本技術(shù)涉及信號探測，特別是涉及一種元素探測方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、高能射線探測中，可以通過閃爍晶體沉積高能射線的能量產(chǎn)生可見光并且由光電轉(zhuǎn)換器件將可見光轉(zhuǎn)換為電信號來得到高能射線的能量等信息。通過探頭可以得到相應(yīng)的閃爍脈沖，經(jīng)過數(shù)字化及后續(xù)信號處理之后得到伽馬射線的能譜及時(shí)間譜。mvt(multi-voltage?threshold，多電壓閾值)方法是一種閃爍脈沖數(shù)字化的方法，其通過設(shè)置多個(gè)固定的閾值電壓，只對閃爍脈沖穿過閾值電壓的時(shí)間進(jìn)行數(shù)字化采樣，從而在快速的上升沿階段和相對緩慢的下降沿階段獲取多個(gè)采樣點(diǎn)。在得到一系列的時(shí)間-電壓對信息之后，根據(jù)提前配合基于先驗(yàn)的閃爍脈沖形狀信息，用脈沖擬合的方法實(shí)現(xiàn)粒子能量沉積信息的精確獲取。

2、mvt方法雖然相對傳統(tǒng)的adc方法節(jié)約了采樣的數(shù)量，然而在一些特殊應(yīng)用中，mvt配套的擬合算法仍然比較復(fù)雜，對于芯片算力的要求較高，因此難以在fpga(fieldprogrammable?gate?array，現(xiàn)場可編程邏輯門陣列)、stm32、dsp(digital?signalprocessing，數(shù)字信號處理)等嵌入式芯片上完成。然而在實(shí)際應(yīng)用中，具有高算力的計(jì)算設(shè)備無法深入到部分使用場景中。例如，石油探測的使用場景，井下深度高達(dá)上萬米且環(huán)境溫度高(比如175℃)。同時(shí)，在石油測井過程中，閃爍時(shí)間呈現(xiàn)周期性爆發(fā)的特性，原始采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)量將達(dá)到10mbps～1gbps，在現(xiàn)有的方法中，傳輸眾多的原始采樣點(diǎn)至上位機(jī)處理，無疑會占用非常高的帶寬，從而導(dǎo)致計(jì)數(shù)率下降。另外，在擬合時(shí)，因?yàn)榉磸?fù)的迭代，將導(dǎo)致擬合每個(gè)脈沖都需要占用超高的運(yùn)算時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述至少一個(gè)問題，提供一種元素探測方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。

2、根據(jù)本技術(shù)的第一個(gè)方面，提供一種元素探測方法，包括獲取第一元素的第一能窗信息和第二元素的第二能窗信息；根據(jù)所述第一能窗信息和所述第二能窗信息確定比較閾值；將脈沖信號的脈沖峰值與所述比較閾值進(jìn)行對比，對符合預(yù)設(shè)條件的脈沖峰值進(jìn)行計(jì)數(shù)，獲取元素計(jì)數(shù)值；根據(jù)所述元素計(jì)數(shù)值確定所述脈沖信號的元素占比信息。

3、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述第一能窗信息和所述第二能窗信息確定比較閾值包括獲取所述第一能窗信息的第一上限能量和第一下限能量，及所述第二能窗信息的第二上限能量和第二下限能量；根據(jù)預(yù)先獲取的脈沖能量與脈沖峰值之間的對應(yīng)關(guān)系，以及所述第一上限能量、所述第一下限能量、所述第二上限能量和所述第二下限能量，確定第一上限閾值、第一下限閾值、第二上限閾值和第二下限閾值；將所述第一上限閾值、所述第一下限閾值、所述第二上限閾值和第二下限閾值設(shè)定為所述比較閾值。

4、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述元素計(jì)數(shù)值包括第一元素對應(yīng)的第一計(jì)數(shù)值，所述將所述比較閾值與脈沖信號的脈沖峰值進(jìn)行對比，對符合預(yù)設(shè)條件的脈沖峰值進(jìn)行計(jì)數(shù)包括將所述脈沖峰值與所述第一下限閾值和所述第一上限閾值進(jìn)行比較；響應(yīng)于所述脈沖峰值大于或等于所述第一下限閾值，且所述脈沖峰值小于或等于所述第一上限閾值的比較結(jié)果，對所述第一計(jì)數(shù)值進(jìn)行計(jì)數(shù)。

5、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述元素計(jì)數(shù)值還包括第二元素對應(yīng)的第二計(jì)數(shù)值，所述將所述比較閾值與脈沖信號的脈沖峰值進(jìn)行對比，對符合預(yù)設(shè)條件的脈沖峰值進(jìn)行計(jì)數(shù)還包括將所述脈沖峰值與所述第二下限閾值和所述第二上限閾值進(jìn)行比較；響應(yīng)于所述脈沖峰值大于或等于所述第二下限閾值，且所述脈沖峰值小于或等于所述第二上限閾值的比較結(jié)果，對所述第二計(jì)數(shù)值進(jìn)行計(jì)數(shù)。

6、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述第一能窗信息和所述第二能窗信息確定比較閾值包括獲取所述第一能窗信息的第一上限能量和第一下限能量，及所述第二能窗信息的第二下限能量；根據(jù)預(yù)先獲取的脈沖能量與脈沖峰值之間的對應(yīng)關(guān)系，以及所述第一上限能量、所述第一下限能量、所述第二下限能量，確定第一上限閾值、第一下限閾值和第二下限閾值；將所述第一上限閾值、所述第一下限閾值和第二下限閾值設(shè)定為所述比較閾值。

7、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述元素計(jì)數(shù)值包括第一元素對應(yīng)的第一計(jì)數(shù)值和第二元素對應(yīng)的第二計(jì)數(shù)值，所述將脈沖信號的脈沖峰值與所述比較閾值進(jìn)行對比，對符合預(yù)設(shè)條件的脈沖峰值進(jìn)行計(jì)數(shù)包括：將所述脈沖峰值與所述第一下限閾值和所述第一上限閾值進(jìn)行比較；響應(yīng)于所述脈沖峰值大于或等于所述第一下限閾值，且所述脈沖峰值小于或等于所述第一上限閾值的比較結(jié)果，對所述第一計(jì)數(shù)值進(jìn)行計(jì)數(shù)；將所述脈沖峰值與所述第二下限閾值進(jìn)行比較；響應(yīng)于所述脈沖峰值大于或等于所述第二下限閾值，對所述第二計(jì)數(shù)值進(jìn)行計(jì)數(shù)。

8、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述第一能窗信息和所述第二能窗信息確定比較閾值包括獲取所述第一能窗信息的第一下限能量，及所述第二能窗信息的第二上限能量和第二下限能量；根據(jù)預(yù)先獲取的脈沖能量與脈沖峰值之間的對應(yīng)關(guān)系，以及所述第一下限能量、所述第二上限能量和所述第二下限能量，確定第一下限閾值、第二上限閾值和第二下限閾值；將所述第一下限閾值、所述第二上限閾值和所述第二下限閾值設(shè)定為所述比較閾值。

9、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述元素計(jì)數(shù)值包括第一元素對應(yīng)的第一計(jì)數(shù)值和第二元素對應(yīng)的第二計(jì)數(shù)值，所述將脈沖信號的脈沖峰值與所述比較閾值進(jìn)行對比，對符合預(yù)設(shè)條件的脈沖峰值進(jìn)行計(jì)數(shù)包括將所述脈沖峰值與所述第一下限閾值進(jìn)行比較；響應(yīng)于所述脈沖峰值大于或等于所述第一下限閾值，進(jìn)行第一次計(jì)數(shù)；將所述脈沖峰值與所述第二下限閾值進(jìn)行比較；響應(yīng)于所述脈沖峰值大于或等于所述第二下限閾值，且所述脈沖峰值小于或等于所述第二上限閾值的比較結(jié)果，對所述第二計(jì)數(shù)值進(jìn)行計(jì)數(shù)，所述第一計(jì)數(shù)值通過第一次計(jì)數(shù)的結(jié)果減去所述第二計(jì)數(shù)值確定。

10、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述第一能窗信息和所述第二能窗信息確定比較閾值包括獲取所述第一能窗信息的第一下限能量，及所述第二能窗信息的第二下限能量；根據(jù)預(yù)先獲取的脈沖能量與脈沖峰值之間的對應(yīng)關(guān)系，以及所述第一下限能量和所述第二下限能量，確定第一下限閾值和第二下限閾值；將所述第一下限閾值和所述第二下限閾值設(shè)定為所述比較閾值。

11、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述元素計(jì)數(shù)值包括第一元素對應(yīng)的第一計(jì)數(shù)值和第二元素對應(yīng)的第二計(jì)數(shù)值，所述將脈沖信號的脈沖峰值與所述比較閾值進(jìn)行對比，對符合預(yù)設(shè)條件的脈沖峰值進(jìn)行計(jì)數(shù)包括將所述脈沖峰值與所述第一下限閾值進(jìn)行比較；響應(yīng)于所述脈沖峰值大于或等于所述第一下限閾值，進(jìn)行第一次計(jì)數(shù)；將所述脈沖峰值與所述第二下限閾值進(jìn)行比較；響應(yīng)于所述脈沖峰值大于或等于所述第二下限閾值，進(jìn)行第二次計(jì)數(shù)，將第二次計(jì)數(shù)的值作為第二計(jì)數(shù)值，將第一次計(jì)數(shù)的結(jié)果減去所述第二計(jì)數(shù)值作為第一計(jì)數(shù)值。

12、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述元素占比信息為所述第一計(jì)數(shù)值與所述第二計(jì)數(shù)值的比值。

13、在其中一個(gè)實(shí)施例中，在獲取第一元素的第一能窗信息和第二元素的第二能窗信息前，所述元素探測方法還包括設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)閾值；基于所述標(biāo)準(zhǔn)閾值輸出校正信號；根據(jù)所述校正信號與所述標(biāo)準(zhǔn)閾值之間的偏差確定校正參數(shù)；根據(jù)所述校正參數(shù)對所述比較閾值進(jìn)行閾值校正。

14、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一元素為碳元素，所述第二元素為氧元素。

15、根據(jù)本技術(shù)的第二個(gè)方面，提供一種元素探測裝置，包括控制模塊，用于獲取第一元素的第一能窗信息和第二元素的第二能窗信息，根據(jù)所述第一能窗信息和所述第二能窗信息確定比較閾值，根據(jù)所述比較閾值生成控制信號；比較模塊，與所述控制模塊相連接，用于根據(jù)所述控制信號設(shè)定所述比較閾值，將脈沖信號的脈沖峰值與所述比較閾值進(jìn)行對比；計(jì)數(shù)模塊，分別與所述控制模塊和所述比較模塊相連接，用于對符合預(yù)設(shè)條件的脈沖峰值進(jìn)行計(jì)數(shù)，獲取元素計(jì)數(shù)值；所述控制模塊還用于根據(jù)所述元素計(jì)數(shù)值確定所述脈沖信號的元素占比信息。

16、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制模塊包括第一分析單元，用于獲取所述第一能窗信息的第一上限能量和第一下限能量，及所述第二能窗信息的第二上限能量和第二下限能量；第二分析單元，與所述第一分析單元相連接，用于根據(jù)預(yù)先獲取的脈沖能量與脈沖峰值之間的對應(yīng)關(guān)系，以及所述第一上限能量、所述第一下限能量、所述第二上限能量和所述第二下限能量，確定第一上限閾值、第一下限閾值、第二上限閾值和第二下限閾值；主控單元，與所述第二分析單元相連接，用于根據(jù)所述第一上限閾值生成第一控制信號，根據(jù)所述第一下限閾值生成第二控制信號，根據(jù)所述第二上限閾值生成第三控制信號，根據(jù)所述第二下限閾值生成第四控制信號。

17、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述比較模塊包括第一比較器，與所述主控單元相連接，用于根據(jù)所述第一控制信號設(shè)定所述第一上限閾值；第二比較器，與所述主控單元相連接，用于根據(jù)所述第二控制信號設(shè)定所述第一下限閾值；第三比較器，與所述主控單元相連接，用于根據(jù)所述第三控制信號設(shè)定所述第二上限閾值；第四比較器，與所述主控單元相連接，用于根據(jù)所述第四控制信號設(shè)定所述第二下限閾值。

18、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一比較器還用于將所述脈沖信號的脈沖峰值與所述第一上限閾值相比較，在所述脈沖峰值小于或等于所述第一上限閾值時(shí)，輸出第一計(jì)數(shù)信號；所述第二比較器還用于將所述脈沖峰值與所述第一下限閾值相比較，在所述脈沖峰值大于或等于所述第一下限閾值時(shí)，輸出第二計(jì)數(shù)信號；所述第三比較器還用于將所述脈沖峰值與所述第二上限閾值相比較，在所述脈沖峰值小于或等于所述第二上限閾值時(shí)，輸出第三計(jì)數(shù)信號；所述第四比較器還用于將所述脈沖峰值與所述第二下限閾值相比較，在所述脈沖峰值大于或等于所述第二下限閾值時(shí)，輸出第四計(jì)數(shù)信號。

19、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)數(shù)模塊包括第一計(jì)數(shù)器，分別與所述第一比較器和所述第二比較器相連接，用于根據(jù)所述第一計(jì)數(shù)信號和所述第二計(jì)數(shù)信號，對所述第一元素對應(yīng)的第一計(jì)數(shù)值進(jìn)行計(jì)數(shù)。

20、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)數(shù)模塊包括第二計(jì)數(shù)器，分別與所述第三比較器和所述第四比較器相連接，用于根據(jù)所述第三計(jì)數(shù)信號和所述第四計(jì)數(shù)信號，對所述第二元素對應(yīng)的第二計(jì)數(shù)值進(jìn)行計(jì)數(shù)。

21、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制模塊包括第一分析單元，用于獲取所述第一能窗信息的第一上限能量和第一下限能量，及所述第二能窗信息的第二下限能量；第二分析單元，與所述第一分析單元相連接，用于根據(jù)預(yù)先獲取的脈沖能量與脈沖峰值之間的對應(yīng)關(guān)系，以及所述第一上限能量、所述第一下限能量、所述第二下限能量，確定第一上限閾值、第一下限閾值和第二下限閾值；主控單元，與所述第二分析單元相連接，用于根據(jù)所述第一上限閾值生成第一控制信號，根據(jù)所述第一下限閾值生成第二控制信號，根據(jù)所述第二下限閾值生成第四控制信號。

22、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述比較模塊包括第一比較器，與所述主控單元相連接，用于根據(jù)所述第一控制信號設(shè)定所述第一上限閾值，還用于將所述脈沖信號的脈沖峰值與所述第一上限閾值相比較，在所述脈沖峰值小于或等于所述第一上限閾值時(shí)，輸出第一計(jì)數(shù)信號；第二比較器，與所述主控單元相連接，用于根據(jù)所述第二控制信號設(shè)定所述第一下限閾值，還用于將所述脈沖峰值與所述第一下限閾值相比較，在所述脈沖峰值大于或等于所述第一下限閾值時(shí)，輸出第二計(jì)數(shù)信號；第四比較器，與所述主控單元相連接，用于根據(jù)所述第四控制信號設(shè)定所述第二下限閾值，還用于將所述脈沖峰值與所述第二下限閾值相比較，在所述脈沖峰值大于或等于所述第二下限閾值時(shí)，輸出第四計(jì)數(shù)信號。

23、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)數(shù)模塊包括第一計(jì)數(shù)器，分別與所述第一比較器和所述第二比較器相連接，用于根據(jù)所述第一計(jì)數(shù)信號和所述第二計(jì)數(shù)信號，對所述第一元素對應(yīng)的第一計(jì)數(shù)值進(jìn)行計(jì)數(shù)；第二計(jì)數(shù)器，與所述第四比較器相連接，用于根據(jù)所述第四計(jì)數(shù)信號，對所述第二元素對應(yīng)的第二計(jì)數(shù)值進(jìn)行計(jì)數(shù)。

24、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制模塊包括第一分析單元，用于獲取所述第一能窗信息的第一下限能量，及所述第二能窗信息的第二上限能量和第二下限能量；第二分析單元，與所述第一分析單元相連接，用于根據(jù)預(yù)先獲取的脈沖能量與脈沖峰值之間的對應(yīng)關(guān)系，以及所述第一下限能量、所述第二上限能量和所述第二下限能量，確定第一下限閾值、第二上限閾值和第二下限閾值；主控單元，與所述第二分析單元相連接，根據(jù)所述第一下限閾值生成第二控制信號，根據(jù)所述第二上限閾值生成第三控制信號，根據(jù)所述第二下限閾值生成第四控制信號。

25、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述比較模塊包括第二比較器，與所述主控單元相連接，用于根據(jù)所述第二控制信號設(shè)定所述第一下限閾值，還用于將所述脈沖峰值與所述第一下限閾值相比較，在所述脈沖峰值大于或等于所述第一下限閾值時(shí)，輸出第二計(jì)數(shù)信號；第三比較器，與所述主控單元相連接，用于根據(jù)所述第三控制信號設(shè)定所述第二上限閾值，還用于將所述脈沖信號的脈沖峰值與所述第二上限閾值相比較，在所述脈沖峰值小于或等于所述第二上限閾值時(shí)，輸出第三計(jì)數(shù)信號；第四比較器，與所述主控單元相連接，用于根據(jù)所述第四控制信號設(shè)定所述第二下限閾值，還用于將所述脈沖峰值與所述第二下限閾值相比較，在所述脈沖峰值大于或等于所述第二下限閾值時(shí)，輸出第四計(jì)數(shù)信號。

26、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)數(shù)模塊包括第一計(jì)數(shù)器，與所述第二比較器相連接，用于根據(jù)所述第二計(jì)數(shù)信號，進(jìn)行第一次計(jì)數(shù)；第二計(jì)數(shù)器，分別與所述第三比較器和所述第四比較器相連接，用于根據(jù)所述第三計(jì)數(shù)信號和所述第四計(jì)數(shù)信號，對所述第二元素對應(yīng)的第二計(jì)數(shù)值進(jìn)行計(jì)數(shù)；所述第一計(jì)數(shù)器還用于通過第一次計(jì)數(shù)的結(jié)果減去所述第二計(jì)數(shù)值確定所述第一計(jì)數(shù)值。

27、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制模塊包括第一分析單元，用于獲取所述第一能窗信息的第一下限能量，及所述第二能窗信息的第二下限能量；第二分析單元，與所述第一分析單元相連接，用于根據(jù)預(yù)先獲取的脈沖能量與脈沖峰值之間的對應(yīng)關(guān)系，以及所述第一下限能量和所述第二下限能量，確定第一下限閾值和第二下限閾值；主控單元，與所述第二分析單元相連接，根據(jù)所述第一下限閾值生成第二控制信號，根據(jù)所述第二下限閾值生成第四控制信號。

28、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述比較模塊包括第二比較器，與所述主控單元相連接，用于根據(jù)所述第二控制信號設(shè)定所述第一下限閾值，還用于將所述脈沖峰值與所述第一下限閾值相比較，在所述脈沖峰值大于或等于所述第一下限閾值時(shí)，輸出第二計(jì)數(shù)信號；第四比較器，與所述主控單元相連接，用于根據(jù)所述第四控制信號設(shè)定所述第二下限閾值，還用于將所述脈沖峰值與所述第二下限閾值相比較，在所述脈沖峰值大于或等于所述第二下限閾值時(shí)，輸出第四計(jì)數(shù)信號。

29、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)數(shù)模塊包括第一計(jì)數(shù)器，與所述第二比較器相連接，用于根據(jù)所述第二計(jì)數(shù)信號，進(jìn)行第一次計(jì)數(shù)；第二計(jì)數(shù)器，與所述第四比較器相連接，用于根據(jù)所述第四計(jì)數(shù)信號，進(jìn)行第二次計(jì)數(shù)，將第二次計(jì)數(shù)的結(jié)果作為所述第二計(jì)數(shù)值；所述第一計(jì)數(shù)器還用于將第一次計(jì)數(shù)的結(jié)果減去所述第二計(jì)數(shù)值確定所述第一計(jì)數(shù)值。

30、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述主控單元還分別與所述第一計(jì)數(shù)器和所述第二計(jì)數(shù)器相連接，所述主控單元還用于根據(jù)所述第一計(jì)數(shù)值與所述第二計(jì)數(shù)值的比值確定所述脈沖信號的元素占比信息。

31、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述元素探測裝置還包括校正模塊，與所述比較模塊相連接，用于設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)閾值，基于所述標(biāo)準(zhǔn)閾值輸出校正信號，根據(jù)所述校正信號與所述標(biāo)準(zhǔn)閾值之間的偏差確定校正參數(shù)，根據(jù)所述校正參數(shù)對所述比較閾值進(jìn)行閾值校正。

32、根據(jù)本技術(shù)的第三個(gè)方面，提供一種元素探測裝置，所述裝置包括脈沖信號處理電路板，所述脈沖信號處理電路板用于獲取脈沖信號并實(shí)現(xiàn)上述任意一項(xiàng)實(shí)施例所述的元素探測方法的步驟。

33、根據(jù)本技術(shù)的第四個(gè)方面，提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任意一項(xiàng)實(shí)施例所述的元素探測方法的步驟。

34、根據(jù)本技術(shù)的第五個(gè)方面，提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(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)上述任意一項(xiàng)實(shí)施例所述的元素探測方法的步驟。

35、根據(jù)本技術(shù)的第六個(gè)方面，提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(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)上述任意一項(xiàng)實(shí)施例所述的元素探測方法的步驟。

36、本技術(shù)提供的元素探測方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，基于第一元素的第一能窗信息和第二元素的第二能窗信息確定比較閾值，通過將脈沖信號的脈沖峰值與比較閾值對比，來對符合預(yù)設(shè)條件的脈沖峰值進(jìn)行計(jì)數(shù)，獲取元素計(jì)數(shù)值，根據(jù)元素計(jì)數(shù)值可以確定脈沖信號的元素占比信息。利用上述元素探測方法，無需對脈沖波形執(zhí)行復(fù)雜的擬合計(jì)算，甚至省略了繪制能譜的過程，可以直接得到元素占比信息，簡化了不同能量的脈沖數(shù)量的獲取的過程。