[发明专利]一种使用窄带传感器重建宽带光声图像的方法

摘要

本发明公开了一种使用窄带传感器重建宽带光声图像的方法，包括以下步骤：脉冲光反复照射在目标上，目标吸收光产生PA(Photoacoustic)信号，使用窄带传感器接收若干组PA信号。当目标为高散射介质时，PA信号到达传感器前已大幅度衰减，使得传感器接收到的窄带PA信号微弱且信噪比极低，所以需要对多组窄带PA信号进行预处理，提高窄带PA信号的信噪比。由于PA信号频谱分布在1‑50MHz,不同频带的PA信号反应被照射目标的不同特性，实际使用的传感器都是窄带特性的，接收到的PA信号也是窄带的，为了接收宽带的PA信号，必须使用多个不同频带的窄带传感器，但实际操作时非常不便。

主权项

一种使用窄带传感器重建宽带光声图像的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，脉冲光反复照射在目标上，目标吸收光产生PA信号；步骤二，使用窄带传感器接收目标产生的N组窄带的PA信号；步骤三，对接收到的多组窄带PA信号预处理，得到高质量窄带PA信号；步骤四，根据窄带传感器的幅频特性，对预处理后的窄带PA信号进行丢失部分频谱的复原处理，从而得到宽带的PA信号，获取到更多的目标信息；步骤五，用延时求和法对步骤四得到的宽带PA信号重建光声图像；步骤一中，目标吸收光产生PA信号产生光声效应，满足方程：▿2p(r,t)-1c2∂2p(r,t)∂t2=-βCp∂∂tH(r,t)---(1)]]>其中r为目标的坐标向量，t为时间，p(r,t)为声压，H(r,t)为入射激光在成像区域激发的热源函数，H(r,t)＝A(r)I(t)，A(r)是组织的光吸收分布，I(t)为照射光强，β为热膨胀系数，Cp为比热容，c是经验声速；步骤二中所采用的传感器为线型排列的同一幅频特性的一系列窄带传感器，窄带传感器前端有声波透镜；传感器吸收到的窄带PA信号与原PA信号的关系为：g(x,y)＝f(x,y)*h(x,y)+η(x,y)  (2)g(x,y)传感器接收到的窄带PA信号，f(x,y)原始PA信号，h(x,y)为窄带传感器的退化函数，η(x,y)噪声信号。