[发明专利]一种基于S形光子密度调整的目标检测装置

权利要求书

1、一种基于S形光子密度调整的目标检测装置，其特征为：

一正弦波发生器(1)，用于产生电信号；

一电-光转换器(2)，用于将电信号转换为近红外光信号；

一激光光源探头(3)，将近红外光传导至被检测目标；

一激光接收探头(4)，用于接收从检测目标出射的部分光子；

一光子密度计算器(5)，用于计算检测目标内每一点上的光子数；

一光子密度信息转换器(6)对光子数进行S形调整，用于生成光子密度信息；

一成像装置(7)，根据激光接收探头的测量数据和得到的光子密度信息对被检测目标进行成像；

所述光子密度信息转换器(6)的S形光子密度y包括：

y=a-a-bc+e-dx,]]>

其中：陡降参数d的取值范围为d＞0；

自变量x的取值范围为-∞至+∞；

S形光子密度y的上极限由幅度参数a控制，当自变量x无限趋近于-∞时，S形光子密度y无限趋近于幅度参数a；

幅度参数a的取值范围为a＞1；

S形光子密度y的下极限由幅度参数a、调节参数b、权重参数c控制，当自变量x无限趋近于+∞时，S形光子密度y无限趋近于

调节参数b的取值范围为a＞b＞0；

权重参数c的取值范围为c＞0。

2、根据权利要求1所述的检测装置，其特征为：电-光转换器(2)所用近红外光的波长范围为600纳米至950纳米。

3、根据权利要求1所述的检测装置，其特征为：所述光子密度计算器(5)所得到的光子密度为：在一个时间段内，通过指定部分被检测目标结构的光子总数为指定部分被检测目标结构的光子密度。

4、根据权利要求1所述检测装置的S形光子密度调整方法，其特征在于：步骤如下：

步骤S1：计算被检测目标结构内每个象素的深度，并得到被检测目标结构的最大深度；选定的成像区域内除皮肤之外的组织的深度定义方法为：对每一个除皮肤之外的点，计算它与所有皮肤上的点的距离；然后取它与皮肤上的点的最短距离，作为它的深度；

步骤S2：将自变量x在其取值范围内均匀采样，得到采样点x_N、x_N-1、…、x₂和x₁；

步骤S3：将采样点x_N、x_N-1、…、x₂和x₁分别代入S形光子密度y=a-a-bc+e-dx]]>中，分别得到S形光子密度为y_N、y_N-1、…、y₂和y₁；

步骤S4：将所有属于第1层被检测目标结构的光子密度乘以系数y₁，将所有属于第2层被检测目标结构的光子密度乘以系数y₂，以此类推，将所有属于第N层的被检测目标结构的光子密度乘以系数y_N。

5、根据权利要求4所述的S形光子密度调整方法，其特征为：所述被检测目标结构最大深度大于2层。

6、根据权利要求4所述的S形光子密度调整方法，其特征为：所述被检测目标结构深度为：结构表面为第0层；结构内部与表面最短的距离为1毫米的结构为第1层；结构内部与表面最短的距离为2毫米的结构为第2层；以此类推，结构内部与表面最短的距离为n毫米的结构为第N层。