一种核信号的采集方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种核信号的采集方法及装置，方法包括：将探测器输出的核信号拆分为n路信号，分别为第一路信号N1、第二路信号N2、…第n路信号Nn；其中n为大于1的正整数；分别对所述n路信号进行延迟；将延迟后的n路信号进行合并和数字采集，获得所述核信号的能量信息。基于延时复用的采样方式，将核信号拆分为n路信号，对这n路信号进行延时后再合并采集，这样有效将信号的上升沿拉长，由于上升沿集中了信号的大部分特征信息，因此，可以保证信号采集的准确性。另外，由于上升沿被拉长，因此，可以使用低采样率的A/D实现高采样率的效果。

A method and device for collecting nuclear signals

The invention provides a method and device for the acquisition of a nuclear signal. The method comprises the following steps: disassembling the nuclear signal output by the detector into N signal, the first signal N1, the second signal N2, and the... The N road signal Nn; in which the n is a positive integer greater than 1; the N signal is delayed respectively; the delayed N signal is merged and digitally collected to obtain the energy information of the nuclear signal. Based on the time-delay multiplexing sampling method, the nuclear signal is split into n road signal, and then the N signal is delayed and then merged, thus the rising edge of the signal is elongated effectively, and the most characteristic information of the signal is concentrated due to the rising edge. Therefore, the accuracy of the signal acquisition can be ensured. In addition, as the rising edge is elongated, low sampling rate A/D can be used to achieve high sampling rate.

【技术实现步骤摘要】
一种核信号的采集方法及装置
本专利技术涉及医疗设备
，尤其涉及一种核信号的采集方法及装置。
技术介绍
核医学是采用核技术来诊断、治疗和研究疾病的一门新兴学科。它是核技术、电子技术、计算机技术、化学、物理和生物学等现代科学技术与医学相结合的产物。核医学的发展必然以相关核医学仪器为依托，如正电子发射计算机断层显像(PET，PositronEmissionTomography)，计算机断层扫描成像(CT，ComputedTomography)等大型医疗影像设备。诊断中需要对PET或CT中的核信号进行采集，对采集的数据进行分析得知病灶所在。现有技术中，对核信号的获取通常以探测器为主，探测器主要由闪烁晶体、光电转换器件以及相应电子学线路构成。被检测对象通常为放射性物质衰变产生的射线或粒子等。射线或粒子入射到闪烁晶体发生光电效应，放射出相应波长的光子，由光电转换器件(目前通常为光电倍增管或者硅光二极管)将光信号转化成电信号进行探测。检测到的电信号包含原始信号的能量信息和时间信息。能量是把不同核信号区分开来的最本质特征，是信号的固有属性。能量可以用电子信号电荷的总和表述，需要对信号区域内的电流或电压进行模拟积分或者数字积分，以得到核信号的能量信息。现有技术中对于核信号的能量信息的采集主要利用数字模数转换器A/D来实现。例如，对于PET探测器来说，信号上升时间通常在几纳秒的时间范围内，衰减时间在几百纳秒，如图1a和图1b所示，其中图1b是图1a中信号前沿部分的波形图。从图中可以看出信号的上升沿包括了原始信号的大部分信息，要求A/D的采样率相当高才能保证采样的精确性。例如，采集上升沿时间为5ns的信号(上升沿时间是指信号幅度从最大值10％上升到最大值90％的时间)，需要至少200M以上采样率的A/D。但是，A/D采样率越高，对应的硬件成本越高，而且功耗也随之增大。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的以上技术问题，本专利技术提供一种核信号的采集方法及装置，能够精确采集核信号的能量信息，而且成本低，功耗小。本专利技术实施例提供一种核信号的采集方法，包括：将探测器输出的核信号拆分为n路信号，分别为第一路信号N1、第二路信号N2、…第n路信号Nn；其中n为大于1的正整数；分别对所述n路信号进行延迟；将延迟后的n路信号进行合并和数字采集，获得所述核信号的能量信息。优选地，所述将探测器输出的核信号拆分为n路信号，具体包括：按照功率将所述核信号按照预设功率等比例拆分为n路信号；或，按照幅值将所述核信号按照预设比例拆分为n路信号。优选地，所述分别对所述n路信号进行延迟具体包括以下的等比例延迟或非等比例延迟；当分别对所述n路信号进行等比例延迟时，具体包括：对N1进行延迟参数为0T的延迟，对N2进行延迟参数为T的延迟，对Nn进行延迟参数为(n-1)T的延迟；其中T为预设的延迟参数；当分别对所述n路信号进行非等比例延迟时，具体包括：对N1、N2、…Nn分别进行延迟的延迟参数为：k1T、k2T、knT，其中k1≠k2≠...≠kn。优选地，所述将延迟后的n路信号进行合并和数字采集具体包括：将延迟后的n路信号进行合并，对合并后的信号进行模数转换，对转换后的数字信号进行采集，将采集的数字采样点序列进行积分获得所述核信号的能量信息；或，对延迟后的n路信号分别进行模数转换，再对模数转换后的n路数字信号进行采集，将采集的n路数字信号以数字加和的方式进行合并获得所述核信号的能量信息。优选地，所述将延迟后的n路信号进行合并，具体包括：将延迟后的n路信号分别输入到模拟加法器的n个输入端，所述模拟加法器的输出信号为合并后的信号。本专利技术实施例还提供一种核信号的采集装置，包括：拆分模块、延迟模块和合并采集模块；所述拆分模块，用于将探测器输出的核信号拆分为n路信号，分别为N1、N2、…Nn；其中n为大于1的正整数；所述延迟模块，用于分别对所述n路信号进行延迟；所述合并采集模块，用于将延迟后的n路信号进行合并和数字采集。。优选地，所述拆分模块包括：拆分子模块；所述拆分子模块，用于按照功率等比例分配将所述核信号等功率拆分为n路信号；或，用于按照幅值等比例分配将所述核信号等比例拆分为n路信号。优选地，所述延迟模块包括：等比例延迟子模块或非等比例延迟子模块；所述等比例延迟子模块，用于对N1进行延迟参数为0T的延迟，对N2进行延迟参数为T的延迟，对Nn进行延迟参数为(n-1)T的延迟；其中T为预设的延迟参数；所述非等比例延迟子模块，用于对N1、N2、…Nn分别进行延迟的延迟参数为：k1T、k2T、knT，其中k1≠k2≠...≠kn。优选地，所述合并采集模块包括：模拟加法器；所述模拟加法器，所述模拟加法器的n个输入端分别连接所述延迟后的n路信号，用于将所述延迟后的n路信号进行模拟相加，加和后的信号为合并后的信号。优选地，所述合并采集模块包括：合并采集子模块；所述合并采集子模块，用于对合并后的信号进行模数转换，对转换后的数字信号进行采集，将采集的数字采样点序列进行积分获得所述核信号的能量信息；或，所述合并采集子模块，用于对延迟后的n路信号分别进行模数转换，再对转换后的n路数字信号进行采集，将采集的n路数字信号以数字加和的方式进行合并获得所述核信号的能量信息。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下优点：基于延时复用的采样方式，将核信号拆分为n路信号，对这n路信号进行延时后再合并采集，这样有效将信号的上升沿拉长，由于上升沿集中了信号的大部分特征信息，因此，可以保证信号采集的准确性。另外，由于上升沿被拉长，因此，可以使用低采样率的A/D实现高采样率的效果。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1a为现有技术中的PET探测器输出的信号波形图；图1b为图1a中信号前沿部分的波形图；图2为本专利技术提供的核信号的采集方法实施例流程图；图3a为本专利技术提供的对n路信号进行等比例延迟的示意图；图3b为对图3a中各路信号合并后的信号的波形图；图4为本专利技术提供的核信号的采集装置实施例的示意图；图5为本专利技术提供的核信号的采集装置另一实施例示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。方法实施例：参见图2，该图为本专利技术提供的核信号的采集方法实施例流程图。本实施例提供的核信号的采集方法，包括：S201：将探测器输出的核信号拆分为n路信号，分别为第一路信号N1、第二路信号N2、…第n路信号Nn；其中n为大于1的正整数；所述的探测器可以是光电倍增管探测器或者硅光二极管探测器，或其他可以完成核射线转化为电信号的探测器系统。所述将探测器输出的核信号拆分为n路信号，具体包括：按照功率将所述核信号按照预设功率等比例拆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核信号的采集方法，其特征在于，包括：将探测器输出的核信号拆分为n路信号，分别为第一路信号N1、第二路信号N2、…第n路信号Nn；其中n为大于1的正整数；分别对所述n路信号进行延迟；将延迟后的n路信号进行合并和数字采集，获得所述核信号的能量信息。

【技术特征摘要】
1.一种核信号的采集方法，其特征在于，包括：将探测器输出的核信号拆分为n路信号，分别为第一路信号N1、第二路信号N2、…第n路信号Nn；其中n为大于1的正整数；分别对所述n路信号进行延迟；将延迟后的n路信号进行合并和数字采集，获得所述核信号的能量信息。2.根据权利要求1所述的核信号的采集方法，其特征在于，所述将探测器输出的核信号拆分为n路信号，具体包括：按照功率将所述核信号按照预设功率等比例拆分为n路信号；或，按照幅值将所述核信号按照预设比例拆分为n路信号。3.根据权利要求1所述的核信号的采集方法，其特征在于，所述分别对所述n路信号进行延迟具体包括以下的等比例延迟或非等比例延迟；当分别对所述n路信号进行等比例延迟时，具体包括：对N1进行延迟参数为0T的延迟，对N2进行延迟参数为T的延迟，对Nn进行延迟参数为(n-1)T的延迟；其中T为预设的延迟参数；当分别对所述n路信号进行非等比例延迟时，具体包括：对N1、N2、…Nn分别进行延迟的延迟参数为：k1T、k2T、knT，其中k1≠k2≠...≠kn。4.根据权利要求1所述的核信号的采集方法，其特征在于，所述将延迟后的n路信号进行合并和数字采集具体包括：将延迟后的n路信号进行合并，对合并后的信号进行模数转换，对转换后的数字信号进行采集，将采集的数字采样点序列进行积分获得所述核信号的能量信息；或，对延迟后的n路信号分别进行模数转换，再对模数转换后的n路数字信号进行采集，将采集的n路数字信号以数字加和的方式进行合并获得所述核信号的能量信息。5.根据权利要求1所述的核信号的采集方法，其特征在于，所述将延迟后的n路信号进行合并，具体包括：将延迟后的n路信号分别输入到模拟加法器的n个输入端，所述模拟加法器的输出信号为合并后的信号。6.一种核信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵健，吴国城，徐保伟，梁国栋，李楠，
申请(专利权)人：上海东软医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31