一种智能终端核辐射检测分析方法及系统与流程

专利检索2025-06-03  6


本发明涉及辐射检测,特别是一种智能终端核辐射检测分析方法及系统。


背景技术:

1、核辐射是一种可能对人类健康造成危害的物质,因此,对核辐射的及时检测和分析显得尤为重要。传统的核辐射检测方法通常需要专业的仪器和人员进行操作,耗时耗力且成本较高。随着数据分析技术的发展,基于数据分析的智能终端核辐射检测分析方法逐渐受到关注。利用智能终端设备搭载传感器对周围环境中的核辐射进行实时监测,并通过数据分析技术对监测到的数据进行处理和分析。通过建立合适的数据模型和算法,智能终端可以实现对核辐射的快速、准确的识别和分析,生成相应的检测报告,从而帮助用户及时采取相应的措施保护自身安全。相比传统的检测方法,基于数据分析的智能终端核辐射检测分析方法具有成本低、实时性强、准确度高等优势,有望成为未来核辐射监测领域的重要发展方向。


技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足,提供了一种智能终端核辐射检测分析方法及系统。

2、为达到上述目的本发明采用的技术方案为:

3、本发明第一方面公开了一种智能终端核辐射检测分析方法,包括以下步骤:

4、获取核辐射风险区域的地理三维模型图以及智能终端的检测工作范围,根据所述地理三维模型图与检测工作范围,结合遗传算法迭代得到核辐射风险区域的若干个预设检测点;

5、构建若干个存储空间,利用智能终端设备对各预设检测点的核辐射数据进行采集,并将在各预设检测点采集到的核辐射数据分别发送至对应的存储空间内进行存储;其中,所述核辐射数据包括辐射类型、辐射强度、辐射能谱以及辐射剂量率;

6、根据孤立森林算法对各个存储空间内的核辐射数据进行数据清洗处理,得到清洗后的核辐射数据;并将各个存储空间内清洗后的核辐射数据进行汇集,得到一个核辐射数据总集;

7、基于层次聚类与质心评估的方法将所述核辐射数据总集中的核辐射数据进行分类处理,得到若干个最终核辐射数据子集;其中,各个最终核辐射数据子集中的核辐射数据分别为所采集到的辐射类型、辐射强度、辐射能谱以及辐射剂量率;

8、根据各个最终核辐射数据子集生成核辐射风险区域的各核辐射数据图,并将核辐射风险区域的各核辐射数据图发生至预设平台上显示;其中,所述核辐射数据图包括实时辐射强度分布图、实时辐射能谱图、实时辐射类型图以及实时辐射剂量率图。

9、进一步地,本发明的一个较佳实施例中,获取核辐射风险区域的地理三维模型图以及智能终端的检测工作范围,根据所述地理三维模型图与检测工作范围,结合遗传算法迭代得到核辐射风险区域的若干个预设检测点,具体为:

10、收集目标区域中所有的辐射事件记录,所述辐射事件记录包括辐射水平、辐射类型、时间和地点,并根据所述辐射事件记录确定出目标区域中的核辐射源;

11、获取所述核辐射源的地理位置坐标信息,并将所述地理位置坐标信息标记中心点,将该中心点的预设半径范围区域标记为核辐射风险区域;基于遥感技术获取所述核辐射风险区域的遥感图像信息,根据所述遥感图像信息构建核辐射风险区域的地理三维模型图;

12、获取智能终端的检测工作范围,根据智能终端的检测工作范围定义适应度函数;在所述地理三维模型图中随机生成一个初始种群,所述初始种群中包含若干个体,且每个个体代表一个可能的检测点;

13、根据所述适应度函数计算初始种群中每个个体的适应度;将适应度大于预设阈值的个体保留,将适应度不大于预设阈值的个体剔除;对剩余个体进行交叉和变异操作,得到交叉和变异后的个体;

14、根据交叉和变异后的个体组成一个新的种群,并计算该新的种群中每个个体的适应度;若该新的种群中每个个体的适应度均大于预设阈值,则将获取该新的种群中每个个体在所述地理三维模型图中的位置坐标,并将所述位置坐标所对应的位置节点标记为预设检测点;

15、若该新的种群中存在一个或多个个体的适应度不大于预设阈值的情况,则继续将适应度不大于预设阈值的个体筛除,然后将剩余个体进行交叉和变异操作,并重新评估再次交叉和变异后的个体的适应度情况,直至新的种群中每个个体的适应度均大于预设阈值。

16、进一步地,本发明的一个较佳实施例中,根据孤立森林算法对各个存储空间内的核辐射数据进行数据清洗处理,得到清洗后的核辐射数据,具体为:

17、随机访问一个存储空间内的核辐射数据,根据所述存储空间内的核辐射数据生成若干个节点,对于每个节点,随机选择一个特征,并在该特征的值域内随机选择一个切分值;

18、根据所述切分值将核辐射数据切分为两部分,得到两个子节点,并获取各个子节点中核辐射数据的数量;判断各个子节点中核辐射数据的数量是否小于预设数值;

19、若小于,则停止切分,生成一个孤立森林;若不小于,则继续切分,直至各个子节点中核辐射数据的数量小于预设数值,则生成一个孤立森林;

20、对于每个核辐射数据,在孤立森林中的每棵树上计算其孤立路径长度,得到每个核辐射数据的孤立路径长度;其中,孤立路径长度是从根节点到叶节点的边数;

21、将每个核辐射数据的孤立路径长度与预设路径长度进行比较;若某个核辐射数据的孤立路径长度不大于预设路径长度,则将核辐射数据标记为离群数据,并将该离群数据筛除,得到清洗后的核辐射数据;

22、继续访问未访问过的存储空间内的核辐射数据,重复上述步骤,以对各个存储空间内的核辐射数据进行数据清洗处理,得到清洗后的核辐射数据。

23、进一步地,本发明的一个较佳实施例中,基于层次聚类与质心评估的方法将所述核辐射数据总集中的核辐射数据进行分类处理,得到若干个最终核辐射数据子集,具体为:

24、将所述核辐射数据总集中的各核辐射数据均视为一个一类簇,计算各个一类簇之间的马氏距离,并将马氏距离最近的两个一类簇进行合并,得到若干个二类簇;

25、继续计算各个二类簇之间的马氏距离,同样将马氏距离最近的两个二类簇进行合并,得到若干个三类簇;

26、重复上述步骤,以将各核辐射数据进行迭代聚类,得到若干个n类簇;直至n类簇的数量小于预设数量后,分别提取若干个n类簇内所对应的核辐射数据,得到若干个初始核辐射数据子集;

27、计算各个初始核辐射数据子集中核辐射数据的均值,并将所计算得到的均值作为相应初始核辐射数据子集的质心,得到各个初始核辐射数据子集的质心;

28、分别计算各个初始核辐射数据子集内各核辐射数据到质心之间的欧氏距离,若某一个核辐射数据到质心之间的欧氏距离大于预设欧氏距离,则将该核辐射数据标记为聚类错误数据,并该聚类错误数据在相应的初始核辐射数据子集中筛除;

29、将所述聚类错误数据模拟分配至其余初始核辐射数据子集中,并计算该聚类错误数据与其余初始核辐射数据子集中质心之间的欧氏距离;若该聚类错误数据与其余初始核辐射数据子集中质心之间的欧氏距离均大于预设欧氏距离,则将该聚类错误数据彻底删除;

30、若该聚类错误数据与某一个初始核辐射数据子集中质心之间的欧氏距离不大于预设欧氏距离,则将该聚类错误数据保留在该初始核辐射数据子集中,并在该聚类错误数据在其余初始核辐射数据子集中删除;

31、更新所有初始核辐射数据子集的核辐射数据,得到若干个最终核辐射数据子集。

32、进一步地,本发明的一个较佳实施例中,还包括以下步骤:

33、获取核辐射风险区域在受到核污染前的辐射强度数据,根据核辐射风险区域在受到核污染前的辐射强度数据制定标准辐射强度分布图;

34、将所述标准辐射强度分布图与实时辐射强度分布图转化为灰度图像,得到灰度化后的标准辐射强度分布图与实时辐射强度分布图;

35、对于灰度化后的标准辐射强度分布图,分别遍历图像中的每个像素,对于每个像素,找到其在预设距离和预设角度内的相邻像素,统计每个像素与相邻像素的共生对,并根据每个像素与相邻像素的共生对生成第一灰度共生矩阵;

36、对于灰度化后的实时辐射强度分布图,分别遍历图像中的每个像素,对于每个像素,找到其在预设距离和预设角度内的相邻像素,统计每个像素与相邻像素的共生对,并根据每个像素与相邻像素的共生对生成第二灰度共生矩阵;

37、基于余弦相似度算法计算所述第一灰度共生矩阵与第二灰度共生矩阵中相同矩阵位置上元素之间的余弦相似度;并将所述第一灰度共生矩阵与第二灰度共生矩阵中相同矩阵位置上元素之间的余弦相似度与预设余弦相似度进行比较;

38、若某一矩阵位置上元素之间的余弦相似度不大于预设余弦相似度,则将所述实时辐射强度分布图中相应位置节点标记为需进行修复位置节点,并该需进行修复位置节点发送至预设平台上显示。

39、进一步地,本发明的一个较佳实施例中,还包括以下步骤:

40、在所述实时辐射强度分布图、实时辐射能谱图、实时辐射类型图以及实时辐射剂量率图中获取所述需进行修复位置节点的辐射强度、辐射能谱、辐射类型以及辐射剂量率,得到需进行修复位置节点的辐射特征数据;

41、以及获取需进行修复位置节点中土壤的土壤理化性质,所述土壤理化性质包括土壤类型、质地、有机质含量、ph值、水分含量、密度以及孔隙度;

42、基于所述需进行修复位置节点的辐射特征数据与土壤理化性质生成关联性文本,基于所述关联性文本并结合灰色关联分析法对共享数据库中各历史修复方案进行关联分析,得到若干个关联度;

43、在共享数据库获取与最大关联度对应的历史修复方案,并将与最大关联度对应的历史修复方案作为修复该需进行修复位置节点的推荐修复方案,并该需进行修复位置节点的推荐修复方案发送至预设平台上显示。

44、本发明第二方面公开了一种智能终端核辐射检测分析系统,所述智能终端核辐射检测分析系统包括存储器与处理器,所述存储器中存储有智能终端核辐射检测分析方法程序,当所述智能终端核辐射检测分析方法程序被所述处理器执行时,实现如下步骤:

45、获取核辐射风险区域的地理三维模型图以及智能终端的检测工作范围,根据所述地理三维模型图与检测工作范围,结合遗传算法迭代得到核辐射风险区域的若干个预设检测点;

46、构建若干个存储空间,利用智能终端设备对各预设检测点的核辐射数据进行采集,并将在各预设检测点采集到的核辐射数据分别发送至对应的存储空间内进行存储;其中,所述核辐射数据包括辐射类型、辐射强度、辐射能谱以及辐射剂量率;

47、根据孤立森林算法对各个存储空间内的核辐射数据进行数据清洗处理,得到清洗后的核辐射数据;并将各个存储空间内清洗后的核辐射数据进行汇集,得到一个核辐射数据总集;

48、基于层次聚类与质心评估的方法将所述核辐射数据总集中的核辐射数据进行分类处理,得到若干个最终核辐射数据子集;其中,各个最终核辐射数据子集中的核辐射数据分别为所采集到的辐射类型、辐射强度、辐射能谱以及辐射剂量率;

49、根据各个最终核辐射数据子集生成核辐射风险区域的各核辐射数据图,并将核辐射风险区域的各核辐射数据图发生至预设平台上显示;其中,所述核辐射数据图包括实时辐射强度分布图、实时辐射能谱图、实时辐射类型图以及实时辐射剂量率图。

50、本发明解决了背景技术中存在的技术缺陷,本发明具备以下有益效果:通过对采集到的核辐射数据进行清洗、聚类和异常检测等步骤,可以消除噪声、异常值和不一致的数据,从而提高核辐射检测的准确性和可靠性;通过对核辐射数据进行深入分析,可以识别出高辐射区域,从而采取及时的应对措施,降低辐射风险。


技术特征:

1.一种智能终端核辐射检测分析方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种智能终端核辐射检测分析方法,其特征在于,获取核辐射风险区域的地理三维模型图以及智能终端的检测工作范围,根据所述地理三维模型图与检测工作范围,结合遗传算法迭代得到核辐射风险区域的若干个预设检测点,具体为:

3.根据权利要求1所述的一种智能终端核辐射检测分析方法,其特征在于,根据孤立森林算法对各个存储空间内的核辐射数据进行数据清洗处理,得到清洗后的核辐射数据,具体为:

4.根据权利要求1所述的一种智能终端核辐射检测分析方法,其特征在于,基于层次聚类与质心评估的方法将所述核辐射数据总集中的核辐射数据进行分类处理,得到若干个最终核辐射数据子集,具体为:

5.根据权利要求1所述的一种智能终端核辐射检测分析方法,其特征在于,还包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的一种智能终端核辐射检测分析方法,其特征在于,还包括以下步骤:

7.一种智能终端核辐射检测分析系统,其特征在于,所述智能终端核辐射检测分析系统包括存储器与处理器,所述存储器中存储有智能终端核辐射检测分析方法程序,当所述智能终端核辐射检测分析方法程序被所述处理器执行时,实现如下步骤:


技术总结
本发明涉及辐射检测技术领域,特别是一种智能终端核辐射检测分析方法及系统,利用智能终端设备对各预设检测点的核辐射数据进行采集,并将在各预设检测点采集到的核辐射数据分别发送至对应的存储空间内进行存储;对各个存储空间内的核辐射数据进行数据清洗处理;基于层次聚类与质心评估的方法将所述核辐射数据总集中的核辐射数据进行分类处理,得到若干个最终核辐射数据子集;根据各个最终核辐射数据子集生成核辐射风险区域的各核辐射数据图,并将核辐射风险区域的各核辐射数据图发生至预设平台上显示。通过本方法能够有效提高核辐射检测的准确性和可靠性,可以识别出高辐射区域,从而采取及时的应对措施,降低辐射风险。

技术研发人员:印海林,雷玉霞,刘小章
受保护的技术使用者:深圳市遨游通讯设备有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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