[发明专利]基于有限角度扫描的光声断层成像装置及方法

摘要

本发明涉及光声成像技术领域，公开了一种基于有限角度扫描的快速光声断层成像装置及方法，采用脉冲激光入射到成像样品产生光声信号，通过单元超声探测器在圆弧上有限位置采集光声信号，经信号放大器放大后，输入A/D转换器将声信号转化为电信号，最后传输到示波器完成数字信号采集；将成像样品光声信号输入计算机，计算机将光声信号进行滤波和傅里叶变换处理，根据实验条件提取光声信号频域信息，构建前向投影算子和测量矩阵，计算机基于快速稀疏算法对信号重建成像。本发明具有信号采集时间短，重建速度快，操作方便，适应性和扩展性好等优点。

主权项

一种基于有限角度扫描的快速光声断层成像装置，其特征在于，该光声断层成像装置包括：脉冲激光器(1)；由反射镜(2‑1)、镜筒(2‑2)、凹面镜(2‑3)和毛玻璃(2‑4)构成的光路处理装置(2)；由超声探测器(3‑1)、超声放大器(3‑2)和A/D转换器(3‑3)构成的信号采集装置(3)；数字示波器(4)；计算机(5)；由电机控制器(6‑1)、平移台(6‑2)和旋转台(6‑3)构成的三维平移旋转台(6)；样品池(7)；样品支架(8)；以及成像样品(9)；其中，脉冲激光器(1)、光路处理装置(2)、信号采集装置(3)、数字示波器(4)、计算机(5)和三维平移旋转台(6)依次连接，超声探测器(3‑1)采集到的光声信号经过放大后，传输到A/D转换器(3‑3)的输入端，最后传输到数字示波器(4)，数字示波器(4)与脉冲激光器(1)电气相连，用于控制信号的激发和采集；数字示波器(4)将数字信号传输到计算机(5)，计算机(5)用于所述电机控制器(6‑1)和数字示波器(4)信号采集的同步控制，并对每个探测位置采集信号频谱分析，存储光声信号的部分频率信息，通过对圆弧上有限角度位置信号采集，构建前向投影算子，基于快速稀疏算法对信号重建，获得成像物体的光声断层成像。