[发明专利]用于光声成像的信号采集与处理装置和方法

权利要求书

1.一种用于光声成像的信号采集与处理装置，包括：

超声探测器，用于接收来自目标组织不同深度的位置处的光声信号，并将所述光声信号转化为电信号；

补偿电路，用于根据模拟控制信号对所述电信号进行可变增益补偿；

模数转换模块，用于对经补偿的电信号进行模数转换，以生成数字信号；

现场可编程门阵列，用于接收所述数字信号，对所述数字信号进行格式转换并发送给上位机用于重建光声图像；并且用于接收补偿电压信息并根据所述补偿电压信息生成数字控制信号，其中所述补偿电压信息包括关于针对所述目标组织不同深度的位置处的补偿电压数值的信息；

数模转换电路，用于将所述数字控制信号进行数模转换，以生成所述模拟控制信号。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述补偿电路包括级联的第一可变增益补偿子电路和第二可变增益补偿子电路，其中，所述第一可变增益补偿子电路用于对所述电信号进行固定增益放大，所述模拟控制信号仅输入所述第二可变增益补偿子电路，所述第二可变增益补偿子电路用于根据模拟控制信号对所述电信号进行可变增益补偿。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述现场可编程门阵列包括时钟管理模块，用于为所述装置提供系统时钟；

所述模数转换模块包括时钟自倍频芯片，用于将来自所述时钟管理模块的系统时钟进行倍频，并将经倍频的时钟发送给所述现场可编程门阵列，以作为控制所述现场可编程门阵列接收所述数字信号的时钟。

4.如权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

连接所述超声探测器的放大电路，用于对所述电信号进行放大。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述放大电路包括两个级联的低噪放大芯片。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括连接在所述补偿电路和所述模数转换模块之间的滤波电路，用于对所述电信号进行低通滤波。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述补偿电路、所述放大电路和所述滤波电路集成在同一电路板上。

8.如权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，所述现场可编程门阵列包括带通滤波器，用于对所述数字信号进行带通滤波。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述现场可编程门阵列还包括随机存取存储器，连接在所述模数转换模块和所述带通滤波器之间，用于缓存所述数字信号。

10.如权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，所述现场可编程门阵列包括互相连接的异步先入先出存储器和以太网接口，所述异步先入先出存储器用于对所述数字信号进行格式转换，所述以太网接口用于将经格式转换的数字信号经由以太网发送给所述上位机。

11.一种用于光声成像的信号采集与处理方法，包括：

接收来自目标组织不同深度的位置处的光声信号，并将所述光声信号转化为电信号；

接收补偿电压信息并根据所述补偿电压信息生成数字控制信号，其中所述补偿电压信息包括关于针对所述目标组织不同深度的位置处的补偿电压数值的信息；

将所述数字控制信号进行数模转换，以生成模拟控制信号；

根据所述模拟控制信号对所述电信号进行可变增益补偿；

对经补偿的电信号进行模数转换，以生成数字信号；以及

对所述数字信号进行格式转换并发送给上位机，用于重建光声图像。