一种光声成像中声速矫正的方法
【专利摘要】本发明公开了一种光声成像中声速矫正的方法，包括以下步骤：在光声成像系统中用激光照射被测组织；线型传感器采集被照射的组织发出的超声波信号；确定聚焦评价标准并选取聚焦位置；调整声速和延时补偿并用延时求和法重建图像并实现所选点的聚焦；根据声速和延时的关系拟合声速和延时补偿的关系曲线，确定曲线参数；根据不同聚焦深度的关系曲线联立求解得到矫正的声速和延时补偿。本发明采用线型传感器采集信号，用延时求和发重建图像，通过对不同位置的目标声速和延时补偿的调整得到聚焦的声速和延时补偿的关系方程，联立方程得到矫正的声速，操作简便。
【专利说明】一种光声成像中声速矫正的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光声成像的图像重建领域，特别是一种光声成像中声速矫正的方法。【背景技术】
[0002]光声成像是近年来发展起来的一种无损医学成像方法，可以提供高分辨率和高对比度的组织成像。它是一种基于生物组织内部光学吸收差异、以超声作媒介的无损生物光子成像方法，结合了纯光学成像的高对比度特性和纯超声成像的高穿透深度特性的优点，以超声探测器探测光声波代替光学成像中的光子检测，从原理上避开了光学散射的影响，可以提供高对比度和高分辨率的组织影像，为研究生物组织的结构形态、生理特征、代谢功能、病理特征等提供了重要手段，在生物医学临床诊断以及在体组织结构和功能成像领域具有广泛的应用前景。
[0003]目前重建算法中声速的不准确是造成重建图像质量不高的主要原因之一，而现在的各种重建算法均不能有效的解决这个问题。
【发明内容】
[0004]发明目的:本发明所要解决的技术问题是准均匀介质中声速不准确的问题，针对无法测试声速的光声重建的问题，通过有限次声速和延时补偿的选择拟合不同的曲线方程组，求解得到较准确的声速，从而重建出质量更高的图像。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明公开了一种光声成像中声速的矫正方法，包括以下步骤:
[0006]步骤一，在光声成像的设备系统中用激光器发射激光。
[0007]步骤二，线型传感器接收超声波信号。
[0008]步骤三，制定聚焦评价标准并选取重建时的聚焦位置。
[0009]步骤四，计算像素尺寸，实现重建图像像素位置的固定。
[0010]步骤五，用延时求和法重建图像。
[0011]步骤六，调整声速和延时补偿的，实现不同聚焦位置的分别聚焦，记录声速和延时补偿的对应关系。
[0012]步骤七，根据声速和延时补偿的数据拟合关系曲线，确定曲线参数。
[0013]步骤八，联立不同聚焦位置的关系曲线，求解方程，得到矫正声速。
[0014]本发明中，优选的，步骤一所采用的光声成像系统中，受照射的组织产生光声效应，满足方程
[0015]
【权利要求】
1.一种光声成像中的声速矫正方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一，在光声成像的设备系统中用激光发射激光。 步骤二，线型传感器接收超声波信号。 步骤三，制定聚焦评价标准并选取重建时的聚焦位置。 步骤四，计算像素尺寸，实现重建图像像素位置的固定。 步骤五,用延时求和法重建图像。 步骤六，调整声速和延时补偿的，实现不同聚焦位置的分别聚焦，记录声速和延时补偿的对应关系。 步骤七，根据声速和延时补偿的数据拟合关系曲线，确定曲线参数。 步骤八，联立不同聚焦位置的关系曲线，求解方程，得到矫正声速。
2.根据权利要求1所述的一种光声成像的声速矫正方法，其特征在于，所述步骤三中聚焦情况以能量聚集程度为评价标准，聚焦好的地方图像清晰，对比度好，成像质量高，反之，聚焦不好的地方成像质量差。聚焦标准的选择应结合成像目标的特点制定。
3.根据权利要求1所述的一种光声成像的声速矫正方法，其特征在于，所述步骤四中像素尺寸的计算分为X方向(传感器所在直线)和z方向(深度方向)，x方向的尺寸在小于传感器的间距量级，Z方向的尺寸的计算为声速相关，这样就能在声速变化时保持像素数的一致，利于聚焦标准的制定。
4.根据权利要求1所述的一种光声成像的声速矫正方法，其特征在于，所述步骤五中图像重建的方法为普遍使用的延时求和算法，该算法采用经验声速和固定的延时补偿，重建速度较快。
5.根据权利要求1所述的一种光声成像的声速矫正方法，其特征在于，所述步骤六中声速和延时补偿对应于不同的观察目标，对于每个目标，选取不同的声速和延时补偿实现分别聚焦，这样每个重建目标都有一组声速和延时补偿的数据。
6.根据权利要求1所述的一种光声成像的声速矫正方法，其特征在于，所述步骤七中拟合的曲线为同一成像目标达到聚焦时的声速和延时补偿的关系曲线，该曲线有两个待定参数，所以每个成像目标至少需要两组数据。
7.根据权利要求1所述的一种光声成像的声速矫正方法，其特征在于，所述步骤八中联立的方程为步骤七中的声速延时补偿关系方程，因为有声速和延时补偿两个未知数，故至少需两个不同深度成像目标的的声速延时补偿关系曲线。
【文档编号】G06T11/00GK103445765SQ201310436666
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】袁杰, 李文超, 夏煦菁, 张星, 封婷, 邵真天, 朱毅, 温馨, 储哲琪, 顾鹏, 沈庆宏, 都思丹 申请人:南京大学