[发明专利]一种信号波形恢复方法及装置

说明书

本申请公开了一种信号波形恢复方法及装置，该方法包括：实时采集目标光电探测器输出的脉冲信号，根据已采集信号的信号幅值，确定发生信号堆积的起始时刻，所述信号堆积是指在目标脉冲信号的基础上堆积了至少一个其它脉冲信号，其目的是使所述起始时刻之前采集的属于所述目标脉冲信号的信号幅值直接输出，只需从所述起始时刻采集的pileup信号及其之后的采集信号中提取属于所述目标脉冲信号的信号幅值，从而完成对所述目标脉冲信号的波形恢复，而不需要获得全部信号波形，也不需要对全部上升沿和下降沿分别进行波形拟合，这种方式可以有效提高脉冲波形的恢复效率且实时性较高。

技术领域

本申请涉及医疗影像技术领域，尤其涉及一种信号波形恢复方法及装置。

背景技术

在正电子发射计算机断层扫描设备(Positron Emission Tomography，简称PET)等医疗影像设备中，其成像数据采集原理，大部分都是由高能粒子经过闪烁晶体后变为可见光，再通过光电探测器检测转换为脉冲形式的电信号。但是，在高剂量的放射源激发下，大量的高能粒子在短时间内就能到达光电探测器，这时光电探测器就会出现多个脉冲信号堆积在一起的情况，这里将多个脉冲信号堆积而成的信号称为堆积(Pileup)信号，对应的信号波形称为Pileup信号波形。

然而，如果探测器系统不对Pileup信号进行识别处理，会对系统的性能造成影响。首先，如果多个脉冲信号堆积在一起，会把其它信号的脉冲能量错误的累加到原始信号的脉冲能量上，这会对原始脉冲能量的计算带来误差，从而会对以重心法即以能量值来判断粒子实际击中位置的这种位置计算方法所计算得到的位置信息带来影响，即使得位置信息计算不准确，从而对生成的能图效果造成恶化影响，如图1所示，左侧是正常能图，右侧为恶化的pileup能图；此外，脉冲能量计算上的误差将直接对能谱和能量分辨率造成影响，而且，如果不对堆积脉冲进行区分，则不利于确定原始脉冲信号的上升沿，这会对符合时间分辨率产生不良的影响，以上这些不良影响会随着放射剂量的增加而变得愈加严重。

在现有技术中，首先对整个信号波形的采样信号进行求导，以确定出信号波形中的脉冲上升沿区域，然后判断两个上升沿间隔是否小于预设阈值，若小于，则判定该信号波形为pileup波形，说明需要进行波形重建；然而，波形重建需要对上升沿和下降沿进行分割，并利用分割后的波形参数，依次重建出单次事件(即单个高能粒子能量到达光电探测器的事件)对应的信号脉冲波形。可见，现有技术需要获得整个信号波形才能确定其是否为pileup波形，还需要获得pileup波形的各个参数进行波形重建，这个过程的处理速度较慢，实时性较差。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种信号波形恢复方法及装置，能够提高波形恢复速度、且实时性较高。

本申请提供了一种信号波形恢复方法，包括：

实时采集目标光电探测器输出的电信号，其中，所述目标光电探测器为医疗影像设备的探测器环中的任一光电探测器；

根据已采集信号的信号幅值，确定发生信号堆积的起始时刻，其中，所述信号堆积是指在目标脉冲信号的基础上堆积了至少一个其它脉冲信号；

保持所述起始时刻之前采集的属于所述目标脉冲信号的信号幅值；

从所述起始时刻开始的所采集信号的信号幅值中，分离出属于所述目标脉冲信号的信号幅值。

可选的，所述根据已采集信号的信号幅值，确定发生信号堆积的起始时刻，包括：

基于各个采集时刻的信号幅值形成的原始波形，确定从第一上升沿开始至第二上升沿之前的每一信号幅值的微分绝对值，将最大的微分绝对值作为微分判别阈值，其中，所述第一上升沿为所述目标脉冲信号的上升沿，所述第二上升沿是所述第一上升沿之后出现的上升沿；

确定所述第二上升沿对应的信号幅值；