[发明专利]一种可调参数放射性能谱滤波方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可调参数放射性能谱滤波方法。

背景技术

由于放射性核素衰变和能谱测量的统计性，测得的谱线带有统计涨落性，特别是当含放射性核素种类多、放射性活度微弱时，测得的放射性能谱不仅复杂，而且较弱的谱峰又容易被强峰或本底及其统计涨落所掩盖。为了可靠地进行定性和定量分析，就必须对原始谱进行有效平滑滤波。常用的平滑滤波方法有：平均移动法、重心法、多项式最小二乘拟和法，这些方法采用逐次分段进行拟和以达到光滑的目的，虽能部份消除能谱数据的统计涨落，但容易引起较大的谱形畸变。小波分析是时间窗和频率窗都可以改变的时频局域化分析方法，在低频部分有较高的频率分辨率且在高频部分具有较高的时间分辨率，并在20世纪90年代末引入到γ谱数据的平滑滤波中，取得了较好的效果，但计算量较大，不适于实时和大量数据处理的场合。另外，以上这些数学方法都不是基于完全统计意义上的平滑滤波，本文从统计角度，结合放射性能谱的统计特性，探讨了一种可调参数放射性能谱滤波方法。

发明内容

本发明的目的在于公开一种可调参数放射性能谱滤波方法。该方法克服了目前放射性能谱滤波方法的不足。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明的具体步骤如下：

①选择合适的标准方差，构造均值为零的正态函数；

②选择合适的平移距离；

③按平移距离构造系列正态函数；

④将欲滤波处理的能谱用已构造的系列正态函数近似表示，实现能谱滤波。

步骤①中合适的标准方差是指根据能谱的统计涨落、滤波速度及滤波后的精度要求选择合适的标准方差。

步骤②中合适的平移距离是指根据能谱的统计涨落、滤波速度及滤波后的精度要求选择合适的平移距离。

步骤③中按平移距离构造系列正态函数是指将步骤②中所得的平移距离换算成均值，并将步骤①中所得的正态函数平移到这些均值处，构造系列正态函数。

 步骤④中用系列正态函数近似表示是指将欲滤波处理的能谱用步骤③中的系列正态函数近似地线性表示，若线性表示后的近似能谱满足要求，则完成滤波；否则，再将获得的近似能谱用系列正态函数近似地线性表示，如此反复，直至满足滤波要求。

本发明的有益效果是：在滤波中，可灵活地选择标准方差和平移距离，以适应滤波精度和处理速度的要求。标准方差和平移距离较小时，每次滤波后峰形畸变小，适于对弱峰的滤波；选取的标准方差和平移距离较大时，可使统计涨落得到较大抑制，并使谱峰成形加快，适于统计涨落较大且谱峰较明显的能谱滤波。该方法具有灵活、性能良好、计算简便和快捷等特点。

附图说明

图1为本发明方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

 本实施例设原始能谱为                                                ，其中N为总道址数，总计数为N_total，初始化滤波次数即迭代次数k=0；采用本方法对其进行滤波按如下具体步骤①～④。

步骤① 选择合适的标准方差，构造均值为零的正态函数。根据滤波的统计涨落、滤波速度及滤波后的精度要求选择合适的标准方差σ，构造均值为零的正态函数。对于在高本底能谱中分辨重峰和识别弱峰的情况，选取较小的标准方差σ（σ=0.2~0.6）进行精细平滑；对于统计涨落较大且谱峰较强较明显的能谱，选取较大的标准方差σ（σ=0.6~1）。当标准方差σ选定后，构造的正态函数为：

                      (1)。

步骤② 选择合适的平移距离。根据能谱的统计涨落、滤波速度及滤波后的精度要求选择合适的平移距离s。对于在高本底能谱中分辨重峰和识别弱峰的情况，尽量选取小平移距离s进行精细平滑，如s＝1,2；对于统计涨落较大且谱峰较强较明显的能谱，选取较大的平移距离s，如s>2。s为正整数。

步骤③ 按平移距离构造系列正态函数。根据步骤①和步骤②所选取的标准方差σ和平移距离s，构造系列正态函数：

     (2)

式 (2)中s(M-1)>N。