[发明专利]一种激光散斑-光声联合成像装置及其实现方法

权利要求书

1.一种激光散斑-光声联合成像装置，其特征在于，包括激光散斑成像系统、光声成像系统以及图像重建系统，所述激光散斑成像系统的输出端连接所述图像重建系统的输入端，所述光声成像系统的输出端连接所述图像重建系统的输入端，所述激光散斑成像系统包括散斑激发模块以及散斑接收模块，所述光声成像模块包括光声激发模块以及光声信号采集模块；

其中，所述散斑激发模块，用于发射激光；

所述散斑接收模块，用于接收由激光激发产生的激光散斑成像；

所述光声激发模块，用于发射脉冲激光；

所述光声信号采集模块，用于采集由脉冲激光激发产生的光声信号；

所述图像重建系统，用于处理所述激光散斑成像以及所述光声信号，确定重建图像；

所述散斑激发模块以及所述光声激发模块包括二向色镜，所述二向色镜用于对散斑激光以及脉冲激光进行共线扫描；

所述光声采集模块包括超声换能器，所述超声换能器用于正向同位接收所述光声信号。

2.根据权利要求1所述的一种激光散斑-光声联合成像装置，其特征在于，所述散斑激发模块包括激光器、第一光束整形模组、二向色镜以及扩束镜；

其中，所述激光器包括但不限于He-Ne激光器，用于发射激光至所述第一光束整形模组；

所述第一光束整形模组，用于对所述激光进行整形处理，并发送至所述二向色镜；

所述二向色镜，用于将所述激光透射至所述扩束镜；

所述扩束镜，用于对所述激光进行扩束处理，并发送至生物组织。

3.根据权利要求1所述的一种激光散斑-光声联合成像装置，其特征在于，所述散斑接收模块包括滤光片以及相机；

其中，所述滤光片，用于对散射光进行杂散光过滤，所述散射光由激光照射产生得到；

所述相机包括但不限于CMOS相机或CCD相机，用于接收经过所述滤光片过滤后的散射光。

4.根据权利要求1所述的一种激光散斑-光声联合成像装置，其特征在于，所述光声激发模块包括脉冲激光器、分束棱镜、光电二极管、第二光束整形模组、二向色镜以及扩束镜；

其中，所述脉冲激光器，用于发射激光至所述分束棱镜；

所述分束棱镜，用于将所述激光分束为第一分束激光并发送至所述光电二极管，将所述激光分束为第二分束激光并发送至所述第二光束整形模组；

所述光电二极管，用于接收所述第一激光分束；

所述第二光束整形模组，用于对所述第二分束激光进行整形处理，并发送至所述二向色镜；

所述二向色镜，用于反射所述第二分束激光至所述扩束镜；

所述扩束镜，用于对所述第二分束激光进行扩束处理，并发送至生物组织。

5.根据权利要求1所述的一种激光散斑-光声联合成像装置，其特征在于，所述光声信号采集模块包括超声换能器、放大器以及采集设备；

其中，所述超声换能器，用于接收所述光声信号，并将所述光声信号发送至所述放大器；

所述放大器，用于对所述光声信号进行放大处理，并发送至所述采集设备；

所述采集设备，用于采集所述光声信号。

6.根据权利要求1所述的一种激光散斑-光声联合成像装置，其特征在于，所述激光散斑成像系统以及所述光声成像系统能够同时发射激光。

7.根据权利要求2所述的一种激光散斑-光声联合成像装置，其特征在于，所述第一光束整形模组包括第一透镜以及第二透镜，所述第一透镜与所述第二透镜之间设有能容纳激光通过的小孔。

8.根据权利要求4所述的一种激光散斑-光声联合成像装置，其特征在于，所述第二光束整形模组包括第三透镜以及第四透镜，所述第三透镜与所述第四透镜之间设有能容纳激光通过的小孔。

9.根据权利要求5所述的一种激光散斑-光声联合成像装置，其特征在于，所述超声换能器为中空环形超声换能器。

10.一种激光散斑-光声联合成像装置实现方法，其特征在于，包括：

通过激光器发射激光至光束整形模组；

通过所述光束整形模组对所述激光进行激光整形，并将所述激光发送至二向色镜；

所述激光透过所述二向色镜以及扩束镜照射至生物组织，产生散射光；

通过滤光片对所述散射光进行过滤处理；

通过相机接收经过过滤处理的散射光，完成激光散斑成像的接收；

通过脉冲激光器发射脉冲激光至分束棱镜；

通过所述分束棱镜对所述脉冲激光进行分束，确定第一分束激光以及第二分束激光；

通过所述分束棱镜将所述第一分束脉冲激光发送至光电二极管，其中，所述光电二极管用于对采集设备的触发控制；

通过所述分束棱镜将所述第二分束脉冲激光发送至光束整形模组；

通过所述光束整形模组将所述第二分束脉冲激光进行激光整形处理，并发送至二向色镜；

所述二向色镜反射所述第二分束脉冲激光至扩束镜；

所述扩束镜对所述第二分束脉冲激光进行扩束处理，并照射至所述生物组织，产生光声信号；

通过中空超声换能器接收所述光声信号，并发送至放大器；

通过所述放大器对所述光声信号进行放大处理，并发送至采集设备，完成光声信号的采集；

通过所述采集设备对所述光声信号进行模数转换处理，并发送至图像重建系统；

通过所述图像重建系统对所述激光散斑成像以及光声信号进行处理，确定重建图像。