[发明专利]一种非均匀介质的光声内窥图像重建方法及其系统

权利要求书

1.一种非均匀介质的光声内窥图像重建方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待重建图像内实际声源位置、虚拟声源位置、超声探测器位置以及实际声源处声速和实际声源处生物组织密度；

根据所述实际声源位置、所述虚拟声源位置和所述实际声源处声速，确定第一Green函数，具体包括：

其中，r表示待重建图像内实际声源位置，r₁表示待重建图像内虚拟声源位置，c(r)表示实际声源处声速，j表示虚数单位，ω表示傅里叶变换的角频率，G₀(r₁,r)表示第一Green函数；

获取实际声源位置的第一光声信号以及实际声源和超声探测器间的信号频率响应；

根据所述实际声源处声速、所述实际声源处生物组织密度、所述第一光声信号、所述信号频率响应和所述第一Green函数，确定第二Green函数，具体包括：

根据这个公式确定第二Green函数；

其中，ρ(r)表示实际声源处生物组织密度，r₀表示超声探测器位置，是第一Green函数的复共轭，表示V的部分边界，s表示包围V的闭合曲线，V表示成像平面中的一个组织区域，G_s(r₀,r₁)表示第二Green函数，K(r₀,r)表示实际声源和超声探测器间的信号频率响应，P^*(ω)表示P(ω)的复共轭，P(ω)表示第一光声信号的频谱，F(ω)表示滤波器的频谱；

获取超声探测器位置的第二光声信号；

根据所述第二Green函数和所述第二光声信号，确定待测生物组织表面各点的初始声压值，具体包括：

对所述第二光声信号进行时间反转，得到反转第二光声信号；

根据所述反转第二光声信号和所述第二Green函数，确定成像区域内的时间反转声场；

根据时间反演的原理对所述时间反转声场进行处理，确定待测生物组织表面各点的初始声压值；

对各所述初始声压值进行归一化处理，得到重建图像。

2.一种非均匀介质的光声内窥图像重建系统，其特征在于，所述系统包括：

第一数据获取模块，用于获取待重建图像内实际声源位置、虚拟声源位置、超声探测器位置以及实际声源处声速和实际声源处生物组织密度；

第一Green函数确定模块，用于根据所述实际声源位置、所述虚拟声源位置和所述实际声源处声速，确定第一Green函数；所述第一Green函数确定模块，具体包括：

其中，r表示待重建图像内实际声源位置，r₁表示待重建图像内虚拟声源位置，c(r)表示实际声源处声速，j表示虚数单位，ω表示傅里叶变换的角频率，G₀(r₁,r)表示第一Green函数；

第二数据获取模块，用于获取实际声源位置的第一光声信号以及实际声源和超声探测器间的信号频率响应；

第二Green函数确定模块，用于根据所述实际声源处声速、所述实际声源处生物组织密度、所述第一光声信号、所述信号频率响应和所述第一Green函数，确定第二Green函数；所述第二Green函数确定模块，具体包括：

第二Green函数确定单元，用于根据这个公式确定第二Green函数；

其中，ρ(r)表示实际声源处生物组织密度，是第一Green函数的复共轭，表示V的部分边界，s表示包围V的闭合曲线，V表示成像平面中的一个组织区域，G_s(r₀,r₁)表示第二Green函数，K(r₀,r)表示实际声源和超声探测器间的信号频率响应，P^*(ω)表示P(ω)的复共轭，P(ω)表示第一光声信号的频谱，F(ω)表示滤波器的频谱；

第三数据获取模块，用于获取超声探测器位置的第二光声信号；

初始声压值确定模块，用于根据所述第二Green函数和所述第二光声信号，确定待测生物组织表面各点的初始声压值；所述初始声压值确定模块，具体包括：

第二光声信号获取单元，用于对所述第二光声信号进行时间反转，得到反转第二光声信号；

时间反转声场确定单元，用于根据所述反转第二光声信号和所述第二Green函数，确定成像区域内的时间反转声场；

初始声压值确定单元，用于根据时间反演的原理对所述时间反转声场进行处理，确定待测生物组织表面各点的初始声压值；

初始声压值处理模块，用于对各所述初始声压值进行归一化处理，得到重建图像。