[发明专利]一种使用高低频探头配合的轴向高分辨光声成像方法及系统

权利要求书

1.一种使用高低频探头配合的轴向高分辨光声成像方法，包括下列步骤：

S1：泵浦激光器(1)出射激光，光束通过第一物镜(2)耦合进光纤(3)，光束从光纤(3)出来后经过第一聚光镜(4)进行准直，随后通过第二物镜(5)聚焦在样品上产生光声信号；

S2：使用两个中心频率不同的聚焦型超声探头第一聚焦性超声探头(6)和第二聚焦性超声探头(7)分别获取光声信号，由于超声探头的中心频率不同获得的光声信号频谱范围不同，信号被信号放大器(11)放大后被信号采集卡(12)采集；

S3：对获取的两个光声信号分别进行傅里叶变换，得到光声信号频谱，将这两个光声信号频谱进行融合获得拓展后的光声信号频谱，最后对融合后的光声信号频谱逆傅里叶变换或者轴向高分辨图像；

S4：进行二维光栅扫描获取三维数据。

2.根据权利要求1所述的一种使用高低频探头配合的轴向高分辨光声成像方法，其特征在于，S1中所述第二物镜(5)为竖直放置，使激光束由上往下聚焦。

3.根据权利要求1所述的一种使用高低频探头配合的轴向高分辨光声成像方法，其特征在于，S2中所述的两个中心频率不同的聚焦型超声探头第一聚焦性超声探头(6)和第二聚焦性超声探头(7)对称放置在第二物镜(5)两旁，并与第二物镜(5)成45度夹角，第一聚焦性超声探头(6)和第二聚焦性超声探头(7)的焦点与第二物镜(5)的光焦点重合以获得较佳的信噪比，第一聚焦性超声探头(6)和第二聚焦性超声探头(7)的中心频率f1、f2选型应考虑两个超声探头的带宽(通频范围)，两个探头的通频范围应该不重叠且连续。

4.根据权利要求1所述的一种使用高低频探头配合的轴向高分辨光声成像方法，其特征在于，所述S3中对第一聚焦性超声探头(6)和第二聚焦性超声探头(7)获取的光声信号频谱进行融合是指对第一聚焦性超声探头(6)和第二聚焦性超声探头(7)获取的光声信号频谱直接进行相加。

5.根据权利要求1所述的一种使用高低频探头配合的轴向高分辨光声成像方法，其特征在于，S1中所述光纤为单模光纤。

6.一种使用高低频探头配合的轴向高分辨光声成像系统，包括：

激光模块，用于产生激光束，并将激光束聚焦，包括泵浦激光器(1)、第一物镜(2)、光纤(3)、第一聚光镜(4)和第二物镜(5)；

采集模块，用于传导所述激光模块生成的聚焦后的激光束到样品(9)上，并采集在样品(9)上产生的光声信号，包括第一聚焦性超声探头(6)、第二聚焦性超声探头(7)、信号放大器(11)和信号采集卡(12)；

调焦模块，用于调整所述超声探头与所述样品的间距，包括三维扫描器(10)；

控制模块，与所述激光模块、采集模块和调焦模块电连接。

7.根据权利要求6所述的一种使用高低频探头配合的轴向高分辨光声成像系统，其特征在于，所述第一聚焦性超声探头(6)和所述第二聚焦性超声探头(7)的数值孔径为0.5。

8.根据权利要求6所述的一种使用高低频探头配合的轴向高分辨光声成像系统，其特征在于，所述采集模块还包括水槽(8)，第一聚焦性超声探头(6)、第二聚焦性超声探头(7)分列所述水槽(8)的两侧，所述水槽(8)的下方设有样品(9)。