專(zhuān)利名稱(chēng)：放射性特征的異常檢測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢測(cè)伽瑪輻射的異常源的方法。
背景技術(shù)：
需要檢測(cè)放射性材料的存在以防止這些材料未經(jīng)授權(quán)地越過(guò)邊境，或進(jìn)入這些材料被禁止的區(qū)域。合適的方法能夠在車(chē)輛經(jīng)過(guò)檢測(cè)區(qū)域時(shí)執(zhí)行檢測(cè)，優(yōu)選地?zé)o需車(chē)輛在該區(qū)域中停留，從而不會(huì)過(guò)度地阻礙交通流。因此，該方法優(yōu)選地能夠在約10秒或更少時(shí)間段內(nèi)檢測(cè)這些材料的存在。該方法應(yīng)該優(yōu)選地具有高精確度，即較低水平的偽陽(yáng)性(當(dāng)不存在可疑材料時(shí)發(fā)出警報(bào))和偽陰性(未能檢測(cè)到可疑材料的存在)。由于天然存在的放射性材料(Naturally Occurring Radioactive Material,NORM)或合法放射性藥物產(chǎn)品的濃度升高，可接受的材料可以發(fā)射一定程度的電離輻射，所以這種檢測(cè)變得復(fù)雜。使用簡(jiǎn)單的塑料閃爍檢測(cè)器的一些現(xiàn)有系統(tǒng)僅測(cè)量由目標(biāo)發(fā)射的伽瑪射線形式的輻射的總體水平。如果輻射檢測(cè)的閾值水平設(shè)置過(guò)低，這些系統(tǒng)容易出現(xiàn)高偽陽(yáng)性率；如果輻射檢測(cè)的閾值水平設(shè)置過(guò)高，這些系統(tǒng)容易出現(xiàn)高偽陰性率。這些系統(tǒng)不能將包含濃度升高的NORM的合法交易商品與包含放射性材料的違法的或疏忽而無(wú)執(zhí)照的商品區(qū)分開(kāi)。第二代檢測(cè)器尋求對(duì)目標(biāo)的伽瑪射線譜進(jìn)行測(cè)量，并且將該譜與已知受控的或者其他感興趣的放射性材料的譜進(jìn)行比較。這些檢測(cè)器通常被稱(chēng)為光譜檢測(cè)器，其通過(guò)存在于所測(cè)量的伽瑪射線譜中的特定伽瑪射線(能量)的存在性來(lái)識(shí)別同位素。這類(lèi)高分辨率的光譜裝置非常昂貴，并且因具有挑戰(zhàn)性的操作條件而在現(xiàn)場(chǎng)部署中可靠性差。較低分辨率的光譜裝置比較便宜，但是相對(duì)于正確進(jìn)行同位素識(shí)別而具有較差性能，導(dǎo)致較高的偽陽(yáng)性率和偽陰性警報(bào)率。發(fā)明目的本發(fā)明的目的是基本克服或至少改善一個(gè)或多個(gè)上述缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的第一方面，提供了一種確定檢測(cè)區(qū)域的目標(biāo)中是否存在異常放射性材料的方法，方法包括( i )從目標(biāo)獲得目標(biāo)伽瑪射線譜；(ii)通過(guò)目標(biāo)伽瑪射線譜準(zhǔn)備目標(biāo)數(shù)據(jù)組，目標(biāo)數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)，能量倉(cāng)代表目標(biāo)伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍；(iii)對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理；(iv)將預(yù)處理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組投射到多維空間，例如主成分空間中，主成分空間包含被投射到主成分空間中的預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)； (V)確定多維空間，例如主成分空間中所投射的預(yù)處理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組與所投射的預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的ー個(gè)或多個(gè)集群之間的距離；以及(Vi)將該距離與預(yù)定的閾值距離進(jìn)行比較，以確定是否有異常放射性材料存在于目標(biāo)中。如果該距離大于(或大于或等干)閾值距離，可響應(yīng)于目標(biāo)中存在異常放射性材料生成信號(hào)。在變型中，僅當(dāng)距離小于閾值距離時(shí)生成信號(hào)，指示目標(biāo)中不存在異常放射性材料。下面的選項(xiàng)可単獨(dú)地或以任何適當(dāng)?shù)慕M合方式與第一方面(如果適當(dāng)，與下面描述的其他方面中的任一方面)組合。該方法還可包括在預(yù)處理目標(biāo)數(shù)據(jù)組的步驟之前將目標(biāo)數(shù)據(jù)組重裝的步驟。重裝可包括將至少兩個(gè)相鄰能量倉(cāng)的強(qiáng)度值集合以形成新的能量倉(cāng)。
對(duì)(目標(biāo)數(shù)據(jù)步驟或數(shù)據(jù)庫(kù))進(jìn)行預(yù)處理的步驟可包括正規(guī)化。它可包括強(qiáng)度正規(guī)化。它可包括對(duì)關(guān)于所有能量倉(cāng)上的最大強(qiáng)度值進(jìn)行正規(guī)化。預(yù)處理的步驟可包括將每個(gè)被觀察的譜標(biāo)準(zhǔn)化以使所有能量倉(cāng)具有零均值和單位方差。預(yù)處理的步驟可包括相對(duì)于來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)的每個(gè)能量倉(cāng)的均值和標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)每個(gè)能量倉(cāng)(變量)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。每個(gè)強(qiáng)度值可代表用于其相關(guān)聯(lián)的能量倉(cāng)的多個(gè)計(jì)數(shù)。預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)可通過(guò)使用與用于獲得預(yù)處理后的數(shù)據(jù)組相似的程序來(lái)獲得。因此它可通過(guò)如下的過(guò)程獲得iv-a)從天然存在的放射性材料和其他任選源(這些可以是正常源或者可以是異常原或者其中的一些可以是正常源而另ー些是異常源)獲得包括參考伽瑪射線譜的數(shù)據(jù)庫(kù)；iv-b)通過(guò)參考伽瑪射線譜中的每個(gè)準(zhǔn)備參考數(shù)據(jù)組，每個(gè)參考數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)，能量倉(cāng)代表參考伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍；以及iv-c)對(duì)每個(gè)參考數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理以獲得所述預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)。該方法還可包括在對(duì)參考數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理的步驟之前重裝每個(gè)參考數(shù)據(jù)組的步驟。預(yù)處理應(yīng)該與用于目標(biāo)數(shù)據(jù)組的預(yù)處理相同。因而，預(yù)處理可為或可包括正規(guī)化，由此預(yù)處理的數(shù)據(jù)庫(kù)可以是正規(guī)化的數(shù)據(jù)庫(kù)。主成分空間可由多個(gè)主成分限定，多個(gè)主成分通過(guò)對(duì)預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)矩陣進(jìn)行主成分分析(PCA)獲得。PCA可包括相關(guān)矩陣的特征分析或特征分解。它可產(chǎn)生相關(guān)矩陣的特征值和特征向量。主成分空間可包括少于約20個(gè)主成分。目標(biāo)數(shù)據(jù)組和數(shù)據(jù)庫(kù)都可包括補(bǔ)充數(shù)據(jù)，補(bǔ)充數(shù)據(jù)不是從伽瑪射線譜獲得的。補(bǔ)充數(shù)據(jù)可以是譜外數(shù)據(jù)。它例如可包括下列項(xiàng)中的至少ー個(gè)目標(biāo)的溫度、目標(biāo)的熱輸出、目標(biāo)通過(guò)檢測(cè)區(qū)域時(shí)的時(shí)間變化、目標(biāo)的地理來(lái)源、目標(biāo)供應(yīng)商、總計(jì)數(shù)、貨單。數(shù)據(jù)庫(kù)可包括至少與數(shù)據(jù)變量一祥多的參考數(shù)據(jù)組(譜)。在該上下文中，數(shù)據(jù)變量包括能量倉(cāng)和補(bǔ)充數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)和目標(biāo)數(shù)據(jù)組的補(bǔ)充數(shù)據(jù)的數(shù)量和類(lèi)型應(yīng)該相同(盡管值未必相同)。因而，用于目標(biāo)和所有參考樣本的補(bǔ)充數(shù)據(jù)例如可以為溫度和來(lái)源國(guó)家。在一些情況下，可操作補(bǔ)充數(shù)據(jù)，例如，來(lái)源國(guó)家的信息可被轉(zhuǎn)化成威脅得分。對(duì)于目標(biāo)和參考數(shù)據(jù)組，補(bǔ)充數(shù)據(jù)應(yīng)該以相同的測(cè)量單位表示。步驟(V)的距離可為Bregman距離。它可以是馬氏距離。它可以是ー些其他的特征距離。方法的步驟(i)可包括當(dāng)目標(biāo)經(jīng)過(guò)檢測(cè)區(qū)域時(shí)獲取目標(biāo)伽瑪射線譜。目標(biāo)例如可為或可包括或可位于車(chē)輛(例如轎車(chē)、卡車(chē)、火車(chē)車(chē)廂)、貨物、包裹、貨物集裝箱、行李或人中和/或它們之上。無(wú)需目標(biāo)在檢測(cè)區(qū)域中停留就可執(zhí)行步驟(i)。目標(biāo)伽瑪射線譜可在小于約10秒的時(shí)間內(nèi)獲得。目標(biāo)伽瑪射線譜可在超過(guò)約10秒的時(shí)間內(nèi)獲得。它可通過(guò)便攜式伽瑪輻射監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)獲得，或者可通過(guò)固定式伽瑪輻射監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)獲得。如果距離小于閾值距離，則可響應(yīng)于目標(biāo)中不存在異常放射性材料來(lái)生成信號(hào)。響應(yīng)于異常放射性材料的存在而生成的信號(hào)可激活警報(bào)，警報(bào)可以是音頻或視頻或兩者。它可觸發(fā)降低攔車(chē)吊桿或致動(dòng)一些其它屏障以阻止經(jīng)過(guò)檢測(cè)區(qū)域的目標(biāo)進(jìn)一步通過(guò)。它可以是本地信號(hào)。它可以是遠(yuǎn)程信號(hào)。它可以是電子信號(hào)。信號(hào)可以使多于一個(gè)上 述情況觸發(fā)或激活。在一個(gè)實(shí)施方式中，提供了一種確定檢測(cè)區(qū)域的目標(biāo)中是否存在異常放射性材料的方法，所述方法包括( i )從目標(biāo)獲得目標(biāo)伽瑪射線譜； ( ii )通過(guò)目標(biāo)伽瑪射線譜準(zhǔn)備目標(biāo)數(shù)據(jù)組，目標(biāo)數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)，能量倉(cāng)代表目標(biāo)伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍，以及將目標(biāo)數(shù)據(jù)組重裝；(iii)對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理；(iv)將預(yù)處理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組投射到主成分空間，主成分空間包含被投射到所述主成分空間中的預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)；(V)確定主成分空間中所投射的預(yù)處理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組與所投射的預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)或多個(gè)集群之間的距離；以及(vi)比較距離與預(yù)定的閾值距離，以確定是否有異常放射性材料存在于目標(biāo)中，其中，如果距離大于(或大于或等于)閾值距離，響應(yīng)于目標(biāo)中存在異常放射性材料生成信號(hào)；或者如果距離小于閾值距離，響應(yīng)于目標(biāo)中不存在異常放射性材料生成信號(hào)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，提供了一種確定檢測(cè)區(qū)域的目標(biāo)中是否存在異常放射性材料的方法，所述方法包括( i )從目標(biāo)獲得目標(biāo)伽瑪射線譜；(ii)通過(guò)目標(biāo)伽瑪射線譜準(zhǔn)備目標(biāo)數(shù)據(jù)組，目標(biāo)數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)，能量倉(cāng)代表目標(biāo)伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍； ( i i i )使目標(biāo)數(shù)據(jù)組正規(guī)化；(iv)將正規(guī)化后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組投射到主成分空間，主成分空間包含被投射到所述主成分空間中的正規(guī)化數(shù)據(jù)庫(kù)；(V)確定主成分空間中所投射的正規(guī)化后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組與所投射的正規(guī)化數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)或多個(gè)集群之間的距離；以及(vi)比較距離與預(yù)定的閾值距離，以確定是否有異常放射性材料存在于目標(biāo)中，由此，如果距離大于(或大于或等于)閾值距離，響應(yīng)于目標(biāo)中存在異常放射性材料生成信號(hào)；或者如果距離小于閾值距離，響應(yīng)于目標(biāo)中不存在異常放射性材料生成信號(hào)。在另ー個(gè)實(shí)施方式中，提供了ー種確定檢測(cè)區(qū)域的目標(biāo)中是否存在異常放射性材料的方法，所述方法包括( i )從目標(biāo)獲得目標(biāo)伽瑪射線譜；(ii)通過(guò)目標(biāo)伽瑪射線譜準(zhǔn)備目標(biāo)數(shù)據(jù)組，目標(biāo)數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)，能量倉(cāng)代表目標(biāo)伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍；( i i i )對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)組進(jìn)行正規(guī)化；(iv)將正規(guī)化后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組投射到主成分空間，主成分空間包含被投射到所述主成分空間中的正規(guī)化數(shù)據(jù)庫(kù)；(V)確定主成分空間中所投射的正規(guī)化后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組與所投射的正規(guī)化數(shù)據(jù)庫(kù)的ー個(gè)或多個(gè)集群之間的距離；以及(vi)比較距離與預(yù)定的閾值距離，以確定是否有異常放射性材料存在于目標(biāo)中，由此，如果距離大于(或大于或等于)閾值距離，響應(yīng)于目標(biāo)中存在異常放射性材料生成信號(hào)。 在另ー個(gè)實(shí)施方式中，提供了ー種確定檢測(cè)區(qū)域的目標(biāo)中是否存在異常放射性材料的方法，所述方法包括·從天然存在的放射性材料和其他任選源(例如其他正常源、盡管在一些情況下可包括其它不正常或異常源)獲得包括參考伽瑪射線譜的數(shù)據(jù)庫(kù)；·通過(guò)每個(gè)參考伽瑪射線譜準(zhǔn)備參考數(shù)據(jù)組，每個(gè)參考數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)，能量倉(cāng)代表所述參考伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍，以及將參考數(shù)據(jù)組重裝；·對(duì)每個(gè)參考數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理以獲得預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)；·任選地用補(bǔ)充數(shù)據(jù)補(bǔ)充數(shù)據(jù)庫(kù)，補(bǔ)充數(shù)據(jù)是從天然存在的放射性材料和其它任選源獲得；·在預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)矩陣上進(jìn)行主成分分析(PCA)以獲得多個(gè)主成分； 從目標(biāo)獲得目標(biāo)伽瑪射線譜；·通過(guò)目標(biāo)伽瑪射線譜準(zhǔn)備目標(biāo)數(shù)據(jù)組，目標(biāo)數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)，能量倉(cāng)代表目標(biāo)伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍； 預(yù)處理目標(biāo)數(shù)據(jù)組；·將預(yù)處理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組投射到主成分空間，主成分空間由主成分限定，并且包含被投射到所述主成分空間中的預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)；·確定主成分空間中所投射的預(yù)處理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組與所投射的預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的ー個(gè)或多個(gè)集群之間的距離；以及·比較該距離與預(yù)定的閾值距離，以確定是否有異常放射性材料存在于目標(biāo)中，其中，如果該距離大于(或大于或等干)閾值距離，響應(yīng)于目標(biāo)中存在異常放射性材料可生成信號(hào)。數(shù)據(jù)庫(kù)和目標(biāo)數(shù)據(jù)組將對(duì)相同變量上的信息進(jìn)行處理，相同變量可包括補(bǔ)充數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的第二方面中，提供了一種確定檢測(cè)區(qū)域的目標(biāo)中是否存在或不存在異常放射性材料的設(shè)備，所述設(shè)備包括·檢測(cè)器，用于從目標(biāo)獲得目標(biāo)伽瑪射線譜；·存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)目標(biāo)伽瑪射線譜和預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)；·處理器，聯(lián)接至存儲(chǔ)器，用于通過(guò)目標(biāo)伽瑪射線譜準(zhǔn)備目標(biāo)數(shù)據(jù)組，目標(biāo)數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)倉(cāng)與能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)，能量倉(cāng)代表目標(biāo)伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍；對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理(例如正規(guī)化)；將預(yù)處理(例如正規(guī)化)后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組投射到多維(例如主成分)空間中，多維空間例如主成分空間包含被投射到所述多維空間例如主成分空間中的預(yù)處理(例如正規(guī)化)數(shù)據(jù)庫(kù)；確定多維(例如主成分)空間中所投射的預(yù)處理(例如正規(guī)化)后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組與所投射的預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)或多個(gè)集群之間的距離；以及將該距離與預(yù)定的閾值距離進(jìn)行比較，以確定是否有異常放射性材料存在于目標(biāo)中，由此，或者(a)如果距離大于(或大于或等于)閾值距離，響應(yīng)于目標(biāo)中存在異常放射性材料生成信號(hào)；或者(b)如果距離小于閾值距離，響應(yīng)于目標(biāo)中不存在異常放射性材料生成信號(hào)；以及 輸出裝置，用于(a)接受當(dāng)異常放射性材料存在于目標(biāo)中時(shí)生成的信號(hào)以生成對(duì)異常放射性材料的存在的物理響應(yīng)，或者用于(b)接受當(dāng)異常放射性材料不存在于目標(biāo)中時(shí)生成的信號(hào)以生成對(duì)異常放射性材料的不存在的物理響應(yīng)。檢測(cè)器可以從天然存在的放射性材料(NORM)以及其他任選源(任性的其他正常源、可能其它不正?；虍惓Ｔ?獲得參考伽瑪譜，處理器可以處理(例如正規(guī)化)參考伽瑪射線譜以通過(guò)預(yù)處理后的參考譜形成預(yù)處理(例如正規(guī)化)的數(shù)據(jù)庫(kù)。處理器可以在預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)矩陣上執(zhí)行主成分分析(PCA)以生成用于主成分空間的主成分。處理器可包括補(bǔ)充輸入裝置，補(bǔ)充輸入裝置用于將在確定異常放射性材料存在或不存在時(shí)使用的補(bǔ)充數(shù)據(jù)輸入。它可例如包括用于將與目標(biāo)的源和/或參考材料的源相關(guān)的數(shù)據(jù)輸入的裝置。它可包括用于將非數(shù)字式輸入數(shù)據(jù)(例如來(lái)源國(guó)家)轉(zhuǎn)換成在該方法中使用的數(shù)值的裝置。設(shè)備可具有一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)充檢測(cè)器，補(bǔ)充檢測(cè)器用于從目標(biāo)獲得補(bǔ)充數(shù)據(jù)。合適的補(bǔ)充檢測(cè)器例如可包括非接觸式溫度計(jì)。在一個(gè)實(shí)施方式中，該設(shè)備為用于阻止異常放射性材料通過(guò)的設(shè)備。在該實(shí)施方式中，輸出裝置的物理響應(yīng)代表將阻止異常放射性材料和/或運(yùn)送其的車(chē)輛通過(guò)的裝置致 動(dòng)。阻止通過(guò)的裝置例如可包括攔車(chē)吊桿或道釘或可移動(dòng)的系柱或支柱，或者可包括用于向能夠阻止所述通過(guò)的安保人員發(fā)信號(hào)的發(fā)信裝置，或者可包括一些其他這種裝置。因此，當(dāng)該方法中的距離超過(guò)預(yù)定閾值(指示異常放射性材料存在)時(shí)，信號(hào)使裝置致動(dòng)以阻止異常放射性材料和/或運(yùn)送其的車(chē)輛通過(guò)。在變型中，裝置通常處于由屏障或其他裝置阻止異常反射性材料和/或運(yùn)送其的車(chē)輛通過(guò)的位置。在該變型中，當(dāng)該方法中的距離小于預(yù)定閾值(指示不存在異常放射性材料)時(shí)生成信號(hào)，以移除屏障(或其他裝置)以使異常放射性材料和/或運(yùn)送其的車(chē)輛通過(guò)。在本發(fā)明的第三方面，提出了一種計(jì)算機(jī)程序，包括·用于通過(guò)目標(biāo)伽瑪射線譜準(zhǔn)備目標(biāo)數(shù)據(jù)組的代碼，目標(biāo)數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)，能量倉(cāng)代表目標(biāo)伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍；·用于對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理(例如正規(guī)化)的代碼； 用于將預(yù)處理(例如正規(guī)化)后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組投射到多維空間例如主成分空間的代碼，多維空間例如主成分空間包含被投射到所述多維空間例如主成分空間的預(yù)處理(例如正規(guī)化)數(shù)據(jù)庫(kù)； 用于確定多維空間例如主成分空間中所投射的預(yù)處理(例如正規(guī)化)后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組與所投射的預(yù)處理(例如正規(guī)化)數(shù)據(jù)庫(kù)的ー個(gè)或多個(gè)集群之間的距離的代碼；以及 用于比較該距離與預(yù)定的閾值距離以確定是否有異常放射性材料存在于目標(biāo)中的代碼。計(jì)算機(jī)程序還可包括 ·用于通過(guò)多個(gè)參考伽瑪射線譜準(zhǔn)備參考數(shù)據(jù)組的代碼，每個(gè)參考數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)，能量倉(cāng)代表所述參考伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍；以及·用于對(duì)每個(gè)參考數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理(例如正規(guī)化)以獲得預(yù)處理的數(shù)據(jù)庫(kù)的代碼。計(jì)算機(jī)程序還可包括用于從預(yù)處理的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)生相關(guān)矩陣的代碼。計(jì)算機(jī)程序還可包括用于在預(yù)處理的數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)矩陣上執(zhí)行主成分分析(PCA)以生成用于主成分空間的主成分的代碼。在本發(fā)明的第四方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其具有記錄于其上的計(jì)算機(jī)程序，所述程序能夠由計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行以使計(jì)算機(jī)確定在檢測(cè)區(qū)域的目標(biāo)中是否存在異常放射性材料，所述程序包括·用于通過(guò)目標(biāo)伽瑪射線譜準(zhǔn)備目標(biāo)數(shù)據(jù)組的代碼，目標(biāo)數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)，能量倉(cāng)代表目標(biāo)伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍；·用于對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理(例如正規(guī)化)的代碼； 用于將預(yù)處理(例如正規(guī)化)后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組投射到多維空間例如主成分空間的代碼，多維空間例如主成分空間包含被投射到所述多維空間例如主成分空間的預(yù)處理(例如正規(guī)化)數(shù)據(jù)庫(kù)； 用于確定多維空間例如主成分空間中所投射的預(yù)處理(例如正規(guī)化)后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組與所投射的預(yù)處理(例如正規(guī)化)數(shù)據(jù)庫(kù)的ー個(gè)或多個(gè)集群之間的距離的代碼；以及 用于比較該距離與預(yù)定的閾值距離以確定是否有異常放射性材料存在于目標(biāo)中的代碼。該程序還可包括·用于通過(guò)多個(gè)參考伽瑪射線譜準(zhǔn)備參考數(shù)據(jù)組的代碼，每個(gè)參考數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)，能量倉(cāng)代表所述參考伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍；以及·用于對(duì)每個(gè)參考數(shù)據(jù)組進(jìn)行與處理以獲得預(yù)處理(例如正規(guī)化)的數(shù)據(jù)庫(kù)的代碼。程序還可包括用于從預(yù)處理(例如正規(guī)化)的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)生相關(guān)矩陣的代碼。程序還可包括用于在預(yù)處理(例如正規(guī)化)的數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)矩陣上執(zhí)行主成分分析(PCA)以生成用于主成分空間的主成分的代碼。在本發(fā)明的第五方面，提供了一種在確定檢測(cè)區(qū)域的目標(biāo)中是否存在異常放射性材料中使用的計(jì)算機(jī)程序元件，元件包括使計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序的計(jì)算機(jī)代碼組件以·通過(guò)目標(biāo)伽瑪射線譜準(zhǔn)備目標(biāo)數(shù)據(jù)組，目標(biāo)數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)，能量倉(cāng)代表目標(biāo)伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍；·預(yù)處理(例如正規(guī)化)目標(biāo)數(shù)據(jù)組；·將預(yù)處理(例如正規(guī)化)的目標(biāo)數(shù)據(jù)組投射到多維空間例如主成分空間中，多維空間例如主成分空間包含被投射到所述多維空間例如主成分空間的預(yù)處理(例如正規(guī)化) 數(shù)據(jù)庫(kù)； 確定多維空間例如主成分空間中所投射的預(yù)處理(例如正規(guī)化)目標(biāo)數(shù)據(jù)組與所投射的預(yù)處理(例如正規(guī)化)數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)或多個(gè)集群之間的距離；以及·對(duì)該距離與預(yù)定的閾值距離進(jìn)行比較，以確定是否有異常放射性材料存在于目標(biāo)中。計(jì)算機(jī)程序元件還可包括使計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序的計(jì)算機(jī)代碼組件以·通過(guò)多個(gè)參考伽瑪射線譜準(zhǔn)備參考數(shù)據(jù)組，每個(gè)參考數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)，能量倉(cāng)代表所述參考伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍；以及·對(duì)每個(gè)參考數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理(例如正規(guī)化)以獲得預(yù)處理的數(shù)據(jù)庫(kù)。計(jì)算機(jī)程序元件還可包括計(jì)算機(jī)代碼組件以使計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序來(lái)從預(yù)處理(例如正規(guī)化)的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)生相關(guān)矩陣。計(jì)算機(jī)程序元件還可包括計(jì)算機(jī)代碼組件以使計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序來(lái)在預(yù)處理的數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)矩陣上執(zhí)行主成分分析(PCA)以生成用于主成分空間的主成分。在本發(fā)明的第六方面，提出了使用如上所述根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備來(lái)確定檢測(cè)區(qū)域的目標(biāo)中是否存在異常放射性材料。在本發(fā)明的第七方面，提出了一種阻止攜帶異常放射性材料的目標(biāo)通過(guò)的方法，包括執(zhí)行第一方面的方法；以及如果響應(yīng)于目標(biāo)中存在異常放射性材料而生成信號(hào)，則致動(dòng)屏障來(lái)阻止目標(biāo)通過(guò)；或者如果響應(yīng)于目標(biāo)中不存在異常放射性材料而生成信號(hào)，則致動(dòng)屏障來(lái)允許目標(biāo)通過(guò)。在第一示例中(如果響應(yīng)于目標(biāo)中存在異常放射性材料而生成信號(hào))，致動(dòng)可包括例如降低攔車(chē)吊桿、升起系柱或道釘，照亮“?！睒?biāo)記或以其他方式對(duì)目標(biāo)通過(guò)建立屏障或障礙。在第二示例中(如果響應(yīng)于目標(biāo)中不存在異常放射性材料而生成信號(hào))，致動(dòng)可包括例如升起攔車(chē)吊桿、降低系柱或道釘，關(guān)閉“?！睒?biāo)記或以其他方式移除屏障或障礙以使目標(biāo)通過(guò)。


現(xiàn)將參照附圖，僅通過(guò)實(shí)施例描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，在附圖中圖I和Ia是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的框圖；圖2是示出本發(fā)明的方法的數(shù)據(jù)處理步驟的框圖；圖3A和3B形成可在其上實(shí)施所描述的配置的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的示意性框圖；附錄A是用于執(zhí)行圖2的方法的軟件的偽代碼表示。
具體實(shí)施方式
為了確定未經(jīng)授權(quán)的材料是否存在于樣本中，ー種方法是獲得未經(jīng)授權(quán)的材料的伽瑪射線譜，并且將這些譜與樣本的伽瑪射線譜進(jìn)行比較以確定住何未經(jīng)授權(quán)的材料是否存在于譜中。如背景技術(shù)部分所討論的，這種方法存在一些實(shí)施問(wèn)題。本申請(qǐng)發(fā)明人采用ー種可替換的方法，其獲得表示可接受的放射性(例如，已知的天然存在的放射性材料，或包含放射性材料的可接受商品，諸如放射性藥物產(chǎn)品)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并且識(shí)別樣本是否發(fā)射出足以與可接受的放射性區(qū)分開(kāi)的放射性以保證進(jìn)ー步的調(diào)查。數(shù)據(jù)庫(kù)還可包括來(lái)自其他源(可以是正常源或者可以是異常源，或者可以其中的ー些是正常源而另ー些是異常源)的數(shù)據(jù)。因此，本方法不要求識(shí)別樣本中放射性發(fā)射體的性質(zhì)，而只需要確定它們是否異常。在該上下文中，術(shù)語(yǔ)“異常(anomalous)”指不正常或不可接受的或未經(jīng)授權(quán)的材料。數(shù)據(jù)庫(kù)可包括從已知的不可接受的(異常的)源獲得的參考伽瑪射線譜。這些可包括特殊的核材料和/或エ業(yè)放射性同位素。在數(shù)據(jù)庫(kù)中包括這些不可接受源的伽瑪射線譜(以及任選地相關(guān)聯(lián)的補(bǔ)充數(shù)據(jù))可在使用本發(fā)明的方法時(shí)提高威脅(異常)源與良性(可接受的)源之間的鑒別性。本發(fā)明所采用的方法包括將樣本與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較。為了有效地實(shí)現(xiàn)此目的，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議對(duì)促成數(shù)據(jù)庫(kù)的伽瑪射線譜進(jìn)行處理，并且通過(guò)主成分分析轉(zhuǎn)換成多個(gè)不相關(guān)的主成分。這降低了問(wèn)題的維度以方便處理。在一些示例中，主成分分析(PrincipalComponent Analysis, PCA)可由一些用于降低數(shù)據(jù)庫(kù)維度的其它方法取代,諸如,遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、偏最小二乗法(PLS)、反向最小二乗法、核PCA、LLE、海賽(Hessian) LLE、拉普拉斯特征映射、LTSA、等距映射、最大方差展開(kāi)、Bolzman機(jī)、投影追蹤法、隱馬爾科夫模型支持向量機(jī)、核回歸、線性鑒別分析和分類(lèi)、k最近鄰分析、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)或聚類(lèi)分析。該方法使得不是從伽瑪射線譜獲得的補(bǔ)充數(shù)據(jù)能夠輸入到方法中，以進(jìn)ー步提高鑒別性并降低偽陽(yáng)性的發(fā)生。這種補(bǔ)充數(shù)據(jù)例如可包括熱輸出、源通過(guò)檢測(cè)區(qū)域的時(shí)間變量、目標(biāo)的地理來(lái)源、目標(biāo)供應(yīng)商、總計(jì)數(shù)、貨單等。本方法的ー個(gè)重要特征是在PCA中使用相關(guān)矩陣(這里稱(chēng)為“相關(guān)法”)來(lái)確定主成分。這產(chǎn)生了各種優(yōu)點(diǎn)，包括·相關(guān)法希望找到標(biāo)準(zhǔn)版本的數(shù)據(jù)庫(kù)的主成分，這避免了使用現(xiàn)有技術(shù)中的協(xié)方差方法的問(wèn)題，在協(xié)方差方法中所測(cè)量的譜的相對(duì)強(qiáng)度決定主成分并且不利地影響性能； 相關(guān)法更多地關(guān)注譜形狀的差異，這能夠更精確地檢測(cè)異常，并且相反地提供更少的假警報(bào)；·相關(guān)法允許附加的輸入變量與目標(biāo)的能譜組合使用?？梢詫⒆V外數(shù)據(jù)增加到分析中，譜外數(shù)據(jù)諸如為由目標(biāo)產(chǎn)生的熱和/或這些譜經(jīng)過(guò)檢測(cè)區(qū)域時(shí)的時(shí)間變量。增加這些譜外數(shù)據(jù)可增加異常檢測(cè)的可靠性。該方法的另一關(guān)鍵特征是每個(gè)被觀察譜可通過(guò)操作數(shù)據(jù)的功能進(jìn)行預(yù)處理以?xún)?yōu)化鑒別能力。這些功能可包括但不限于強(qiáng)度正規(guī)化、觀察標(biāo)準(zhǔn)化和變量標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)于強(qiáng)度正規(guī)化，每個(gè)被觀察譜通過(guò)具有最大數(shù)量的計(jì)數(shù)的能量倉(cāng)(energy bin)進(jìn)行正規(guī)化。強(qiáng)度正規(guī)化去除了因所測(cè)量的物質(zhì)經(jīng)過(guò)檢測(cè)區(qū)域時(shí)的速度而引起的變化性。對(duì)于觀察標(biāo)準(zhǔn)化，每個(gè)被觀察譜被標(biāo)準(zhǔn)化以具有零均值和單位方差。對(duì)于變量標(biāo)準(zhǔn)化，被觀察譜的每個(gè)能量倉(cāng)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的各個(gè)能量倉(cāng)的均值和標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。該變量標(biāo)準(zhǔn)化使得不同測(cè)量值的變量具有更直接的可比性。該方法可包括對(duì)用于獲得伽瑪射線譜的裝置進(jìn)行校準(zhǔn)。它可包括對(duì)目標(biāo)伽瑪射線譜和/或參考伽瑪射線譜應(yīng)用校準(zhǔn)。目標(biāo)伽瑪射線譜的校準(zhǔn)、或參考伽瑪射線譜的校準(zhǔn)、或兩者的校準(zhǔn)均可以用來(lái)對(duì)用于獲得伽瑪射線譜的裝置進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化?？啥ㄆ诘剡M(jìn)行校準(zhǔn)?？梢栽诿慨?dāng)獲得譜時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)?？梢栽诿慨?dāng)獲得譜時(shí)不進(jìn)行校準(zhǔn)。例如可以每5個(gè)譜或每10、15、20、25、30、35、40、45或50個(gè)譜進(jìn)行校準(zhǔn)?？梢悦總€(gè)小時(shí)、或每2、3、4、5、6、12、24或48小時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)。因此譜的能量軸可隨時(shí)間偏移，并且可要求如上所述的校準(zhǔn)以便恢復(fù)能量軸的正確能量值。
可通過(guò)使用伽瑪射線檢測(cè)器獲得伽瑪射線譜。伽瑪射線檢測(cè)器例如可包括基于摻鉈碘化鈉的伽瑪射線檢測(cè)器。伽瑪射線檢測(cè)器可包括基于摻鉈碘化鈉的光譜門(mén)式輻射監(jiān)測(cè)器。伽瑪射線檢測(cè)器可包括用于放大信號(hào)的信號(hào)放大器。所獲得的(目標(biāo)樣本的或參考樣本的)原始伽瑪射線信號(hào)可被輸送至多通道分析器。它們可被校準(zhǔn)以補(bǔ)償檢測(cè)器中的能量軸的偏移。多通道分析器可將譜中的數(shù)據(jù)分成多個(gè)倉(cāng)(或能量范圍)。典型地，多通道分析器將產(chǎn)生約1024個(gè)數(shù)據(jù)倉(cāng)，但是取決于分析器可產(chǎn)生更多或更少的數(shù)據(jù)倉(cāng)。減少數(shù)據(jù)倉(cāng)的數(shù)量，即重裝(rebin)數(shù)據(jù)是優(yōu)選的，從而減少所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)組中的變量的數(shù)量。因而可提高計(jì)算速度。原始譜的能量倉(cāng)代表計(jì)數(shù)所歸屬的伽瑪射線譜的能量間隔的最小增量。通常，原始譜中的每個(gè)間隔或倉(cāng)具有相同的能寬。譜的重裝可包括均勻地增加每個(gè)能量倉(cāng)的寬度，從而減少整個(gè)能量范圍上的總倉(cāng)數(shù)以及增加新定義的倉(cāng)中的計(jì)數(shù)的數(shù)量。重裝不一定限于線性函數(shù)。重裝后的譜可包含不均勻的倉(cāng)寬，倉(cāng)寬例如可以與能量平方或一些其它適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)成比例。重裝后的譜還可包含用戶(hù)定義的倉(cāng)寬，該倉(cāng)寬可以在整個(gè)能量范圍上變化。重裝后的譜的能量倉(cāng)數(shù)可有效地為數(shù)據(jù)庫(kù)中變量的數(shù)量，雖然還可如其它部分所描述增加補(bǔ)充變量。變量的數(shù)量越大，PCA的計(jì)算時(shí)間越長(zhǎng)。倉(cāng)可被重裝以適合不同的功能。這可以使來(lái)自多個(gè)檢測(cè)器的譜進(jìn)行組合。參考數(shù)據(jù)組和目標(biāo)數(shù)據(jù)的重裝可以使得所有數(shù)據(jù)組使用相同的能量倉(cāng)。然后可關(guān)于在所有能量倉(cāng)中最大數(shù)量的計(jì)數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正規(guī)化。這去除了可能發(fā)生在入口處的寬范圍的RPM (Radiation Portal Monitor，門(mén)式輻射監(jiān)測(cè)器)獲取時(shí)間的影響和目標(biāo)通過(guò)RPM的檢測(cè)區(qū)域時(shí)通過(guò)速度變化的影響。每個(gè)被觀察能譜的數(shù)據(jù)可以被標(biāo)準(zhǔn)化或可以不被標(biāo)準(zhǔn)化。這種觀察標(biāo)準(zhǔn)化使所有能量倉(cāng)之間的方差調(diào)整成一致。 數(shù)據(jù)可以均進(jìn)行變量標(biāo)準(zhǔn)化或者可以均不進(jìn)行變量標(biāo)準(zhǔn)化。這種變量標(biāo)準(zhǔn)化使得不同測(cè)量值的變量具有更直接的可比性。數(shù)據(jù)庫(kù)從參考伽瑪射線譜(以及任選相關(guān)聯(lián)的補(bǔ)充數(shù)據(jù))獲得，參考伽瑪射線譜(以及任選相關(guān)聯(lián)的補(bǔ)充數(shù)據(jù))從已知源獲得。這些源可以是天然存在的放射性材料，或者可以是已知為良性和/或可接受的源，并且可包括任意其它類(lèi)型的源，例如異常的或不可接受的源。參考伽瑪射線譜可以以與目標(biāo)譜類(lèi)似的方式被處理，從而它們將具有可比性并且提供有意義的比較。數(shù)據(jù)庫(kù)還可并入補(bǔ)充數(shù)據(jù)，該補(bǔ)充數(shù)據(jù)可協(xié)助確定目標(biāo)是否應(yīng)該被認(rèn)為是異常的。例如，如果已知來(lái)自特定國(guó)家的目標(biāo)更可能是異常的，那么來(lái)源國(guó)家數(shù)據(jù)可被輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)中以構(gòu)成參考數(shù)據(jù)組。然后相應(yīng)的數(shù)據(jù)也可在掃描目標(biāo)時(shí)被輸入，從而該數(shù)據(jù)類(lèi)似地構(gòu)成目標(biāo)數(shù)據(jù)組。類(lèi)似地，如果已知具有更高平均溫度的目標(biāo)更可能是異常的，那么(由熱檢測(cè)器測(cè)量的)平均溫度數(shù)據(jù)可被輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)可被間歇地?cái)U(kuò)張或通過(guò)附加的參考數(shù)據(jù)組定期地?cái)U(kuò)張，以提高方法(以及系統(tǒng))的鑒別能力。數(shù)據(jù)庫(kù)可基于至少約10個(gè)主成分，或至少約11、12、13、14或15個(gè)主成分，或至多約20個(gè)主成分，或至多約19、18、17、16或15個(gè)主成分，或約10到約20個(gè)主成分，或者約10到15、15到20或12到18個(gè)主成分，例如約10、11、12、13、14、15、 16、17、18、19或20個(gè)主成分。在一些情況下，可使用多于20個(gè)主成分，例如21、22、23、24、25、26、27、28、29或30或更多。通過(guò)降低分析的維度，將目標(biāo)與參考數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較的任務(wù)被簡(jiǎn)化，以便能夠快速、任選實(shí)時(shí)地進(jìn)行處理，從而可快速且及時(shí)地識(shí)別異常源?？赏ㄟ^(guò)對(duì)輸入數(shù)據(jù)(如其他部分所描述的預(yù)處理后的參考譜以及其它任選的補(bǔ)充數(shù)據(jù))的相關(guān)矩陣上進(jìn)行特征分析的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)PCA。然后獲得相關(guān)矩陣的特征值和相應(yīng)的特征向量。然后將它們按最大值的特征值的順序進(jìn)行排序。然后選出具有最大的η個(gè)特征值的η個(gè)特征向量作為主成分，此處η是選擇以便在方法的充分能力與可接受的處理時(shí)間之間提供折衷的數(shù)(上面描述了適當(dāng)?shù)闹鞒煞謹(jǐn)?shù))。因此，適當(dāng)?shù)摩堑倪x擇可取決于用于實(shí)施此方法的處理器(例如，計(jì)算機(jī))的功率和速度。作為在本發(fā)明的方法中進(jìn)行的數(shù)據(jù)處理的實(shí)施例，多通道分析器可產(chǎn)生用于伽瑪射線譜中的不同伽瑪射線能量的ー組計(jì)數(shù)?？蓪⑦@些計(jì)數(shù)指定為S1到Sa，其中共有a個(gè)能量倉(cāng)，代表a個(gè)不同的伽瑪射線能量。S1到Sa的簡(jiǎn)單重裝可包括混合(pool)能量倉(cāng)對(duì)以形成重裝的數(shù)據(jù)組R1至Rb，此處a = 2b (由此，重裝代表能量倉(cāng)數(shù)的二等分)以及Rx =S2xJS2xt5如其他部分所討論的，可使用其它的重裝方法。重裝后的數(shù)據(jù)可被正規(guī)化為R1至Rb的最大值，以將能量倉(cāng)N1至Nb提供給伽瑪射線譜。該數(shù)據(jù)組可任選地補(bǔ)充有不是從伽瑪射線譜獲得的附加數(shù)據(jù)=A1至A。，以形成最終的數(shù)據(jù)組H…、Nb、Ai、A2、…、A。。如果以上的數(shù)據(jù)處理在m個(gè)不同的參考樣本(其中m優(yōu)選地大于或等于b+c)上進(jìn)行，那么可構(gòu)造數(shù)據(jù)矩陣，其中m行是不同的數(shù)據(jù)組(或觀察值)，b+c列代表變量。獲得該數(shù)據(jù)矩陣的相關(guān)矩陣，所得到的該相關(guān)矩陣的特征分析(或特征分解)產(chǎn)生P個(gè)特征向量和特征值對(duì)，其中P = b+c O這些特征向量和特征值分別被指定為V1至Vp以及O1至ep (其中特征值ex對(duì)應(yīng)于特征向量Vx)。然后按數(shù)值順序?qū)μ卣髦颠M(jìn)行排序(即，最大的為第一個(gè))，并且保留最大的η個(gè)特征值(通常為約I至20，但是可為p)。在本說(shuō)明書(shū)中，將主成分定義成依照最大特征值排序的特征向量。然而，應(yīng)該注意到，ー些文獻(xiàn)的作者將特征向量稱(chēng)為主成分的系數(shù)或載荷的向量，這里主成分指的是派生變量。將數(shù)據(jù)組投射到新的多維空間是通過(guò)將主成分(B卩，所選的特征向量)乘以數(shù)據(jù)組而實(shí)現(xiàn)的。一旦數(shù)據(jù)庫(kù)和目標(biāo)譜已經(jīng)投射到主成分空間中，則可在它們之間進(jìn)行比較。使用相關(guān)矩陣而非例如協(xié)方差矩陣的優(yōu)點(diǎn)可包括但不限于(1)去除了對(duì)PCA的尺度依賴(lài)性；以及(2)標(biāo)準(zhǔn)化的變量是無(wú)量綱的并且可以容易地組合以得到主成分得分，但是協(xié)方差矩陣沒(méi)有這些優(yōu)點(diǎn)。預(yù)處理的數(shù)據(jù)庫(kù)被投射到多維空間中。多維空間不是物理空間，而是計(jì)算機(jī)或其它處理器中用于代表數(shù)據(jù)組(目標(biāo)和參考)的數(shù)學(xué)構(gòu)造以提供有用的比較。多維空間的維度可對(duì)應(yīng)于從PCA獲得(或選擇)的主成分的數(shù)量。數(shù)據(jù)庫(kù)可由多維空間中的ー個(gè)或多個(gè)集群表示。當(dāng)預(yù)處理的目標(biāo)譜被投射到該多維空間中時(shí)，可以確定投射后的目標(biāo)譜與集群之間的特征距離，例如馬氏距離(Mahalanobis distance)。馬氏距離是在分類(lèi)技術(shù)中使用的測(cè)量值。馬氏距離有效地為加權(quán)的歐幾里得距離，其中權(quán)重由樣本方差-協(xié)方差矩陣確定。該距離越大，目標(biāo)參照參考材料和補(bǔ)充數(shù)據(jù)(如果使用)為異常的(即不正常的)可能性越大。因此，如果距離與閾值距離相比較，可做出目標(biāo)是否是異常的決定并且，如果它被認(rèn)定為異常的，則發(fā)出警報(bào)。在一些情況下，在距離小于閾值距離的情況下提供指示目標(biāo)不是異常的信號(hào)可能是有用的?？蛇x地，距離可被轉(zhuǎn)換成目標(biāo)為異常的概率，并且此概率可作為輸出顯示。響應(yīng)于異常目標(biāo)的適當(dāng)警報(bào)例如可以為聲音警報(bào)(例如喇叭、汽笛或類(lèi)似物)、可見(jiàn)警報(bào)(例如光、任選地閃爍光)、屏障的致動(dòng)(例如，降低攔車(chē)吊桿、升高道釘、關(guān)閉門(mén))以阻 止目標(biāo)通過(guò)或運(yùn)載目標(biāo)的車(chē)輛通過(guò)，啟動(dòng)針對(duì)目標(biāo)或車(chē)輛的駕駛者的指令(例如，照亮STOP(停)標(biāo)志、對(duì)所述駕駛者啟動(dòng)聲音指令)或一些其它類(lèi)型的警報(bào)。出于識(shí)別警報(bào)狀態(tài)和發(fā)出警報(bào)的目的，警報(bào)還可以是提供給另一系統(tǒng)的邏輯狀態(tài)。可使用這些類(lèi)型的警報(bào)中的不只ー個(gè)。它們可同時(shí)啟動(dòng)。它們可以不同時(shí)啟動(dòng)。它們可以相繼啟動(dòng)。因此本發(fā)明的設(shè)備可包括聲音警報(bào)裝置、可見(jiàn)警報(bào)裝置和諸如可致動(dòng)屏障的物理警報(bào)裝置中的ー個(gè)或多個(gè)。當(dāng)目標(biāo)被識(shí)別為異常時(shí)或當(dāng)車(chē)輛被識(shí)別為運(yùn)載異常源時(shí)，該方法可相應(yīng)地包括使可致動(dòng)屏障致動(dòng)。如先前所描述的，可選的操作模式為在僅當(dāng)目標(biāo)被識(shí)別為非異常(即正?；蚩山邮?時(shí)產(chǎn)生信號(hào)的時(shí)候。在這種情況下，響應(yīng)于信號(hào)可致動(dòng)屏障將被去除或縮回，允許運(yùn)載非異常材料的車(chē)輛通過(guò)。因此，該方法可包括將信號(hào)傳送至屏障裝置，該屏障裝置在目標(biāo)被識(shí)別為運(yùn)載異常源時(shí)(即，當(dāng)距離大于或等于預(yù)定閾值時(shí))阻止目標(biāo)通過(guò)，而在目標(biāo)被識(shí)別為未運(yùn)載異常源時(shí)(即，當(dāng)距離小于預(yù)定閾值時(shí))允許目標(biāo)通過(guò)。該裝置可以處于正常關(guān)閉的狀態(tài)(即，處于阻止或禁止目標(biāo)通過(guò)的狀態(tài)中)，以使得響應(yīng)于確定目標(biāo)未包含異常源需要信號(hào)來(lái)打開(kāi)它(以便允許或方便目標(biāo)通過(guò))，或者該裝置可處于正常打開(kāi)的狀態(tài)(即，處于允許目標(biāo)通過(guò)的狀態(tài)中)，以使得響應(yīng)于確定目標(biāo)包含異常源需要信號(hào)來(lái)關(guān)閉它(以便禁止或阻止目標(biāo)通過(guò))。如上所討論的，能夠?qū)⒏怕首鳛檩敵鎏峁Ｒ虼?，結(jié)果可被表達(dá)為似然函數(shù)。異常事件已發(fā)生的可能性可被表達(dá)為具有預(yù)設(shè)值的整數(shù)，其用于定義異常物質(zhì)是否存在于目標(biāo)中。本發(fā)明的設(shè)備還可包括攝像頭或者類(lèi)似的攝影記錄裝置。其可用于記錄通過(guò)檢測(cè)區(qū)域的所有目標(biāo)或車(chē)輛的圖像，或者用于在檢測(cè)到異常源時(shí)記錄通過(guò)目標(biāo)區(qū)域的目標(biāo)或車(chē)輛的圖像。它可用于將通過(guò)檢測(cè)區(qū)域的所有目標(biāo)或車(chē)輛的圖像發(fā)送給操作員，或者用于將在檢測(cè)到異常源時(shí)通過(guò)檢測(cè)區(qū)域的目標(biāo)或車(chē)輛的圖像發(fā)送給所述操作員。在這種情況下，信號(hào)可被發(fā)送到用于顯示圖像的視頻顯示器。來(lái)自攝像頭或類(lèi)似的攝像裝置的信息可用于獲取補(bǔ)充數(shù)據(jù)，或者用于確定補(bǔ)充數(shù)據(jù)的性質(zhì)，在PCA中用于確定目標(biāo)是否為異常。本發(fā)明的方法可包括針對(duì)通過(guò)檢測(cè)區(qū)域的每個(gè)車(chē)輛或目標(biāo)或者通過(guò)檢測(cè)區(qū)域被識(shí)別為異常源或運(yùn)載異常源的每個(gè)車(chē)輛或目標(biāo)，對(duì)該車(chē)輛或目標(biāo)或其一部分(例如，車(chē)牌號(hào))進(jìn)行檢測(cè)、以及記錄和/或發(fā)送。在獲取目標(biāo)伽瑪射線譜的過(guò)程中，目標(biāo)可經(jīng)過(guò)檢測(cè)區(qū)域，在檢測(cè)區(qū)域上方的檢測(cè)器能夠檢測(cè)譜。源可以以約lkm/h到約12km/h、或者約I到8、1到5、5到10、1到3、3到5、或 2 到 4km/h 的平均速度經(jīng)過(guò)檢測(cè)區(qū)域，例如 I、I. 5、2、2· 5、3、3· 5、4、4· 5、5、6、7、8、9、10、11或12km/h。目標(biāo)通過(guò)檢測(cè)區(qū)域的時(shí)間可為約5秒到約80秒，或者約5到50、5到20、5到15、10到80、50到80、20到50或5、5到15、15到20、5至Ij 10、10到15或7到12秒，例如約5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75 或 80 秒。檢測(cè)區(qū)域可為約5到約25m長(zhǎng)，或者約5到20、5到15、5到10、10到25、15到25或10到IOm,例如約5、10、15、20或25m。目標(biāo)可以為人、卡車(chē)或轎車(chē)或火車(chē)車(chē)廂或一些其它車(chē)輛或其部分，或者可以由人、卡車(chē)或轎車(chē)或火車(chē)車(chē)廂或一些其它車(chē)輛或其部分運(yùn)送。圖I示出了在本發(fā)明中使用的合適設(shè)備的框圖。因此，檢測(cè)器10為門(mén)式光譜檢測(cè)器，例如基于NaI (TI)的檢測(cè)器，檢測(cè)器10被采用以從源(例如通過(guò)檢測(cè)區(qū)域30的車(chē)輛20)獲取伽瑪射線譜。在一些實(shí)施方式中，主檢測(cè)器(檢測(cè)器10)能夠收集參考譜和目標(biāo)譜。例如，當(dāng)沒(méi)有目標(biāo)處于檢測(cè)區(qū)域中時(shí)可獲取背景參考譜。如果使用參考檢測(cè)器，它可遠(yuǎn)離門(mén) 式監(jiān)測(cè)器。參考檢測(cè)器(如果存在)可與檢測(cè)區(qū)域隔離。該設(shè)備還可包括用于獲取NORM的參考譜的參考檢測(cè)器40，雖然，如上所述，在一些情況下可省略參考檢測(cè)器40。設(shè)備還可包括用于獲取補(bǔ)充數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)輔助檢測(cè)器(未示出)，補(bǔ)充數(shù)據(jù)例如為當(dāng)車(chē)輛20通過(guò)檢測(cè)區(qū)域時(shí)來(lái)自車(chē)輛20的熱數(shù)據(jù)，并且設(shè)備還可包括用于獲取補(bǔ)充參考數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)輔助參考檢測(cè)器(未示出)。放大器50聯(lián)接至檢測(cè)器10，被設(shè)置為將來(lái)自檢測(cè)器10和參考檢測(cè)器40 (如果存在)的數(shù)據(jù)放大。放大器50轉(zhuǎn)而聯(lián)接至多通道分析器60，多通道分析器60用于提供來(lái)自放大器50的放大后的數(shù)據(jù)的初始裝倉(cāng)(binning)。多通道分析器60聯(lián)接至計(jì)算機(jī)80的存儲(chǔ)器70，以使得來(lái)自分析器60的輸入數(shù)據(jù)可被存儲(chǔ)。存儲(chǔ)器70還包含從NORM或其它材料獲得的數(shù)據(jù)庫(kù)。存儲(chǔ)器70聯(lián)接至處理器90，處理器90用于處理通過(guò)檢測(cè)器10獲得的數(shù)據(jù)并且確定目標(biāo)20是否為異常。如果目標(biāo)20被確定為異常，則提供輸出100以發(fā)出警報(bào)。輸出100可采用可視化輸出的形式，例如警報(bào)燈。輸出100可米用聲音輸出的形式,例如聲音信號(hào)。輸出100可米用動(dòng)作的形式，例如降低攔車(chē)吊桿以阻止目標(biāo)20通過(guò)。輸出100可同時(shí)(或相繼)采用多于一種的這些形式。圖Ia示出了類(lèi)似于圖I中的設(shè)備的框圖，在圖Ia中，存在可致動(dòng)屏障110以便在識(shí)別到異常目標(biāo)的情況下阻止車(chē)輛20通過(guò)。在圖I中，輸出100可以是聲音警報(bào)的形式。因此，在操作中，目標(biāo)20經(jīng)過(guò)檢測(cè)區(qū)域30。這典型地不包含目標(biāo)20停止其前行運(yùn)動(dòng)，并且通?；ㄙM(fèi)約5秒到約80秒。檢測(cè)器10在該時(shí)間段內(nèi)獲取目標(biāo)20的伽瑪射線譜并且將該譜傳送到放大器50，放大器50放大該譜的信號(hào)。然后放大后的譜被傳送到多通道分析器60，多通道分析器60對(duì)放大后的譜中的數(shù)據(jù)進(jìn)行初始裝倉(cāng)，并且將裝倉(cāng)后的譜傳送至用于存儲(chǔ)的存儲(chǔ)器70。檢測(cè)器10還可用于獲取參考譜以用于在建立數(shù)據(jù)庫(kù)中使用?？蛇x地或附加地，參考檢測(cè)器40可用于該目的。在任何事件中，參考譜按如上所述的用于目標(biāo)譜的方式被處理，然后被傳送至存儲(chǔ)器70。譜數(shù)據(jù)和任選地從補(bǔ)充檢測(cè)器獲得的其他數(shù)據(jù)被傳送至處理器90以用于進(jìn)行以下處理參考數(shù)據(jù)用于生成數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)使用處理器被投射到多維空間。目標(biāo)譜經(jīng)過(guò)類(lèi)似的處理并被投射到該多維空間中，以便從所投射的數(shù)據(jù)庫(kù)獲得所投射的目標(biāo)譜的特征距離。然后處理器90通過(guò)該距離確定目標(biāo)20是否被認(rèn)定為異常并且，如果它是異常的，則生成信號(hào)到輸出100。然后可采取適當(dāng)?shù)膭?dòng)作，例如可以轉(zhuǎn)移目標(biāo)20以進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)查，或者可以降低屏障以阻止目標(biāo)20通過(guò)，或者可采取一些其他動(dòng)作。在圖I a的設(shè)備中，輸出100是聲音警報(bào)。因此如果目標(biāo)被確定為異常，則警報(bào)100響起。而且，如果目標(biāo)被確定為異常，可致動(dòng)屏障110被致動(dòng)以阻止目標(biāo)20通過(guò)。圖2示出了本發(fā)明的方法的流程圖。最初，對(duì)參考譜進(jìn)行重裝和預(yù)處理，并且任選地在相關(guān)矩陣上對(duì)參考譜與補(bǔ)充數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA分析以生成主成分。單獨(dú)地，對(duì)目標(biāo)譜進(jìn)行重裝和預(yù)處理以生成預(yù)處理的目標(biāo)數(shù)據(jù)組。然后將預(yù)處理的目標(biāo)數(shù)據(jù)組與預(yù)處理的數(shù)據(jù)庫(kù)一起投射到多維空間中，并且在多維空間中從預(yù)處理的數(shù)據(jù)庫(kù)的集群確定預(yù)處理的目標(biāo)數(shù)據(jù)組的特征距離。然后將其與閾值進(jìn)行比較以確定目標(biāo)譜是否是從異常源獲得的。圖3A和圖3B共同形成通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300的示意性框圖，在通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300上可實(shí)施所描述的各種配置。如圖3A所示，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300由計(jì)算機(jī)模塊301、諸如鍵盤(pán)302、鼠標(biāo)點(diǎn)擊裝置303、掃描儀326、攝像頭327和麥克風(fēng)380的輸入裝置、以及包括打印機(jī)315、顯示裝置314和揚(yáng)聲器317的輸出裝置形成。外部調(diào)制器-解調(diào)器(調(diào)制解調(diào)器)收發(fā)器裝置316可由計(jì)算機(jī)模塊301使用，以用于通過(guò)連接321與通信網(wǎng)絡(luò)320進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)320可以是廣域網(wǎng)(WAN)，諸如因特網(wǎng)或?qū)Ｓ肳AN。當(dāng)連接321是電話(huà)線時(shí)，調(diào)制解調(diào)器316可以是傳統(tǒng)的“撥號(hào)”調(diào)制解調(diào)器。可選地，當(dāng)連接321是大容量(例如，電纜)連接時(shí)，調(diào)制解調(diào)器316可以是寬帶調(diào)制解調(diào)器。無(wú)線調(diào)制解調(diào)器還可以用于與網(wǎng)絡(luò)320進(jìn)行無(wú)線連接。計(jì)算機(jī)模塊301典型地包括至少一個(gè)處理器單元305和存儲(chǔ)器單元306，存儲(chǔ)器單元306例如由半導(dǎo)體隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和半導(dǎo)體只讀存儲(chǔ)器(ROM)構(gòu)成。模塊301還包括多個(gè)輸入/輸出(I/O)接口，多個(gè)I/O接口包括與視頻顯示裝置314、揚(yáng)聲器317和麥克風(fēng)380聯(lián)接的音頻視頻接口 307 ;用于鍵盤(pán)302、鼠標(biāo)303、掃描儀326、攝像頭327和任選的控制桿(未示出)的I/O接口 313 ;以及用于外部調(diào)制解調(diào)器316和打印機(jī)315的接口308。在一些實(shí)施方案中，調(diào)制解調(diào)器316可被并入計(jì)算機(jī)模塊301中，例如并入接口 308中。計(jì)算機(jī)模塊301還具有本地網(wǎng)絡(luò)接口 311，本地網(wǎng)絡(luò)接口 311經(jīng)由連接323允許將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300聯(lián)接至被稱(chēng)為局域網(wǎng)(LAN)的本地計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)322。如圖所示，本地網(wǎng)絡(luò)322還可經(jīng)由連接324聯(lián)接至廣域網(wǎng)320，連接324典型地包括所謂的“防火墻”裝置或具有相似功能的裝置。接口 311可由Ethernet 電路卡、Ethernet 無(wú)線配置或IEEE 802. 11無(wú)線配置形成。接口 308和313可提供串行連接或并行連接或串行和并行連接，串行連接典型地根據(jù)通用串行總線(BUS)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)并且具有相應(yīng)的USB連接器(未示出)。提供存儲(chǔ)裝置309，存儲(chǔ)裝置309典型地包括硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)(HDD)310。也可使用其他存儲(chǔ)裝置諸如軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)和磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)(未示出)。典型地提供光盤(pán)驅(qū)動(dòng)312作為非易失性數(shù)據(jù)源。諸如光盤(pán)(如⑶-ROM、DVD)、USB-RAM和軟盤(pán)的便攜式存儲(chǔ)裝置例如可用作系統(tǒng)300的適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)源。計(jì)算機(jī)模塊301的部件305至313典型地通過(guò)互連總線304并且以相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員已知的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300的常規(guī)運(yùn)行模式的方式進(jìn)行通信?？蓪?shí)施所描述的配置的計(jì)算機(jī)的示例包括IBM-PC和兼容機(jī)、Sun Sparcstations (Sun公司工作站)、蘋(píng)果Mac 或由其演進(jìn)的相似計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。本發(fā)明的方法可使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300實(shí)現(xiàn)，其中如上所述的圖2的過(guò)程可實(shí)現(xiàn)為在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300內(nèi)可執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)軟件應(yīng)用程序333。具體地，該方法的步驟由在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300中執(zhí)行的、軟件333中的指令311實(shí)現(xiàn)。軟件指令331可形成為ー個(gè)或多個(gè)代碼模塊，每個(gè)代碼模塊用于執(zhí)行ー個(gè)或多個(gè)具體的任務(wù)。軟件還可被分成兩個(gè)單獨(dú)的部分，其中第一部分和相應(yīng)的代碼模塊執(zhí)行該方法，第二部分和相應(yīng)的代碼模塊管理第一部分與用戶(hù)之間的用戶(hù)接ロ。軟件333通常從計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)加載到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300中，然后通常存儲(chǔ)在HDD310 (如圖3A所示)或存儲(chǔ)器306中，然后軟件333可由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300執(zhí)行。在一些示例中，在存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器310或306中之前，編碼在ー個(gè)或多個(gè)⑶-ROM 325上的應(yīng)用程序333可被提供給用戶(hù)并且經(jīng)由相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)312讀取?？蛇x地，軟件333可通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300從網(wǎng)絡(luò)320或322讀取或從其他計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)加載到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300中。附加地或可選地，例如數(shù)據(jù)庫(kù)或在準(zhǔn)備數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)使用的參考譜的數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器310或306中，或者可從CD或其他計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，或通過(guò)因特網(wǎng)或ー些其他方式加載到所述存儲(chǔ)器中。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)指的是參與將指令和/或數(shù)據(jù)提供給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300以用于執(zhí)行和/或處理的任意存儲(chǔ)介質(zhì)。這種存儲(chǔ)介質(zhì)的示例包括軟盤(pán)、磁盤(pán)、CD-ROM、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)、ROM或集成電路、USB存儲(chǔ)器、磁光盤(pán)或計(jì)算機(jī)可讀卡(諸如PCMCIA卡等)，無(wú)論這些裝置是在計(jì)算機(jī)模塊301的內(nèi)部或是外部。還參與將軟件、應(yīng)用程序、指令和/或數(shù)據(jù)提供給計(jì)算機(jī)模塊301的 計(jì)算機(jī)可讀傳輸介質(zhì)的示例可包括與另ー計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)裝置的無(wú)線或紅外傳輸信道以及網(wǎng)絡(luò)連接、以及包括郵件傳輸和記錄在網(wǎng)頁(yè)等上的信息的因特網(wǎng)或內(nèi)聯(lián)網(wǎng)。以上提及的應(yīng)用程序333的第二部分和相應(yīng)的代碼模塊可被執(zhí)行，以實(shí)現(xiàn)待被描繪或以其他方式呈現(xiàn)在顯示器314上的ー個(gè)或多個(gè)圖形用戶(hù)界面(⑶I)。通過(guò)典型地操作鍵盤(pán)302和鼠標(biāo)303，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300和應(yīng)用的用戶(hù)可以以功能適應(yīng)性方式操作界面，以向與GUI相關(guān)的應(yīng)用提供控制命令和/或輸入。還可實(shí)現(xiàn)其他形式的功能適應(yīng)性用戶(hù)界面，例如音頻接ロ，其利用經(jīng)由揚(yáng)聲器317的言語(yǔ)提示輸出以及經(jīng)由麥克風(fēng)380的用戶(hù)語(yǔ)音命令輸入。圖3B是處理器305和“存儲(chǔ)器” 334的詳細(xì)的示意性框圖。存儲(chǔ)器334代表可由圖3A中的計(jì)算機(jī)模塊301接入的所有存儲(chǔ)器裝置(包括HDD 310和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器306)的
邏輯集合。當(dāng)計(jì)算機(jī)模塊301被最初加電時(shí)，加電自檢(POST)程序350執(zhí)行。POST程序350通常被存儲(chǔ)在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器306的ROM 349。永久存儲(chǔ)在諸如ROM 349的硬件裝置中的程序有時(shí)被稱(chēng)為固件。POST程序350檢查計(jì)算機(jī)模塊301中的硬件以確保正常運(yùn)行，并且通常檢查處理器305、存儲(chǔ)器(309、306)以及基本輸入輸出系統(tǒng)軟件(BIOS)模塊351以進(jìn)行正確的操作，BIOS也通常存儲(chǔ)在R0M349中。一旦POST程序350已成功地運(yùn)行，BIOS 351激活硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)310。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)310的激活使駐留在硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)310中的引導(dǎo)載入程序352經(jīng)由處理器305執(zhí)行。這使得操作系統(tǒng)353加載到RAM存儲(chǔ)器306上，操作系統(tǒng)353在RAM存儲(chǔ)器306上開(kāi)始操作。操作系統(tǒng)353是由處理器305可執(zhí)行的系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用以實(shí)現(xiàn)各種高級(jí)功能，各種高級(jí)功能包括處理器管理、存儲(chǔ)器管理、裝置管理、存儲(chǔ)管理、軟件應(yīng)用界面和通用用戶(hù)界面。操作系統(tǒng)353管理存儲(chǔ)器(309,306),以確保在計(jì)算機(jī)模塊301上運(yùn)行的每個(gè)過(guò)程或應(yīng)用具有充足的存儲(chǔ)器以在其中執(zhí)行而不與分配給另ー過(guò)程中的存儲(chǔ)器沖突。而且，在系統(tǒng)300中可用的不同類(lèi)型的存儲(chǔ)器必須被適當(dāng)?shù)厥褂?，以使每個(gè)過(guò)程有效地運(yùn)行。由此，被集合的存儲(chǔ)器334不是用于說(shuō)明存儲(chǔ)器的具體段如何分配(除非另外指出)，而是用于提供可由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300接入的存儲(chǔ)器的全視圖以及這些如何使用這種存儲(chǔ)器。處理器305包括多個(gè)功能模塊，多個(gè)功能模塊包括控制單元339、算術(shù)邏輯單元(ALU)340、以及本 地或內(nèi)部存儲(chǔ)器348，本地或內(nèi)部存儲(chǔ)器348有時(shí)稱(chēng)為緩沖存儲(chǔ)器。緩沖存儲(chǔ)器348通常包括寄存器段中的多個(gè)存儲(chǔ)寄存器344-346。一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部總線341功能性地互連這些功能模塊。處理器305通常還具有一個(gè)或多個(gè)接口 342，一個(gè)或多個(gè)接口342用于利用連接318經(jīng)由系統(tǒng)總線304與外部裝置進(jìn)行通信。應(yīng)用程序333包括一系列指令331，指令331可包括條件分支和循環(huán)指令。程序333還可包括數(shù)據(jù)332，數(shù)據(jù)332在程序333的執(zhí)行中使用。指令331和數(shù)據(jù)332分別存儲(chǔ)在存儲(chǔ)位置328-330和335-337中。取決于指令331和存儲(chǔ)位置328-330的相對(duì)大小，具體的指令可以存儲(chǔ)在如在存儲(chǔ)位置330中所示的指令所描繪的單個(gè)存儲(chǔ)位置中?？蛇x地，指令可被分段成多個(gè)部分，每個(gè)部分被存儲(chǔ)在如在存儲(chǔ)位置328-329中所示的指令段所描繪的分離存儲(chǔ)位置中。一般地，處理器305被提供在處理器305中執(zhí)行的一組指令。處理器305然后等待后續(xù)的輸入，通過(guò)執(zhí)行另一組指令以對(duì)該輸入作出反應(yīng)。每個(gè)輸入可由多個(gè)源中的一個(gè)或多個(gè)提供，包括由輸入裝置302、303中的一個(gè)或多個(gè)生成的數(shù)據(jù)、從網(wǎng)絡(luò)320、322中的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的外部源接收到的數(shù)據(jù)、從存儲(chǔ)裝置306、309之一獲取的數(shù)據(jù)或從插入到相應(yīng)讀取器312中的存儲(chǔ)介質(zhì)325獲取的數(shù)據(jù)。一組指令的執(zhí)行可在一些情況中引起數(shù)據(jù)輸出。執(zhí)行還可包含將數(shù)據(jù)或變量存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器334中。所公開(kāi)的配置使用輸入變量354，輸入變量354被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器334的相應(yīng)存儲(chǔ)位置355-358中。配置產(chǎn)生輸出變量361，輸出變量361被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器334的相應(yīng)存儲(chǔ)位置362-365中。中間變量可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)位置359、360、366和367中。處理器305的寄存器段344-346、算術(shù)邏輯單元(ALU)340和控制單元339 —起工作，以執(zhí)行針對(duì)構(gòu)成程序333的指令組中的每個(gè)指令進(jìn)行“提取、解碼和執(zhí)行”循環(huán)所需的微操作序列。每個(gè)提取、解碼和執(zhí)行循環(huán)包括(a)提取操作，從存儲(chǔ)位置328提取或讀取指令331 ；(b)解碼操作，在解碼操作中控制單元339確定哪個(gè)指令已被提取；以及(c)執(zhí)行操作，在執(zhí)行操作中控制單元339和/或ALU 340執(zhí)行指令。然后，可執(zhí)行用于下一指令的又一提取、解碼和執(zhí)行循環(huán)。類(lèi)似地，可執(zhí)行存儲(chǔ)循環(huán)，通過(guò)存儲(chǔ)循環(huán)，控制器339將值存儲(chǔ)或?qū)懭氲酱鎯?chǔ)位置332。圖2的過(guò)程中的每個(gè)步驟或子過(guò)程與程序333的一個(gè)或多個(gè)段相關(guān)聯(lián)，并且由處理器305中的寄存器段344-347、ALU 340和控制單元339執(zhí)行，處理器305中的寄存器段344-347,ALU 340和控制單元339 —起工作以針對(duì)程序333的標(biāo)注段的指令組中的每個(gè)指令來(lái)執(zhí)行提取、解碼和執(zhí)行循環(huán)。本發(fā)明的方法可選地在專(zhuān)用硬件中實(shí)現(xiàn)，專(zhuān)用硬件諸如為執(zhí)行該方法的功能或子功能的一個(gè)或多個(gè)集成電路。這種專(zhuān)用硬件可包括圖形處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)或一個(gè)或多個(gè)微處理和相關(guān)的存儲(chǔ)器。在本說(shuō)明書(shū)的上下文中，詞語(yǔ)“包括(comprising)”意味著“主要包括但不一定僅包括”或“具有”或“包含”，而不是“僅由…構(gòu)成”。詞語(yǔ)“包括(comprising)”的變型諸如“包括(comprise)”和“包括(comprises)”具有相應(yīng)變化的含義。附錄A用于執(zhí)行圖2的方法的軟件的偽代碼表達(dá) 校準(zhǔn)參考伽瑪射線譜·重裝校準(zhǔn)后的伽瑪射線譜·預(yù)處理重裝后的伽瑪射線譜 準(zhǔn)備預(yù)處理的數(shù)據(jù)庫(kù)，預(yù)處理的數(shù)據(jù)庫(kù)由預(yù)處理的參考伽瑪射線譜、任選地與補(bǔ)充數(shù)據(jù)以矩陣形式構(gòu)成 ·在預(yù)處理的數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)矩陣上進(jìn)行主成分分析以生成主成分·將主成分存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中 校準(zhǔn)目標(biāo)伽瑪譜·重裝校準(zhǔn)后的目標(biāo)譜·預(yù)處理重裝后的目標(biāo)譜和任選地補(bǔ)充用于數(shù)據(jù)庫(kù)的相同類(lèi)型的補(bǔ)充數(shù)據(jù)·將預(yù)處理的數(shù)據(jù)庫(kù)和預(yù)處理的目標(biāo)譜投射到由通過(guò)主成分分析獲得的主成分所定義的多維空間中·在多維空間中通過(guò)預(yù)處理的數(shù)據(jù)庫(kù)和預(yù)處理的目標(biāo)譜確定集群之間的特征距離·將特征距離與閾值距離進(jìn)行比較·生成輸出信號(hào)
權(quán)利要求
1.一種確定檢測(cè)區(qū)域的目標(biāo)中是否存在異常放射性材料的方法，所述方法包括 (i )從所述目標(biāo)獲得目標(biāo)伽瑪射線譜； (ii)通過(guò)所述目標(biāo)伽瑪射線譜準(zhǔn)備目標(biāo)數(shù)據(jù)組，所述目標(biāo)數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與代表所述目標(biāo)伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍的能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián); (iii)對(duì)所述目標(biāo)數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理； (iv)將預(yù)處理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組投射到主成分空間中，所述主成分空間包含被投射到所述主成分空間中的預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)； (V)確定所述主成分空間中所投射的預(yù)處理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組與所投射的預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)或多個(gè)集群之間的距離；以及 (Vi)將所述距離與預(yù)定的閾值距離進(jìn)行比較，以確定是否有異常放射性材料存在于所述目標(biāo)中， 由此， 如果所述距離大于或等于所述閾值距離，則響應(yīng)于所述目標(biāo)中存在所述異常放射性材料生成信號(hào)；或者 如果所述距離小于所述閾值距離，則響應(yīng)于所述目標(biāo)中不存在所述異常放射性材料生成信號(hào)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，如果所述距離大于或等于所述閾值距離，則響應(yīng)于所述目標(biāo)中存在所述異常放射性材料生成信號(hào)。
3.如權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述預(yù)處理的步驟包括進(jìn)行正規(guī)化，以使得所述預(yù)處理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組為正規(guī)化的目標(biāo)數(shù)據(jù)組，并且所述預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)為正規(guī)化的數(shù)據(jù)庫(kù)。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的方法，還包括在對(duì)所述目標(biāo)數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理的步驟之前，將所述目標(biāo)數(shù)據(jù)組重裝的步驟。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)如下過(guò)程獲得 iv-a)從天然存在的放射性材料和其他任選源獲得包括參考伽瑪射線譜的數(shù)據(jù)庫(kù)；iv-b)通過(guò)所述參考伽瑪射線譜中的每個(gè)參考伽瑪射線譜準(zhǔn)備參考數(shù)據(jù)組，每個(gè)參考數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與代表所述參考伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍的能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)；以及 iv-c)對(duì)每個(gè)參考數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理以獲得所述預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中步驟iv-c)包括將所述數(shù)據(jù)組正規(guī)化，由此所述預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)為正規(guī)化的數(shù)據(jù)庫(kù)。
7.如權(quán)利要求5或權(quán)利要求6所述的方法，還包括在對(duì)所述目標(biāo)數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理的步驟之前，將每個(gè)參考數(shù)據(jù)組重裝的步驟。
8.如權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述主成分空間由多個(gè)主成分限定，所述多個(gè)主成分通過(guò)對(duì)所述預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)矩陣進(jìn)行主成分分析(PCA)而獲得。
9.如權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述主成分空間包括少于約20個(gè)主成分。
10.如權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述目標(biāo)數(shù)據(jù)組和所述數(shù)據(jù)庫(kù)都包括補(bǔ)充數(shù)據(jù)，所述補(bǔ)充數(shù)據(jù)不是從伽瑪射線譜獲得的。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述補(bǔ)充數(shù)據(jù)包括下列各項(xiàng)中的至少一個(gè)所述目標(biāo)的溫度、所述目標(biāo)的熱輸出、所述目標(biāo)經(jīng)過(guò)所述檢測(cè)區(qū)域時(shí)的時(shí)間變化、所述目標(biāo)的地理來(lái)源、目標(biāo)供應(yīng)商、總計(jì)數(shù)以及貨單。
12.如權(quán)利要求I至11中任一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟(V)中的所述距離為馬氏距離。
13.如權(quán)利要求I至12中任一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟(i)包括當(dāng)所述目標(biāo)經(jīng)過(guò)所述檢測(cè)區(qū)域時(shí)獲取所述目標(biāo)伽瑪射線譜。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，執(zhí)行步驟(i)無(wú)需所述目標(biāo)在所述檢測(cè)區(qū)域停留。
15.如權(quán)利要求I至14中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在小于約10秒的時(shí)間內(nèi)獲取所述目標(biāo)伽瑪射線譜。
16.如權(quán)利要求I至15中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述目標(biāo)伽瑪射線譜通過(guò)便攜式或固定式伽瑪輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)獲取。
17.一種用于確定檢測(cè)區(qū)域的目標(biāo)中是否存在異常放射性材料的設(shè)備，所述設(shè)備包括 檢測(cè)器，用于從所述目標(biāo)獲得目標(biāo)伽瑪射線譜； 存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述目標(biāo)伽瑪射線譜和預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)； 處理器，聯(lián)接至所述存儲(chǔ)器，用于通過(guò)所述目標(biāo)伽瑪射線譜準(zhǔn)備目標(biāo)數(shù)據(jù)組，所述目標(biāo)數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)倉(cāng)與能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)，所述能量倉(cāng)代表所述目標(biāo)伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍；對(duì)所述目標(biāo)數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理；將預(yù)處理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組投射到主成分空間中，所述主成分空間包含被投射到所述主成分空間中的預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)；確定所述主成分空間中所投射的預(yù)處理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組與所投射的預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)或多個(gè)集群之間的距離；以及將所述距離與預(yù)定的閾值距離進(jìn)行比較，以確定是否有異常放射性材料存在于所述目標(biāo)中，由此，Ca)如果所述距離大于或等于所述閾值距離，則響應(yīng)于所述目標(biāo)中存在所述異常放射性材料生成信號(hào)；或者(b)如果所述距離小于所述閾值距離，則響應(yīng)于所述目標(biāo)中不存在所述異常放射性材料生成信號(hào)；以及 輸出裝置，用于(a)接受當(dāng)所述異常放射性材料存在于所述目標(biāo)中時(shí)生成的信號(hào)以生成對(duì)所述異常放射性材料的存在的物理響應(yīng)，或者用于(b)接受當(dāng)所述異常放射性材料不存在于所述目標(biāo)中時(shí)生成的信號(hào)以生成對(duì)所述異常放射性材料的不存在的物理響應(yīng)。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，所述檢測(cè)器能夠從天然存在的放射性材料(NORM)以及其他任選源獲得參考伽瑪譜，所述處理器能夠?qū)λ鰠⒖假が斏渚€譜進(jìn)行處理以從預(yù)處理后的參考譜形成所述預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)。
19.如權(quán)利要求17或權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中，所述處理器能夠在所述預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)矩陣上執(zhí)行主成分分析(PCA)以生成用于所述主成分空間的主成分。
20.一種計(jì)算機(jī)程序，包括 用于通過(guò)目標(biāo)伽瑪射線譜準(zhǔn)備目標(biāo)數(shù)據(jù)組的代碼，所述目標(biāo)數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與代表所述目標(biāo)伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍的能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián); 用于對(duì)所述目標(biāo)數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理的代碼； 用于將預(yù)處理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組投射到主成分空間的代碼，所述主成分空間包含被投射到所述主成分空間的預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)； 用于確定所述主成分空間中所投射的預(yù)處理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組與所投射的預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)或多個(gè)集群之間的距離的代碼；以及 用于對(duì)所述距離與預(yù)定的閾值距離進(jìn)行比較以確定是否有異常放射性材料存在于所述目標(biāo)中的代碼。
21.如權(quán)利要求20所述的計(jì)算機(jī)程序，還包括 用于通過(guò)多個(gè)參考伽瑪射線譜準(zhǔn)備參考數(shù)據(jù)組的代碼，每個(gè)參考數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與代表所述參考伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍的能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)；以及 用于對(duì)每個(gè)參考數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理以獲得所述預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的代碼。
22.如權(quán)利要求20或權(quán)利要求21所述的計(jì)算機(jī)程序，還包括用于在所述預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)矩陣上執(zhí)行主成分分析(PCA)以生成用于所述主成分空間的主成分的代碼。
23.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，具有記錄于其上的計(jì)算機(jī)程序，所述程序能夠由計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行以使所述計(jì)算機(jī)確定在檢測(cè)區(qū)域的目標(biāo)中是否存在異常放射性材料，所述程序包括 用于通過(guò)目標(biāo)伽瑪射線譜準(zhǔn)備目標(biāo)數(shù)據(jù)組的代碼，所述目標(biāo)數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與代表所述目標(biāo)伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍的能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián); 用于對(duì)所述目標(biāo)數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理的代碼； 用于將預(yù)處理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組投射到主成分空間的代碼，所述主成分空間包含被投射到所述主成分空間的預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)； 用于確定所述主成分空間中所投射的所述預(yù)處理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組與所投射的預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)或多個(gè)集群之間的距離的代碼；以及 用于對(duì)所述距離與預(yù)定的閾值距離進(jìn)行比較以確定是否有異常放射性材料存在于所述目標(biāo)中的代碼。
24.如權(quán)利要求23所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述程序還包括 用于通過(guò)多個(gè)參考伽瑪射線譜準(zhǔn)備參考數(shù)據(jù)組的代碼，每個(gè)參考數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與代表所述參考伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍的能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)；以及 用于對(duì)每個(gè)參考數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理以獲得所述預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的代碼。
25.如權(quán)利要求23或權(quán)利要求24所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述程序還包括用于在所述預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)矩陣上執(zhí)行主成分分析(PCA)以生成用于所述主成分空間的主成分的代碼。
26.—種在確定檢測(cè)區(qū)域的目標(biāo)中是否存在異常放射性材料中使用的計(jì)算機(jī)程序元件，所述元件包括計(jì)算機(jī)代碼組件以使計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序以便 通過(guò)目標(biāo)伽瑪射線譜準(zhǔn)備目標(biāo)數(shù)據(jù)組，所述目標(biāo)數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與代表所述目標(biāo)伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍的能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)； 對(duì)所述目標(biāo)數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理； 將預(yù)處理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組投射到主成分空間，所述主成分空間包含被投射到所述主成分空間的預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)； 確定所述主成分空間中投所射的預(yù)處理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組與所投射的預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)或多個(gè)集群之間的距離；以及 對(duì)所述距離與預(yù)定的閾值距離進(jìn)行比較，以確定是否有異常放射性材料存在于所述目標(biāo)中。
27.如權(quán)利要求26所述的計(jì)算機(jī)程序元件，還包括計(jì)算機(jī)代碼組件以使計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序以便 通過(guò)多個(gè)參考伽瑪射線譜準(zhǔn)備參考數(shù)據(jù)組，每個(gè)參考數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與代表所述參考伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍的能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)；以及 對(duì)每個(gè)參考數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理以獲得所述預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)。
28.如權(quán)利要求27或權(quán)利要求27所述的計(jì)算機(jī)程序元件，還包括計(jì)算機(jī)代碼組件以使計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序以便在所述預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)矩陣上執(zhí)行主成分分析(PCA)以生成用于所述主成分空間的主成分。
29.一種確定檢測(cè)區(qū)域的目標(biāo)中是否存在異常放射性材料的方法，所述方法為基本如之前參照實(shí)施例和/或附圖描述的方法中的至少一種。
30.一種用于確定檢測(cè)區(qū)域的目標(biāo)中是否存在異常放射性材料的設(shè)備，所述設(shè)備為基本如之前參照實(shí)施例和/或附圖描述的設(shè)備中的至少一種。
31.使用根據(jù)權(quán)利要求15、16或24中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備來(lái)確定檢測(cè)區(qū)域的目標(biāo)中是否存在異常放射性材料。
32.一種用于阻止攜帶異常放射性材料的目標(biāo)通過(guò)的方法，包括 執(zhí)行如權(quán)利要求I所述的方法；以及 如果響應(yīng)于所述目標(biāo)中存在所述異常放射性材料而生成信號(hào)，則將屏障致動(dòng)以阻止所述目標(biāo)通過(guò)；或者 如果響應(yīng)于所述目標(biāo)中不存在所述異常放射性材料而生成信號(hào)，則將屏障致動(dòng)以允許所述目標(biāo)通過(guò)。
全文摘要
本文描述了一種確定檢測(cè)區(qū)域的目標(biāo)中是否存在異常放射性材料的方法。在該方法中，從目標(biāo)獲得目標(biāo)伽瑪射線譜，并且通過(guò)目標(biāo)伽瑪射線譜準(zhǔn)備目標(biāo)數(shù)據(jù)組。該數(shù)據(jù)組包括多個(gè)強(qiáng)度值，每個(gè)強(qiáng)度值與能量倉(cāng)相關(guān)聯(lián)，能量倉(cāng)代表目標(biāo)伽瑪射線譜中的伽瑪射線能量或伽瑪射線能量范圍。然后對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理并將預(yù)處理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組投射到主成分空間中，該主成分空間包含被投射到主成分空間的預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)。然后在主成分空間中確定所投射的預(yù)處理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)組與所投射的預(yù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)或多個(gè)集群之間的距離，并且將該距離與預(yù)定的閾值距離進(jìn)行比較，以確定是否有異常放射性材料存在于目標(biāo)中。
文檔編號(hào)G01N23/00GK102713676SQ201080056877
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月11日
發(fā)明者大衛(wèi)·鮑德曼, 馬克·瑞恩哈德 申請(qǐng)人:澳大利亞核能科技組織