直线-五点指数拟合方式、八点双指数拟合方式和图形拟合(下方曲线采用八点双指数拟合)方式这三种拟合方式下的多个电脉冲信号的能量差值分布图。从这三幅图可以看出，对于该电脉冲信号，在62-74V的幅值区间内，图形拟合方式下的能量差值最小，因此，选用这种图形拟合方式进行拟合的效果更好；在>136V的幅值区间内，四点直线-五点指数拟合方式下的能量差值最小，因此，选用这种四点直线-五点指数拟合方式进行拟合的效果更好。
例如，图6(a)-6(d)分别示出了在60～130V的幅值范围内四点直线-四点指数拟合方式、四点直线-五点指数拟合方式、图形拟合(下方曲线采用九点双指数拟合)方式和图形拟合(下方曲线采用八点双指数拟合)方式这四种拟合方式下的多个电脉冲信号的能量差值分布图，其中，横坐标表示电脉冲信号的幅值(V)，纵坐标表示能量差值。从这四幅图可以看出，对于该电脉冲信号，在60-80V的幅值区间内，图形拟合(下方曲线采用八点双指数拟合)方式下的能量差值最小，因此，选用这种图形拟合方式进行拟合的效果更好；在80～130V的幅值区间内，四点直线-五点指数拟合方式下的能量差值最小，因此，选用这种四点直线-五点指数拟合方式进行拟合的效果更好。
通过以上描述可以看出，本申请实施例通过根据信号的特征信息对采样后的信号进行分段，并且将多种拟合方式下的关注参数在各个信号分段区间中的拟合值与测量值进行对比，从而根据对比结果来确定出各个信号分段区间的最终拟合方式，这是通过考虑信号的不同特征来采用不同的拟合方式，因而可以使后续信号的拟合结果更加准确，因此实现了提高信号重建结果的准确性并且提高信号重建的精度的目的。而且，通过直方图的形式来对比各种拟合方式，这提高了拟合方式的可比性，并且也更加直观。
在本申请的另一实施例中，该方法还可以包括：
S5：按照每个信号分段区间与最终拟合方式之间的对应关系来存储所确定的最终拟合方式。
在确定出所有信号分段区间的最终拟合方式之后，可以按照信号分段区间与最终拟合方式之间的对应关系来存储所确定的最终拟合方式，以便于后续可以直接查找使用，从而可以提高信号重建的效率。
本申请实施例还提供了一种信号重建方法，如图7所示，其可以包括以下步骤：
P1：利用上述确定方法来确定实际采样得到的信号的最终拟合方式。
在对所获取的信号进行采样之后，可以利用上述确定方法来确定实际采样得到的信号的最终拟合方式。具体确定过程可以参照上述图2-图6的描述，在此不再赘叙。
所述最终拟合方式可以包括直线-指数拟合方式、双指数拟合方式和图形拟合方式等方式的一种或多种。
P2：利用所确定的最终拟合方式来对实际采样得到的信号进行重建。
在确定出实际采样得到的信号的最终拟合方式之后，利用所确定的最终拟合方式来对各个信号分段区间中的采样点进行拟合，得到信号的拟合曲线，从而实现对信号的重建。
例如，在确定出各个信号分段区间的最终拟合方式都为N点直线-N+M点指数拟合方式之后，可以在各个信号分段区间内利用N点直线-N+M点指数拟合方式对采样点进行拟合，得到信号的拟合曲线。例如，在确定出信号的最终拟合方式为2N+M点双指数拟合方式和图形拟合方式这两种方式之后，可以在相应的信号分段区间内利用这两种方式对采样点进行拟合，或者也可以选取这两种拟合方式中的拟合速度较快、能耗较低的方式对采样点进行拟合，得到信号的拟合曲线。关于利用N点直线-N+M点指数拟合方式、2N+M点双指数拟合方式和图形拟合方式进行拟合的方法，可以参照上述步骤S2中对这些拟合方式的描述，在此不再赘叙。
通过对从拟合曲线提取的相应数据(例如，幅值和时间)进行计算，便可以得到该信号的能量、能量分辨率等。关于计算方法，可以参照现有技术，在此不再赘叙。
通过本申请实施例所提供的信号重建方法，可以提高信号重建结果的准确性并提高重建精度。
下面以具体实例来说明上述实施例的有益效果。
图8示出了采用本申请中的图形拟合(下方曲线使用八点双指数拟合)方式对电脉冲信号进行拟合得到的拟合曲线以及该电脉冲信号的实际测量曲线，图9示出了采用现有技术中的八点双指数拟合方式对电脉冲信号进行拟合得到的拟合曲线以及该电脉冲信号的实际测量曲线。其中，(T9，V9)表示第9个采样点的坐标，实线表示测量曲线，虚线表示拟合曲线。根据这两幅图可以看出，采用本申请中的图形拟合(下方曲线采用八点双指数拟合)方式得到的拟合曲线与实际测量曲线十分接近，而采用现有技术中的八点双指数拟合方式得到的拟合曲线与实际测量曲线差距较大。由此可见，通过利用本申请的信号重建方法，可以提高信号重建结果的准确性。
图10和图11分别示出了利用本申请实施例提供的信号重建方法所得到的拟合曲线和采用现有的多阈值采样方法所得到的拟合曲线。通过对比这两幅图可以看出，利用本申请实施例提供的信号重建方法所得到的能量分辨率比现有的多阈值采样方法所得到的能量分辨率要低1.6％左右，这表示能量精度大大提高。而且，利用本申请实施例提供的信号重建方法能够辨识出1274Kev左右出现的光电峰，而利用现有的多阈值采样方法则完全无法辨识出此光电峰。而光电峰的辨识能力对于不同核素的区分至关重要，由此可见，利用本申请实施例所提供的信号重建方法可以提高光电峰的辨识能力，从而有助于区分出不同核素。
本申请实施例还提供了另一种信号重建方法，如图12所示，其可以包括以下步骤：
P1’：将实际采样得到的信号与利用上述确定方法确定出最终拟合方式的参考信号进行对比，以确定实际采样得到的信号的最终拟合方式。
在对所获取的信号进行采样之后，可以将实际采样得到的信号与之前利用上述确定方法确定出最终拟合方式的参考信号进行对比，利用信号的特征信息(例如，幅值、时间、上升沿上升时间、上升斜率等)来查找与实际采样得到的信号具有相同或相似特征信息的参考信号，在查找到参考信号之后，可以根据参考信号与其最终拟合方式之间的对应关系来查找其最终拟合方式，从而将所查找到的参考信号的最终拟合方式确定为实际采样得到的信号的最终拟合方式。关于参考信号的最终拟合方式的具体确定过程可以参照上述图2-图6的描述，在此不再赘叙。
所述最终拟合方式可以包括直线-指数拟合方式、双指数拟合方式、图形拟合方式等拟合方式的一种或多种。
P2’：利用所确定的最终拟合方式来对实际采样得到的信号进行重建。
关于该步骤的详细描述，可以参见上述步骤P2，在此不再赘叙。
本申请实施例还提供了一种用于确定信号的拟合方式的装置，如图13所示，该装置可以包括：
分段单元121，其可以被配置为根据所采集的信号的特征信息对信号进行分段，以得到多个信号分段区间；
拟合单元122，其可以被配置为利用多种拟合方式对每个信号分段区间中的采样点进行拟合；
获取单元123，其可以被配置为根据拟合结果来获取关注参数在多个信号分段区间中的拟合值；
对比确定单元124，其可以被配置为依次将每种拟合方式下的关注参数的拟合值与所获取的该关注参数的测量值进行对比，并根据对比结果来确定多种拟合方式中的用于对信号进行重建的最终拟合方式。
关于该上述各单元的详细描述，可以参照上述图2所示的方法实施例，在此不再赘叙。
通过利用本申请实施例提供的上述装置，可以实现提高后续重建信号的精度的目的。而且，也可以提高拟合方式的可比性，并且也更加直观。
本申请实施例还提供了一种用于重建信号的装置，如图14所示，该装置可以包括：
确定单元131，其可以被配置为利用上述确定方法来确定实际采样得到的信号的最终拟合方式；
重建单元132，其可以被配置为利用所确定的最终拟合方式来对实际采样得到的信号进行重建。
关于该上述各单元的详细描述，可以参上述图7所示的方法实施例，在此不再赘叙。
本申请实施例还提供了另一种用于重建信号的装置，如图15所示，该装置可以包括：
对比确定单元141，其可以被配置为将实际采样得到的信号与利用上述确定方法确定出最终拟合方式的参考信号进行对比，以确定实际采样得到的信号的最终拟合方式；
重建单元142，其可以被配置为利用所确定的最终拟合方式来对实际采样得到的信号进行重建。
关于该上述各单元的详细描述，可以参上述图12所示的方法实施例，在此不再赘叙。
通过利用本申请实施例提供的上述装置，可以提高重建信号的精度，也可以提高重建结果的准确性。
需要说明的是，上述装置中各单元所实现的功能也可以由计算机中的处理器根据存储器中所存储的指令来执行。
需要说明的是，本申请实施例所提供的上述方法和装置并不限于应用于PET、多电压阈值采样(Multi-Voltage Threshold，简称MVT)等领域，其也可以应用于需要对信号进行重建的任何领域。
上述实施例阐明的装置、单元等，具体可以由计算机芯片和/或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个计算机芯片中实现。
虽然本申请提供了如上述实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本申请实施例提供的执行顺序。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。
上述实施例是为便于该技术领域的普通技术人员能够理解和使用本申请而描述的。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本申请不限于上述实施例，本领域技术人员根据本申请的揭示，不脱离本申请范畴所做出的改进和修改都应该在本申请的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种信号的拟合方式的确定方法，其特征在于，所述确定方法包括以下步骤：
根据所采集的信号的特征信息对所述信号进行分段，以得到多个信号分段区间；
利用多种拟合方式对多个所述信号分段区间中的采样点进行拟合；
根据拟合结果来获取关注参数在每个所述信号分段区间中的拟合值；
依次将每种所述拟合方式下的所述关注参数的拟合值与所获取的测量值进行对比，并且根据对比结果来确定多种所述拟合方式中的用于对所述信号进行重建的最终拟合方式。
2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述信号包括电信号、光信号或声音信号，所述电信号包括来自辐射探测器的电脉冲信号。
3.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述特征信息包括所述信号的幅度大小、上升斜率、上升时间、下降斜率和/或下降时间。
4.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，多种所述拟合方式包括：直线-指数拟合方式、双指数拟合方式和图形拟合方式中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的确定方法，其特征在于，所述图形拟合方式包括在采样阈值所对应的上方部分处采用的三角形拟合方式，以及在所述采样阈值所对应的下方部分处采用的所述直线-指数拟合方式或所述双指数拟合方式，所述直线-指数拟合方式包括N点直线-N点指数拟合方式和N点直线-N+M点指数拟合方式，所述双指数拟合方式包括2N点双指数拟合方式和2N+M点双指数拟合方式，其中，N为大于1的正整数，M为大于等于1的正整数。
6.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述关注参数包括所述信号的能量、时间、能量分辨率和/或时间分辨率。
7.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，确定所述最终拟合方式的步骤包括：
依次计算每种所述拟合方式下的所述关注参数在每个所述信号分段区间中的所述拟合值与所述测量值之间的差值，根据所述差值来确定多种所述拟合方式中的用于对每个所述信号分段区间进行重建的所述最终拟合方式。
8.根据权利要求7所述的确定方法，其特征在于，确定所述最终拟合方式的步骤包括：
将多种所述拟合方式中的对应所述关注参数在每个所述信号分段区间中具有最小差值绝对值的拟合方式确定为每个所述信号分段区间的最终拟合方式；或者
将多种所述拟合方式中的对应所述关注参数在每个所述信号分段区间中具有最小差值分布的拟合方式确定为每个所述信号分段区间的最终拟合方式。
9.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述确定方法还包括：
按照每个所述信号分段区间与所述最终拟合方式之间的对应关系来存储所确定的所述最终拟合方式。
10.一种信号重建方法，其特征在于，所述信号重建方法包括以下步骤：
利用权利要求1-9中任一项所述的确定方法来确定实际采样得到的信号的最终拟合方式；
利用所确定的所述最终拟合方式来对实际采样得到的所述信号进行重建。
11.一种信号重建方法，其特征在于，所述信号重建方法包括以下步骤：
将实际采样得到的信号与利用权利要求1-9中任一项所述的确定方法确定出最终拟合方式的参考信号进行对比，以确定实际采样得到的所述信号的最终拟合方式；
利用所确定的所述最终拟合方式来对实际采样得到的所述信号进行重建。
12.根据权利要求11所述的信号重建方法，其特征在于，对比实际采样得到的所述信号与所述参考信号的步骤包括：
利用所述信号的特征信息来查找与所述信号具有相同或相似特征信息的所述参考信号；
在查找到所述参考信号之后，按照所述参考信号与最终拟合方式之间的对应关系来查找其最终拟合方式，并将所查找到的所述参考信号的最终拟合方式确定为所述信号的最终拟合方式。
13.一种用于确定信号的拟合方式的装置，其特征在于，所述装置包括：
分段单元，其被配置为根据所采集的信号的特征信息对所述信号进行分段，以得到多个信号分段区间；
拟合单元，其被配置为利用多种拟合方式对多个所述信号分段区间中的采样点进行拟合；
获取单元，其被配置为根据拟合结果来获取关注参数在每个所述信号分段区间中的拟合值；
对比确定单元，其被配置为依次将每种所述拟合方式下的所述关注参数的拟合值与所获取的测量值进行对比，并且根据对比结果来确定多种所述拟合方式中的用于对所述信号进行重建的最终拟合方式。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述对比确定单元具体被配置为：
依次计算每种所述拟合方式下的所述关注参数在每个所述信号分段区间中的所述拟合值与所述测量值之间的差值，根据所述差值来确定多种所述拟合方式中的用于对每个所述信号分段区间进行重建的所述最终拟合方式。
15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
存储单元，其被配置为按照每个所述信号分段区间与所述最终拟合方式之间的对应关系来存储所确定的所述最终拟合方式。
16.一种用于重建信号的装置，其特征在于，所述装置包括：
确定单元，其被配置为利用权利要求1-9任一项所述的确定方法来确定实际采样得到的信号的最终拟合方式；
重建单元，其被配置为利用所确定的所述最终拟合方式来对实际采样得到的所述信号进行重建。
17.一种用于重建信号的装置，其特征在于，所述装置包括：
对比确定单元，其被配置为将实际采样得到的信号与利用权利要求1-9任一项所述的确定方法确定出最终拟合方式的参考信号进行对比，以确定实际采样得到的所述信号的最终拟合方式；
重建单元，其被配置为利用所确定的所述最终拟合方式来对实际采样得到的所述信号进行重建。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述对比确定单元具体被配置为利用所述信号的特征信息来查找与所述信号具有相同或相似特征信息的所述参考信号；在查找到所述参考信号之后，按照所述参考信号与最终拟合方式之间的对应关系来查找其最终拟合方式，并将所查找到的所述参考信号的最终拟合方式确定为所述信号的最终拟合方式。
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