一台便携式伽玛相机的数据采集系统设计

宋 健 漆玉金 赵翠兰

1（中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800）

2（中国科学院研究生院 北京 100049）

高分辨的伽玛相机在疾病诊断、药物研发、放射性环境与安全监测等方面有广泛应用，它可用于二维平面显像[1]，也是构建单光子发射计算机断层(SPECT)和正电子发射断层(PET)成像系统的核心部件[2]。近年来，由于在肿瘤手术或放疗的影像导航及放射性安全成像检测等方面的应用需求，对开发便携式成像设备倍受关注。

为实现高分辨伽玛相机的小型模块化，成像探测器技术包括其信号读出电子学及数据采集都要进行较大的改进。传统伽玛相机的数据采集系统基于NIM电子学和CAMAC/VME或PCI等接口，成像系统的体积较大、不灵活、移动性较差，不适合便携移动。数字信号处理(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)技术的飞速发展，给高速小型化数据采集系统提供了更新更好的研发平台。DSP或FPGA技术具有高速、便携、高性能和低功耗的优点，更适合研究需求。国外很多高性能数据采集系统都是基于这两个平台进行开发的。

我们致力于研究新型的高分辨小型伽玛相机模块技术，已开发出基于局域重心法[3,4]定位的前端简化位置读出电路[5,6]模块及匹配的采集触发电路[7]模块，具备了开发便携移动式高分辨成像设备的技术基础。本文介绍一套高性能的数据采集系统，用于便携移动式高分辨伽玛相机成像，要求实现对伽玛相机图像数据的实时采集、处理、显示和存储等功能。

1 伽玛相机系统

该伽玛相机系统(图1)主要由阵列探测器、触发电路、数据采集模块和PC控制平台组成。……