System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种自适应光声显微成像方法、装置及设备制造方法及图纸_技高网
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一种自适应光声显微成像方法、装置及设备制造方法及图纸

技术编号:44515444 阅读:1 留言:0更新日期:2025-03-07 13:10
本申请涉及光声显微成像技术领域,公开了一种自适应光声显微成像方法、装置及设备。上述方法应用于自适应光声显微成像装置,上述装置包括:初始光声显微成像组件、连续波激光器和空间光调制器;上述方法包括:控制初始光声显微成像组件发出第一脉冲激光和第二脉冲激光,并控制连续波激光器发出连续波激光;控制空间光调制器对上述第一脉冲激光、上述第二脉冲激光和上述连续波激光进行波前调制;其中,上述空间光调制器在进行波前调制时,根据差分光声信号作为反馈。本申请使用贪婪算法优化SLM上显示的相位图,并通过GR效应逐点动态补偿吸收体引起的像差,揭示传统PAM无法辨别的微结构,补偿像差可以有效提高信号强度和横向分辨率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及光声显微成像,具体涉及一种自适应光声显微成像方法、装置及设备


技术介绍

1、光声显微成像(photoacoustic microscopy,pam)利用非电离光子和低散射超声波对吸收体进行成像,且所有吸收体均具备吸收光的特性,因此pam得到了广泛应用。pam结合光学激发和声学检测的原理:当脉冲聚焦光束激发吸收体时,吸收体因吸收热量而产生超声波,能够实现低至亚微米级的光学衍射极限的横向分辨率,这一模式称为光学分辨率光声显微成像(optical-resolution photoacoustic microscopy,or-pam)。然而,吸收体本质上是不均匀的,这会扭曲光波前,并在光传播过程中引发光学像差。因此,成像质量会随着成像深度的增加而下降。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请提供了一种自适应光声显微成像方法、装置及设备,以解决光声显微成像过程中,光传播过程中引发光学像差,由此导致成像质量会随着成像深度的增加而下降的问题。

2、第一方面,本申请提供了一种自适应光声显微成像方法,应用于自适应光声显微成像装置,上述装置包括:初始光声显微成像组件、连续波激光器和空间光调制器;上述方法包括:控制初始光声显微成像组件发出第一脉冲激光和第二脉冲激光,并控制连续波激光器发出连续波激光;控制空间光调制器对上述第一脉冲激光、上述第二脉冲激光和上述连续波激光进行波前调制;其中,上述空间光调制器在进行波前调制时,根据差分光声信号作为反馈。

3、第二方面,本申请提供了一种自适应光声显微成像装置,上述装置包括:初始光声显微成像组件、连续波激光器和空间光调制器;其中,上述初始光声显微成像组件,用于根据第一脉冲激光和第二脉冲激光获取待成像目标的图像;上述连续波激光器,用于在初始光声显微成像组件的成像过程中向待成像目标发射连续波激光,以产生gr效应;上述空间光调制器,用于对上述第一脉冲激光、上述第二脉冲激光和上述连续波激光进行波前调制;其中,上述空间光调制器在进行波前调制时,根据差分光声信号作为反馈。

4、在一种可选的实施方式中,上述差分光声信号根据如下步骤获取:

5、获取第一脉冲激光和第二脉冲激光在预设条件下的光声振幅;其中,上述预设条件为:光通量在横向服从二维高斯分布;

6、根据第一脉冲激光和第二脉冲激光在预设条件下的光声振幅,得到第一脉冲激光和第二脉冲激光之间的差分光声信号。

7、在一种可选的实施方式中,上述初始光声显微成像组件包括:激光发射器、激光聚焦工具、超声换能器和数据处理设备。

8、在一种可选的实施方式中,上述空间光调制器用于执行以下步骤,以对上述第一脉冲激光、上述第二脉冲激光和上述连续波激光进行波前调制:

9、获取若干有序的zernike多项式;其中,上述zernike多项式用于描述初始光声显微成像组件产生的光学像差;

10、将若干有序的zernike多项式按顺序加载至空间光调制器内,确定若干有序的zernike多项式对应的系数;其中,在确定若干有序的zernike多项式对应的系数的过程中,差分光声信号变大;

11、根据若干有序的zernike多项式对应的系数,对上述第一脉冲激光、上述第二脉冲激光和上述连续波激光进行波前调制。

12、在一种可选的实施方式中,将若干有序的zernike多项式按顺序加载至空间光调制器内,确定若干有序的zernike多项式对应的系数,包括:

13、在空间光调制器以及初始光声显微成像组件中的超声换能器和数据处理设备之间构建反馈回路;

14、根据上述反馈回路,遍历若干有序的zernike多项式,以确定若干有序的zernike多项式对应的系数。

15、在一种可选的实施方式中,上述空间光调制器为反射式液晶空间光调制器。

16、在一种可选的实施方式中,上述超声换能器的中心频率为50mhz,带宽为31.40-73.25mhz。

17、在一种可选的实施方式中,上述zernike多项式的阶数为4-10。

18、第三方面,本申请提供了一种计算机设备,包括:存储器和处理器,存储器和处理器之间互相通信连接,存储器中存储有计算机指令,处理器通过执行计算机指令,从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式地应用于自适应光声显微成像方法。

19、本申请的有益效果为:

20、与其他结合ao辅助的3d光学显微技术相比,本申请提供的自适应光声显微成像方法利用自适应光声显微成像装置(awa-gr-pam)考虑了离焦校正,通过强度调制的连续波(continuous-wave,cw)激光器用于加热吸收体以产生gr效应,能够实现光束的更紧密聚焦。然后使用声学差分信号而不是光学信号来间接确定优化的波前。本申请使用贪婪算法优化空间光调制器slm上显示的相位图,并通过gr效应逐点动态补偿吸收体引起的像差,揭示传统pam无法辨别的微结构,补偿像差可以有效提高信号强度和横向分辨率。

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【技术保护点】

1.一种自适应光声显微成像方法,其特征在于,应用于自适应光声显微成像装置,所述装置包括:初始光声显微成像组件、连续波激光器和空间光调制器;所述方法包括:

2.一种自适应光声显微成像装置,其特征在于,用于执行权利要求1所述的方法,所述装置包括:初始光声显微成像组件、连续波激光器和空间光调制器;其中,

3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述差分光声信号根据如下步骤获取:

4.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述初始光声显微成像组件包括:激光发射器、激光聚焦工具、超声换能器和数据处理设备。

5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述空间光调制器用于执行以下步骤,以对所述第一脉冲激光、所述第二脉冲激光和所述连续波激光进行波前调制:

6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,将若干有序的Zernike多项式按顺序加载至空间光调制器内,确定若干有序的Zernike多项式对应的系数,包括:

7.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述空间光调制器为反射式液晶空间光调制器。

8.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述超声换能器的中心频率为50MHz,带宽为31.40-73.25MHz。

9.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述Zernike多项式的阶数为4-10。

10.一种计算机设备,其特征在于,包括:

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【技术特征摘要】

1.一种自适应光声显微成像方法,其特征在于,应用于自适应光声显微成像装置,所述装置包括:初始光声显微成像组件、连续波激光器和空间光调制器;所述方法包括:

2.一种自适应光声显微成像装置,其特征在于,用于执行权利要求1所述的方法,所述装置包括:初始光声显微成像组件、连续波激光器和空间光调制器;其中,

3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述差分光声信号根据如下步骤获取:

4.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述初始光声显微成像组件包括:激光发射器、激光聚焦工具、超声换能器和数据处理设备。

5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述空间光调制器用于执行以下...

【专利技术属性】
技术研发人员:邱显坤王峥洋张斌沈乐成
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:

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