[发明专利]一种在有限视角情况下提高光声断层成像分辨率的方法

摘要

本发明属于生物医学及超声检测领域。本发明公开了一种在有限视角情况下提高光声成像分辨率的方法，包括：设计了一种用于光声信号收集的金属腔体，利用腔体外壳对光声信号的反射以及腔体内光声信号的多重散射过程，将原本丢失的部分高频信号成分传递至换能器阵列；测量该腔体的声信号传输函数的方法；本发明一种含有随机分布散射体的金属腔体收集光声信号，使原本丢失的部分高频信号成分通过多重散射过程传输至接收换能器阵列，随后与测量得到的金属腔体传输函数相结合，采用时间反转法重构光声图像，提高了有限视角情况下，光声断层成像的分辨率。

主权项

1.一种在有限视角情况下提高光声断层成像分辨率的方法，包括以下步骤：步骤1：根据光声信号采集接收换能器阵列(001)的中心频率f₀计算出对应的波长λ，λ作为散射体钢柱(003)的直径；其中换能器阵列含有K个单元，K大于1；步骤2：将腔体(002)的长度L设为两倍平均自由程l(即L＝2l)，根据设定的平均自由程l以及中心频率f₀反推出钢柱(003)在腔体(002)中的理论分布密度δ，使声波传输路径大于平均自由程；步骤3：根据腔体(002)的俯视面积S乘以分布密度δ得到钢柱(003)总个数c，随后利用随机分布算法确定各钢柱(003)在腔体(002)中的位置；步骤4：完成腔体(002)制作，并将其与光声信号采集接收换能器阵列(001)相连接；步骤5：在腔体(002)开口侧根据成像需求选择一矩形成像区域，并根据成像像素要求，将成像区域划分为若干个像素点，在水浸环境下，测量各像素点至光声信号接收换能器阵列(001)各单元的脉冲信号响应矩阵P；步骤6：使用数字匹配滤波器对矩阵P进行滤波处理，消除探测波形，得到传输函数矩阵T；步骤7：使用脉冲激光照射待成像样本，并激发光声信号；步骤8：使用腔体(002)及接收换能器阵列(001)采集光声信号Pd并记录；步骤9：采用时间反转成像算法进行光声图像重构，成像区第i列，第j行像素点的光声图像幅值为：依次重构所有像素点，即得到成像区域光声图像A，其中，t₁为记录的信号长度，n为接收换能器阵列(001)中单元的序号。