一种堆积脉冲信号的处理方法和装置.pdf

本发明实施例公开了一种堆积脉冲信号的处理方法，所述方法包括：获取脉冲信号；将脉冲信号分为两段，其中，第一段脉冲信号为从脉冲信号产生至第一个电压连续下降至峰值的脉冲信号，所述峰值在第一预设范围内，第二段脉冲信号为脉冲信号中除第一脉冲信号外剩余的脉冲信号；计算第一段脉冲信号对应的第一能量值和第二段脉冲信号对应的第二能量值；计算能量比，所述能量比为所述第一能量值与所述第二能量值的比值；判断所述能量比值是否在第一阈值范围内；如果是，则将所述脉冲信号识别为堆积脉冲信号。本发明实施例还公开了一种堆积脉冲信号的处理装置。本发明更加有效的识别脉冲堆积信号，降低了系统的误码率，提高了图像的质量。

权利要求书
1.  一种堆积脉冲信号的处理方法，其特征在于，所述方法包括：
获取脉冲信号；
将所述脉冲信号分为两段，其中，第一段脉冲信号为从所述脉冲信号 产生至第一个电压连续下降至峰值的脉冲信号，所述峰值在第一预设范围 内，第二段脉冲信号为所述脉冲信号中除所述第一脉冲信号外剩余的脉冲 信号；
计算所述第一段脉冲信号对应的第一能量值和所述第二段脉冲信号对 应的第二能量值；
计算能量比，所述能量比为所述第一能量值与所述第二能量值的比值；
判断所述能量比值是否在第一阈值范围内；
如果是，则将所述脉冲信号识别为堆积脉冲信号。

2.  根据权利要求1所述的堆积脉冲信号的处理方法，其特征在于，将 所述堆积脉冲信号丢弃。

3.  根据权利要求1所述的堆积脉冲信号的处理方法，其特征在于，所 述第一能量值与所述第一段脉冲信号对时间的积分值成正比；
所述第二能量值与所述第二段脉冲信号对时间的积分值成正比。

4.  根据权利要求1所述的堆积脉冲信号的处理方法，其特征在于，所 述第一能量值与所述第一段脉冲信号中各个采样电压的总和成正比；
所述第二能量值与所述第二段脉冲信号中各个采样电压的总和成正 比。

5.  根据权利要求1所述的堆积脉冲信号的处理方法，其特征在于，在 所述获取脉冲信号的步骤之后，所述方法还包括：
计算所述脉冲信号的总能量值；
判断所述总能量值是否在第二阈值范围内；
如果是，则进行所述将所述脉冲信号分为两段的步骤。

6.  根据权利要求5所述的堆积脉冲信号的处理方法，其特征在于，当 判断出所述总能量值不在所述第二阈值范围时，所述方法包括：
对所述脉冲信号进行丢弃。

7.  根据权利要求5或6的堆积脉冲信号的处理方法，其特征在于，所 述总能量值与所述脉冲信号对时间的积分成正比。

8.  根据权利要求1或5所述的堆积脉冲信号的处理方法，其特征在于， 所述脉冲信号由N个分脉冲信号叠加而来，所述N个分脉冲信号由N个光 电倍增管同时输出，其中，N≥1；
所述方法还包括：
确定脉冲堆积时刻，并根据所述脉冲堆积时刻对所述分脉冲信号进行 校正。

9.  根据权利要求8所述的堆积脉冲信号的处理方法，其特征在于，所 述确定脉冲堆积时刻包括：
从所述第二段脉冲信号的起始点开始，查找第一个电压连续下降到峰 值的脉冲信号，所述峰值在第二预设范围内，并将所述电压连续下降到峰 值的脉冲信号的起始点所对应的时间点作为脉冲堆积时刻。

10.  根据权利要求9所述的堆积脉冲信号的处理方法，其特征在于， 所述根据所述脉冲堆积时刻对所述分脉冲信号进行校正包括：
以所述脉冲堆积时刻为界对一个信号周期内的所述分脉冲信号进行划 分，将所述分脉冲信号在脉冲堆积时刻之前和之时的部分作为第一段分脉 冲信号，并将所述分脉冲信号在脉冲堆积时刻之后至信号周期结束的部分 作为第二段分脉冲信号；
当所述脉冲堆积时刻在所述信号周期的中点之后，则根据校正系数对 第一段分脉冲信号进行校正；
当所述脉冲堆积时刻在所述信号周期的中点之前，则根据校正系数对 所述第二段分脉冲信号进行校正。

11.  根据权利要求10所述的堆积脉冲信号的处理方法，其特征在于， 所述当所述脉冲堆积时刻在所述信号周期的中点之后，则根据校正系数对 第一段分脉冲信号进行校正；当所述脉冲堆积时刻在所述信号周期的中点 之前，则根据校正系数对所述第二段分脉冲信号进行校正具体为：
其中，所述分脉冲信号的总能量与E(x)成正比，所述τ为校正系数，所述
E ( x ) = τ t * Σ i = 0 t x i , t &GreaterEqual; T / 2 τ T - t * [ Σ i = t T x i - ( τ t - 1 ) * Σ i = 0 t x i ] , t < T / 2 ]]>
t为脉冲堆积时刻，所述T为信号周期，所述xi为第i时刻的电压值。

12.  根据权利要求10或11所述的堆积脉冲信号的处理方法，其特征在 于，当所述脉冲堆积时刻在所述脉冲信号跨越的时间段的中点之后，所述 方法还包括：丢弃所述第二段分脉冲信号；
当所述脉冲堆积时刻在所述脉冲信号跨越的时间段的中点之前，所述 方法还包括：丢弃所述第一段分脉冲信号。

13.  一种堆积脉冲信号的处理装置，其特征在于，所述装置包括：获 取单元、分段单元、第一计算单元、第二计算单元、第一判断单元和识别 单元；
其中，所述获取单元与所述分段单元连接，所述分段单元与所述第一 计算单元连接，所述第一计算单元与所述第二计算单元连接，所述第二计 算单元与所述第一判断单元连接，所述第一判断单元与所述识别单元连接；
所述获取单元，用于获取脉冲信号；
所述分段单元，用于将所述脉冲信号分为两段，其中，第一段脉冲信 号为从所述脉冲信号产生至第一个电压连续下降至峰值的脉冲信号，所述 峰值在第一预设范围内，第二段脉冲信号为所述脉冲信号中除所述第一脉 冲信号外剩余的脉冲信号；
所述第一计算单元，用于计算所述第一段脉冲信号对应的第一能量值 和所述第二段脉冲信号对应的第二能量值；
所述第二计算单元，用于计算能量比，所述能量比为所述第一能量值 与所述第二能量值的比值；
所述第一判断单元，用于判断所述能量比值是否在第一阈值范围内， 如果是，则激活所述识别单元；
所述识别单元，用于将所述脉冲信号识别为堆积脉冲信号。

14.  根据权利要求13所述的堆积脉冲信号的处理装置，其特征在于， 所述脉冲信号由N个分脉冲信号叠加而来，所述N个分脉冲信号由N个光 电倍增管同时输出，其中，N≥1；
所述装置还包括：确定单元和校正单元；
所述识别单元与所述确定单元连接，所述确定单元与所述校正单元连 接；
所述确定单元，用于确定脉冲堆积时刻；
所述校正单元，用于根据所述脉冲堆积时刻对所述分脉冲信号进行校 正。

15.  根据权利要求14所述的堆积脉冲信号的处理装置，其特征在于， 所述确定单元，用于确定脉冲堆积时刻包括：
所述确定单元，用于所述第二段脉冲信号的起始点开始，查找第一个 电压连续下降到峰值的脉冲信号，所述峰值在第二预设范围内，并将所述 电压连续下降到峰值的脉冲信号的起始点所对应的时间点作为脉冲堆积时 刻。

16.  根据权利要求15所述的堆积脉冲信号的处理方法，其特征在于， 所述校正单元，用于根据所述脉冲堆积时刻对所述分脉冲信号进行校正包 括：
所述校正单元，用于以所述脉冲堆积时刻为界对一个信号周期内的所 述分脉冲信号进行划分，将所述分脉冲信号在脉冲堆积时刻之前和之时的 部分作为第一段分脉冲信号，并将所述分脉冲信号在脉冲堆积时刻之后至 信号周期结束的部分作为第二段分脉冲信号；当所述脉冲堆积时刻在所述 信号周期的中点之后，则根据校正系数对第一段分脉冲信号进行校正；当 所述脉冲堆积时刻在所述信号周期的中点之前，则根据校正系数对所述第 二段分脉冲信号进行校正。

说明书一种堆积脉冲信号的处理方法和装置
技术领域
本发明涉及核医疗领域，尤其涉及一种堆积脉冲信号的处理方法和装 置。
背景技术
核医学设备是目前医学上常用的检测设备，例如，单电子发射计算机断层 (SPECT)设备、正电子发射计算机断层(PET)设备等。核医学设备能够将 含有放射性核素的药物在体内的分布形成图像，该图像可以反映人体代谢、组 织功能和结构形态。
在核医学设备中，最为核心的部件为核探测器，该部件用于检测引入病患 体内的放射性核素所发出的射线(例如γ射线)。核探测器一般由闪烁晶体阵 列、光电倍增管和相应的电子仪器三部分组成，其工作过程为：核辐射与某些 闪烁晶体的相互作用会使其电离、激发而发射荧光。利用光导和反射器组成的 光收集器将光子投射到和光导相连的光电倍增管的光阴极上，击出光电子，光 电子在光电倍增管内被倍增、加速，在阳极上形成电流脉冲输出，电流脉冲的 高度与射线的能量成正比，电流脉冲的个数与辐射源入射闪烁晶体的光子输出 成正比。
理想情况下，一个电信号周期内只发生一个核衰变事件，即产生一个脉冲， 然而，当注入患者的放射性药物剂量增大时，发生衰变的概率也随之增加，因 此在一个电信号周期内可能会有两个及以上的事件发生，即产生两个及以上的 脉冲，这种现象叫做脉冲信号的堆积。
由于发生了堆积的两个及以上的脉冲信号会发生叠加，因此叠加后的能量 值会比其中任意一个脉冲信号的能量值都大，叠加的脉冲信号越多，叠加后的 能量就越高。现有技术中，通过设定一个能量阈值，高于该能量阈值的脉冲信 号被认为是发生了堆积的脉冲信号。但是，由于脉冲信号能量具有一定的离散 性，对于那些发生了堆积，能量却仍然在能量阈值之内的堆积信号采用传统方 法是无法被识别出来的，因此现有技术无法识别出在能量阈值之内的脉冲信号 发生堆积的情况，导致降低了图像的质量，严重时甚至影响医生对疾病的诊断。
发明内容
为了解决现有技术中由于无法识别出在能量阈值之内的脉冲信号发生 堆积的情况而导致的图像质量降低的技术问题，本发明提供了一种堆积脉 冲信号的处理方法和装置，实现了更大范围的堆积脉冲信号的识别，提高 了图像的质量，便于医生对疾病更准确的诊断。
本发明实施例提供了一种堆积脉冲信号的处理方法，所述方法包括：
获取脉冲信号；
将所述脉冲信号分为两段，其中，第一段脉冲信号为从所述脉冲信号 产生至第一个电压连续下降至峰值的脉冲信号，所述峰值在第一预设范围 内，第二段脉冲信号为所述脉冲信号中除所述第一脉冲信号外剩余的脉冲 信号；
计算所述第一段脉冲信号对应的第一能量值和所述第二段脉冲信号对 应的第二能量值；
计算能量比，所述能量比为所述第一能量值与所述第二能量值的比值；
判断所述能量比值是否在第一阈值范围内；
如果是，则将所述脉冲信号识别为堆积脉冲信号。
优选的，将所述堆积脉冲信号丢弃。
优选的，所述第一能量值与所述第一段脉冲信号对时间的积分值成正 比；
所述第二能量值与所述第二段脉冲信号对时间的积分值成正比。
优选的，所述第一能量值与所述第一段脉冲信号中各个采样电压的总 和成正比；
所述第二能量值与所述第二段脉冲信号中各个采样电压的总和成正 比。
优选的，在所述获取脉冲信号的步骤之后，所述方法还包括：
计算所述脉冲信号的总能量值；
判断所述总能量值是否在第二阈值范围内；
如果是，则进行所述将所述脉冲信号分为两段的步骤。
优选的，当判断出所述总能量值不在所述第二阈值范围时，所述方法 包括：
对所述脉冲信号进行丢弃。
优选的，所述总能量值与所述脉冲信号对时间的积分成正比。
优选的，所述脉冲信号由N个分脉冲信号叠加而来，所述N个分脉冲 信号由N个光电倍增管同时输出，其中，N≥1；
所述方法还包括：
确定脉冲堆积时刻，并根据所述脉冲堆积时刻对所述分脉冲信号进行 校正。
优选的，所述确定脉冲堆积时刻包括：
从所述第二段脉冲信号的起始点开始，查找第一个电压连续下降到峰 值的脉冲信号，所述峰值在第二预设范围内，并将所述电压连续下降到峰 值的脉冲信号的起始点所对应的时间点作为脉冲堆积时刻。
优选的，所述根据所述脉冲堆积时刻对所述分脉冲信号进行校正包括：
以所述脉冲堆积时刻为界对一个信号周期内的所述分脉冲信号进行划 分，将所述分脉冲信号在脉冲堆积时刻之前和之时的部分作为第一段分脉 冲信号，并将所述分脉冲信号在脉冲堆积时刻之后至信号周期结束的部分 作为第二段分脉冲信号；
当所述脉冲堆积时刻在所述信号周期的中点之后，则根据校正系数对 第一段分脉冲信号进行校正；
当所述脉冲堆积时刻在所述信号周期的中点之前，则根据校正系数对 所述第二段分脉冲信号进行校正。
优选的，所述当所述脉冲堆积时刻在所述信号周期的中点之后，则根 据校正系数对第一段分脉冲信号进行校正；当所述脉冲堆积时刻在所述信 号周期的中点之前，则根据校正系数对所述第二段分脉冲信号进行校正具 体为：
其中，所述分脉冲信号的总能量与E(x)成正比，所述τ为校正系数，所述
E ( x ) = τ t * Σ i = 0 t x i , t &GreaterEqual; T / 2 τ T - t * [ Σ i = t T x i - ( τ t - 1 ) * Σ i = 0 t x i ] , t < T / 2 ]]>
t为脉冲堆积时刻，所述T为信号周期，所述xi为第i时刻的电压值。
优选的，当所述脉冲堆积时刻在所述脉冲信号跨越的时间段的中点之 后，所述方法还包括：丢弃所述第二段分脉冲信号；
当所述脉冲堆积时刻在所述脉冲信号跨越的时间段的中点之前，所述 方法还包括：丢弃所述第一段分脉冲信号。
本发明实施例还提供了一种堆积脉冲信号的处理装置，所述装置包括： 获取单元、分段单元、第一计算单元、第二计算单元、第一判断单元和识 别单元；
其中，所述获取单元与所述分段单元连接，所述分段单元与所述第一 计算单元连接，所述第一计算单元与所述第二计算单元连接，所述第二计 算单元与所述第一判断单元连接，所述第一判断单元与所述识别单元连接；
所述获取单元，用于获取脉冲信号；
所述分段单元，用于将所述脉冲信号分为两段，其中，第一段脉冲信 号为从所述脉冲信号产生至第一个电压连续下降至峰值的脉冲信号，所述 峰值在第一预设范围内，第二段脉冲信号为所述脉冲信号中除所述第一脉 冲信号外剩余的脉冲信号；
所述第一计算单元，用于计算所述第一段脉冲信号对应的第一能量值 和所述第二段脉冲信号对应的第二能量值；
所述第二计算单元，用于计算能量比，所述能量比为所述第一能量值 与所述第二能量值的比值；
所述第一判断单元，用于判断所述能量比值是否在第一阈值范围内， 如果是，则激活所述识别单元；
所述识别单元，用于将所述脉冲信号识别为堆积脉冲信号。
优选的，所述脉冲信号由N个分脉冲信号叠加而来，所述N个分脉冲 信号由N个光电倍增管同时输出，其中，N≥1；
所述装置还包括：确定单元和校正单元；
所述识别单元与所述确定单元连接，所述确定单元与所述校正单元连 接；
所述确定单元，用于确定脉冲堆积时刻；
所述校正单元，用于根据所述脉冲堆积时刻对所述分脉冲信号进行校 正。
优选的，所述确定单元，用于确定脉冲堆积时刻包括：
所述确定单元，用于所述第二段脉冲信号的起始点开始，查找第一个 电压连续下降到峰值的脉冲信号，所述峰值在第二预设范围内，并将所述 电压连续下降到峰值的脉冲信号的起始点所对应的时间点作为脉冲堆积时 刻。
优选的，所述校正单元，用于根据所述脉冲堆积时刻对所述分脉冲信 号进行校正包括：
所述校正单元，用于以所述脉冲堆积时刻为界对一个信号周期内的所 述分脉冲信号进行划分，将所述分脉冲信号在脉冲堆积时刻之前和之时的 部分作为第一段分脉冲信号，并将所述分脉冲信号在脉冲堆积时刻之后至 信号周期结束的部分作为第二段分脉冲信号；当所述脉冲堆积时刻在所述 信号周期的中点之后，则根据校正系数对第一段分脉冲信号进行校正；当 所述脉冲堆积时刻在所述信号周期的中点之前，则根据校正系数对所述第 二段分脉冲信号进行校正。
相对于现有技术，本发明的优点在于：
本发明通过获取脉冲信号，将所述脉冲信号分为两段，计算所述第一 段脉冲信号对应的第一能量值和所述第二段脉冲信号对应的第二能量值， 并计算所述第一能量值与所述第二能量值的能量比，判断所述能量比值是 否在第一阈值范围内，如果是，则将所述脉冲信号识别为堆积脉冲信号， 因此，相对于现有技术，本发明不仅可以识别高于能量阈值的堆积脉冲信 号，还可以识别出低于能量阈值的堆积脉冲信号，从而更加有效的识别脉 冲堆积信号，降低了系统的误码率，提高了图像的质量。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其 它的附图。
图1为本发明提供的一种堆积脉冲信号的处理方法实施例一的流程 图；
图2为本发明提供的堆积脉冲信号的处理方法实施例一中的脉冲信号 示意图；
图3为本发明提供的堆积脉冲信号的处理方法实施例一中实际情况中 的脉冲信号；
图4为本发明提供的一种堆积脉冲信号的处理方法实施例二的流程 图；
图5为本发明提供的堆积脉冲信号的处理方法实施例二中的能量分布 直方图；
图6为本发明提供的堆积脉冲信号的处理方法实施例二中的能量-积分 比散点图；
图7为本发明提供的堆积脉冲信号的处理方法实施例二中分脉冲信号 的校正方法；
图8为本发明提供的堆积脉冲信号的处理方法实施例二中分脉冲信号 示意图；
图9为本发明提供的一种堆积脉冲信号的处理装置实施例一的结构框 图；
图10为本发明提供的一种堆积脉冲信号的处理装置实施例二的结构 框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明 实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
方法实施例一：
参见图1，该图为本发明提供的一种堆积脉冲信号的处理方法实施例 一流程图。
本实施例提供的脉冲堆积处理方法包括如下步骤：
步骤S101：获取脉冲信号。
闪烁晶体阵列是由一个个内刻有若干深浅不一的分光槽的闪烁晶体单 元组成，当γ光子入射到闪烁晶体阵列激发出可见光后，分光槽或光导将所 述可见光按照一定比例进行分光，每束光电子都分别被对应的光电倍增管接 收，经过光电倍增管的倍增、加速，在阳极上形成各自的电流脉冲信号输出， 我们称这种各自的电流脉冲信号为分脉冲信号。所述分脉冲信号用于计算闪 烁晶体阵列中被光子撞击的闪烁晶体的位置坐标。在本实施例中，所述脉 冲信号是指所有光电倍增管在同一段时间内输出的分脉冲信号的叠加，这 些分脉冲信号的起始点时间和终止点时间均一致，但是波形可能相同，也 可能不同。
这些分脉冲信号叠加后的脉冲信号显示在二维坐标轴上其横坐标为时间， 纵坐标为电压，所述电压为负值。
步骤S102：将所述脉冲信号分为两段。
本实施例将所述脉冲信号分为两段，第一段脉冲信号为从所述脉冲信 号产生至第一个电压连续下降至峰值的脉冲信号，所述峰值在第一预设范 围内，所述第一段脉冲信号可以成为脉冲前沿；第二段脉冲信号为所述脉 冲信号中除所述第一脉冲信号外剩余的脉冲信号。
参见图2，该图为所述脉冲信号的示意图，从该图可以看出，从所述 脉冲信号产生后随着时间推移，电压持续下降，直到到达一个峰值，再往 后，电压开始回升，并在回升一段时间后再次下降，直到到达另一个峰值， 然后再次回升。其中，所述脉冲信号从开始到第一峰值作为第一段脉冲信 号，剩余的脉冲信号作为第二段脉冲信号。
需要注意的是，由于图2仅为脉冲信号的示意图，在实际应用中，脉 冲信号的波形可能为图3所示，该图的横坐标为时间，单位是ns，纵坐标 是电压，单位是mV。图3可以看出，在脉冲信号产生的初期产生了一些较 小的波动，因此也会出现一些峰值，但是这些峰值并不是本实施例中用于 进行分段的峰值，用于进行分段的峰值为第一个电压有非常明显的下降的 峰值，如图3所述。因此，为了将需要的峰值与初期产生的这些无用的峰 值区别开来，引入第一预设范围，从脉冲信号产生后第一个满足所述第一 预设范围的峰值才为本实施例需要的峰值。
本发明对所述第一预设范围不做具体限定，本领域技术人员可以根据 实际需要自行设定。
步骤S103：计算所述第一段脉冲信号对应的第一能量值和所述第二段 脉冲信号对应的第二能量值。
在本实施例的一种实现方式中，所述第一能量值与所述第一段脉冲信 号对时间的积分值成正比；所述第二能量值与所述第二段脉冲信号对时间 的积分值成正比。
在本实施例的另一中实现方式中，所述第一能量值与所述第一段脉冲 信号中各个采样电压的总和成正比；所述第二能量值与所述第二段脉冲信 号中各个采样电压的总和成正比。
当然，本实施例提供的两种实现方式并不构成对本发明的限定，本领 域技术人员可以根据实际情况自行设计。
步骤S104：计算能量比，所述能量比为所述第一能量值与所述第二能 量值的比值。
当所述第一能量值与所述第一段脉冲信号对时间的积分值成正比，所 述第二能量值与所述第二段脉冲信号对时间的积分值成正比时，所述能量 比等于所述第一段脉冲信号对时间的积分值与所述第二段脉冲信号对时间 的积分值的比值。
当所述第一能量值与所述第一段脉冲信号中各个采样电压的总和成正 比，所述第二能量值与所述第二段脉冲信号中各个采样电压的总和成正比 时，所述能量比等于所述第一段脉冲信号中各个采样电压的总和与所述第 二段脉冲信号中各个采样电压的总和的比值。
当然，本实施例对所述能量比的定义并不构成对本发明的限定，本领 域技术人员可以根据所述第一能量值与第二能量值的定义而进行确定。
步骤S105：判断所述能量比是否在第一阈值范围内，如果是，则进行 步骤S106。
所述第一阈值范围是脉冲信号在发生堆积的情况下的能量比所处于的 范围。获得所述第一阈值范围可以首先通过大量实验得到脉冲信号在没有 发生堆积的情况下能量比的第二阈值范围，然后通过所述第二阈值范围来 确定所述第一阈值范围。举例而言，正常的脉冲信号(即没有发生堆积的 脉冲信号)能量比在0.9～3.0的范围内，那么所述第一阈值范围可以确定为 小于0.9的范围内。
下文以举例的形式来说明为什么所述第一阈值范围确定在小于0.9的 范围内而不是大于3.0的范围。
假设所述脉冲信号F由脉冲信号A和脉冲信号B叠加而成，若没有发 生叠加，所述脉冲信号A的第一段脉冲信号由a1表示，相应的第一能量值 为Ea1，所述脉冲信号A的第二段脉冲信号由a2表示，相应的第二能量值为 Ea2；所述脉冲信号B的第一段脉冲信号由b1表示，相应的第一能量值为Eb1， 所述脉冲信号B的第二段脉冲信号由b2表示，相应的第二能量值为Eb2。叠加 后，所述脉冲信号F的第一段脉冲信号由f1表示，相应的第一能量值为Ef1， 所述脉冲信号F的第二段脉冲信号由f2表示，相应的第二能量值为Ef2。
在实际应用中，由于所述b1与a2发生重叠的概率较高，所述b2可能与所述a2发生叠加，也可能不发生叠加，因此所述f1与所述a1相同，所述f2为所述b1、b2和a2的叠加，因此，Ef1等于Ea1，而Ef2大于Ea2，所以Ef1/Ef2小于Ea1/Ea2。
退一步，假设发生了概率较小的b1与a1叠加的情况，由于f1持续的时间往 往远小于f2持续的时间，因此Ef1相对于Ea1(或Eb1)增加的能量远远小于Ef2相 对于Ea2(或Eb2)增加的能量，因此Ef1/Ef2还是小于Ea1/Ea2(或Eb1/Eb2)。
因此，若所述脉冲信号发生堆积，则所述能量比小于0.9的概率非常大。
步骤S106：将所述脉冲信号识别为堆积脉冲信号。
本发明通过获取脉冲信号，将所述脉冲信号分为两段，计算所述第一 段脉冲信号对应的第一能量值和所述第二段脉冲信号对应的第二能量值， 并计算所述第一能量值与所述第二能量值的能量比，判断所述能量比值是 否在第一阈值范围内，如果是，则将所述脉冲信号识别为堆积脉冲信号， 因此，相对于现有技术，本发明不仅可以识别高于能量阈值的堆积脉冲信 号，还可以识别出低于能量阈值的堆积脉冲信号，从而更加有效的识别脉 冲堆积信号，降低了系统的误码率，提高了图像的质量。
方法实施例二
本实施例与方法实施例一的主要区别在于：在方法实施例一实现对堆 积脉冲信号进行识别后，可以对所述堆积脉冲信号进行处理，本实施例提 供一种对所述堆积脉冲信号进行处理的方法。
参见图4，该图为本发明实施例提供的一种堆积脉冲信号的处理方法 实施例二的流程图。
本实施例提供的堆积脉冲信号的处理方法包括如下步骤：
步骤S201：获取脉冲信号。
步骤S202：计算所述脉冲信号的总能量值。
在本实施例中，所述总能量值与所述脉冲信号对时间的积分值成正比。 当然，本实施例关于总能量值的定义并不构成对本发明的限定，所述总能 量值还可以与所述脉冲信号中各个采样电压的总和成正比等等，具体的由 本领域技术人员根据实际需求进行确定。
步骤S203：判断所述总能量值是否在第二阈值范围内，如果是，则进 行步骤S204；如果否，则将所述脉冲信号丢弃。
在实际应用中，当识别出所述堆积脉冲信号后可以直接进行丢弃。但 在本实施例中，对不同范围的堆积脉冲信号分别进行处理。
举例而言，参见图5，该图为能量分布直方图，也称能谱图，其横坐 标为脉冲信号的总能量值，纵坐标为计数。其中，康普顿散射(Compton  Scattering)是指γ光子与原子最外壳电子发生弹性碰撞，将部分能量交给电子， 使之脱离原子核的束缚从原子中逸出，而光子运动方向改变，能量减少。从图 5中可以看出，发生了康普顿散射产生的这部分信号的总能量值在27～55的范 围内，这部分脉冲信号并非是我们需要的信号，因此可以将这部分脉冲信号直 接丢弃。
光电峰代表γ射线打到探测器上发生光电效应(Photoelectric Effect)产 生的电信号。所述光电效应是指γ光子与原子壳层电子相互作用，把能量全部 交给电子，使之成为自由电子的过程。γ光子丧失了全部能量后消失，壳层电 子逸出后造成的空缺会导致荧光辐射，而电子由光电效应获得的动能在于周围 物质的作用中迅速耗散。光电效应产生的这部分脉冲信号是我们所需要的信 号，从图5中可以看出，这部分脉冲信号的总能量值在55～95的范围内。但是 我们并不知道在我们需要的这部分脉冲信号中是否存在堆积脉冲信号，单纯用 能量阈值的方式无法进行分辨，因此本实施例着重对这部分信号进行处理，将 “隐藏”在总能量值正常的范围内的堆积脉冲信号识别出来，其中，所述总能 量值正常的范围即为所述第二阈值范围。
而总能量值高于95的这部分信号超出了正常信号的能量范围，因此这部 分脉冲信号很可能发生了堆积，由于这部分脉冲信号很好分辨，因此可以以能 量阈值的方式将这部分堆积脉冲信号识别出来，即总能量值高于95的脉冲信 号被识别为堆积脉冲信号，这部分堆积脉冲信号也可以直接丢弃。
步骤S204：将所述脉冲信号分为两段。
其中，第一段脉冲信号为从所述脉冲信号产生至第一个电压连续下降 至峰值的脉冲信号，所述峰值在第一预设范围内，第二段脉冲信号为所述 脉冲信号中除所述第一脉冲信号外剩余的脉冲信号。
步骤S205：计算所述第一段脉冲信号对应的第一能量值和所述第二段 脉冲信号对应的第二能量值。
步骤S206：计算能量比，所述能量比为所述第一能量值与所述第二能 量值的比值。
步骤S207：判断所述能量比值是否在第一阈值范围内，如果是，则进 行步骤S208。
以图6为例，该图为根据脉冲信号总能量值与积分比(从方法实施例一可 以了解到，所述积分比是所述能量比的一种实现形式)绘制的散点图，该图与 图5的横坐标向对应。在图6中可以看出，总能量值在55～95的范围内的散点 多数分布在积分比在0.9～3.0的范围内，而积分比低于0.9的散点我们认为发 生了信号堆积，其具体原因在方法实施例一中已经说明，此处不再赘述。
此外，从图6中可以看出，总能量值高于95的散点多数分布在积分比低 于0.9的范围内，这也证明了多数总量能值高于95的脉冲信号发生了堆积。
步骤S208：将所述脉冲信号识别为堆积脉冲信号。
步骤S209：确定脉冲堆积时刻，并根据所述脉冲堆积时刻对所述分脉 冲信号进行校正。
所述脉冲信号由N个分脉冲信号叠加而来，所述N个分脉冲信号由N 个光电倍增管同时输出，其中，N≥1。
在本实施例中，通过对所述分脉冲信号进行校正，使得根据所述分脉 冲信号的能量信息确定的闪烁晶体的位置更为准确。所述对所述分脉冲信 号进行校正的原则是保留占整个信号周期比重较大的脉冲信号，舍弃比重 较小的脉冲信号。
关于如何根据这个原则对所述分脉冲信号进行校正，参见图7，本实 施例提供如下实现步骤：
步骤S2091：从所述第二段脉冲信号的起始点开始，查找第一个电压 连续下降到峰值的脉冲信号，并将所述电压连续下降到峰值的脉冲信号的 起始点所对应的时间点作为脉冲堆积时刻。
其中，所述峰值在第二预设范围内。设置所述第二预设范围的原因和 设置所述第一预设范围的原因一样，在此不再赘述，所述第二预设范围可 以与所述第一预设范围完全相同，也可以不同，本领域技术人员可以根据 具体情况而定。
正常情况下，所述第二段脉冲信号对应的电压的绝对值会随着时间的 推移趋于减小，如果突然出现了一个绝对值较高的电压峰值，很可能就是 第二个脉冲信号与第一个脉冲信号在该时间点上发生了堆积，因此在本实 施例中，将该时间点标记为脉冲堆积时刻。
步骤S2092：以所述脉冲堆积时刻为界对一个信号周期内的所述分脉 冲信号进行划分，将所述分脉冲信号在脉冲堆积时刻之前和之时的部分作 为第一段分脉冲信号，并将所述分脉冲信号在脉冲堆积时刻之后至信号周 期结束的部分作为第二段分脉冲信号。
虽然在同样的时间段内，各个分脉冲信号的波形可能相同，也可能不 同，但是其脉冲堆积时刻均一致。
举例而言，参见图8，图中所述脉冲堆积时刻t1将0—T时间段的所述 分脉冲信号划分为两段，其中，在时间段0—t1内为第一段分脉冲信号， 在时间段t1—T内为第二段分脉冲信号。
步骤S2093：当所述脉冲堆积时刻在所述信号周期的中点之后，则根 据校正系数对第一段分脉冲信号进行校正，丢弃所述第二段分脉冲信号。
所述脉冲堆积时刻在所述信号周期的中点之后意味着第一段分脉冲信 号在所述信号周期中持续时间较长，而所述第二段分脉冲信号在所述信号 周期中持续时间较短。本实施例在这种情况下将所述第二段分脉冲信号丢 弃，保留所述第一段分脉冲信号，并对所述第一段分脉冲信号进行校正。
步骤S2094：当所述脉冲堆积时刻在所述信号周期的中点之前，则根 据校正系数对所述第二段分脉冲信号进行校正，丢弃所述第一段分脉冲信 号。
所述脉冲堆积时刻在所述信号周期的中点之前意味着第一段分脉冲信 号在所述信号周期中持续时间较短，而所述第二段分脉冲信号在所述信号 周期中持续时间较长。本实施例在这种情况下将所述第一段分脉冲信号丢 弃，保留所述第二段分脉冲信号，并对所述第二段分脉冲信号进行校正。
在本实施例中，具体通过公式(1)进行对所述第一段分脉冲信号和所 述第二段分脉冲信号进行校正。
E ( x ) = τ t * Σ i = 0 t x i , t &GreaterEqual; T / 2 τ T - t * [ Σ i = t T x i - ( τ t - 1 ) * Σ i = 0 t x i ] , t < T / 2 - - - ( 1 ) ]]>
其中，所述分脉冲信号的总能量与所述E(x)成正比，所述τ为校正系数， 所述t为脉冲堆积时刻，所述T为信号周期，所述xi为第i时刻的电压值。
需要注意的是，本实施例提供的校正方法并不构成对本发明的限定，本领 域技术人员可以根据实际需要自行设计。
在本实施例中，所述校正系数可以由所述脉冲堆积时刻对应的正常脉冲信 号的积分能量分配比进行确定。举例而言，一个没有发生堆积的正常脉冲信号 在一个信号周期(例如800ns)下进行积分计算得出的能量值为511Kev，假设 脉冲堆积时刻为410ns，该脉冲信号从0-410ns进行积分得出的能量值为 260Kev，那么所述校正系数τ为511/260＝1.97。
可以理解的是，以上对所述分脉冲信号进行校正的原则及方法不构成 对本发明技术方案的限定，本领域技术人员可以根据实际需求自行设计。
本实施例提供的堆积脉冲信号处理方法不仅包括如何识别堆积脉冲信 号，还对堆积的分脉冲信号进行校正，使得根据校正后的分脉冲信号的能 量信息对闪烁晶体的定位更为准确，从而有效降低了系统的误码率，提高 了图像的质量。
基于以上实施例提供的一种堆积脉冲信号的处理方法，本发明实施例 还提供了一种堆积脉冲信号的处理装置，下面结合附图来详细说明其工作 原理。
装置实施例一
参见图9，该图为本发明提供的一种堆积脉冲信号的处理装置实施例 一的结构框图。
本实施例提供的堆积脉冲信号的处理装置包括：
获取单元301、分段单元302、第一计算单元303、第二计算单元304、 第一判断单元305和识别单元306；
其中，所述获取单元301与所述分段单元302连接，所述分段单元302 与所述第一计算单元303连接，所述第一计算单元303与所述第二计算单 元304连接，所述第二计算单元304与所述第一判断单元305连接，所述 第一判断单元305与所述识别单元306连接；
所述获取单元301，用于获取脉冲信号；
所述分段单元302，用于将所述脉冲信号分为两段，其中，第一段脉 冲信号为从所述脉冲信号产生至第一个电压连续下降至峰值的脉冲信号， 所述峰值在第一预设范围内，第二段脉冲信号为所述脉冲信号中除所述第 一脉冲信号外剩余的脉冲信号；
所述第一计算单元303，用于计算所述第一段脉冲信号对应的第一能 量值和所述第二段脉冲信号对应的第二能量值；
所述第二计算单元304，用于计算能量比，所述能量比为所述第一能 量值与所述第二能量值的比值；
所述第一判断单元305，用于判断所述能量比值是否在第一阈值范围 内，如果是，则激活所述识别单元；
所述识别单元306，用于将所述脉冲信号识别为堆积脉冲信号。
本发明通过获取脉冲信号，将所述脉冲信号分为两段，计算所述第一 段脉冲信号对应的第一能量值和所述第二段脉冲信号对应的第二能量值， 并计算所述第一能量值与所述第二能量值的能量比，判断所述能量比值是 否在第一阈值范围内，如果是，则将所述脉冲信号识别为堆积脉冲信号， 因此，相对于现有技术，本发明不仅可以识别高于能量阈值的堆积脉冲信 号，还可以识别出低于能量阈值的堆积脉冲信号，从而更加有效的识别脉 冲堆积信号，降低了系统的误码率，提高了图像的质量。
装置实施例二
参见图10，该图为本发明提供的一种堆积脉冲信号的处理装置实施例 二的结构框图。
在装置实施例一的基础上，本实施例提供的堆积脉冲信号的处理装置 还包括：确定单元307和校正单元308；
所述识别单元306与所述确定单元307连接，所述确定单元307与所述 校正单元308连接；
所述确定单元307，用于确定脉冲堆积时刻；
所述校正单元308，用于根据所述脉冲堆积时刻对所述分脉冲信号进 行校正。
所述脉冲信号由N个分脉冲信号叠加而来，所述N个分脉冲信号由N 个光电倍增管同时输出，其中，N≥1。
在本实施例中，所述确定单元307，用于确定脉冲堆积时刻包括：
所述确定单元307，用于所述第二段脉冲信号的起始点开始，查找第 一个电压连续下降到峰值的脉冲信号，所述峰值在第二预设范围内，并将 所述电压连续下降到峰值的脉冲信号的起始点所对应的时间点作为脉冲堆 积时刻。
所述校正单元308，用于根据所述脉冲堆积时刻对所述分脉冲信号进 行校正包括：
所述校正单元308，用于以所述脉冲堆积时刻为界对一个信号周期内 的所述分脉冲信号进行划分，将所述分脉冲信号在脉冲堆积时刻之前和之 时的部分作为第一段分脉冲信号，并将所述分脉冲信号在脉冲堆积时刻之 后至信号周期结束的部分作为第二段分脉冲信号；当所述脉冲堆积时刻在 所述信号周期的中点之后，则根据校正系数对第一段分脉冲信号进行校正； 当所述脉冲堆积时刻在所述信号周期的中点之前，则根据校正系数对所述 第二段分脉冲信号进行校正。
本实施例提供的堆积脉冲信号处理装置不仅包括如何识别堆积脉冲信 号，还对堆积的分脉冲信号进行校正，使得根据校正后的分脉冲信号的能 量信息对闪烁晶体的定位更为准确，从而有效降低了系统的误码率，提高 了图像的质量。
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他实施例的 不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例， 所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所 描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元及 模块可以是或者也可以不是物理上分开的。另外，还可以根据实际的需要 选择其中的部分或者全部单元和模块来实现本实施例方案的目的。本领域 普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。