[发明专利]基于自适应波束形成的光声断层成像装置

权利要求书

1.一种基于自适应波束形成的光声断层成像装置，包括：

脉冲激光器(1)，用于通过光路处理装置向样品支架上的待测样品发射激光；

时序控制器(6)，用于控制信号的触发和采集时间；

电机控制器(7-1)，用于控制二维平移台(7-2)的移动；

超声探测器(3)，将接收的光声信号转换为电信号，所述电信号经放大器(4-1)放大后输入到A/D转换器(4-2)进行量化，并将量化后的数据传输到图像重建模块(5)；

图像重建模块(5)，对采集到的数据进行预处理，并运行波束形成算法重建出光声图像。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述超声探测器(3)在一个位置采集信号结束后，时序控制器(6)触发电机控制器(7-1)控制二维平移台(7-2)的移动。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述脉冲激光器(1)为Q-Switched Nd:YAG脉冲激光器。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光路处理装置包括：

全反光镜(2-1)和镜筒(2-2)分别固定于同一支架上，其中，反光镜(2-1)和脉冲激光之间夹角为45度；

凹透镜(2-3)和毛玻璃(2-4)通过半封闭圆环固定在所述镜筒(2-2)上。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述超声探测器(3)为单元水浸式类线聚焦探测器，其中心频率5MHz，晶片长度为18mm，宽带小于1mm，曲率半径60mm。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于所述电机控制器(7-1)控制二维平移台(7-2)的位移时还带动超声探测器(3)沿着y轴和z轴平移。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述图像重建模块(5)包括：

阵元权重计算子模块，根据采集到信号的协方差矩阵和阵列导向矢量计算各阵元的权重；

波束输出计算子模块，根据各阵元的权重和各阵元采集到的信号计算波束输出。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于所述阵元权重计算模块根据如下公式求解：

Wopt=RX-1aaHRX-1a]]>

其中W为阵列各阵元的权重矢量，R_X为信号协方差矩阵，a为导向矢量。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于所述波束输出计算模块根据如下公式求解：

y＝W^HX

其中X为阵元采集到的信号。