CN111199081A - 一种能谱数据处理装置及其模拟能谱曲线仿真***、方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能谱数据处理装置及其模拟能谱曲线仿真***、方法，属于辐射探测技术领域，解决了现有的核医学影像设备人工对能谱曲线统计分析的结果不准确的问题，其技术要点是：能够快速的对原始能谱数据进行采集并与处理器连接，获取指定晶体的第一拟合能谱曲线和第一拟合能谱曲线中的第一能量峰值，进而通过拟合模块，建立第一拟合能谱曲线与原始能谱数据的关联性，并基于该关联性获得指定晶体的晶体能量峰值，通过数据存储控制模块发送至存储模块以建立能谱曲线数据库，进而获得模拟能谱曲线与实际能谱曲线之间的误差，以保证模拟能谱曲线仿真***的可靠性与精确性。
Description
技术领域
本发明涉及辐射探测技术领域，具体是涉及一种能谱数据处理装置及其模拟能谱曲线仿真***、方法。
背景技术
随着医学水平的飞速发展，医学功能影像领域各种新技术层出不穷，已成为多学科交叉的研究热点，特别是电子计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)功能成像技术发展迅速，在中枢神经***疾病、心血管***疾病、以及肿瘤诊断中已有较多基础和临床初步应用结果，且部分技术发展前景广阔，这对核医学影像(SPECT、PET)所具有的传统优势在一定程度上带来了冲击或挑战，在利用医学功能影像设备进行扫描施工过程中，需要利用精确准直的X线束、γ射线、超声波等，与灵敏度极高的探测器进行断面扫描，已达到扫描时间快，图像清晰的特点。
相对于核医学影像设备包括正电子发射断层成像(PET)、单光子发射计算机断层成像(SPECT)等设备，电子计算机断层扫描(CT)为利用精确准直的X线束、γ射线、超声波等进行断面扫描，具备扫描时间快，图像清晰的特点。现有的电子计算机断层扫描是混合能量成像，其是单能量成像，可以提供多个单能量成像、基物质成像、能谱曲线以及有效原子序数等。现有对能谱电子计算机断层扫描图像的处理，无法获得模拟能谱曲线与实际能谱曲线之间的误差，以保证模拟能谱曲线仿真***的可靠性与精确性。因此，我们提供一种模拟能谱曲线仿真方法，旨在解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能谱数据处理装置及其模拟能谱曲线仿真***、方法，以解决上述背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种能谱数据处理装置，包括：
数据获取模块，用于采集正电子发射型计算机断层显像设备中指定晶体的原始能谱数据；
处理器，与能谱曲线图像数据的数据获取模块相连，根据所述数据获取模块采集的原始能谱数据，获取所述指定晶体的第一拟合能谱曲线和所述第一拟合能谱曲线中的第一能量峰；
存储器，用于存储所述处理器可执行指令；
拟合模块，根据所述处理器获得的晶体能量峰值，建立所述第一拟合能谱曲线与所述原始能谱数据的关联性，并基于该关联性获得所述指定晶体的晶体能量峰值。
作为本发明进一步的方案，所述处理器包括曲线数据处理模块、图像处理模块和显示模块，曲线数据处理模块的输出端与图像处理模块相连，图像处理模块与显示模块连接，根据显示的实际能谱曲线图临摹该能谱曲线的各关键点获得能谱曲线数据，并通过数据存储控制模块发送至存储模块以建立能谱曲线数据库。
作为本发明进一步的方案，所述存储器还与图像处理模块相连，即通过所述图像处理模块将由图像保存工具获得的实际能谱曲线图的图像经滤波、降噪预处理、曲线识别、曲线特征提取，以及进行插值处理以完善及修复缺失能谱曲线的各点数据，以建立能谱曲线数据库。
一种模拟能谱曲线仿真***，包括所述的能谱数据处理装置，还包括探测器单元，探测器单元与能谱数据处理装置连接。
作为本发明进一步的方案，所述探测器单元包括摄像头,摄像头与图像处理模块相连，图像处理模块与显示模块相连，以通过显示模块显示摄像头拍摄的实际能谱曲线图的图像，且将该图像通过谱线绘制模块采集能谱曲线上的数据点至曲线数据处理模块。
一种如上述所述的模拟能谱曲线仿真***的模拟能谱曲线仿真方法，所述方法以下步骤：
1)获取原始能谱数据组成的能谱序列图像；
2)从能谱序列图像中提取能谱曲线图像数据，将数据获取模块采集的原始能谱数据，传输至处理器，获取指定晶体的第一拟合能谱曲线和所述第一拟合能谱曲线中的第一能量峰值；
3)建立所述第一拟合能谱曲线与所述原始能谱数据的关联性，并基于该关联性获得所述指定晶体的晶体能量峰值；
4)根据所述处理器获得的晶体能量峰值，由拟合模块建立所述第一拟合能谱曲线与所述原始能谱数据的关联性，并基于该关联性获得所述指定晶体的晶体能量峰值；
5)然后由处理器发出可执行指令存储于存储器，存储器与图像处理模块相连，通过所述图像处理模块将由图像保存工具获得的实际能谱曲线图的图像经滤波、降噪预处理、曲线识别、曲线特征提取，以及进行插值处理以完善及修复缺失能谱曲线的各点数据，以建立能谱曲线数据库；
6)探测器单元通过显示模块显示摄像头拍摄的实际能谱曲线图的图像，且将该图像通过谱线绘制模块采集能谱曲线上的数据点至曲线数据处理模块；
7)将同类的点分割出来形成新的图像，以获得模拟能谱曲线与实际能谱曲线之间的误差。
作为本发明进一步的方案，所述步骤2)中，处理器根据显示的实际能谱曲线图临摹该能谱曲线的各关键点获得能谱曲线数据，并通过数据存储控制模块发送至存储模块以建立能谱曲线数据库。
综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明的能谱数据处理装置及其模拟能谱曲线仿真***、方法，能够快速的对原始能谱数据进行采集并与处理器连接，获取指定晶体的第一拟合能谱曲线和第一拟合能谱曲线中的第一能量峰值，进而通过拟合模块，建立第一拟合能谱曲线与原始能谱数据的关联性，并基于该关联性获得指定晶体的晶体能量峰值，通过数据存储控制模块发送至存储模块以建立能谱曲线数据库，进而获得模拟能谱曲线与实际能谱曲线之间的误差，以保证模拟能谱曲线仿真***的可靠性与精确性。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1为本发明的能谱数据处理装置的结构示意图。
图2为本发明的模拟能谱曲线仿真***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
参见图1，本实施例中，一种能谱数据处理装置，包括：
数据获取模块，用于采集正电子发射型计算机断层显像设备中指定晶体的原始能谱数据；
处理器，与能谱曲线图像数据的数据获取模块相连，根据所述数据获取模块采集的原始能谱数据，获取所述指定晶体的第一拟合能谱曲线和所述第一拟合能谱曲线中的第一能量峰；
存储器，用于存储所述处理器可执行指令；
拟合模块，根据所述处理器获得的晶体能量峰值，建立所述第一拟合能谱曲线与所述原始能谱数据的关联性，并基于该关联性获得所述指定晶体的晶体能量峰值。
进一步的，所述处理器包括曲线数据处理模块、图像处理模块和显示模块，曲线数据处理模块的输出端与图像处理模块相连，图像处理模块与显示模块连接，根据显示的实际能谱曲线图临摹该能谱曲线的各关键点获得能谱曲线数据，并通过数据存储控制模块发送至存储模块以建立能谱曲线数据库。
进一步的，所述存储器还与图像处理模块相连，即通过所述图像处理模块将由图像保存工具获得的实际能谱曲线图的图像经滤波、降噪预处理、曲线识别、曲线特征提取，以及进行插值处理以完善及修复缺失能谱曲线的各点数据，以建立能谱曲线数据库。
实施例2
参见图1～图2，一种模拟能谱曲线仿真***，包括实施例1所述的能谱数据处理装置，还包括探测器单元，探测器单元与能谱数据处理装置连接。
进一步的，所述探测器单元包括摄像头,摄像头与图像处理模块相连，图像处理模块与显示模块相连，以通过显示模块显示摄像头拍摄的实际能谱曲线图的图像，且将该图像通过谱线绘制模块采集能谱曲线上的数据点至曲线数据处理模块。
实施例3
请参阅图1～图2，本实施例中，一种如实施例2所述的模拟能谱曲线仿真***的模拟能谱曲线仿真方法，所述方法以下步骤：
1)获取原始能谱数据组成的能谱序列图像；
2)从能谱序列图像中提取能谱曲线图像数据，将数据获取模块采集的原始能谱数据，传输至处理器，获取指定晶体的第一拟合能谱曲线和所述第一拟合能谱曲线中的第一能量峰值；
3)建立所述第一拟合能谱曲线与所述原始能谱数据的关联性，并基于该关联性获得所述指定晶体的晶体能量峰值；
4)根据所述处理器获得的晶体能量峰值，由拟合模块建立所述第一拟合能谱曲线与所述原始能谱数据的关联性，并基于该关联性获得所述指定晶体的晶体能量峰值；
5)然后由处理器发出可执行指令存储于存储器，存储器与图像处理模块相连，通过所述图像处理模块将由图像保存工具获得的实际能谱曲线图的图像经滤波、降噪预处理、曲线识别、曲线特征提取，以及进行插值处理以完善及修复缺失能谱曲线的各点数据，以建立能谱曲线数据库；
6)探测器单元通过显示模块显示摄像头拍摄的实际能谱曲线图的图像，且将该图像通过谱线绘制模块采集能谱曲线上的数据点至曲线数据处理模块；
7)将同类的点分割出来形成新的图像，以获得模拟能谱曲线与实际能谱曲线之间的误差。
进一步的，在步骤2)中，处理器根据显示的实际能谱曲线图临摹该能谱曲线的各关键点获得能谱曲线数据，并通过数据存储控制模块发送至存储模块以建立能谱曲线数据库。
本发明的模拟能谱曲线仿真方法，能够快速的对原始能谱数据进行采集并与处理器连接，获取指定晶体的第一拟合能谱曲线和第一拟合能谱曲线中的第一能量峰值，进而通过拟合模块，建立第一拟合能谱曲线与原始能谱数据的关联性，并基于该关联性获得指定晶体的晶体能量峰值，通过数据存储控制模块发送至存储模块以建立能谱曲线数据库，进而获得模拟能谱曲线与实际能谱曲线之间的误差，以保证模拟能谱曲线仿真***的可靠性与精确性。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，仅是本发明的优选实施方式。本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种能谱数据处理装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于采集正电子发射型计算机断层显像设备中指定晶体的原始能谱数据；
处理器，与能谱曲线图像数据的数据获取模块相连，根据所述数据获取模块采集的原始能谱数据，获取所述指定晶体的第一拟合能谱曲线和所述第一拟合能谱曲线中的第一能量峰值；
存储器，用于存储所述处理器可执行指令；
拟合模块，根据所述处理器获得的晶体能量峰值，建立所述第一拟合能谱曲线与所述原始能谱数据的关联性，并基于该关联性获得所述指定晶体的晶体能量峰值。
2.根据权利要求1所述的一种能谱数据处理装置，其特征在于，所述处理器包括曲线数据处理模块、图像处理模块和显示模块，曲线数据处理模块的输出端与图像处理模块相连，图像处理模块与显示模块连接，根据显示的实际能谱曲线图临摹该能谱曲线的各关键点获得能谱曲线数据，并通过数据存储控制模块发送至存储模块以建立能谱曲线数据库。
3.根据权利要求2所述的一种能谱数据处理装置，其特征在于，存储器还与图像处理模块相连，即通过所述图像处理模块将由图像保存工具获得的实际能谱曲线图的图像经滤波、降噪预处理、曲线识别、曲线特征提取，以及进行插值处理以完善及修复缺失能谱曲线的各点数据，以建立能谱曲线数据库。
4.一种模拟能谱曲线仿真***，包括如权利要求1-3任一所述的能谱数据处理装置，其特征在于，还包括探测器单元，探测器单元与能谱数据处理装置连接。
5.根据权利要求4所述的一种模拟能谱曲线仿真***，其特征在于，所述探测器单元包括摄像头,摄像头与图像处理模块相连，图像处理模块与显示模块相连，以通过显示模块显示摄像头拍摄的实际能谱曲线图的图像，且将该图像通过谱线绘制模块采集能谱曲线上的数据点至曲线数据处理模块。
6.一种如权利要求4或5所述的模拟能谱曲线仿真***的模拟能谱曲线仿真方法，其特征在于，所述方法以下步骤：
1)获取原始能谱数据组成的能谱序列图像；
2)从能谱序列图像中提取能谱曲线图像数据，将数据获取模块采集的原始能谱数据，传输至处理器，获取指定晶体的第一拟合能谱曲线和所述第一拟合能谱曲线中的第一能量峰值；
3)建立所述第一拟合能谱曲线与所述原始能谱数据的关联性，并基于该关联性获得所述指定晶体的晶体能量峰值；
4)根据所述处理器获得的晶体能量峰值，由拟合模块建立所述第一拟合能谱曲线与所述原始能谱数据的关联性，并基于该关联性获得所述指定晶体的晶体能量峰值；
5)然后由处理器发出可执行指令存储于存储器，存储器与图像处理模块相连，通过所述图像处理模块将由图像保存工具获得的实际能谱曲线图的图像经滤波、降噪预处理、曲线识别、曲线特征提取，以及进行插值处理以完善及修复缺失能谱曲线的各点数据，以建立能谱曲线数据库；
6)探测器单元通过显示模块显示摄像头拍摄的实际能谱曲线图的图像，且将该图像通过谱线绘制模块采集能谱曲线上的数据点至曲线数据处理模块；
7)将同类的点分割出来形成新的图像，以获得模拟能谱曲线与实际能谱曲线之间的误差。
7.根据权利要求6所述的一种模拟能谱曲线仿真方法，其特征在于，所述步骤2)中，处理器根据显示的实际能谱曲线图临摹该能谱曲线的各关键点获得能谱曲线数据，并通过数据存储控制模块发送至存储模块以建立能谱曲线数据库。
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