本技術(shù)涉及信號(hào)處理，特別是涉及一種脈沖能量確定方法、電路、裝置、電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、高能射線可以應(yīng)用于安檢、食品安全、地質(zhì)勘探、核醫(yī)學(xué)等多種探測(cè)場(chǎng)景中，探測(cè)高能射線(例如x射線、γ射線)通常需要利用閃爍探測(cè)器。閃爍探測(cè)器的工作原理是通過(guò)閃爍晶體將高能射線轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光子，再由光電轉(zhuǎn)換器件將可見(jiàn)光子轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，電信號(hào)以閃爍脈沖的形式輸出，后續(xù)通過(guò)對(duì)閃爍脈沖進(jìn)行采集以及信號(hào)處理可以得到高能射線的能量、時(shí)間等信息，進(jìn)而統(tǒng)計(jì)出落入各個(gè)能量道址內(nèi)的閃爍脈沖的個(gè)數(shù)，以繪制出能譜。

2、傳統(tǒng)技術(shù)中，為了得到能譜，通常是通過(guò)采樣得到各個(gè)閃爍脈沖的閾值時(shí)間對(duì)，通過(guò)各閾值時(shí)間對(duì)以及擬合函數(shù)擬合還原出脈沖波形，然后再對(duì)脈沖波形進(jìn)行積分，以得到閃爍脈沖的能量值，最后根據(jù)各個(gè)閃爍脈沖的能量值確定各閃爍脈沖落入的能量道址，進(jìn)而得到能譜信息。然而，上述方式需要占用過(guò)多的硬件資源且需要進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算，給芯片帶來(lái)的功耗較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種脈沖能量確定方法、電路、脈沖能量確定裝置、電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

2、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的第一方面，提供一種脈沖能量確定方法，包括：預(yù)設(shè)n個(gè)閾值，各閾值呈遞減趨勢(shì)，n為大于或等于2的整數(shù)；依次比較待測(cè)脈沖的幅值與各閾值，其中，當(dāng)?shù)趇個(gè)比較輪次輸出的比較結(jié)果為待測(cè)脈沖的幅值越過(guò)第i個(gè)閾值時(shí)，將第i+1個(gè)比較輪次中待測(cè)脈沖的幅值設(shè)置為小于第i個(gè)比較輪次中待測(cè)脈沖的幅值；當(dāng)?shù)趇個(gè)比較輪次輸出的比較結(jié)果為待測(cè)脈沖的幅值未越過(guò)第i個(gè)閾值時(shí)，將第i+1個(gè)比較輪次中待測(cè)脈沖的幅值設(shè)置為第i個(gè)比較輪次中待測(cè)脈沖的幅值，i為小于或等于n的整數(shù)；根據(jù)n個(gè)比較輪次的比較結(jié)果，確定待測(cè)脈沖所落入的能量道址。

3、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)n個(gè)閾值的步驟包括：通過(guò)二分法設(shè)置n個(gè)閾值，每一個(gè)閾值平均分割上一級(jí)比較中能量道址對(duì)應(yīng)的區(qū)間。

4、在其中一個(gè)實(shí)施例中，各閾值為能譜中各能量道址對(duì)應(yīng)的幅值區(qū)間的端點(diǎn)值。

5、在其中一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)?shù)趇個(gè)比較輪次輸出的比較結(jié)果為待測(cè)脈沖的幅值越過(guò)第i個(gè)閾值時(shí)，將第i+1個(gè)比較輪次中待測(cè)脈沖的幅值設(shè)置為第i個(gè)比較輪次中待測(cè)脈沖的幅值與第i個(gè)閾值的差值。

6、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述依次比較待測(cè)脈沖的幅值與各閾值的步驟包括：通過(guò)級(jí)聯(lián)的n個(gè)比較器依次比較待測(cè)脈沖的幅值與n個(gè)閾值；其中：當(dāng)?shù)趇個(gè)比較器輸出的比較結(jié)果為待測(cè)脈沖的幅值越過(guò)第i個(gè)閾值時(shí)，選通器電路控制待測(cè)脈沖進(jìn)入減法器電路，以減小待測(cè)脈沖的幅值，并輸出幅值減小后的待測(cè)脈沖至第i+1個(gè)比較器；當(dāng)?shù)趇個(gè)比較器輸出的比較結(jié)果為待測(cè)脈沖的幅值未越過(guò)第i個(gè)閾值時(shí)，選通器電路控制待測(cè)脈沖進(jìn)入延時(shí)電路，以使待測(cè)脈沖于預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)后進(jìn)入第i+1個(gè)比較器。

7、在其中一個(gè)實(shí)施例中，各比較輪次輸出的比較結(jié)果包括二進(jìn)制數(shù)；所述根據(jù)n個(gè)比較輪次的比較結(jié)果，確定待測(cè)脈沖所落入的能量道址的步驟包括：組合n個(gè)比較輪次輸出的二進(jìn)制數(shù)，生成二進(jìn)制序列；根據(jù)所述二進(jìn)制序列與能量道址的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定待測(cè)脈沖所落入的能量道址。

8、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的第二方面，提供一種脈沖能量確定電路，所述脈沖能量確定電路包括：并聯(lián)的n個(gè)比較器，每個(gè)比較器預(yù)設(shè)n個(gè)閾值，各閾值呈遞減趨勢(shì)，n為大于或等于2的整數(shù)，所述比較器被配置為依次比較待測(cè)脈沖與各閾值；串聯(lián)的n-1級(jí)選通器電路，每一級(jí)選通器電路分別并聯(lián)減法器電路和延時(shí)電路；核心處理單元，被配置為根據(jù)各比較器輸出的結(jié)果決定選通器電路，以及根據(jù)n個(gè)比較輪次的比較結(jié)果，確定待測(cè)脈沖所落入的能量道址；其中，當(dāng)?shù)趇個(gè)比較器輸出的比較結(jié)果為待測(cè)脈沖的幅值越過(guò)第i個(gè)閾值時(shí)，指令選通器電路選通減法器電路以將輸入第i+1個(gè)比較器的待測(cè)脈沖的幅值設(shè)置為小于輸入第i個(gè)比較器中待測(cè)脈沖的幅值；當(dāng)?shù)趇個(gè)比較器輸出的比較結(jié)果為待測(cè)脈沖的幅值未越過(guò)第i個(gè)閾值時(shí)，指令選通器電路選通延時(shí)電路以將待測(cè)脈沖的幅值與上一級(jí)保持不變并延時(shí)輸入第i+1個(gè)比較器，i為小于或等于n的整數(shù)。

9、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述n個(gè)閾值通過(guò)二分法設(shè)置，每一個(gè)閾值平均分割上一級(jí)比較中能量道址對(duì)應(yīng)的區(qū)間。

10、在其中一個(gè)實(shí)施例中，各閾值為能譜中各能量道址對(duì)應(yīng)的幅值區(qū)間的端點(diǎn)值。

11、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述減法器電路被配置為當(dāng)?shù)趇個(gè)比較輪次輸出的比較結(jié)果為待測(cè)脈沖的幅值越過(guò)第i個(gè)閾值時(shí)，將第i+1個(gè)比較輪次中待測(cè)脈沖的幅值設(shè)置為第i個(gè)比較輪次中待測(cè)脈沖的幅值與第i個(gè)閾值的差值。

12、在其中一個(gè)實(shí)施例中，各比較器輸出的比較結(jié)果包括二進(jìn)制數(shù)；所述核心處理單元進(jìn)一步被配置為：組合n個(gè)比較輪次輸出的二進(jìn)制數(shù)，生成二進(jìn)制序列；根據(jù)所述二進(jìn)制序列與能量道址的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定待測(cè)脈沖所落入的能量道址。

13、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的第三方面，提供一種脈沖能量確定裝置，包括：設(shè)置模塊，用于預(yù)設(shè)n個(gè)閾值，各閾值呈遞減趨勢(shì)，n為大于或等于2的整數(shù)；比較模塊，用于依次比較待測(cè)脈沖的幅值與各閾值，其中，當(dāng)?shù)趇個(gè)比較輪次輸出的比較結(jié)果為待測(cè)脈沖的幅值越過(guò)第i個(gè)閾值時(shí)，將第i+1個(gè)比較輪次中待測(cè)脈沖的幅值設(shè)置為小于第i個(gè)比較輪次中待測(cè)脈沖的幅值；當(dāng)?shù)趇個(gè)比較輪次輸出的比較結(jié)果為待測(cè)脈沖的幅值未越過(guò)第i個(gè)閾值時(shí)，將第i+1個(gè)比較輪次中待測(cè)脈沖的幅值設(shè)置為第i個(gè)比較輪次中待測(cè)脈沖的幅值，i為小于或等于n的整數(shù)；確定模塊，用于根據(jù)n個(gè)比較輪次的比較結(jié)果，確定待測(cè)脈沖所落入的能量道址。

14、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述設(shè)置模塊被配置為：通過(guò)二分法設(shè)置n個(gè)閾值，每一個(gè)閾值平均分割上一級(jí)比較中能量道址對(duì)應(yīng)的區(qū)間。

15、在其中一個(gè)實(shí)施例中，各閾值為能譜中各能量道址對(duì)應(yīng)的幅值區(qū)間的端點(diǎn)值。

16、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述比較模塊被配置為：當(dāng)?shù)趇個(gè)比較輪次輸出的比較結(jié)果為待測(cè)脈沖的幅值越過(guò)第i個(gè)閾值時(shí)，將第i+1個(gè)比較輪次中待測(cè)脈沖的幅值設(shè)置為第i個(gè)比較輪次中待測(cè)脈沖的幅值與第i個(gè)閾值的差值。

17、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述比較模塊被配置為：通過(guò)級(jí)聯(lián)的n個(gè)比較器依次比較待測(cè)脈沖的幅值與n個(gè)閾值；其中：當(dāng)?shù)趇個(gè)比較器輸出的比較結(jié)果為待測(cè)脈沖的幅值越過(guò)第i個(gè)閾值時(shí)，選通器電路控制待測(cè)脈沖進(jìn)入減法器電路，以減小待測(cè)脈沖的幅值，并輸出幅值減小后的待測(cè)脈沖至第i+1個(gè)比較器；當(dāng)?shù)趇個(gè)比較器輸出的比較結(jié)果為待測(cè)脈沖的幅值未越過(guò)第i個(gè)閾值時(shí)，選通器電路控制待測(cè)脈沖進(jìn)入延時(shí)電路，以使待測(cè)脈沖于預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)后進(jìn)入第i+1個(gè)比較器。

18、在其中一個(gè)實(shí)施例中，各比較輪次輸出的比較結(jié)果包括二進(jìn)制數(shù)；所述確定模塊被配置為：組合n個(gè)比較輪次輸出的二進(jìn)制數(shù)，生成二進(jìn)制序列；根據(jù)所述二進(jìn)制序列與能量道址的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定待測(cè)脈沖所落入的能量道址。

19、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的第三方面，提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括如上所述的脈沖能量確定電路或者脈沖能量確定裝置。

20、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的第四方面，提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的脈沖能量確定方法的步驟。

21、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的第五方面，提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的脈沖能量確定方法的步驟。

22、本技術(shù)提供的上述脈沖能量確定方法、脈沖能量確定電路、脈沖能量確定裝置、電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，預(yù)先設(shè)定n個(gè)呈遞減趨勢(shì)的閾值，再依次比較待測(cè)脈沖的幅值與各閾值，在比較的過(guò)程中，當(dāng)?shù)趇個(gè)比較輪次輸出的比較結(jié)果為待測(cè)脈沖的幅值越過(guò)第i個(gè)閾值時(shí)，將第i+1個(gè)比較輪次中待測(cè)脈沖的幅值設(shè)置為小于第i個(gè)比較輪次中待測(cè)脈沖的幅值，當(dāng)?shù)趇個(gè)比較輪次輸出的比較結(jié)果為待測(cè)脈沖的幅值未越過(guò)第i個(gè)閾值時(shí)，將第i+1個(gè)比較輪次中待測(cè)脈沖的幅值設(shè)置為第i個(gè)比較輪次中待測(cè)脈沖的幅值，最終根據(jù)n個(gè)比較輪次的比較結(jié)果可以確定待測(cè)脈沖所落入的能量道址。即，繞過(guò)了對(duì)脈沖波形擬合、積分計(jì)算能量值的復(fù)雜計(jì)算過(guò)程，通過(guò)脈沖幅值與各閾值多次比對(duì)后的結(jié)果即可確定該待測(cè)脈沖對(duì)應(yīng)的能譜信息，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，無(wú)需占用過(guò)多的硬件資源，降低了芯片的功耗。并且，可以根據(jù)上一輪的比較結(jié)果對(duì)下一輪進(jìn)行比較的脈沖幅值進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，比較速度較快，能量確定效率較高。