[發明專利]一種光聲成像方法、計算機設備、系統以及存儲介質

有效

• 申請號: 202011072769.6
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112444492B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 劉成波;潘殷豪;陳寧波;徐智強;劉良檢;高蓉康;張迎
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 黎堅怡

本申請公開了一種光聲成像方法、計算機設備、光聲成像系統以及計算機可讀存儲介質。該方法包括：獲取連續的多組光聲信號；其中，所述光聲信號是通過掃描反射鏡反射激光信號至被測組織，并由所述被測組織產生得到；獲取所述掃描反射鏡的轉動角度信息；根據所述轉動角度信息將多組所述光聲信號進行拼接，以使所述多組光聲信號基于所述轉動角度信息進行對齊；對拼接得到的信號圖像進行重建，得到所述被測組織的掃描圖像。通過上述方式，本申請能夠將多組光聲信號根據掃描反射鏡的轉動角度信息對齊，從而獲得質量更高的被測組織掃描圖像。

技術領域

本申請涉及醫學成像技術領域，特別是涉及一種光聲成像方法、計算機設備、系統以及存儲介質。

背景技術

光聲成像(Photoacoustic?Imaging,PAI)是近年來發展較快的一種生物醫學影像技術。其原理主要基于光聲效應(Photoacoustic?Effect)，即物質吸收經調制的光或者脈沖光后，部分光能轉化為熱能，由于熱彈性效應，物質膨脹，使吸收體介質周期性的脹縮從而產生超聲波。其中光聲成像技術的研究可以分為以下三個方向：光聲顯微成像(Photoacoustic?Microscopy,PAM)、光聲計算層析成像(Photoacoustic?ComputedTomography,PACT)、光聲內窺成像(Photoacoustic?Endoscopy,PAE)。

光聲顯微成像系統(PAM)一般是將調制好的激發光耦合到成像光聲探頭中，再通過探頭產生激發光打到樣品上，樣品吸收能量產生超聲回波，并被探頭里的超聲換能器接收，此時產生一個單點的光聲信號，然后再由位移平臺帶動光聲探頭或者樣品進行移動掃描，位移平臺根據需求有二維、三維甚至更高維度的成像系統。目前系統的掃描方案有兩大類：第一類是傳統機械掃描，采用電機絲桿平移臺，驅動成像探頭平移掃描；第二類是光學掃描，如振鏡光學掃描和多面轉鏡掃描。光學掃描基本原理是：激發光照射到振鏡/多面轉鏡的反射鏡面上，通過反射鏡面反射到樣品上，當振鏡/多面轉鏡轉動時，反射鏡面反射角度改變，通過反射鏡面反射到樣品上的激發光會隨振鏡/多面轉鏡的轉動而移動進行掃描。其中，振鏡只有一個反射鏡面，反射鏡面在限定的角度來回擺動，一來一回對被測物體進行逐點掃描；多面轉鏡則是多個反射鏡形成一個多面體，多面轉鏡只往一個方向進行轉動，其掃描速度、掃描范圍都優于振鏡掃描，且由于多面轉鏡掃描過程中不需要換向，沒有頻繁的加減速，整個掃描過程轉速都會穩定在一個范圍。

目前的光聲顯微成像系統有兩個運動維度，第一個維度是通過微型旋轉電機驅動多面轉鏡或振鏡轉動進行光學掃描，此為快軸也一般稱為Bscan，每個反射鏡面的一次掃描稱為一次Bscan，一次Bscan產生一組一維光聲信號；第二個維度為慢軸，是利用平移臺帶動被測樣品移動，以達到全面大視場的掃描，從而能夠獲取多組一維光聲信號，多組一維光聲信號拼接起來得到被測樣品的二維掃描光聲信號圖像，光聲信號圖像經過圖像重建得到被測樣品掃描圖像。現階段由于多面轉鏡和振鏡的轉動周期以及轉動速度不恒定，易使多組光聲信號不能良好對應，從而使得拼接得到的圖像質量低。

發明內容

本申請主要提供一種光聲成像方法、計算機設備、系統以及存儲介質，能夠解決現有技術中光聲顯微成像中光聲信號拼接易出現錯位現象的問題。

為解決上述技術問題，本申請第一方面提供了一種光聲成像方法，該方法包括：獲取連續的多組光聲信號；其中，所述光聲信號是通過掃描反射鏡反射激光信號至被測組織，并由所述被測組織產生得到；獲取所述掃描反射鏡的轉動角度信息；根據所述轉動角度信息將多組所述光聲信號進行拼接，以使所述多組光聲信號基于所述轉動角度信息進行對齊；對拼接得到的信號圖像進行重建，得到所述被測組織的掃描圖像。

其中，所述轉動角度信息包括所述掃描反射鏡在轉動過程中對應的多個角度值；所述根據所述轉動角度信息將多組所述光聲信號進行拼接，包括：在所述多個角度值中選擇至少一個轉動角度值作為特征角度值；以所述特征角度值為基準，將多組所述光聲信號進行拼接。