[发明专利]用于堆芯熔融物状态监测的图像重建方法、装置和系统

权利要求书

1.一种用于反应堆严重事故堆芯熔融物状态监测的图像重建方法，其特征在于，利用宇宙射线μ子重建图像对作为监测对象的核岛系统进行监测，借助压缩感知理论对μ子采样数据进行重建处理，以用于反应堆严重事故应急，所述图像重建方法包括步骤：

建立监测对象的系统模型，获得宇宙射线μ子穿过所述监测对象的投影数据与图像之间的系统矩阵，所述系统模型包括所述核岛系统和堆芯；

初始化图像为所述监测对象的系统模型中的堆芯部分；

采用前后、左右、上下共六组阻性板探测器获得宇宙射线μ子穿过所述监测对象的真实投影数据，其中每组阻性板探测器包括至少三个位置灵敏探测器；

基于初始化的图像、真实投影数据和系统矩阵对图像进行ART-TV的代数迭代；以及

通过将ART-TV的代数迭代获得的所述堆芯熔融状态的重建图像与所述监测对象的系统模型相结合，获得堆芯熔融物在核岛中状态的最终图像。

2.根据权利要求1所述的图像重建方法，其特征在于，所述基于初始化的图像、真实投影数据和系统矩阵对图像进行ART-TV的代数迭代的步骤进一步包括：在每次迭代后对所述图像执行最小化全变分去噪处理。

3.根据权利要求1所述的图像重建方法，其特征在于，所述代数迭代是基于不完备投影数据的压缩感知代数迭代。

4.根据权利要求1所述的图像重建方法，其特征在于，所述初始化图像为所述监测对象的系统模型中的堆芯部分的步骤进一步包括将未融化的堆芯作为初始图像。

5.一种反应堆严重事故堆芯熔融物状态监测的图像重建装置，其特征在于，利用宇宙射线μ子重建图像对作为监测对象的核岛系统进行监测，借助压缩感知理论对μ子采样数据进行重建处理，以用于反应堆严重事故应急，所述图像重建装置包括：

用于建立监测对象的系统模型，获得宇宙射线μ子穿过所述监测对象的投影数据与图像之间的系统矩阵的模块，所述系统模型包括所述核岛系统和堆芯；

用于初始化图像为所述监测对象的系统模型中的堆芯部分的模块；

用于采用前后、左右、上下共六组阻性板探测器获得宇宙射线μ子穿过所述监测对象的真实投影数据的模块，其中每组阻性板探测器包括至少三个位置灵敏探测器；

用于基于初始化的图像、真实投影数据和系统矩阵对图像进行ART-TV的代数迭代的模块；以及

用于通过将ART-TV的代数迭代获得的所述堆芯熔融状态的重建图像与所述监测对象的系统模型相结合，获得堆芯熔融物在核岛中状态的最终图像的模块。

6.根据权利要求5所述的图像重建装置，其特征在于，所述用于基于初始化的图像、真实投影数据和系统矩阵对图像进行ART-TV的代数迭代的模块进一步包括用于在每次迭代后对所述图像执行最小化全变分去噪处理的模块。

7.根据权利要求5所述的图像重建装置，其特征在于，所述代数迭代是基于不完备投影数据的压缩感知代数迭代。

8.根据权利要求5所述的图像重建装置，其特征在于，所述用于初始化图像为所述监测对象的系统模型中的堆芯部分的模块进一步用于将未融化的堆芯作为初始图像。

9.一种反应堆严重事故堆芯熔融物状态监测系统，其特征在于，利用宇宙射线μ子重建图像对作为监测对象的核岛系统进行监测，借助压缩感知理论对μ子采样数据进行重建处理，以用于反应堆严重事故应急，所述监测系统包括：

数据采集装置，用于从监测区域采集宇宙射线μ子的角度数据与位移数据，包括前后、左右、上下共六组阻性板探测器，其中每组阻性板探测器包括至少三个位置灵敏探测器；

数据处理装置，用于对所述数据采集装置传回的数据进行预处理，以便为图像重建做准备；以及

根据权利要求5-8中任一项所述的图像重建装置，经过所述数据处理装置预处理的数据即为宇宙射线μ子穿过所述监测对象的所述真实投影数据。

10.根据权利要求9所述的监测系统，其特征在于，所述数据采集装置还用于所述监测系统运行过程中的主控制。