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申请/专利权人：华南师范大学

摘要：本发明公开了一种缪子平行束流的二维成像散射角重建方法及系统，所述方法包括：获取多个模拟程序仿真组件，并构建模拟程序仿真系统，其中，模拟程序仿真组件包括缪子束流源、探测器模型以及目标物体3D模型；获取模拟程序仿真系统中缪子的初始入射方向以及散射方向，并确定缪子的散射角度；获取缪子的初始动能，并根据初始动能对散射角度进行修正处理，得到修正散射角度；根据修正散射角度获取每一个像素上对应的缪子密度，得到目标物体3D模型的重建图像。本发明对缪子照射待成像物体后的散射角度进行修正，能够使缪子散射角度保持一致，以此来实现对致密厚实物体的密度图像重建，能够有效提高缪子照射致密厚实物体的成像效果。

主权项：1.一种缪子平行束流的二维成像散射角重建方法，其特征在于，所述缪子平行束流的二维成像散射角重建方法包括：获取多个模拟程序仿真组件，并根据多个所述模拟程序仿真组件构建模拟程序仿真系统，其中，所述模拟程序仿真组件包括缪子束流源、探测器模型以及目标物体3D模型；所述获取多个模拟程序仿真组件，并根据多个所述模拟程序仿真组件构建模拟程序仿真系统，具体包括：获取缪子束流源、探测器模型以及目标物体3D模型，并对所述缪子束流源的缪子束流参数进行第一预设置，得到目标缪子束流参数，其中，所述第一预设置包括缪子动能设置、缪子流强设置、缪子极化率设置以及缪子束斑直径设置；对所述探测器模型进行第二预设置，得到目标探测器模型，其中，所述第二预设置包括探测器模型尺寸设置和探测器模型材料设置；根据所述目标缪子束流参数、所述目标探测器模型以及所述目标物体3D模型进行模拟程序仿真构建，得到所述模拟程序仿真系统；获取所述模拟程序仿真系统中缪子的初始入射方向以及散射方向，并根据所述初始入射方向和所述散射方向确定所述缪子的散射角度；所述获取所述模拟程序仿真系统中缪子的初始入射方向以及散射方向，并根据所述初始入射方向和所述散射方向确定所述缪子的散射角度，之后还包括：根据所述缪子的散射角度计算所述缪子的缪子入射速度，并计算所述目标探测器模型中每一个像素内多个缪子对应的期望散射角度；所述根据所述缪子的散射角度计算所述缪子的缪子入射速度，并计算所述目标探测器模型中每一个像素内多个缪子对应的期望散射角度，具体包括：获取所述目标物体3D模型的物质密度，并根据所述物质密度和所述散射角度计算得到缪子的缪子入射速度，其中，所述散射角度与所述缪子入射速度的相关表达式为： ；其中，为缪子的散射角度，为缪子射线进入目标物体3D模型的入射坐标，为缪子射线退出目标物体3D模型的出射坐标，为常数，为缪子入射速度，为缪子动量，为目标物体3D模型在坐标点对应的物质密度，为目标物体3D模型的体素长度，为正比于；获取所述目标探测器模型中每一个像素上采集的多个缪子，并获取多个缪子对应的多个散射角度；对多个所述散射角度进行求平均处理得到所述期望散射角度，并根据所述期望散射角度计算得到对应的缪子期望速度；获取所述缪子的初始动能，并根据所述初始动能对所述散射角度进行修正处理，得到修正散射角度；根据所述修正散射角度获取每一个像素上对应的缪子密度，得到所述目标物体3D模型的重建图像；所述根据所述修正散射角度获取每一个像素上对应的缪子密度，得到所述目标物体3D模型的重建图像，具体包括：根据所述修正散射角度将所述缪子束流源中发射出的多个缪子对应的多个所述缪子入射速度修正为所述缪子期望速度；根据所述缪子期望速度获取缪子在所述目标探测器模型中每一个像素上的击中位置和能量沉积值，并根据所述击中位置和所述能量沉积值得到对应的ADC信号强度；对所述ADC信号强度进行电子学白噪声叠加处理，得到叠加信号波形；采用微分过零法对所述叠加信号波形进行数字化信号生成处理得到目标探测器模型中每一个像素上对应的缪子密度，并根据所述缪子密度构建得到所述目标物体3D模型的重建图像。

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