[發明專利]一種基于主動探測的磁聲成像方法及系統

有效

• 申請號: 201710310535.2
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN107174202B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 錢建庭;何瑤瑤
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/053
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

1.一種基于主動探測的磁聲成像方法，其特征在于，包括如下步驟：

A、對激勵線圈施加低頻窄帶激勵信號，產生動態磁場；

B、位于靜態磁場中的目標物體在動態磁場和靜態磁場的作用下產生洛倫茲力，并在洛倫茲力的作用下產生振動位移信號；

C、通過多通道數據采集模塊對所述振動位移信號進行主動探測，根據目標物體反饋的回波信號分析目標物體各質點的振動位移及振速信息；

D、根據所述振動位移及振速信息重建目標物體的電導率分布圖像；

所述步驟C包括步驟：

C1、由多通道數據采集模塊向目標物體發射探測平面波，并采集目標物體的超聲回波信號；

C2、根據所述超聲回波信號計算目標物體各質點的振動位移及振速信息；

所述步驟C1具體包括：由彼此成預設角度的超聲探頭沿各自的波束反向交替向目標物體發射探測平面波，并采集目標物體的超聲回波信號；

通過主動探測直接檢測洛倫茲力產生的振動。

2.根據權利要求1所述的基于主動探測的磁聲成像方法，其特征在于，所述步驟C2包括步驟：

C21、對超聲回波信號原始數據做波速合成得到超聲射頻信號；

C22、對所述超聲射頻信號做希爾伯特變換后得到其正交分量信號；

C23、對所述正交分量信號做互相關計算，并將互相關系數極大值點處的位移除以相鄰兩幀數據間的時間間隔，得到對應于目標物體的相對平均移動速度；

C24、對所述相對平均移動速度做時間積分計算出目標物體各質點的振動位移。

3.根據權利要求1所述的基于主動探測的磁聲成像方法，其特征在于，所述步驟D包括：

D1、根據位移控制方程以及目標物體各質點的振動位移得出洛倫茲力的值；

D2、根據洛倫茲力的值和當前磁場的總磁通密度計算電流密度；

D3、根據所述電流密度和當前激勵線圈提供的電場強度得出電導率分布圖像。

4.根據權利要求3所述的基于主動探測的磁聲成像方法，其特征在于，所述位移控制方程為其中G為目標物體的剪切模量；υ為目標物體的泊松比；u為振動位移；ρ為目標物體的密度，f為洛倫茲力。

5.根據權利要求3所述的基于主動探測的磁聲成像方法，其特征在于，所述總磁通密度為靜態磁場的磁通密度和動態磁場的磁通密度的矢量疊加。

6.根據權利要求1所述的基于主動探測的磁聲成像方法，其特征在于，所述低頻窄帶激勵信號為低頻連續正弦信號。

7.一種基于主動探測的磁聲成像系統，其特征在于，包括：

激勵線圈；

信號發生器，用于對所述激勵線圈施加低頻窄帶激勵信號，產生動態磁場；

靜磁場模塊，用于提供靜態磁場；

多通道數據采集模塊，用于對目標物體產生的振動位移信號進行主動探測，根據探測信號分析目標物體各質點的振動位移及振速信息；

重建模塊，用于根據所述振動位移及振速信息重建目標物體的電導率分布圖像；

由多通道數據采集模塊向目標物體發射探測平面波，并采集目標物體的超聲回波信號；

根據所述超聲回波信號計算目標物體各質點的振動位移及振速信息；

由彼此成預設角度的超聲探頭沿各自的波束反向交替向目標物體發射探測平面波，并采集目標物體的超聲回波信號；

通過主動探測直接檢測洛倫茲力產生的振動。

8.根據權利要求7所述的基于主動探測的磁聲成像系統，其特征在于，所述多通道數據采集模塊為多通道超聲換能器。