[发明专利]基于光谱编码的光声组分解析成像方法及装置

权利要求书

1.基于光谱编码的光声组分解析成像方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将待测样品固定在含有耦合液的耦合池中；

(2)可调谐激光器发射出脉冲激光和触发信号，脉冲激光被分束镜分为两束，其中弱的反射光束被光电探测器接收，强的透射光束经反射棱镜反射、扩束镜扩束和毛玻璃均匀后照射待测样品，激发产生光声信号；

(3)步骤(2)中触发信号触发采集组件采集步骤(2)得到的光声信号，采集到的光声信号被计算机组件实时记录并保存；

(4)一组信号采集完毕后，改变可调谐激光器波长，重复采集信号；

(5)计算机处理步骤(3)记录保存的信号，得到不同激发波长下的光声图像；

(6)图像后续处理，对步骤(5)得到的光声图像用混合体系组成要素定量分析算法再处理，获得各要素的浓度分布图。

2.根据权利要求1所述基于光谱编码的光声组分解析成像方法，其特征在于：所述步骤(1)中，耦合液为去离子水，耦合液液面浸没待测样品3-5cm。

3.根据权利要求1所述基于光谱编码的光声组分解析成像方法，其特征在于：所述步骤(2)中，可调谐激光器波长范围400-2000nm，分束镜的反射率根据光电探测器的额定光强确定。

4.根据权利要求1所述基于光谱编码的光声组分解析成像方法，其特征在于：所述步骤(3)中，采集组件采集信号是采用基于LABVIEW控制的实时采集程序，在LABVIEW采集程序控制下，步进电机进行360°旋转采集信号。

5.根据权利要求1所述基于光谱编码的光声组分解析成像方法，其特征在于：所述步骤(4)中，重复采集信号的次数等于混合体系中组成要素的数目，激光器波长的选择根据要素自身的吸收特性确定。

6.根据权利要求1所述基于光谱编码的光声组分解析成像方法，其特征在于：所述步骤(5)中，计算机处理是通过计算机中的MATLAB重建程序对记录保存的信号进行滤波、积分并利用信号中的时间和空间信息进行图像重建。

7.根据权利要求1所述基于光谱编码的光声组分解析成像方法，其特征在于：所述步骤(6)中，混合体系组成要素定量分析算法如下：

A₁＝D U₁(λ₁)C₁+D U₂(λ₁)C₂+L+D U_n(λ₁)C_n

A₂＝D U₁(λ₂)C₁+D U₂(λ₂)C₂+L+D U_n(λ₂)C_n

A_n＝D U₁(λ_n)C₁+D U₂(λ_n)C₂+L+D U_n(λ_n)C_n

其中A表示总的光吸收，A_n表示各个要素的光吸收，D表示单一要素的光吸收强度与激发光强度，U(λ)表示吸收体的消光系数，C表示吸收体的浓度，n表示混合体系中组成要素数目。