本发明专利技术公开了剂量当量仪自动测试/校准/检定装置及其使用方法，所述装置包括承载台单元、辐射单元、射线衰减单元、剂量当量仪单元、图像采集单元、接口单元和主处理单元；所述使用方法包括以下步骤：S1按装置所述的结构进行布局；S2在相同条件下采集一组图像；S3将字符与背景区分割出来；S4将字符二值化；S5处理为结果或/和结论；S6处理为证书。本发明专利技术优点和有益效果：可不分节假日连续测试并留有可复查的客观证据。充分利用图像中相邻像素之间相关性信息。靠算法判断变化集合所在区域，而非人为设定参数来判断，在软件运行中更具有可操作性。
Method of automatic test / calibration / verification device using dose equivalent instrument
【技术实现步骤摘要】
使用剂量当量仪自动测试/校准/检定装置的方法
本专利技术涉及辐射剂量检定，主要涉及剂量当量仪自动测试校准检定装置的方法。
技术介绍
为了依据《GB/T4835.1—2012防护仪器β、x和γ辐射周围和/或定向剂量当量(率)仪和/或监测仪第1部分：便携式工作场所和环境测量仪与监测仪》对辐射防护用H*(10)剂量当量仪进行测试/校准，或依据《GB/T13161—2015辐射防护仪器X、γ、中子和β辐射个人剂量当量Hp(10)和Hp(0.07)直读式个人剂量当量仪》对Hp(10)个人剂量当量仪进行测试，或参照/依据《JJG1009—2016X、γ辐射个人剂量当量Hp(10)监测仪检定规程》对个人剂量进行监测用的剂量当量仪进行校准/检定，其中“剂量有效范围的每个数量级内至少取三个剂量值测量响应，在不同剂量值处，同样应使用剂量率额定范围内的不同剂量率值”之规定，在tmax限制下，测量时间仍然偏长(对于H0＝10μSv，tmax大约为几十小时)，即使进一步将照射时间低于几十秒的剂量值测量测试点去掉，测量次数仍然偏多；对于一台剂量有效范围为：10μSv～1Sv(5个数量级)，剂量率额定范围为：1μSv/h～1Sv/h(6个数量级)的常见剂量当量仪，如图7所示，去掉照射时间超过16小时的测量点，假设放射源的出源/收源移动时间为1秒，将照射时间低于100秒的剂量值测量测试点去掉，一共也有40个照射剂量点，总照射时间达75小时，如果要满足《GB/T13161—2015》表2(P31)中隐含n≥4的要求，则照射剂量点更多，总照射时间更长；采用人工测量工作强度大，完成这样的测试是非常费力的。特别是基于上述剂量率的要求，通常采用(1)不同活度的放射源(甚至不同种类的放射源，例如：低剂量率段使用Cs-137，高剂量率段使用Co-60)获得剂量率的不同数量级，(2)改变测试点与辐射源之间的距离获得不同的剂量率，(3)在测试点与γ辐射源之间通过使用射线衰减器插入不同衰减量的衰减片来获得不同的剂量率，(4)方案(1)组合(2)或/和(3)使辐射单元输出的剂量率可以涵盖几个数量级。本专利技术的目的：本专利技术目的提供使用剂量当量仪自动测试/校准/检定装置的方法，完成很难用人工实现的测量任务，避免人工检测存在的工作强度大、效率低等问题，可不分节假日24小时连续不间断地对同一组样品进行测试，提高检测效率并对测量结果留有可复查的客观证据。
技术实现思路
本专利技术通过下述技术方案实现：使用剂量当量仪自动测试/校准/检定装置的方法，包括剂量当量仪自动测试/校准/检定装置和使用剂量当量仪自动测试/校准/检定装置的方法，是一种通过使用剂量当量仪自动测试/校准/检定装置来实现的方法；所述剂量当量仪自动测试/校准/检定装置包括承载台单元、辐射单元、射线衰减单元、剂量当量仪单元、图像采集单元、接口单元和主处理单元；所述承载台单元中包括承载台、电动小车和轨道，承载台放置在电动小车上，电动小车在轨道上，轨道与射线平行，电动小车的驱动控制线和状态信号反馈线连接到接口单元，剂量当量仪放置在承载台上,其参考点与测试点重合且参考方向符合规定；所述辐射单元中包括辐射控制器和辐射源；辐射控制器与接口单元连接，接收主处理单元的命令、返回辐射单元状态；辐射控制器与辐射源连接，完成主处理单元的“照射”、“结束照射”命令；所述射线衰减单元设置在辐射源与位于测试点的剂量当量仪之间，辐射源发出的射线经过射线衰减单元后到达位于测试点的剂量当量仪；所述射线衰减单元包括衰减片模块、驱动模块和通讯模块；所述衰减片模块包括至少两个衰减片，所述衰减片可水平移动且移动方向垂直于辐射源发出的射线束，衰减片有两个停止位置，衰减片在其中一个停止位置时，辐射源发出的射线束垂直于衰减片表面穿透通过后到达位于测试点的剂量当量仪，即衰减片对射线有“衰减”作用，该停止位置标注为(SJ)，衰减片在另一个停止位置时，对该射线束中心完全无遮挡，即衰减片无“衰减”作用，该停止位置标注为(SJ0)；所述驱动模块包括数量与衰减片数量相同的动力机构，每个衰减片与其中一个动力机构连接，动力机构可驱动衰减片水平移动，衰减片与动力机构之间的连接件位于辐射源到测试点的射线束之外；驱动模块与通讯模块连接并通过通讯模块接收控制命令；所述通讯模块与接口单元连接，射线衰减单元接收控制命令；所述剂量当量仪单元包含至少一台被测试辐射防护用周围剂量当量仪或个人剂量当量仪，被测试辐射防护用周围剂量当量仪或个人剂量当量仪通称为剂量当量仪，剂量当量仪置于辐射源的均匀辐射场中，剂量当量仪显示器被图像采集单元中至少一台图像采集仪采集图像；所述图像采集单元中包括至少一台图像采集仪，一台图像采集仪为摄像头或照相机或CCD图像阵列或CMOS图像阵列，图像采集仪与接口单元连接；所述接口单元包括以太网通讯模块和USB通讯模块，接口单元与主处理单元连接，接口单元与辐射单元连接，接口单元与承载台单元连接，接口单元与图像采集单元连接；所述主处理单元主要包括处理器、RAM存储器等构成，主处理单元与接口单元连接；主处理单元通过接口单元向辐射单元发送控制命令并接收辐射单元回传的状态信息；主处理单元通过接口单元向承载台单元发送控制命令并接收承载台单元回传的状态信息；主处理单元通过接口单元接收图像采集单元上传的图像数据，存储并处理这些图像数据。使用剂量当量仪自动测试/校准/检定装置的方法，其特征在于包括以下步骤：S1、按剂量当量仪自动测试/校准/检定装置所述的结构进行布局，将剂量当量仪放置在辐射源的均匀辐照场中，使得剂量当量仪的显示器被图像采集仪单元中至少一台图像采集仪拍摄；S2、保持图像采集仪与被摄剂量当量仪的显示器几何位置不变、进入图像采集仪的背景保持不变、照明条件不变、图像采集仪的光电参数不变，在上述相同条件下采集一组图像；所述一组图像至少包括初始值图像和终值图像；在开始照射前通过图像采集单元中的图像采集仪获取剂量当量仪被照射前显示的指示值图像为初始值图像，之后辐射单元按主处理单元设定参数进行照射，在结束照射后通过图像采集仪单元中的图像采集仪获取照射结束后剂量当量仪显示的指示值图像为终值图像；S3、将上述一组图像中显示窗内字符与背景区分割出来，具体包括以下步骤：S31、计算图像的像素的灰度值；或更进一步将图像转变为灰度图像；S32、将一组图内相邻采集顺序图像在相同位置处像素的灰度差值作为“灰度差数据”；“灰度差数据”通常用与原始图像相同大小和特性的二维数组表示，但也可例外，如：使用一维数组表示，图像在磁盘上保存为数据文件就是一维数组，保存在内存中的图像数据与内存地址的关系也是一维数组。“灰度差数据”可以采用以下S32a、S32b、S32c中的任意一种、或任意两种、或全部：S32a、“正像差数据”；S32b、“负像差数据”；S32c、“像差数据”；S33、将“灰度差数据”按图像的某一坐标轴累积形成“灰度差的强本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.使用剂量当量仪自动测试/校准/检定装置的方法，其特征在于：包括剂量当量仪自动测试/校准/检定装置和使用剂量当量仪自动测试/校准/检定装置的方法；/n所述剂量当量仪自动测试/校准/检定装置包括承载台单元、辐射单元、射线衰减单元、剂量当量仪单元、图像采集单元、接口单元和主处理单元；/n所述承载台单元中包括承载台、电动小车和轨道，承载台放置在电动小车上，电动小车在轨道上，轨道与射线平行，电动小车的驱动控制线和状态信号反馈线连接到接口单元，剂量当量仪放置在承载台上,其参考点与测试点重合且参考方向符合规定；/n所述辐射单元中包括辐射控制器和辐射源；辐射控制器与接口单元连接，接收主处理单元的命令、返回辐射单元状态；辐射控制器与辐射源连接，完成主处理单元的“照射”、“结束照射”命令；/n所述射线衰减单元设置在辐射源与位于测试点的剂量当量仪之间，辐射源发出的射线经过射线衰减单元后到达位于测试点的剂量当量仪；/n所述射线衰减单元包括衰减片模块、驱动模块和通讯模块；/n所述衰减片模块包括至少两个衰减片，所述衰减片可水平移动且移动方向垂直于辐射源发出的射线束，衰减片有两个停止位置，衰减片在其中一个停止位置时，辐射源发出的射线束垂直于衰减片表面穿透通过后到达位于测试点的剂量当量仪，即衰减片对射线有“衰减”作用，该停止位置标注为(SJ)，衰减片在另一个停止位置时，对该射线束中心完全无遮挡，即衰减片无“衰减”作用，该停止位置标注为(SJ0)；/n所述驱动模块包括数量与衰减片数量相同的动力机构，每个衰减片与其中一个动力机构连接，动力机构可驱动衰减片水平移动，衰减片与动力机构之间的连接件位于辐射源到测试点的射线束之外；驱动模块与通讯模块连接并通过通讯模块接收控制命令；/n所述通讯模块与接口单元连接，射线衰减单元接收控制命令；/n所述剂量当量仪单元包含至少一台被测试辐射防护用周围剂量当量仪或个人剂量当量仪，被测试辐射防护用周围剂量当量仪或个人剂量当量仪通称为剂量当量仪，剂量当量仪置于辐射源的均匀辐射场中，剂量当量仪显示器被图像采集单元中至少一台图像采集仪采集图像；/n所述图像采集单元中包括至少一台图像采集仪，一台图像采集仪为摄像头或照相机或CCD图像阵列或CMOS图像阵列，图像采集仪与接口单元连接；/n所述接口单元包括以太网通讯模块和USB通讯模块，接口单元与主处理单元连接，接口单元与辐射单元连接，接口单元与承载台单元连接，接口单元与图像采集单元连接；/n所述主处理单元主要包括处理器、RAM存储器等构成，主处理单元与接口单元连接；主处理单元通过接口单元向辐射单元发送控制命令并接收辐射单元回传的状态信息；主处理单元通过接口单元向承载台单元发送控制命令并接收承载台单元回传的状态信息；主处理单元通过接口单元接收图像采集单元上传的图像数据，存储并处理这些图像数据；/n使用剂量当量仪自动测试/校准/检定装置的方法，其特征在于包括以下步骤：/nS1、按剂量当量仪自动测试/校准/检定装置所述的结构进行布局，将剂量当量仪放置在辐射源的均匀辐照场中，使得剂量当量仪的显示器被图像采集仪单元中至少一台图像采集仪拍摄；/nS2、保持图像采集仪与被摄剂量当量仪的显示器几何位置不变、进入图像采集仪的背景保持不变、照明条件不变、图像采集仪的光电参数不变，在上述相同条件下采集一组图像；/n所述一组图像至少包括初始值图像和终值图像；在开始照射前通过图像采集单元中的图像采集仪获取剂量当量仪被照射前显示的指示值图像为初始值图像，之后辐射单元按主处理单元设定参数进行照射，在结束照射后通过图像采集仪单元中的图像采集仪获取照射结束后剂量当量仪显示的指示值图像为终值图像；/nS3、将上述一组图像中显示窗内字符与背景区分割出来，具体包括以下步骤：/nS31、计算图像的像素的灰度值；/nS32、将一组图内相邻采集顺序图像在相同位置处像素的灰度差值作为“灰度差数据”；“灰度差数据”可以采用以下S32a、S32b、S32c中的任意一种、或任意两种、或全部：/nS32a、“正像差数据”；/nS32b、“负像差数据”；/nS32c、“像差数据”；/nS33、将“灰度差数据”按图像的某一坐标轴累积形成“灰度差的强度分布曲线”；/nS34、从“灰度差的强度分布曲线”得到“灰度变化像素”的分布区间；/nS35、“灰度变化像素”在X坐标轴的分布区间和在Y坐标轴的分布区间交汇形成的矩形区域内确定出“灰度变化像素”集合；/nS36、对“灰度变化像素”集合进行标记，提取“灰度变化像素”集合构成的几何图案的特征量，简称“变化像素特征量”，所述“变化像素特征量”包括以下S36a、S36b、S36c中的任意一种、或任意两种、或全部：/nS36a、“灰度变化像素”集合构成的几何图案的“...
【技术特征摘要】
1.使用剂量当量仪自动测试/校准/检定装置的方法，其特征在于：包括剂量当量仪自动测试/校准/检定装置和使用剂量当量仪自动测试/校准/检定装置的方法；
所述剂量当量仪自动测试/校准/检定装置包括承载台单元、辐射单元、射线衰减单元、剂量当量仪单元、图像采集单元、接口单元和主处理单元；
所述承载台单元中包括承载台、电动小车和轨道，承载台放置在电动小车上，电动小车在轨道上，轨道与射线平行，电动小车的驱动控制线和状态信号反馈线连接到接口单元，剂量当量仪放置在承载台上,其参考点与测试点重合且参考方向符合规定；
所述辐射单元中包括辐射控制器和辐射源；辐射控制器与接口单元连接，接收主处理单元的命令、返回辐射单元状态；辐射控制器与辐射源连接，完成主处理单元的“照射”、“结束照射”命令；
所述射线衰减单元设置在辐射源与位于测试点的剂量当量仪之间，辐射源发出的射线经过射线衰减单元后到达位于测试点的剂量当量仪；
所述射线衰减单元包括衰减片模块、驱动模块和通讯模块；
所述衰减片模块包括至少两个衰减片，所述衰减片可水平移动且移动方向垂直于辐射源发出的射线束，衰减片有两个停止位置，衰减片在其中一个停止位置时，辐射源发出的射线束垂直于衰减片表面穿透通过后到达位于测试点的剂量当量仪，即衰减片对射线有“衰减”作用，该停止位置标注为(SJ)，衰减片在另一个停止位置时，对该射线束中心完全无遮挡，即衰减片无“衰减”作用，该停止位置标注为(SJ0)；
所述驱动模块包括数量与衰减片数量相同的动力机构，每个衰减片与其中一个动力机构连接，动力机构可驱动衰减片水平移动，衰减片与动力机构之间的连接件位于辐射源到测试点的射线束之外；驱动模块与通讯模块连接并通过通讯模块接收控制命令；
所述通讯模块与接口单元连接，射线衰减单元接收控制命令；
所述剂量当量仪单元包含至少一台被测试辐射防护用周围剂量当量仪或个人剂量当量仪，被测试辐射防护用周围剂量当量仪或个人剂量当量仪通称为剂量当量仪，剂量当量仪置于辐射源的均匀辐射场中，剂量当量仪显示器被图像采集单元中至少一台图像采集仪采集图像；
所述图像采集单元中包括至少一台图像采集仪，一台图像采集仪为摄像头或照相机或CCD图像阵列或CMOS图像阵列，图像采集仪与接口单元连接；
所述接口单元包括以太网通讯模块和USB通讯模块，接口单元与主处理单元连接，接口单元与辐射单元连接，接口单元与承载台单元连接，接口单元与图像采集单元连接；
所述主处理单元主要包括处理器、RAM存储器等构成，主处理单元与接口单元连接；主处理单元通过接口单元向辐射单元发送控制命令并接收辐射单元回传的状态信息；主处理单元通过接口单元向承载台单元发送控制命令并接收承载台单元回传的状态信息；主处理单元通过接口单元接收图像采集单元上传的图像数据，存储并处理这些图像数据；
使用剂量当量仪自动测试/校准/检定装置的方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、按剂量当量仪自动测试/校准/检定装置所述的结构进行布局，将剂量当量仪放置在辐射源的均匀辐照场中，使得剂量当量仪的显示器被图像采集仪单元中至少一台图像采集仪拍摄；
S2、保持图像采集仪与被摄剂量当量仪的显示器几何位置不变、进入图像采集仪的背景保持不变、照明条件不变、图像采集仪的光电参数不变，在上述相同条件下采集一组图像；
所述一组图像至少包括初始值图像和终值图像；在开始照射前通过图像采集单元中的图像采集仪获取剂量当量仪被照射前显示的指示值图像为初始值图像，之后辐射单元按主处理单元设定参数进行照射，在结束照射后通过图像采集仪单元中的图像采集仪获取照射结束后剂量当量仪显示的指示值图像为终值图像；
S3、将上述一组图像中显示窗内字符与背景区分割出来，具体包括以下步骤：
S31、计算图像的像素的灰度值；
S32、将一组图内相邻采集顺序图像在相同位置处像素的灰度差值作为“灰度差数据”；“灰度差数据”可以采用以下S32a、S32b、S32c中的任意一种、或任意两种、或全部：
S32a、“正像差数据”；
S32b、“负像差数据”；
S32c、“像差数据”；
S33、将“灰度差数据”按图像的某一坐标轴累积形成“灰度差的强度分布曲线”；
S34、从“灰度差的强度分布曲线”得...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘志宏，但玉娟，于兵，沈义文，王歆鑫，
申请(专利权)人：中国测试技术研究院辐射研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51
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