用于光声成像的信号采集与处理装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于光声成像的信号采集与处理装置和方法。该装置包括：超声探测器，用于接收来自目标组织不同深度的位置处的光声信号，并将光声信号转化为电信号；补偿电路，用于根据模拟控制信号对电信号进行可变增益补偿；模数转换模块，用于对电信号进行模数转换，以生成数字信号；现场可编程门阵列，用于接收数字信号，对数字信号进行格式转换并发送给上位机用于重建光声图像；并且用于接收补偿电压信息并根据补偿电压信息生成数字控制信号；数模转换电路，用于将数字控制信号进行数模转换，以生成上述模拟控制信号。上述用于光声成像的信号采集与处理装置和方法可扩展性强，并且可以获得质量更可靠的光声图像。

Signal acquisition and processing device and method for photoacoustic imaging

The present invention provides a signal acquisition and processing device and method for photoacoustic imaging. The device includes an ultrasonic detector for photoacoustic signal receiving position from different depth of the target tissue, and the optical and acoustic signals into electrical signals; the compensation circuit according to the analog control signal of a variable gain compensation on signal; ADC module, used for analog-to-digital conversion of electrical signals to generate digital signal; field programmable gate array, for receiving the digital signal format conversion to digital signal and sent to the host computer for the reconstruction of photoacoustic image; and for receiving compensation voltage information and generating the digital compensation voltage control signal according to the information; the digital analog conversion circuit, a digital control signal for digital analog conversion, to generate the analog control signal. The device and method of signal acquisition and processing for photoacoustic imaging are extensible, and a more reliable photoacoustic image can be obtained.

【技术实现步骤摘要】
用于光声成像的信号采集与处理装置和方法
本专利技术涉及计算机辅助医疗
，具体地，涉及一种用于光声成像的信号采集与处理装置和方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，在工业生产和科学研究中，经常需要对高精度，高速率的信号进行信号采集、处理与分析，因此对信号采集和处理装置提出了更高的要求。常用的医学影像技术有超声成像、光学成像、X射线成像和核磁共振成像(MRI)等。这些成像技术是依据生物组织中的某一方面的特性变化来成像，并且具有一定的局限性。超声成像穿透深度可以达到厘米量级，但是对于早期病变组织(例如：癌症)，其组织病变并不是很明显，超声成像并不能达到很高的成像对比度，因此对于早期病变组织的筛查具有一定的困难性。光学成像的发展大大提高了医学影像的对比度。但是随着光穿透组织深度的增加，光在组织中的强散射性导致成像空间分辨率迅速下降，因此很难应用于深层次组织的医学成像研究和疾病的早期诊断。基于光声效应的光声成像(PhotoacousticImaging)技术是近年来出现的一种新型无损的生物医学影像技术，通过对采集到的光声信号进行图像重建而得到组织的内部信息。该技术结合了光学成像和超声成像的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光声成像的信号采集与处理装置，包括：超声探测器，用于接收来自目标组织不同深度的位置处的光声信号，并将所述光声信号转化为电信号；补偿电路，用于根据模拟控制信号对所述电信号进行可变增益补偿；模数转换模块，用于对经补偿的电信号进行模数转换，以生成数字信号；现场可编程门阵列，用于接收所述数字信号，对所述数字信号进行格式转换并发送给上位机用于重建光声图像；并且用于接收补偿电压信息并根据所述补偿电压信息生成数字控制信号，其中所述补偿电压信息包括关于针对所述目标组织不同深度的位置处的补偿电压数值的信息；数模转换电路，用于将所述数字控制信号进行数模转换，以生成所述模拟控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种用于光声成像的信号采集与处理装置，包括：超声探测器，用于接收来自目标组织不同深度的位置处的光声信号，并将所述光声信号转化为电信号；补偿电路，用于根据模拟控制信号对所述电信号进行可变增益补偿；模数转换模块，用于对经补偿的电信号进行模数转换，以生成数字信号；现场可编程门阵列，用于接收所述数字信号，对所述数字信号进行格式转换并发送给上位机用于重建光声图像；并且用于接收补偿电压信息并根据所述补偿电压信息生成数字控制信号，其中所述补偿电压信息包括关于针对所述目标组织不同深度的位置处的补偿电压数值的信息；数模转换电路，用于将所述数字控制信号进行数模转换，以生成所述模拟控制信号。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述补偿电路包括级联的第一可变增益补偿子电路和第二可变增益补偿子电路，其中，所述第一可变增益补偿子电路用于对所述电信号进行固定增益放大，所述模拟控制信号仅输入所述第二可变增益补偿子电路，所述第二可变增益补偿子电路用于根据模拟控制信号对所述电信号进行可变增益补偿。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述现场可编程门阵列包括时钟管理模块，用于为所述装置提供系统时钟；所述模数转换模块包括时钟自倍频芯片，用于将来自所述时钟管理模块的系统时钟进行倍频，并将经倍频的时钟发送给所述现场可编程门阵列，以作为控制所述现场可编程门阵列接收所述数字信号的时钟。4.如权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，还包括：连接所述超声探测器的放大电路，用于对所述电信号进行放大。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：关添，叶盛，常晓东，王佳飞，王德来，李尧，何永红，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东,44