一种基于方波调制的扩散光学层析成像系统的制作方法

文档序号:21682728发布日期:2020-07-31 21:54阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于方波调制的扩散光学层析成像系统,其特征在于,包括:

方波产生单元,用于根据正弦波得到方波;

光源驱动单元,连接所述光源驱动单元,用于将所述方波添加至发光光源上,并驱动所述发光光源发出光束,所述发光光源发出的光束照射至待测物体上;

探测单元,用于探测所述发光光源的光束穿过所述待测物体产生的光信号,并将所述光信号转换为电信号。

2.根据权利要求1所述的扩散光学层析成像系统,其特征在于,所述方波产生单元包括mcu模块、dds模块、比较模块、直流电压模块和加法模块,所述mcu模块连接所述dds模块,所述dds模块连接所述比较模块,所述比较模块和所述直流电压模块连接所述加法模块,其中,

所述dds模块,用于根据所述mcu模块的控制产生正弦波;

所述比较模块,用于根据所述正弦波得到第一方波;

所述加法模块,用于根据所述第一方波的电压幅值和所述直流电压模块提供的直流电压得到第二方波,所述第二方波的电压幅值为正电压。

3.根据权利要求2所述的扩散光学层析成像系统,其特征在于,所述光源驱动单元包括电容c1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、n个所述发光光源、三极管q1、dc电源,其中,

所述电容c1的第一端连接所述加法模块,所述电容c1的第二端连接所述电阻r1的第一端和所述三极管q1的基极,所述电阻r3串接在所述三极管q1的发射极和接地端之间,所述电阻r1的第二端连接所述电阻r2的第一端和所述dc电源的正极,n个所述发光光源的阳极共同连接至所述电阻r2的第二端,n个所述发光光源的阴极共同连接至所述三极管q1的集电极,所述dc电源的负极连接至所述电阻r3和所述接地端之间。

4.根据权利要求3所述的扩散光学层析成像系统,其特征在于,所述探测单元包括若干硅光电倍增管,所述若干硅光电倍增管并联连接。

5.根据权利要求4所述的扩散光学层析成像系统,其特征在于,所述发光光源为led。

6.根据权利要求5所述的扩散光学层析成像系统,其特征在于,还包括带通滤波单元,所述带通滤波单元连接所述探测单元,所述带通滤波单元用于滤除所述第二方波中的谐波并保留所述第二方波中的基波以得到滤波信号。

7.根据权利要求6所述的扩散光学层析成像系统,其特征在于,所述带通滤波单元包括窗函数模块、第一快速傅里叶变换模块、第二快速傅里叶变换模块、乘积模块、傅里叶反变换模块,所述窗函数模块连接所述第一快速傅里叶变换模块,所述探测单元连接所述第二快速傅里叶变换模块,所述第一快速傅里叶变换模块和所述第二快速傅里叶变换模块共同连接所述乘积模块,所述乘积模块连接所述傅里叶反变换模块,其中,

所述窗函数模块,用于提供窗函数;

所述第一快速傅里叶变换模块,用于对所述窗函数进行傅里叶变换得到第一组数值;

所述第二快速傅里叶变换模块,用于对所述探测单元提供的电信号进行傅里叶变换得到第二组数值;

所述乘积模块,用于对所述第一组数值和所述第二组数值对应进行相乘处理得到第三组数值;

所述傅里叶反变换模块,用于对所述第三组数值进行傅里叶反变换得到滤波信号。

8.根据权利要求7所述的扩散光学层析成像系统,其特征在于,还包括幅值模块,所述幅值模块连接所述带通滤波单元,所述幅值模块包括第一左移模块、第一累加模块、第一平均值计算模块、第三快速傅里叶变换模块和第一幅值计算模块,其中,

所述第一左移模块,连接所述带通滤波单元,用于对所述滤波信号按照预设方法进行移位处理得到若干第一移位信号;

所述第一累加模块,连接所述第一左移模块,用于将所述滤波信号和所述若干第一移位信号对应进行累加处理得到第一累加信号;

所述第一平均值计算模块,连接所述第一累加模块,用于根据所述第一累加信号和所述滤波信号的长度得到第一平均信号;

所述第三快速傅里叶变换模块,连接所述第一平均值计算模块,用于对所述第一平均信号进行傅里叶变换得到第四组数值;

所述第一幅值计算模块,连接所述第三快速傅里叶变换模块,用于在所述第四组数值中得到第一预设数值,并根据所述第一预设数值的实部和虚部得到幅值。

9.根据权利要求4所述的扩散光学层析成像系统,其特征在于,所述发光光源为ld。

10.根据权利要求9所述的扩散光学层析成像系统,其特征在于,还包括幅值和相位值计算模块,所述幅值和相位值计算模块连接所述探测单元,所述幅值和相位值计算模块包括第二左移模块、第二累加模块、第二平均值计算模块、第四快速傅里叶变换模块、第二幅值计算模块和相位值计算模块,其中,

所述第二左移模块,连接所述探测单元,用于对所述探测单元输出的电信号按照预设方法进行移位处理得到若干第二移位信号;

所述第二累加模块,连接所述第二左移模块,用于将所述电信号和所述若干第二移位信号对应进行累加处理得到第二累加信号;

所述第二平均值计算模块,连接所述第二累加模块,用于根据所述第二累加信号和所述电信号的位数得到第二平均信号;

所述第四快速傅里叶变换模块,连接所述第二平均值计算模块,用于对所述第二平均信号进行傅里叶变换得到第五组数值;

所述第二幅值计算模块,连接所述第四快速傅里叶变换模块,用于在所述第五组数值中得到第二预设数值,并根据所述第二预设数值的实部和虚部得到幅值;

所述相位值计算模块,连接所述第四快速傅里叶变换模块,用于在所述第五组数值中得到第二预设数值,并根据所述第二预设数值的实部和虚部得到相位值。


技术总结
本发明公开了一种基于方波调制的扩散光学层析成像系统,包括:方波产生单元,用于根据正弦波得到方波;光源驱动单元,连接所述光源驱动单元,用于将所述方波添加至发光光源上,并驱动所述发光光源发出光束,所述发光光源提供的光束照射至待测物体上;探测单元,用于探测所述发光光源的光束穿过所述待测物体产生的电信号。本发明所提供的扩散光学层析成像系统的结构简单、易于集成;本发明的扩散光学层析成像系统利用方波对发光光源进行调制,可以保证信号的稳定性。

技术研发人员:朱守平;赵婧;王艺涵;马骋;赵桃
受保护的技术使用者:西安电子科技大学
技术研发日:2020.03.12
技术公布日:2020.07.31
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1