[发明专利]一种多通道同步实时数字化光声成像装置及方法

摘要

本发明公开了一种多通道同步实时数字化光声成像装置及方法，装置包括激光器、多元超声探测器、前置放大电路和数据成像处理单元，数据成像处理单元包括FPGA采集卡、时钟同步板卡、PXIe背板、CPU板卡，可以实现至少32路同步光声信号采集处理。方法是多元超声探测器同步接收生物组织上因激光照射产生的光声信号，经放大后分别传送到若干个FPGA采集卡；每个FPGA采集卡对信号进行预处理、去卷积、连续小波变换、声光衰减补偿，然后以P2P方式传输到一块FPGA采集卡上采用2-D滤波反投影算法进行成像处理，最后将结构传输到上位机上。本发明是在FPGA处理器上完成的，并且模块化的设计简化了大规模探测器的扩展，有利于光声成像系统的临床应用。

主权项

一种多通道同步实时数字化光声成像装置，其特征在于，包括激光器、依次相连的多元超声探测器、前置放大电路和数据成像处理单元，所述激光器发射激光照射到生物组织上产生光声信号，然后由多元超声探测器将光声信号转换为电压信号，再经前置放大电路放大传送到数据成像处理单元；所述数据成像处理单元包括若干个FPGA采集卡、PXIe背板、CPU板卡和时钟同步板卡，每个FPGA采集卡均与前置放大电路信号连接；所述PXIe背板包括PCIe/PCI转接桥、PCIe交换器，用于CPU板卡、FPGA采集卡的连接及通信，所述CPU板卡与FPGA采集卡之间通过PCIe交换器进行数据传输，各个FPGA采集卡通过PXIe总线与CPU板卡进行通信；所述FPGA采集卡之间通过PCIe交换器进行采集卡之间的P2P数据传输，所述时钟同步板卡与PXIe背板连接，通过时钟总线提供系统差分时钟、差分同步信号、差分星型触发，并且向下兼容PXI时钟，实现多个FPGA采集卡的同步处理。