[发明专利]一种获取核废物桶层析γ扫描图像的方法

权利要求书

1.一种获取核废物桶层析γ扫描图像的方法，其特征在于，包括以下步骤：

对核废物桶进行层析γ扫描，获取透射测量投影数据；

根据透射测量投影数据建立投影方程；

利用非最小最优化算法求解投影方程，得到非最小最优化解；

将非最小最优化解作为MLEM算法的迭代初值，利用MLEM算法重建图像。

2.根据权利要求1所述的一种获取核废物桶层析γ扫描图像的方法，其特征在于，投影方程为

其中，x_j为第j个体素的线衰减系数值，j＝1,2,…,J，J为划分的体素总数；a_ij代表探测器在第i个测量位置测到的射线穿过第j个体素的径迹长度，i＝1,2,…,I。

3.根据权利要求2所述的一种获取核废物桶层析γ扫描图像的方法，其特征在于，利用非最小最优化算法求解投影方程的步骤包括：

A1、将投影方程矩阵形式B＝AX改写成：

[A，-B][X，1]^T＝0

构造已知矩阵L＝[A，-B]，其中A为径迹矩阵，B为透射率负对数矩阵；

构造未知矩阵M＝[X，1]^T，其中X为待求的线衰减系数矩阵；

A2、构造最优化代价方程：

其中，

A3、为了获得最优化的M，需要将代价方程最小化，所以使用估算方程：GM＝ψM；

A4、求出G的最小特征值对应的最小特征根ξ，再选取特征向量与构造的未知矩阵M对应，从而求出图像矩阵X＝[x_j]，X即为非最小最优化解。

4.根据权利要求3所述的一种获取核废物桶层析γ扫描图像的方法，其特征在于，利用MLEM算法重建图像的步骤为：

A5、对第j个未知图像量x_j赋予初始值x_j^(k)＝x_j⁽⁰⁾；

A6、将图像初值x_j⁽⁰⁾代入TGS投影方程中，计算投影估计值：

A7、计算投影估计值与测量所得投影数据的误差：

A8、计算对第j个未知图像量的修正因子：

A9、对x_j进行修正：

A10、令k＝k+1，将步骤A9得到的修正后的图像值作为迭代初值，重复步骤A 6～A 9进行下一轮迭代，直到满足限制条件：

5.根据权利要求4所述的一种获取核废物桶层析γ扫描图像的方法，其特征在于，步骤A5中，k＝1。

6.根据权利要求1所述的一种获取核废物桶层析γ扫描图像的方法，其特征在于，采用探测设备对核废物桶进行层析γ扫描，所述探测设备包括投射源、探测器和转动平台，投射源和探测器分别位于转动平台的两侧，且投射源的中心线与探测器的中心线重合；所述转动平台安装在平移平台上；扫描步骤为：

B1、将核废物桶固定在转动平台上，利用平移平台调节转动平台的水平位置，使转动平台处于第一个水平探测位置，此时，转动平台位于第一个角度探测位置；

B2、启动投射源和探测器，完成一次探测；

B3、转动平台带动核废物桶转动设定的角度，完成下一个角度探测位置的探测；

B4、重复B3，直到转动平台转动一周，完成所有角度探测位置的探测；

B5、利用平移平台调节转动平台的位置，使转动平台处于下一个水平探测位置，重复步骤B2至B4，完成下一个水平探测位置的探测；

B6、重复B5，完成所有水平探测位置和角度探测位置的探测。