一種矽光電倍增器的時間標記方法及其微元陣列編碼系統與流程
2023-08-13 11:58:56
本發明涉及高能物理與粒子物理應用、核醫學裝備和生物醫學診療領域，尤其涉及一種矽光電倍增器的時間標記及其微元陣列編碼系統。
背景技術：
矽光電倍增器是一種多個工作在計數模式下的雪崩二極體組成的陣列。該器件中組成陣列的微元（Mirco-Cell）是雪崩二極體，能夠快速地響應作用光子。由於作用光子的數目在絕大多數應用中都大於1，因而有必要將雪崩二極體做成陣列，以響應不同數目的光子。在一個較短的時間周期內，響應光子的微元數目與射入光子的期望具有單調的對應關係。根據這種對應關係，測量微元數目能夠間接地反映射入光子束的流強。
現有的矽光電倍增器在閃爍光探測、微弱光探測、量子物理和高能物理實驗中的應用中，需要標記光子束的開始時間和一段時間內的激活微元數目。現有的時間標記技術和微元編碼通常採用模擬電流加和/電信號處理的兩步方法。其中，模擬電流加和是指對每一個微元的模擬電信號進行加和，電信號處理是指對這個總的模擬電流（或者某個電阻器件上的電壓）信號進行信號處理，獲得其開始時間和激活微元數目。已有的電信號處理方法包括：
前沿甄別（Leading Edge Discrimination，以下簡稱 LED）方法是最簡單也最常用的SiPM電信號處理方法，可以大量地集成在模擬晶片中用作閃爍探測器系統中的讀出電路，其定義為：閃爍脈衝的上升沿穿過甄別閾值的時間點。前沿甄別對不同幅值的脈衝獲得的翻轉時間偏移期望是不同的。這表現在幅值大的脈衝先越過甄別閾值，而幅值小的脈衝後越過甄別閾值。或者解釋為：固定閾值除以脈衝的不同幅值得到的相對閾值是不同的。相對閾值小的情形，翻轉時間提前到來；相對閾值大的情形，翻轉時間推遲到來。
為了解決前沿甄別的缺陷，研究者利用延遲線開發了恆比甄別 (Constant Fraction Discrimination，以下簡稱 CFD) 方法。在該方法中，閃爍脈衝被分成兩路，分別送入延遲單元和衰減單元後再一同輸入比較器。或者一路延遲並放大送入比較器，另一路直接送入比較器。比較器輸出的過零點被標定為閃爍脈衝的到達時間。恆比甄別方法在理論上消除了閃爍脈衝不同幅值帶給時間標記的誤差。其原理可以解釋為用一個和脈衝高度相關的閾值獲得前沿的翻轉時間，或者解釋為用一個雙極型的濾波器把脈衝成型為雙極型的信號再獲得過零翻轉時間。然而，由於性能較好的恆比甄別器需要高帶寬的延遲線，採用恆比甄別的 PET 系統具有高昂的成本。此外，恆比甄別的性能十分依賴於給定的參數，在通道數較多的情況下恆比甄別的參數調節會大大增加開發的難度。
前沿甄別和恆比甄別都存在模擬和數字的版本。當閃爍脈衝被數位化後，許多複雜但精確地時間估計方法逐漸在現有的系統中應用開來。
謝慶國在2005年採用上升沿擬合法獲取了與恆比甄別相類似的時間解析度，而由於該方法能夠以較低的成本實現閃爍脈衝的數位化，在學術界產生了較大的影響。其方法的實質是用若干個過閾值點擬合一條直線，然後將該直線的截距作為閃爍脈衝的到達時間。
多閾值平均法是在謝慶國方法基礎上發展起來的一種更加簡明的方法，其實現步驟是把謝慶國方法中的擬合/截距精簡為多閾值點的平均值，這種方法的計算量小，且沒有斜率項的時間標記方法對於噪聲更加穩定。
能量歸一化甄別法是在前沿甄別時，添加能量歸一化操作。由於該方法已經修正了前沿甄別法的時間遊走誤差，因而比前沿甄別法的精確度更高。然而，這種方法要求閃爍脈衝的數位化器具有較高的採樣率，因而在實際系統的應用中受到了限制。
由於以上方法通常在微元電流加和之後進行光子流信號的處理，信息受到了極大的減損，時間解析度上略顯不足、靈活度低或者需要較高的計算量，有必要提出一種時間解析度好、計算量小、結構更加靈活的矽光電倍增器的時間標記及其微元陣列編碼系統。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明的目的在於提供一種矽光電倍增器的時間標記方法及該標記時間所在窗內的微元陣列編碼系統，該時間標記方法和編碼系統能在時間空間解析度較好、計算量小、可重複性好、系統的適應性強、不依賴於光束特性並且可以學習光束數據中的固有特性。
為實現上述目的，本發明提供一種矽光電倍增器的時間標記方法，包括以下步驟：
S1：從時鐘輸入端獲取雙時鐘源信號，其中一個時鐘（時鐘源A）頻率為1～100 MHz，另一個（時鐘源B）為100～500MHz，分別用於驅動激活微元標記陣列和N個時間數字轉換器（假設總共有S個微元，每M個微元組成一個共時間測量域，則N=S/M）；
S2：根據微元的鄰接關係，對每一個微元建立共時間測量域的時間測量電路，屬於同一個共時間測量域的微元，將微元的快速信號端輸出給延遲鏈；
S3：為每一個微元建立激活微元標記陣列RA，在（時鐘源A）每個時鐘周期內，記錄被光子激發的微元分布；
S4：為所有的時間數字轉換器建立時間佔用狀態陣列RB，在（時鐘源B）每個時鐘周期內，記錄被光子激發的時間分布；
S5：每一個微元都由失效標記進行工作控制，將處於壞死或者性能較差的微元進行屏蔽；
S6：為每一個微元建立陣列RA和RB的可配置微元編碼數字單元，該可配置微元工作在壓縮模式或者非壓縮模式下；
S7：通過在壓縮模式下已經配置的微元編碼數字單元，傳輸壓縮後的數位化樣本；
S8：根據壓縮後的數位化樣本和已知的微元編碼配置參數，還原激活微元的時空聯合分布。
所述步驟S1包括下列子步驟：
S1.1，當系統偵測到雙路時鐘輸入時，其中的一路時鐘將由時鐘管理單元，移相至對齊另一路時鐘；
S1.2，當系統僅有一路時鐘輸入，偵測到的另一路時鐘接口沒有時鐘信號或者信號微弱時，由僅有的一路信號進行分頻，產生另一路信號。
所述步驟S2包括下列子步驟：
S2.1，根據系統中存在的總微元數目S和可容納的總時間數字轉換器數目N，劃分微元共時間測量域；
S2.2，將屬於同一個共時間測量域的微元的快速信號同時輸入到一個共地的延遲鏈上，每一級延遲鏈由一級觸發器扇出；
S2.3，觸發器的驅動時鐘由時鐘源B提供，每一個時鐘周期讀取一次延遲鏈的時間測量信息。
所述步驟S3包括下列子步驟：
S3.1，微元的慢輸出口通過比較電路進行斬波處理，保證其正性輸出不超越量程；
S3.2，根據S3.1中的斬波信號，將斬波信號輸出給斯密特觸發器，調節輸出信號的脈衝寬度，使其等於S1中時鐘源A的周期；
S3.3，微元在時鐘源A的單個周期內是否被激活由激活微元標記陣列RA記錄，激活矩陣的刷新頻率由S1中提到的時鐘源A的頻率所確定，根據S3.2中的調節寬度的觸發器脈衝，標記響應位置是否被激活。
所述步驟S4包括下列子步驟：
S4.1，S2.3中的觸發器後再連接一級防亞穩態觸發器;
S4.2，根據S4.1中的防亞穩態觸發器的輸出情況，S4.1中的防亞穩態觸發器輸出給時間佔用狀態陣列RB，記錄每一條延遲鏈的測量結果；
S4.3，根據S4.2中的延遲鏈測量結果，採用稀疏性表示方法對原始的延遲鏈測量結果予以壓縮。
所述步驟S5包括下列子步驟：
S5.1，微元失效標記控制關閉時，在避光和強光的環境下，測試每一個微元的電流，其中索引標記j的避光電流和強光電流分別為Ijd和Ijs；
S5.2，根據S5.1中的避光電流和強光電流的比值Ijd/Ijs，定義失效標記矩陣，當Ijd/Ijs大於失效閾值時，認為該微元處於失效或者低性能狀態；
S5.3，配置為失效或者低性能的微元直接以50歐姆電阻連地，不參與後續的電子信號處理。
所述步驟S6包括下列子步驟：
S6.1，編碼控制關閉時，直接對探測器的每個微元進行無編碼輸出，獲得每一個微元的時空擊中概率比；
S6.2，根據S6.1中的微元時空擊中概率比，定義編碼的優化目標，在編碼的帶權誤差最小，獲得編碼矩陣；
S6.3，獲得編碼矩陣後，根據S6.2中的編碼矩陣，對探測器的每個微元進行編碼輸出，使待傳輸的數據量縮小。
所述步驟S8包括下列子步驟：
S8.1，根據S6.2中的編碼矩陣，通過矩陣反演獲得解編碼矩陣，解編碼矩陣將由計算機傳輸獲得的矩陣進行解編碼，獲得每一個微元的擊中時間和空間信息。
S8.2，根據S8.1中的微元數據，建立最大後驗概率的光速到達時間統計模型，計算出該矽光電倍增器的光速到達時間。
優選地，在上述的矽光電倍增器的時間標記方法中，所述的光束到達時間為光束開始的時間或者光束開始的時間延遲一個恆定的常數，該常數適用於整個系統的所有矽光電倍增器。
優選地，在上述的矽光電倍增器的時間標記方法中，所述的矽光電倍增器的快輸出口是指由淬滅電阻直接高頻耦合的快速信號端，其脈衝寬度小於時鐘源B的單個周期。
優選地，在上述的矽光電倍增器的時間標記方法中，所述的矽光電倍增器的慢輸出口是指由淬滅電阻信號隔直放大放慢的較慢信號端，其脈衝寬度小於斯密特觸發器的延遲。
優選地，在上述的矽光電倍增器的時間標記方法中，所述的矽光電倍增器的失效閾值是指微元有效和無效的一個界限值，該值嚴格小於1。
一種矽光電倍增器的微元陣列編碼系統，其特徵在於包括模塊：
失效標記模塊100，用於提出微元陣列中剔除性能較差的微元對整體晶片的影響，得到一個和微元數目相等的失效標記矩陣，包括失效測試模塊110、微元性能模塊120、微元禁用模塊130；
激活微元編碼模塊200，用於壓縮微元矩陣的尺寸，得到一個矩陣列長與微元數目相等，列數滿足傳輸帶寬的矩陣，通過該矩陣壓縮激活微元的位置信息，包括閾值比較模塊210、斯密特觸發器模塊220、激活微元矩陣存儲模塊230和激活微元稀疏編碼模塊240；
延遲鏈編碼模塊300，用於壓縮時間佔用狀態陣列的尺寸，得到一個矩陣列長等於延遲鏈數目和級數的乘積，列數滿足傳輸帶寬的矩陣，通過該矩陣壓縮微元陣列的時間信息，包括防亞穩態觸發器陣列310、時間狀態陣列緩存320和延遲鏈編碼模塊330；
解編碼模塊400，用於對編碼的傳輸數據進行解壓縮，獲得原始微元陣列的時空信息，包括解編碼矩陣生成模塊410、傳輸數據獲得模塊420、微元陣列數據還原模塊430與微元陣列數據存儲模塊440。
失效測試模塊110，隸屬於失效標記模塊100，用於建立測試環境，評估每一個微元在避光和強光下的電流大小，將兩種環境下的電流大小輸出給微元性能模塊120；
微元性能模塊120，隸屬於失效標記模塊100，用於評估每一個微元的工作性能，確定每一個微元是否失效，將該工作性能參數（噪聲信號功率比）傳輸給微元禁用模塊130；
微元禁用模塊130，隸屬於失效標記模塊100，根據微元性能模塊120的工作性能參數，通過設定閾值，獲得每一個微元是否被禁用的標記，再根據標記禁用相應的微元，使性能較差的微元的供電端開路。
閾值比較模塊210，隸屬於激活微元編碼模塊200，對每一個微元的慢輸出口的脈衝信號作閾值處理，用於對微元的輸出信號進行限定幅值，再將限幅信號輸出給斯密特觸發器模塊220；
斯密特觸發器模塊220，隸屬於激活微元編碼模塊200，對每一個微元的慢輸出口的限幅信號作延遲處理，用於匹配限幅信號與時鐘信號，再將斯密特觸發器信號輸出給激活微元矩陣存儲模塊230；
激活微元矩陣存儲模塊230，隸屬於激活微元編碼模塊200，將激活微元矩陣進行快速緩存，以供激活微元稀疏編碼模塊240進行讀取；
激活微元稀疏編碼模塊240，隸屬於激活微元編碼模塊200，對激活微元矩陣存儲模塊230中的微元激活狀態進行稀疏性編碼，編碼後提交給傳輸埠。
防亞穩態觸發器陣列310，隸屬於延遲鏈編碼模塊300，用於防止建立時間不足造成的亞穩態進一步擴散，在進位鏈觸發器之後，續讀一級比較器，再將續讀觸發器的輸出信號輸送到時間狀態陣列緩存320；
時間狀態陣列緩存320，隸屬於延遲鏈編碼模塊300，用於緩存延遲鏈的時間狀態陣列，對延遲鏈編碼模塊進行建立時間和保持時間匹配，其輸出端接入延遲鏈編碼模塊330；
延遲鏈編碼模塊330，隸屬於延遲鏈編碼模塊300，對時間狀態陣列緩存320中的延遲鏈時間狀態進行稀疏性編碼，編碼後提交給傳輸埠。
解編碼矩陣生成模塊410，隸屬於解編碼模塊400，在上位機上對編碼矩陣進行預先反演，獲得解碼矩陣並讀入到內存中，用於對數據進行解碼；
傳輸數據獲得模塊420，隸屬於解編碼模塊400，把傳輸的延遲鏈時間狀態矩陣和激活微元陣列數據從接口處讀入內存當中，再將數據地址輸出給微元陣列數據還原模塊；
微元陣列數據還原模塊430，隸屬於解編碼模塊400，對內存中的微元陣列數據進行還原處理，再將陣列數據輸送給微元陣列數據存儲模塊440；
微元陣列數據存儲模塊440，隸屬於解編碼模塊400，用於將微元的時空數據進行存儲。
從上述技術方案可以看出，通過採用本發明的時間標記方法和微元陣列編碼系統，能在較低計算量下獲取時間標記及其參數。由於該方法不需要事先對探測器的輸出脈衝進行建模，因此具有更佳的普適性和實用性。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
（1）更好的時間解析度；
（2）較少的計算量；
（3）對探測器本性的適應性且附帶自動學習功能；
（4）對數據量敏感性的可監測性和可度量性。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的有關本發明的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明矽光電倍增器的時間標記方法的流程圖；
圖2為本發明矽光電倍增器的微元陣列編碼系統的流程圖。
具體實施方式
本發明公開了一種矽光電倍增器的時間標記方法及其微元陣列編碼系統，該方法能有效地提高符合時間解析度，降低了時間標記方法的計算量，並對探測器有廣泛的適應性。
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行詳細地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
如圖1所示，本發明公開的矽光電倍增器的時間標記方法，通過以多維的光子脈衝自身屬性，採用微元的原始時空數據，再利用最優化過程獲得的編碼參數和函數形式作為時間標記，具體的方法步驟為：
S1：從時鐘輸入端獲取雙時鐘源信號，其中一個時鐘（時鐘源A）頻率為1～100 MHz，另一個（時鐘源B）為100～500MHz，分別用於驅動激活微元標記陣列和N個時間數字轉換器（假設總共有S個微元，每M個微元組成一個共時間測量域，則N=S/M）；
S2：根據微元的鄰接關係，對每一個微元建立共時間測量域的時間測量電路，屬於同一個共時間測量域的微元，將微元的快速信號端輸出給延遲鏈；
S3：為每一個微元建立激活微元標記陣列RA，在（時鐘源A）每個時鐘周期內，記錄被光子激發的微元分布；
S4：為所有的時間數字轉換器建立時間佔用狀態陣列RB，在（時鐘源B）每個時鐘周期內，記錄被光子激發的時間分布；
S5：每一個微元都由失效標記進行工作控制，將處於壞死情況或者性能較差的微元進行屏蔽；
S6：為每一個微元建立陣列RA和RB的可配置微元編碼數字單元，該可配置微元工作在壓縮模式或者非壓縮模式下；
S7：通過在壓縮模式下已經配置的微元編碼數字單元，傳輸壓縮後的數位化樣本；
S8：根據壓縮後的數位化樣本和已知的微元編碼配置參數，還原激活微元的時空聯合分布。以上的矽光電倍增器的時間標記方法中，所述的採用的點源小於探測器連線的十分之一，或者在探測器尺寸小於1釐米時，採用斜交於探測器連線的厚度小於1cm的板源。
以上的矽光電倍增器的時間標記方法中，所述的光束到達時間為光束開始的時間或者光束開始的時間延遲一個恆定的常數，該常數適用於整個系統的所有矽光電倍增器。
以上的矽光電倍增器的時間標記方法中，所述的矽光電倍增器的快輸出口是指由淬滅電阻直接高頻耦合的快速信號端，其脈衝寬度小於時鐘源B的單個周期。
以上的矽光電倍增器的時間標記方法中，所述的矽光電倍增器的慢輸出口是指由淬滅電阻信號隔直放大放慢的較慢信號端，其脈衝寬度小於斯密特觸發器的延遲。
以上的矽光電倍增器的時間標記方法中，所述的矽光電倍增器的失效閾值是指微元有效和無效的一個界限值，該值嚴格小於1。
如圖2所示，本發明公開的一種矽光電倍增器的微元陣列編碼系統，其特徵在於包括模塊：
失效標記模塊100，用於提出微元陣列中剔除性能較差的微元對整體晶片的影響，得到一個和微元數目相等的失效標記矩陣，包括失效測試模塊110、微元性能模塊120、微元禁用模塊130；
激活微元編碼模塊200，用於壓縮微元矩陣的尺寸，得到一個矩陣列長與微元數目相等，列數滿足傳輸帶寬的矩陣，通過該矩陣壓縮激活微元的位置信息，包括閾值比較模塊210、斯密特觸發器模塊220、激活微元矩陣存儲模塊230和激活微元稀疏編碼模塊240；
延遲鏈編碼模塊300，用於壓縮時間佔用狀態陣列的尺寸，得到一個矩陣列長等於延遲鏈數目和級數的乘積，列數滿足傳輸帶寬的矩陣，通過該矩陣壓縮微元陣列的時間信息，包括防亞穩態觸發器陣列310、時間狀態陣列緩存320和延遲鏈編碼模塊330；
解編碼模塊400，用於對編碼的傳輸數據進行解壓縮，獲得原始微元陣列的時空信息，包括解編碼矩陣生成模塊410、傳輸數據獲得模塊420、微元陣列數據還原模塊430與微元陣列數據存儲模塊440。
圖1為本發明矽光電倍增器的時間標記方法的流程圖；圖2為本發明矽光電倍增器的微元陣列編碼系統的流程圖。結合圖1及圖2，通過幾個具體的實施例，對本發明光電倍增器的時間標記方法及其微元陣列編碼系統做進一步描述。本發明提出的光電倍增器的時間標記方法及其微元陣列編碼系統，其涉及到的集合劃分、函數衍生方式及其優先級順序、編碼系統、性能閾值參數需要根據與獲取數據的特點進行調節以達到足夠的統計性能。此處列出所涉及的應用實施例處理數據的參數。
實例1：矽光電倍增器的時間標記方法
此處列出本實施例1處理數據的參數：
步驟S1採用的時鐘源A為50MHz，時鐘源B為200MHz，由兩個時鐘埠輸入，總共有64x64=4096個微元；
步驟S2中S=4096，M=128，N=32，即有32條延遲鏈，128個微元組成一個共時間測量域；
步驟S3中採用的觸發器建立時間為2.1 ns，保持時間1.8 ns；
步驟S4中採用的延遲鏈每一級的時間長度為51 ps；
步驟S5中失效閾值設定為0.4；
步驟S6中配置寄存器有4096組，每組8位；
步驟S7中傳輸數據接口採用千兆乙太網口，峰值速度為92Mbytes/s；
步驟S8中採用極大似然估計為目標函數，獲得微元的時空分布。
實例2：矽光電倍增器的時間標記方法
此處列出本實施例2處理數據的參數：
步驟S1採用的時鐘源A為40MHz，時鐘源B為240MHz，由兩個時鐘埠輸入，總共有64x64=4096個微元；
步驟S2中S=4096，M=256，N=16，即有16條延遲鏈，256個微元組成一個共時間測量域；
步驟S3中採用的觸發器建立時間為3.1 ns，保持時間2.8 ns；
步驟S4中採用的延遲鏈每一級的時間長度為55 ps；
步驟S5中失效閾值設定為0.3；
步驟S6中配置寄存器有4096組，每組16位；
步驟S7中傳輸數據接口採用快速乙太網口，峰值速度為9.0Mbytes/s；
步驟S8中採用極大後驗概率為目標函數，獲得微元的時空分布。
實例3：矽光電倍增器的時間標記方法
此處列出本實施例3處理數據的參數：
步驟S1採用的時鐘源A為10MHz，時鐘源B為100MHz，由兩個時鐘埠輸入，總共有128x64 = 9192個微元；
步驟S2中S=9192，M=128，N=64，即有64條延遲鏈，128個微元組成一個共時間測量域；
步驟S3中採用的觸發器建立時間為2.3 ns，保持時間3.8 ns；
步驟S4中採用的延遲鏈每一級的時間長度為58 ps；
步驟S5中失效閾值設定為0.5；
步驟S6中配置寄存器有4096組，每組64位；
步驟S7中傳輸數據接口採用萬兆乙太網口，峰值速度為1.23Gbytes/s；
步驟S8中採用加權最小二乘為目標函數，獲得微元激活的時空分布。
實例4：矽光電倍增器的微元陣列編碼系統
此處列出本實施例4處理數據的參數：
模塊100中採用的失效閾值設定為0.5；
模塊200中S=4096，M=128，N=32，即有32條延遲鏈，128個微元組成一個共時間測量域；
模塊300中採用的延遲鏈每一級的時間長度為51 ps；
模塊400中採用加權最小二乘為目標函數，重建微元激活的時空分布。
實例5：矽光電倍增器的微元陣列編碼系統
此處列出本實施例5處理數據的參數：
模塊100中採用的失效閾值設定為0.45；
模塊200中S=4096，M=64，N=64，即有64條延遲鏈，64個微元組成一個共時間測量域；
模塊300中採用的延遲鏈每一級的時間長度為52 ps；
模塊400中採用最大似然為目標函數，重建微元激活的時空分布。
實例6：矽光電倍增器的微元陣列編碼系統
此處列出本實施例6處理數據的參數：
模塊100中採用的失效閾值設定為0.35；
模塊200中S=4096，M=4，N=1024，即有1024條延遲鏈，4個微元組成一個共時間測量域；
模塊300中採用的延遲鏈每一級的時間長度為58 ps；
模塊400中採用最大後驗概率為目標函數，重建微元激活的時空分布。
本發明涉及高能物理與粒子物理應用、核醫學裝備和生物醫學診療領域，尤其涉及一種矽光電倍增器的時間標記方法及其微元陣列編碼系統。
通過對比可以看出，採用本發明的時間標記方法和交叉驗證方法，能在較低計算量下獲取時間標記及其參數。由於該方法不需要事先對探測器的輸出脈衝進行建模，因此具有更佳的普適性和實用性。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
（1）更好的時間解析度；
（2）較少的計算量；
（3）對探測器本性的適應性且附帶自動學習功能；
（4）對數據量敏感性的可監測性和可度量性。
對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。