辐射场的3D显示方法和装置转让专利

申请号 : CN201711005904.3

文献号 : CN107843913B

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相似专利:

发明人 : 姚一正仇广鑫李博王勤湖孙焕玉陈海岳郭刚黄新明范树坚宛小飞傅鹏轩金航军苏亮亮张铮铮

申请人 : 中广核核电运营有限公司广东核电合营有限公司岭东核电有限公司大亚湾核电运营管理有限责任公司中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司

摘要 :

本发明涉及一种辐射场的3D显示方法,方法包括如下步骤:将从真实辐射场景中采集的辐射源项数据与预先构建的三维场景模型进行耦合,得到三维辐射场模型;获取用户在三维场景模型中指定的辐射源标识,查找容纳辐射源标识对应的辐射源的设备标识,设备标识的外轮廓为目标投影面;获取用户输入的距离信息,根据距离信息确定包覆目标投影面的待显示面;从待显示面所包括所有点集中选择出待显示面的子点集,选择出的子点集能够被目标投影面所容纳;根据三维辐射场模型计算子点集中所有点的辐射剂量率,将计算的子点集中所有点的辐射剂量率投影到目标投影面中以进行可视化显示。该方法能够对辐射场的辐射水平进行3D临境式显示。

权利要求 :

1.一种辐射场的3D显示方法,所述方法包括:

将从真实辐射场景中采集的辐射源项数据与预先构建的三维场景模型进行耦合,得到三维辐射场模型,根据所述三维辐射场模型可计算所述三维场景模型中任意位置处的辐射剂量率;所述辐射源项数据包括辐射源分布信息、辐射源核数和辐射源活度;

获取用户对辐射源标识的选择操作,并查找选择的所述辐射源标识对应的设备标识,其中,所述设备标识对应的设备容纳所述辐射源标识对应的辐射源,所述设备的外轮廓为目标投影面;包括:根据采集的所述辐射源分布信息,在构建所述三维辐射场模型时为所述三维场景模型中分布的每个辐射源分配辐射源标识;获取用户对所述辐射源标识的选择指令,所述选择指令中携带用户选择的辐射源标识;根据预先建立的具有容纳关系的辐射源标识与设备标识之间的关联关系,查找与所述辐射源标识关联的设备标识;查找所述设备标识的尺寸信息和对应的外轮廓模型,根据所述尺寸信息和所述外轮廓模型生成带有尺寸的目标投影面,所述目标投影面的外轮廓为所述外轮廓模型所指示的形态;

获取用户输入的距离信息,根据所述距离信息确定包覆所述目标投影面的待显示面,其中,所述待显示面与所述目标投影面之间的距离为所述距离信息所指示的距离;

从所述待显示面所包括的点集中筛选子点集,所述子点集包含于所述点集,其中,筛选的所述子点集能够被所述目标投影面所容纳;所述子点集中的点为待显示面中的特征点;

根据所述三维辐射场模型计算所述子点集中所有特征点的辐射剂量率,将所述待显示面中的特征点的辐射剂量率投影到所述目标投影面中以进行可视化显示。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取用户输入的距离信息,根据所述距离信息确定包覆所述目标投影面的待显示面,其中,所述待显示面与所述目标投影面之间的距离为所述距离信息所指示的距离的步骤为:获取用户输入的距离信息,根据所述距离信息确定包覆所述目标投影面的所述待显示面,其中,所述待显示面的外轮廓与所述目标投影面的外轮廓相同,且所述待显示面与所述目标投影面之间的距离为所述距离信息所指示的距离。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述从所述待显示面所包括的点集中筛选子点集,所述子点集包含于所述点集,其中,筛选的所述子点集能够被所述目标投影面所容纳的步骤,包括:将所述待显示面分割成若干个紧密连接的设定数值的单元;

在所述待显示面中对分割的所述单元进行等间隔筛选,并对筛选出的所述单元进行标记,标记的所述单元的面积之和不大于所述目标投影面的面积。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述在所述待显示面中对分割的所述单元进行等间隔筛选,对筛选出的所述单元进行标记,标记的所述单元的面积之和不大于所述目标投影面的面积的步骤,包括:根据所述待显示面对应的距离信息,查找与所述距离信息对应的预先配置的筛选间隔;

根据所述筛选间隔对分割的所述单元进行等间隔筛选,并对筛选的所述单元进行标记,其中,在保证标记的所述单元的面积之和不大于所述目标投影面的面积的基础上,所述距离信息所指示的距离越大,配置的所述筛选间隔越大。

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述三维辐射场模型计算所述子点集中所有特征点的辐射剂量率,将所述待显示面中的特征点的辐射剂量率投影到所述目标投影面中以进行可视化显示的步骤为:根据所述三维辐射场模型计算标记的所述单元的辐射剂量率,将计算的所述单元的辐射剂量率法向投影到所述目标投影面中以进行可视化显示。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述将从真实辐射场景中采集的辐射源项数据与预先构建的三维场景模型进行耦合,得到三维辐射场模型,根据所述三维辐射场模型可计算所述三维场景模型中任意位置处的辐射剂量率的步骤之后,还包括:通过布置在所述真实辐射场景中的剂量率检测设备现场采集预设位置处的真实辐射剂量率;

根据构建的所述三维辐射场模型计算所述预设位置处的模拟辐射剂量率;

根据所述真实辐射剂量率和所述模拟辐射剂量率计算模型校准系数,通过所述模型校准系数对构建的所述三维辐射场模型进行校准。

7.一种辐射场的3D显示装置,其特征在于,所述装置包括:

模型构建模块,用于将从真实辐射场景中采集的辐射源项数据与预先构建的三维场景模型进行耦合,得到三维辐射场模型,根据所述三维辐射场模型可计算所述三维场景模型中任意位置处的辐射剂量率;所述辐射源项数据包括辐射源分布信息、辐射源核数和辐射源活度;

目标投影面确定模块,用于获取用户对辐射源标识的选择操作,并查找选择的所述辐射源标识对应的设备标识,其中,所述设备标识对应的设备容纳所述辐射源标识对应的辐射源,所述设备的外轮廓为目标投影面;所述目标投影面确定模块,还用于根据采集的所述辐射源分布信息,在构建所述三维辐射场模型时为所述三维场景模型中分布的每个辐射源分配辐射源标识;获取用户对所述辐射源标识的选择指令,所述选择指令中携带用户选择的辐射源标识;根据预先建立的具有容纳关系的辐射源标识与设备标识之间的关联关系,查找与所述辐射源标识关联的设备标识;查找所述设备标识的尺寸信息和对应的外轮廓模型,根据所述尺寸信息和所述外轮廓模型生成带有尺寸的目标投影面,所述目标投影面的外轮廓为所述外轮廓模型所指示的形态;

待显示面确定模块,用于获取用户输入的距离信息,根据所述距离信息确定包覆所述目标投影面的待显示面,其中,所述待显示面与所述目标投影面之间的距离为所述距离信息所指示的距离;

筛选模块,用于从所述待显示面所包括的点集中筛选子点集,所述子点集包含于所述点集,其中,筛选的所述子点集能够被所述目标投影面所容纳;所述子点集中的点为待显示面中的特征点;

投影模块,用于根据所述三维辐射场模型计算所述子点集中所有特征点的辐射剂量率,将所述待显示面中的特征点的辐射剂量率投影到所述目标投影面中以进行可视化显示。

8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述待显示面确定模块,还用于获取用户输入的距离信息,根据所述距离信息确定包覆所述目标投影面的所述待显示面,其中,所述待显示面的外轮廓与所述目标投影面的外轮廓相同,且所述待显示面与所述目标投影面之间的距离为所述距离信息所指示的距离。

9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述筛选模块包括:

分割模块,用于将所述待显示面分割成若干个紧密连接的设定数值的单元;

等间距筛选模块,用于在所述待显示面中对分割的所述单元进行等间隔筛选,并对筛选出的所述单元进行标记,标记的所述单元的面积之和不大于所述目标投影面的面积。

10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述等间距筛选模块,还用于根据所述待显示面对应的距离信息,查找与所述距离信息对应的预先配置的筛选间隔;根据所述筛选间隔对分割的所述单元进行等间隔筛选,并对筛选的所述单元进行标记,其中,在保证标记的所述单元的面积之和不大于所述目标投影面的面积的基础上,所述距离信息所指示的距离越大,配置的所述筛选间隔越大。

11.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述投影模块,还用于根据所述三维辐射场模型计算标记的所述单元的辐射剂量率,将计算的所述单元的辐射剂量率法向投影到所述目标投影面中以进行可视化显示。

12.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述装置还包括模型校准模块,用于通过布置在所述真实辐射场景中的剂量率检测设备现场采集预设位置处的真实辐射剂量率;根据构建的所述三维辐射场模型计算所述预设位置处的模拟辐射剂量率;根据所述真实辐射剂量率和所述模拟辐射剂量率计算模型校准系数,通过所述模型校准系数对构建的所述三维辐射场模型进行校准。

13.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。

14.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

说明书 :

辐射场的3D显示方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及辐射防护技术领域,特别是涉及一种辐射场的3D显示方法和装置。

背景技术

[0002] 在核电站运行、检修、维护以及难度较大的核退役工作中,做好辐射防护是核行业安全运营的关键工作。清晰无死角的对核设施环境中的辐射场进行可视化显示是辐射防护的关键。
[0003] 传统的对辐射场的可视化显示一般是以二维切片的2D形式显示辐射场的3D,只能显示某一截面上的辐射场信息,无法区分辐射场的前后位置,不能实现全方位的任意角度的3D显示效果。

发明内容

[0004] 基于此,有必要针对上述的问题,提供一种能够实现对辐射场的辐射水平进行3D临境式显示的辐射场的3D显示方法和装置。
[0005] 一种辐射场的3D显示方法,所述方法包括:
[0006] 将从真实辐射场景中采集的辐射源项数据与预先构建的三维场景模型进行耦合,得到三维辐射场模型,根据所述三维辐射场模型可计算所述三维场景模型中任意位置处的辐射剂量率;
[0007] 获取用户对辐射源标识的选择操作,并查找选择的所述辐射源标识对应的设备标识,其中,所述设备标识对应的设备容纳所述辐射源标识对应的辐射源,所述设备的外轮廓为目标投影面;
[0008] 获取用户输入的距离信息,根据所述距离信息确定包覆所述目标投影面的待显示面,其中,所述待显示面与所述目标投影面之间的距离为所述距离信息所指示的距离;
[0009] 从所述待显示面所包括的点集中筛选子点集,所述子点集包含于所述点集,其中,筛选的所述子点集能够被所述目标投影面所容纳;
[0010] 根据所述三维辐射场模型计算所述子点集中所有点的辐射剂量率,将计算的所述辐射剂量率投影到所述目标投影面中以进行可视化显示。
[0011] 在一个实施例中,所述辐射源项数据包括辐射源分布信息、辐射源核数和辐射源活度;
[0012] 所述获取用户对辐射源标识的选择操作,并查找选择的所述辐射源标识对应的设备标识,其中,所述设备标识对应的设备容纳所述辐射源标识对应的辐射源,所述设备的外轮廓为目标投影面的步骤,包括:
[0013] 根据采集的所述辐射源分布信息,在构建所述三维辐射场模型时为所述三维场景模型中分布的每个辐射源分配辐射源标识;
[0014] 获取用户对所述辐射源标识的选择指令,所述选择指令中携带用户选择的辐射源标识;
[0015] 根据预先建立的具有容纳关系的辐射源标识与设备标识之间的关联关系,查找与所述辐射源标识关联的设备标识;
[0016] 查找所述设备标识的尺寸信息和对应的外轮廓模型,根据所述尺寸信息和所述外轮廓模型生成带有尺寸的目标投影面,所述目标投影面的外轮廓为所述外轮廓模型所指示的形态。
[0017] 在一个实施例中,所述获取用户输入的距离信息,根据所述距离信息确定包覆所述目标投影面的待显示面,其中,所述待显示面与所述目标投影面之间的距离为所述距离信息所指示的距离的步骤为:
[0018] 获取用户输入的距离信息,根据所述距离信息确定包覆所述目标投影面的所述待显示面,其中,所述待显示面的外轮廓与所述目标投影面的外轮廓相同,且所述待显示面与所述目标投影面之间的距离为所述距离信息所指示的距离。
[0019] 在一个实施例中,所述从所述待显示面所包括的点集中筛选子点集,所述子点集包含于所述点集,其中,筛选的所述子点集能够被所述目标投影面所容纳的步骤,包括:
[0020] 将所述待显示面分割成若干个紧密连接的设定数值的单元;
[0021] 在所述待显示面中对分割的所述单元进行等间隔筛选,并对筛选出的所述单元进行标记,标记的所述单元的面积之和不大于所述目标投影面的面积。
[0022] 在一个实施例中,所述在所述待显示面中对分割的所述单元进行等间隔筛选,对筛选出的所述单元进行标记,标记的所述单元的面积之和不大于所述目标投影面的面积的步骤,包括:
[0023] 根据所述待显示面对应的距离信息,查找与所述距离信息对应的预先配置的筛选间隔;
[0024] 根据所述筛选间隔对分割的所述单元进行等间隔筛选,并对筛选的所述单元进行标记,其中,在保证标记的所述单元的面积之和不大于所述目标投影面的面积的基础上,所述距离信息所指示的距离越大,配置的所述筛选间隔越大。
[0025] 在一个实施例中,所述根据所述三维辐射场模型计算所述子点集中所有点的辐射剂量率,将计算的所述辐射剂量率投影到所述目标投影面中进行可视化显示的步骤为:
[0026] 根据所述三维辐射场模型计算标记的所述单元的辐射剂量率,将计算的所述单元的辐射剂量率法向投影到所述目标投影面中以进行可视化显示。
[0027] 在一个实施例中,在所述将从真实辐射场景中采集的辐射源项数据与预先构建的三维场景模型进行耦合,得到三维辐射场模型,根据所述三维辐射场模型可计算所述三维场景模型中任意位置处的辐射剂量率的步骤之后,还包括:
[0028] 通过布置在所述真实辐射场景中的剂量率检测设备现场采集预设位置处的真实辐射剂量率;
[0029] 根据构建的所述三维辐射场模型计算所述预设位置处的模拟辐射剂量率;
[0030] 根据所述真实辐射剂量率和所述模拟辐射剂量率计算模型校准系数,通过所述模型校准系数对构建的所述三维辐射场模型进行校准。
[0031] 一种辐射场的3D显示装置,所述装置包括:
[0032] 模型构建模块,用于将从真实辐射场景中采集的辐射源项数据与预先构建的三维场景模型进行耦合,得到三维辐射场模型,根据所述三维辐射场模型可计算所述三维场景模型中任意位置处的辐射剂量率;
[0033] 目标投影面确定模块,用于获取用户对辐射源标识的选择操作,并查找选择的所述辐射源标识对应的设备标识,其中,所述设备标识对应的设备容纳所述辐射源标识对应的辐射源,所述设备的外轮廓为目标投影面;
[0034] 待显示面确定模块,用于获取用户输入的距离信息,根据所述距离信息确定包覆所述目标投影面的待显示面,其中,所述待显示面与所述目标投影面之间的距离为所述距离信息所指示的距离;
[0035] 筛选模块,用于从所述待显示面所包括的点集中筛选子点集,所述子点集包含于所述点集,其中,筛选的所述子点集能够被所述目标投影面所容纳;
[0036] 投影模块,用于根据所述三维辐射场模型计算所述子点集中所有点的辐射剂量率,将计算的所述辐射剂量率投影到所述目标投影面中以进行可视化显示。
[0037] 在一个实施例中,所述辐射源项数据包括辐射源分布信息、辐射源核数和辐射源活度;
[0038] 所述目标投影面确定模块,还用于根据采集的所述辐射源分布信息,在构建所述三维辐射场模型时为所述三维场景模型中分布的每个辐射源分配辐射源标识;获取用户对所述辐射源标识的选择指令,所述选择指令中携带用户选择的辐射源标识;根据预先建立的具有容纳关系的辐射源标识与设备标识之间的关联关系,查找与所述辐射源标识关联的设备标识;查找所述设备标识的尺寸信息和对应的外轮廓模型,根据所述尺寸信息和所述外轮廓模型生成带有尺寸的目标投影面,所述目标投影面的外轮廓为所述外轮廓模型所指示的形态。
[0039] 在一个实施例中,所述待显示面确定模块,还用于获取用户输入的距离信息,根据所述距离信息确定包覆所述目标投影面的所述待显示面,其中,所述待显示面的外轮廓与所述目标投影面的外轮廓相同,且所述待显示面与所述目标投影面之间的距离为所述距离信息所指示的距离。
[0040] 在一个实施例中,所述筛选模块包括:
[0041] 分割模块,用于将所述待显示面分割成若干个紧密连接的设定数值的单元;
[0042] 等间距筛选模块,用于在所述待显示面中对分割的所述单元进行等间隔筛选,并对筛选出的所述单元进行标记,标记的所述单元的面积之和不大于所述目标投影面的面积。
[0043] 在一个实施例中,所述等间距筛选模块,还用于根据所述待显示面对应的距离信息,查找与所述距离信息对应的预先配置的筛选间隔;根据所述筛选间隔对分割的所述单元进行等间隔筛选,并对筛选的所述单元进行标记,其中,在保证标记的所述单元的面积之和不大于所述目标投影面的面积的基础上,所述距离信息所指示的距离越大,配置的所述筛选间隔越大。
[0044] 在一个实施例中,所述投影模块,还用于根据所述三维辐射场模型计算标记的所述单元的辐射剂量率,将计算的所述单元的辐射剂量率法向投影到所述目标投影面中以进行可视化显示。
[0045] 在一个实施例中,所述装置还包括模型校准模块,用于通过布置在所述真实辐射场景中的剂量率检测设备现场采集预设位置处的真实辐射剂量率;根据构建的所述三维辐射场模型计算所述预设位置处的模拟辐射剂量率;根据所述真实辐射剂量率和所述模拟辐射剂量率计算模型校准系数,通过所述模型校准系数对构建的所述三维辐射场模型进行校准。
[0046] 上述辐射场的3D显示方法和装置,通过采集设备现场采集真实辐射场景中辐射源项数据,该辐射源项数据可表征核设施环境中的核辐射情况,将获取的辐射源项数据渲染到预先构建的三维场景模型中,生成三维辐射场模型,通过三维辐射场模型可计算场景中每个坐标点的辐射剂量率。将选定的辐射源所在设备的外形轮廓作为目标投影面,在目标投影面上可进行不同距离间隔的空间上包覆目标投影面的待显示面的辐射水平,待显示面为空间的多面体或者曲面,包括了辐射源前后等不同角度三维待显示面,在三维待显示面中选定特征点在三维实体(也就是设备)的外轮廓上进行可视化投影,可使用户观看到三维空间中距离辐射源某一距离的显示面的三维形态的辐射水平,即在虚拟场景中,更加灵活且全方位的显示出辐射场任意位置的辐射水平。

附图说明

[0047] 图1为一个实施例中辐射场的3D显示方法的应用环境图;
[0048] 图2为一个实施例中辐射场的3D显示方法的流程图;
[0049] 图3A为一个实施例中目标投影面和待显示面的示意图之一;
[0050] 图3B为一个实施例中目标投影面和待显示面的示意图之二;
[0051] 图4为另一个实施例中确定目标投影面所涉及的流程图;
[0052] 图5为一个实施例中待显示面分割所涉及的流程图;
[0053] 图6为一个实施例中待显示面分割的原理图;
[0054] 图7为一个实施例中辐射场的3D显示装置的结构框图;
[0055] 图8为一个实施例中筛选模块的结构框图;
[0056] 图9为另一个实施例中辐射场的3D显示装置的结构框图。

具体实施方式

[0057] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0058] 如图1所示,在一个实施例中,提供了一种辐射场的3D显示方法的应用环境图,该应用环境图包括采集设备110和终端120。采集设备110可与终端120进行通信。采集设备110置于真实辐射场景(核电厂)中采集场景中的辐射源项数据,如辐射源的分布信息、辐射源核素以及核素活度。采集设备110将采集到的辐射源项数据发送至终端,终端120将接收到的辐射源项数据与预先构建的三维场景模型数据进行结合,得到三维辐射场模型,用于模拟真实场景中的辐射情况。该三维辐射场模型在终端页面中进行显示。终端将用户指定的辐射源标识所在的设备的外形轮廓作为目标投影面,并基于选定的目标投影面以及用户限定的距离信息,确定包覆目标投影面的三维待显示面。按照设定的规则筛选待显示面中的特征点,并基于三维辐射场模型计算特征点的辐射剂量率,将待显示面中的特征点的辐射剂量率投影到目标投影面中以在三维场景模型中进行可视化显示。
[0059] 在一个实施例中,如图2所示,提供了一种辐射场的3D显示方法,该方法以应用在如图1所示的终端120中进行举例说明,具体包括如下步骤:
[0060] 步骤S202:将从真实辐射场景中采集的辐射源项数据与预先构建的三维场景模型进行耦合,得到三维辐射场模型,根据三维辐射场模型可计算三维场景模型中任意位置处的辐射剂量率。
[0061] 真实辐射场景是指处于维护或整修阶段的核电厂厂房。采集设备置于真实辐射场景中用于采集真实场景的辐射数据。在一个实施例中,采集设备为伽玛相机。伽玛相机能够对厂房内的辐射水平进行动态测量。
[0062] 伽玛相机采集的数据包括:辐射源的分布信息、辐射源项的主要核素以及核素活度。其中,辐射源的分布信息还可通过人工现场测量的形式得到,由人工录入至终端中。辐射源项可以由110mAg、58Co、60Co等多种核素构成,随着时间沉积,核素的活度也会发生变化。
[0063] 终端接收采集设备采集的辐射源项数据,并将其与预先构建好的三维场景模型数据结合,生成三维辐射场模型,该模型可模拟真实场景中的任意位置处的辐射水平。生成的三维辐射场模型显示在终端的显示界面中。
[0064] 三维场景模型是通过建模软件,参照真实辐射场景图纸或者现场照片进行场景的精细化建模。该三维场景模型可体现真实辐射场景中的每个细节,为辐射场的三维可视化奠定基础。
[0065] 在一个实施例中,在将采集的辐射源项数据与预先构建的三维场景模型进行耦合前,将采集的辐射源项数据转化成预设数据格式。通过数据格式的转化,辐射源项数据可直接应用在预先构建的三维场景模型中,对三维场景模型进行渲染。在一个实施例中,可调用一个或者多个数据转换工具将获取的辐射源项数据转换成三维仿真工具能够直接渲染的数据格式。在另一个实施例中,数据转化工具可自带于采集设备中。进一步的,伽玛相机自带数据转化功能。
[0066] 步骤S204:获取用户对辐射源标识的选择操作,并查找选择的辐射源标识对应的设备标识,其中,设备标识对应的设备容纳辐射源标识对应的辐射源,设备的外轮廓为目标投影面。
[0067] 终端在构建三维辐射场模型时,即对真实辐射场景中的辐射源进行了模拟,并对真实辐射场景中的辐射源进行了标识,生成了辐射源标识。在一个实施例中,构建的辐射场模型在终端页面进行显示时,对辐射源进行标记。即将有辐射源的位置进行标记。用户可基于辐射源的位置标记在终端显示界面中对辐射源进行选择。用户还可通过辐射源标识列表进行辐射源标识的指定。
[0068] 辐射源盛装在各种设备中,盛装辐射源的设备具有各式规格和形状。终端预先建立辐射源标识与对应的盛装设备建立关联关系。即通过辐射源标识查找设备标识,查找的设备标识对应的设备的外轮廓即为目标投影面。
[0069] 步骤S206:获取用户输入的距离信息,根据距离信息确定包覆目标投影面的待显示面,其中,待显示面与目标投影面之间的距离为距离信息所指示的距离。
[0070] 用户输入的距离信息为待显示面与目标投影面的距离。用户输入的距离数值可以是任意值,如1米、1.5米、2米等。在一个实施例中,终端可预先设置多个距离值,用户基于预先设置的距离值选择其中一个来确定待显示面。
[0071] 待显示面需要满足以下两个条件。其一是,待显示面是位于目标投影面的外围,是包覆目标投影面的封闭面;其二是,待显示面与目标投影面的法向距离为用户指定的距离。
[0072] 如图3A所示,图中1表示辐射源所在球形设备,2表示确定的待显示球面,确定的待显示球面与球形设备之间的距离为用户设定的距离,且待显示球面包覆球形设备,即包覆目标投影面。同样的,辐射源所在设备为正方体设备,待显示面则为包覆该正方体设备的外围封闭面。待显示面与正方体设备(目标投影面)的距离为h。
[0073] 需要指出的是,一般情况下设备置于地面上,因此,确定的待显示面与地面形成封闭面。
[0074] 步骤S208:从待显示面所包括的点集中筛选子点集,子点集包含于点集,其中,筛选的子点集能够被目标投影面所容纳。
[0075] 确定的待显示面由若干点组成,这里的点可以是设定小的子区域。也就是说,待显示面由设定小的子区域组成。本实施例中,从待显示面所包括的所有点集中选择出子点集,该子点集中的点为待显示面中的特征点。
[0076] 由于目标投影面的表面积小于待显示面的表面积,因此,需要选择出的子点集构成的表面积不大于目标投影面的表面积,以使选择出的子点集所对应的辐射剂量率可以在目标投影面中显示。
[0077] 步骤S210:根据三维辐射场模型计算子点集中所有点的辐射剂量率,将计算的辐射剂量率投影到目标投影面中以进行可视化显示。
[0078] 基于根据真实辐射场中的辐射源项数据以及根据真实场景构建的三维场景模型生成的三维辐射场模型计算子点集的辐射剂量率,并将计算的辐射剂量率投影到目标投影面中。
[0079] 在一个实施例中,沿待显示面沿投影点的法向朝目标投影面进行投影。如图3A和图3B所示,待显示面的子点集的投影方向为沿待显示球面的径向(也就是法向)进行投影。
[0080] 本实施例中,基于真实的辐射源项数据,构建可进行辐射场辐射水平仿真的三维辐射场模型,基于构建的三维辐射场模型可使用户在虚拟场景中直观的了解到真实场景中的辐射水平。本实施例中的辐射水平的可视化显示为三维可视化显示,首先,选定三维的目标投影面,然后根据用户指定的距离信息确定三维待显示面,最终基于构建的三维辐射场模型将待显示面的辐射水平可视化的显示在三维目标投影面上。即在虚拟场景中,更加灵活且全方位的显示出辐射场任意位置的辐射水平。
[0081] 另外,本实施例是基于用户指定的距离信息确定待显示面,实现了根据用户需求进行辐射水平的三维可视化显示。
[0082] 在一个实施例中,如图4所示,辐射源项数据包括辐射源分布信息、辐射源核数和辐射源活度。步骤S204:获取用户对辐射源标识的选择操作,并查找选择的辐射源标识对应的设备标识,其中,设备标识对应的设备容纳辐射源标识对应的辐射源,设备的外轮廓为目标投影面的步骤,包括:
[0083] 步骤S302:根据采集的辐射源分布信息,在构建三维辐射场模型时为三维场景模型中分布的每个辐射源分配辐射源标识。
[0084] 终端可通过采集设备或者通过现场勘测的方式获取真实辐射场景中辐射源的分布信息,即每个辐射源的位置信息。再根据辐射源项数据构建生成的三维辐射场模型时,在模型中对辐射源分配辐射源标识,并进行标记。
[0085] 在对三维辐射场模型进行显示的同时,在模型中显示辐射源标识。
[0086] 步骤S304:获取用户对辐射源标识的选择指令,选择指令中携带用户选择的辐射源标识。
[0087] 用户可对三维辐射场进行任意角度的变换,用户可通过点击标记的辐射源标识对辐射源进行选择。通过在三维辐射场模型中选择辐射源标识,可使选择更加直观。
[0088] 在一个实施例中,还可以根据分配的辐射源标识生成辐射源标识列表,通过辐射源标识列表对辐射源进行选择。
[0089] 步骤S306:根据预先建立的具有容纳关系的辐射源标识与设备标识之间的关联关系,查找与辐射源标识关联的设备标识。
[0090] 步骤S308:查找设备标识的尺寸信息和对应的外轮廓模型,根据尺寸信息和外轮廓模型生成带有尺寸的目标投影面,目标投影面的外轮廓为外轮廓模型所指示的形态。
[0091] 终端预先为盛装辐射源的设备进行标识,生成设备标记,并建立辐射源标识与盛装其的设备标识建立关联关系。如辐射源1与承装辐射源1的设备1建立关联关系。
[0092] 终端预先建立多个外轮廓模型,并根据每个设备的实际形态,将设备与外轮廓模型建立关联关系。终端建立的外轮廓模型可以是球形模型、立方体模型、圆柱体模型等等。如设备1的实际形态接近球形,则建立设备1与球形模型的关联关系。
[0093] 获取设备的尺寸信息,根据该尺寸信息以及设备对应的外轮廓模型确定该设备能够提供的目标投影面。如根据设备1的尺寸信息,可确定对应的球形外轮廓模型的半径为1m,则半径为1米的球面就为目标投影面。
[0094] 本实施例中,用户可根据需求选择任意盛装有辐射源的设备作为目标投影设备,可使用户更加清晰直观的了解到该辐射源附近的辐射水平。
[0095] 在一个实施例中,步骤S206:获取用户输入的距离信息,根据距离信息确定包覆目标投影面的待显示面,其中,待显示面与目标投影面之间的距离为距离信息所指示的距离的步骤为:
[0096] 获取用户输入的距离信息,根据距离信息确定包覆目标投影面的待显示面,其中,待显示面的外轮廓与目标投影面的外轮廓相同,且待显示面与目标投影面之间的距离为距离信息所指示的距离。
[0097] 待显示面除需要满足上述的两个条件外(其一是,待显示面是位于目标投影面的外围,包覆目标投影面的封闭面;其二是,待显示面与目标投影面的法向距离为用户指定的距离),本实施例中,待显示面还需要满足的第三个条件是:待显示面的外轮廓与目标投影面的外轮廓相同。
[0098] 由于待显示面上的辐射水平是法向投影到目标投影面上的,将待显示面的外轮廓限定为与目标投影面的外轮廓相同(如图3A和图3B所示),则目标投影面上显示的辐射水平可明确为沿法向的设定距离外的对应位置处的辐射水平。也就是目标投影面上每个位置处的辐射水平可清晰明确的追溯到三维辐射模型中具体点。
[0099] 在一个实施例中,如图5所示,步骤S208:从待显示面所包括的点集中筛选子点集,子点集包含于点集,其中,筛选的子点集能够被目标投影面所容纳,包括如下步骤:
[0100] 步骤S402:将待显示面分割成若干个紧密连接的设定数值单元。
[0101] 分割的单元为具有设定面积的区域,也就是把待显示面分割成等分成若干个小的区域。在一个实施例中,分割的单元为正六边形。如图6为待显示面的局部分割的示意图,分割的正六边形无间隔排列。分割的单元还可以是正方形,圆形等。
[0102] 步骤S404:在待显示面中对分割的单元进行等间隔筛选,并对筛选出的单元进行标记,标记的单元的面积之和不大于目标投影面的面积。
[0103] 终端可以对筛选的间隔进行预先的设定,还可以由用户进行设定或者选择。如图6所示,黑色单元为筛选出的进行标记的单元,该示例的筛选间隔为正六边形的两倍的边长。
[0104] 在一个实施例中,根据待显示面对应的距离信息,查找与距离信息对应的预先配置的筛选间隔;根据筛选间隔对分割的单元进行等间隔筛选,并对筛选的单元进行标记,其中,在保证标记的单元的面积之和不大于目标投影面的面积的基础上,距离信息所指示的距离越大,配置的筛选间隔越大。
[0105] 具体的,终端预先根据不同的目标投影面与待显示面的距离信息,配置不同的筛选间隔。如目标投影面与待显示面的距离是1米,则筛选的间隔为两倍的分割单元。或者预先设定距离范围与筛选间隔之间的关联关系,如(0-1)米对应的筛选间隔为两倍的分割单元。(1-2)米对应的筛选间隔为2.5倍的分割单元。
[0106] 随着待显示面与目标投影面的距离的增大,待显示面上各分割单元的辐射水平的变化梯度变小。在保证筛选出的单元的面积之和不大于目标投影面的基础上,当待显示面的辐射水平变化梯度较大时,筛选的单元应当密集些,以使投影的辐射水平能够反映该待显示面的辐射水平;当待显示面的辐射水平变化梯度较小时,筛选的单元可以稀疏些,以减少占用的计算资源。
[0107] 对筛选出的单元进行标记,并根据构建的三维辐射场模型计算标记的单元的辐射剂量率,将计算的辐射剂量率法向投影到目标投影面中,目标投影面上对待显示面上的辐射剂量率进行可视化显示。
[0108] 在一个实施例中,通过预先定义的比色卡颜色的深浅来标识计算的辐射剂量率。具体的,通过预先定义的颜色特性与辐射剂量率数值的对应关系。如红色标识最大的辐射剂量率数值,蓝色标识最小的辐射剂量率数值。
[0109] 在一个实施例中,在步骤S202:将从真实辐射场景中采集的辐射源项数据与预先构建的三维场景模型进行耦合,得到三维辐射场模型,根据三维辐射场模型可计算三维场景模型中任意位置处的辐射剂量率之后,还包括,对构建的三维辐射场模型进行修正。
[0110] 具体的修正方法为:1、通过布置在真实辐射场景中的剂量率检测设备现场测量预设位置处的真实辐射剂量率,测量的预设位置出的辐射强度为真实辐射剂量率。可以设置一个预设位置,也可以设置多个预设位置;2、根据构建的三维辐射场模型计算在三维场景模型中上述预设位置处的模拟辐射剂量率。3、根据真实辐射剂量率和模拟辐射剂量率计算模型校准系数,校准系数为真实辐射剂量率与模拟辐射剂量率的比值。4、通过计算的校准系数对构建的三维辐射场模型进行校准。
[0111] 当与预设位置为多个时,得到的真实辐射剂量率和模拟辐射剂量率的数值也为多个,相应的计算处的校准系数也为多个。此时,可将多个校准系数的平均值作为实际校准系数。在另一个实施例中,还可以去掉多个校准系数中的最大和最小值,其余校准系数的平均值作为实际校准系数。
[0112] 在一个实施例中,如图7所示,一种辐射场的3D显示装置,该装置包括:
[0113] 模型构建模块502,用于将从真实辐射场景中采集的辐射源项数据与预先构建的三维场景模型进行耦合,得到三维辐射场模型,根据三维辐射场模型可计算三维场景模型中任意位置处的辐射剂量率。
[0114] 目标投影面确定模块504,用于获取用户对辐射源标识的选择操作,并查找选择的辐射源标识对应的设备标识,其中,设备标识对应的设备容纳辐射源标识对应的辐射源,设备的外轮廓为目标投影面。
[0115] 待显示面确定模块506,用于获取用户输入的距离信息,根据距离信息确定包覆目标投影面的待显示面,其中,待显示面与目标投影面之间的距离为距离信息所指示的距离。
[0116] 筛选模块508,用于从待显示面所包括的点集中筛选子点集,子点集包含于点集,其中,筛选的子点集能够被目标投影面所容纳。
[0117] 投影模块510,用于根据三维辐射场模型计算子点集中所有点的辐射剂量率,将计算的辐射剂量率投影到目标投影面中以进行可视化显示。
[0118] 在一个实施例中,辐射源项数据包括辐射源分布信息、辐射源核数和辐射源活度。目标投影面确定模块504,还用于根据采集的辐射源分布信息,在构建三维辐射场模型时为三维场景模型中分布的每个辐射源分配辐射源标识;获取用户对辐射源标识的选择指令,选择指令中携带用户选择的辐射源标识;根据预先建立的具有容纳关系的辐射源标识与设备标识之间的关联关系,查找与辐射源标识关联的设备标识;查找设备标识的尺寸信息和对应的外轮廓模型,根据尺寸信息和外轮廓模型生成带有尺寸的目标投影面,目标投影面的外轮廓为外轮廓模型所指示的形态。
[0119] 在一个实施例中,待显示面确定模块506,还用于获取用户输入的距离信息,根据距离信息确定包覆目标投影面的待显示面,其中,待显示面的外轮廓与目标投影面的外轮廓相同,且待显示面与目标投影面之间的距离为距离信息所指示的距离。
[0120] 在一个实施例中,如图8所示,筛选模块508包括:
[0121] 分割模块602,用于将待显示面分割成若干个紧密连接的设定数值的单元。
[0122] 等间距筛选模块604,用于在待显示面中对分割的单元进行等间隔筛选,并对筛选出的单元进行标记,标记的单元的面积之和不大于目标投影面的面积。
[0123] 在一个实施例中,等间距筛选模块604,还用于根据待显示面对应的距离信息,查找与距离信息对应的预先配置的筛选间隔;根据筛选间隔对分割的单元进行等间隔筛选,并对筛选的单元进行标记,其中,在保证标记的单元的面积之和不大于目标投影面的面积的基础上,距离信息所指示的距离越大,配置的筛选间隔越大。
[0124] 在一个实施例中,投影模块510,还用于根据三维辐射场模型计算标记的单元的辐射剂量率,将计算的单元的辐射剂量率法向投影到目标投影面中以进行可视化显示。
[0125] 在一个实施例中,如图9所示,辐射场的3D显示装置还包括模型校准模块702,用于通过布置在真实辐射场景中的剂量率检测设备现场采集预设位置处的真实辐射剂量率;根据构建的三维辐射场模型计算预设位置处的模拟辐射剂量率;根据真实辐射剂量率和模拟辐射剂量率计算模型校准系数,通过模型校准系数对构建的三维辐射场模型进行校准。
[0126] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,程序可存储于一计算机可读取存储介质中,如本发明实施例中,该程序可存储于计算机系统的存储介质中,并被该计算机系统中的至少一个处理器执行,以实现包括如上述各方法的实施例的流程。其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
[0127] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0128] 以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。