CN111772581A - 基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像装置及方法 - Google Patents

基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像装置及方法，装置包括光声激发***、双曲率线阵探测***、光声/超声双模式采集***、超声与回波接收***、信号处理***、控制***、图像重建及显示***。对于光声成像模式，使用双曲率线阵探测器接收光声球面波，使两者达到自适应匹配的效果，对处于探测器焦区范围内的光声信号源，其到达同一个阵元面或者不同阵元之间的时间差达到最小，从而增加探测器接收光声信号的灵敏度。对于超声成像模式，采用同一双曲率线阵探测器以合成孔径发射超声及全孔径接收超声的方式进行超声断层成像，同理超声反射波面法线与各阵元法线的夹角最小，进而也增加探测器接收超声信号的灵敏度。

Description

基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像装 置及方法
技术领域
本发明涉及光声/超声双模式阵列成像技术及装置领域，具体涉及一种基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像装置及方法。
背景技术
光声成像技术是指当脉冲激光照射到生物的组织中时，组织中的光吸收区域将产生机械波，称这种由光激发产生的超声信号为光声信号，光声信号以球面波的形式向周围传播，作用在超声探测器的表面进而被转换成电信号接收。生物组织中的光吸收介质快速升温膨胀产生的光声信号携带了组织的光吸收特征信息，通过探测光声信号能重建出组织中的光吸收分布图像。光声成像同时具有光学成像高分辨率和特异性以及声学穿透深度的优点，由于不同组成成分的生物组织对光有不同程度的吸收，由此为对比机制，可以获得生物体的化学组分及生理功能信息。现有的光声成像技术已被证明适用于不同部位肿瘤的早期诊断、肿瘤分级中引导前哨***活检、血管内易损斑块探测等一系列生物医学应用。
超声成像技术是指当高幅值电信号作用在超声阵列单元上，超声阵列通过压电效应向外界发射声束，声波在生物组织内不同声阻抗介质界面会发生反射、透射及散射，超声阵列此时通过逆压电效应接收反射回来的超声信号，依据反射回来的超声信号相位差异提取组织信息。超声成像因生物组织对超声波衰减较小而具有深穿透特性的优点，可以得到生物组织的边界信息。
混合光声/超声双模式成像技术已在医学成像领域逐步发展中，双模式成像可以进行优势互补，增加成像信息的真实性。传统上在现有超声成像设备的手持式探头基础上直接进行激光发光耦合，进行实时光声/超声双模式断层成像。专利号CN 105167747B“一种手持式光声成像探头”中提及以直线型排列的超声探测器作为发射和接收超声装置，由于光声信号以球面波的形式向周围辐射，光吸收体到探测器不同阵元的距离差异大，就会造成接收到的光声信号幅值波动差异大，且光声波面法线与探测器阵元法线夹角较大，所以线阵探测器接收光声信号的灵敏度变差。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像装置及方法，对于光声成像模式，增加了各阵元接收光声信号的灵敏度；对于超声成像模式，增加了接收超声反射回波信号的灵敏度。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像装置，包括光声激发***、双曲率线阵探测***、光声/超声双模式采集***、超声与回波接收***、信号处理***、控制***、图像重建及显示***；
所述光声激发***包括脉冲激光器、分束镜及透镜组***，所述脉冲激光器出光口、分束镜及透镜组***顺序同轴连接；所述分束镜将脉冲激光器出射的高斯光按照设定的光强比例分为两束光，一束用于光声激发，另一束则提供外触发采集信号；
所述双曲率线阵探测***包括双曲率线阵探测器、一分为二型光纤束、柱面透镜及探测器夹具，所述探测器夹具将双曲率线阵探测器、一分为二型光纤束及柱面透镜三者配合在一起，所述一分为二型光纤束出口端及柱面透镜保持同轴且各出口端与双曲率线阵探测器成锐角分布在其两侧；
所述双曲率线阵探测器构成双圆弧结构，用于双聚焦声场，该双曲率线阵探测器包括超声换能器外壳、压电材料制成的多路阵元、匹配层、背衬及信号线；
所述超声换能器外壳用于屏蔽电磁，减小外界噪声对输入/输出信号的干扰；
所述匹配层用于进行声阻抗匹配，提高声能的传输效率，使超声波更多的传递到压电材料上；
所述背衬块用于消除后向干扰，减小压电材料的震荡时间，实现窄脉冲，提高纵向分辨力；
所述信号线一端连接超声换能器，另一端增加连接多通道预放电路的接口；
所述光声/超声双模式采集***包括光电探测器、多通道预放电路、多路并行采集卡、信号处理控制模块以及时分复用电路；所述光电探测器、信号处理控制模块、时分复用电路均与多路并行采集卡连接，多路并行采集卡与多通道预放电路连接；所述多通道预放电路与双曲率线阵探测***连接，所述光电探测器还与分束镜连接；
所述图像重建及显示***与多通道采集卡连接，基于信号增强的延时叠加算法调用采集卡采到的数据重建图像实时显示。
作为优选的技术方案，所述透镜组***包括匀化片、凸透镜及凹透镜，匀化片位于分束镜的后端，对高斯光进行均匀化处理，后同轴连接凸透镜及凹透镜，两者对高斯光进行整形缩束。
作为优选的技术方案，所述双曲率线阵探测器由64、128或者256个单阵元组成，＜10MHz主频，带宽>80％，阵元间距低于探测超声中心波长的一半，阵元长度以及宽度在单阵元接收信号灵敏度和侧向分辨率两因素下进行折中，灵敏度与单阵元表面积呈正相关，侧向分辨率与阵元长度呈负相关。
作为优选的技术方案，所述双曲率线阵探测器从长轴方向上看，是一个聚焦角度α，半径R1的圆弧，从短轴方向上看，是一个聚焦角度β，半径R2的圆弧；当R1＝R2时，双曲率线阵探测器有一个聚焦点，灵敏度以聚焦点为中心向发散式降低，当R1≠R2时，双曲率线阵探测器有两个聚焦点，灵敏度在两焦点距离段内保持平稳；光声信号以球面波的形式向周围传播，波面与阵元法线的夹角为θ，光吸收体到中心阵元的距离为r1,到边缘阵元的距离为r2；入射角θ和距离差|r2-r1|越小，探测器接收信号的灵敏度越高。
作为优选的技术方案，所述超声换能器外壳由铝合金材料制成,信号线采用50pF同轴线，用于屏蔽外来信号的干扰。
作为优选的技术方案，所述多通道预放电路的放大倍数为23dB，达到放大信号且抑制噪声的目的；所述多路并行采集卡具有三级可调放大功能，总放大倍数51dB；外触发输入端口trigger-in，用于接收外触发信号。
作为优选的技术方案，所述信号处理控制模块包括信号处理模块和信号控制模块，所述信号处理模块用于对回波信号动态滤波与包络检波、对数压缩和动态范围变换、以及数字图像处理；所述信号控制模块用于产生超声扫查的基本时序、控制前端超声模式、通道增益和计算机的通信。
作为优选的技术方案，所述的时分复用电路控制光声/超声断层数据采集的时序，在一个脉冲光时间段中，多路采集卡完成双模式断层数据的采集。
本发明还提供了一种基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像方法，包括下述步骤：
(1)激光器出射的脉冲光经过分束镜后按照一定的比例分为两束光，光能量占比小的一束高斯光被光电二极管接收，转化成电信号用于触发采集卡开始采集信号；光能量占比大的一束高斯光经过匀化片均匀化处理后传输到透镜组***，经过缩束后耦合进线型排列一分为二型光纤束中；光纤束出射的两线型光斑经过柱透镜进一步聚焦后，以一定的夹角在双曲率线阵探测器中心轴下实现重合，用于光声信号的激发；
(2)在一个光脉冲内，时分复用电路首先控制探测器处于接收模式，在光信号上升沿时，多通道采集卡开始采集光声信号，因双曲率探测器与光声球面波自适应匹配，致使采集卡采集到的光声信号强度分布均匀，待到采集卡采集完一帧光声信号后，时分复用电路再控制探测器处于发射/接收模式，在信号控制模块内部时钟信号的上升沿的触发下，双曲率线阵探测器合成孔径发射超声以及全孔径接收反射回波超声信号，多通道采集卡进行采集回波信号；
(3)采集的一帧光声断层数据与超声断层数据在基于信号相干增强且GPU加速的重建算法中反演重建并且实时显示出来。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)本发明以双弧形阵列探测器作为发射超声和接收超声装置，相比于直线型阵列探测器而言，在光声成像模式，曲面形式的阵列探测器与光声球面波达到自适应匹配的效果，减小了光声信号源到不同阵元的距离差以及光声波面法线与阵元法线的夹角，增加了阵元接收光声信号的灵敏度。在超声成像模式，减小了反射超声波面法线与阵元法线的夹角，增加了阵元接收超声信号的灵敏度。
(2)本发明中超声探测器以线型方式排列，相比于面型排列，在制作工艺、成本以及整体双模式成像***简单化。
附图说明
图1是本发明实例中的基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像结构示意图。
图2是本发明实例中双曲率线阵探测器结构示意图。
图3(a)是本发明实例中双曲率线阵探测器长轴方向上的声场分布图。
图3(b)是本发明实例中双曲率线阵探测器短轴方向上的声场分布图。
图4(a)是本发明实例中对模拟血管进行光声断层成像。
图4(b)是本发明实例中对模拟血管进行超声断层成像。
附图标号说明：1为OPO脉冲激光器，2为分束镜，3为透镜组***，4为双曲率线阵探测***，4-1为一分为二型光纤束，4-2为双曲率线阵探测器，4-3为柱面透镜，4-4为线型光斑，4-5为聚焦声场，5为128路预放电路，6为时分复用电路，7为信号处理控制模块，8为128通道采集卡，9为光电探测器，10为图像重建及显示***。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本实施例基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像装置包括光声激发***、双曲率线阵探测***、光声/超声双模式采集***、超声与回波接收***、信号处理***、控制***、图像重建及显示***。对于光声成像模式，使用双曲率线阵探测器接收光声球面波，可使两者达到自适应匹配的效果，对处于探测器焦区范围内的光声信号源，其到达同一个阵元面或者不同阵元之间的时间差达到最小，从而增加探测器接收光声信号的灵敏度，提高光声断层图像的信噪比。对于超声成像模式，采用同一探测器通过合成孔径发射超声及全孔径接收超声的方式进行超声断层成像，同理超声反射波面法线与各阵元法线的夹角最小，进而也增加探测器接收超声信号的灵敏度。光声断层成像能够特异性识别组织成分，超声断层成像能够识别组织边界，双模式成像方法达到优势互补的目的。该***装置包括光声激发***，双曲率线阵探测***，光声/超声采集***，图像重建及显示***，可实现高灵敏光声/超声双模式的同时成像。
使用双曲率线阵探测器接收球面波形式的光声信号，减小了光吸收体(光声信号源)与不同阵元间的距离差及光声波面与阵元法线的夹角。
所述双曲率线阵探测器构成双圆弧结构，用于双聚焦声场4-5，该双曲率线阵探测器包括超声换能器外壳、压电材料制成的多路阵元、匹配层、背衬及信号线；
因素一：光声信号源与阵元间的距离对探测器接收信号灵敏度的影响。
假设光声信号源S初始声压p0，在位置(x，y，z)处向四周辐射球面波，超声探测器在位置(x1，y1，z1)处接收光声信号，则波的传播形式是：p0exp(ikar)/r，其中
Figure BDA0002534395450000051
k＝ω/c，ω为探测器的频率，c为声速。探测器在光声波的作用下，其响应为：
Figure BDA0002534395450000052
其中Γ为声波在传播过程中因为吸收和散射造成的衰减率，A(ω)为探测器阵元的脉冲响应。
由上可知，探测器接收信号灵敏度与光声信号源到阵元间的距离成负相关。双曲率线阵探测器减小了不同阵元到信号源的距离差，从而提高了探测器接收光声信号的灵敏度。
因素二：光声波与阵元法线的夹角，即入射角对探测器接收信号灵敏的影响。假设单个阵元的面积为S0，光声信号与阵元法线的夹角为θ，则有效接收面积S＝S0cosθ,球面波形式的光声信号与双曲率线阵探测器自适应匹配，入射夹角θ减小，有效接收面积增大，从而增加探测器接收信号的灵敏度。
基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像方法，其特征在于使用双曲率线阵探测器采用合成孔径发射超声及全孔径接收超声的方式进行超声断层成像。同样地减小了超声反射波面法线与各阵元法线的夹角，从而增加探测器接收超声信号的灵敏度。
基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像方法，其特征在于时分复用电路控制光声/超声断层数据采集的时序，在一个脉冲光时间中，多路采集卡完成双模式断层数据的采集。光声断层成像能够特异性识别组织成分，超声断层成像能够识别组织边界，双模式成像方法达到优势互补的目的。
更进一步的，光声激发***：OPO脉冲激光器1出射1064nm/光斑直径大小6mm的高斯光束，分束镜2将此高斯光束按照光强比列95％：5％分为两束，光强5％的光束被光电探测器9接收作为采集卡触发采集信号，光强95％的光束经过由匀化片、平凸透镜及平凹透镜组成的透镜组***中，首先匀化片将高斯光进行均匀化处理，然后焦距50mm的平凸透镜及焦距-30mm的平凹透镜将匀化后的高斯光缩小至3.6mm大小，耦合进入口端大小为3.8mm的光纤束4-1中，这里匀化片、平凸透镜，平凹透镜及光纤束入口端保持同轴。
更进一步的，所述双曲率线阵探测***包括一分为二型光纤束4-1，双曲率线阵探测器4-2，柱面透镜4-3。光纤束出光端口出射的光束经过柱面透镜后实现短轴方向上的聚焦，在距离双曲率线阵探测器中心点50mm相交成矩形光斑，实现声焦点与光焦点重合。
更进一步的，所述超声信号采集***：光电探测器9将接收到的光脉冲转变成电脉冲传输到128通路采集卡8trigger-in端触发其开始采集断层数据，时分复用电路6控制光声/超声双模式采集时序，双曲率线阵探测器***4接收到的超声信号经过128路预放电路5处理后传输到128通路采集卡8中，信号处理及控制模块7可以优化采集到的数据。
更进一步的，所述图像重建及显示***10：计算机中基于信号增强的延时叠加算法调用采集卡采到的数据重建图像实时显示。本实施例中，所述图像重建及显示***包括在Matlab软件中编写的基于信号相干增强延时叠加重建算法配合在CUDA用C++编写的GPU并行计算程序实现光声/超声双模式实时断层成像。
如图2所示，本实施例的双曲率线阵探测器4-2的结构图。双曲率线阵探测器由128单阵元组成，主频5MHz，带宽>80％，单阵元宽度为0.5mm，高度为10mm，阵元间距为0.61mm。整个探测器从长轴方向(x-z面)上看，是一个角度为90°半径50mm的圆弧，从短轴方向上(y-z面)看，是一个角度11°半径50mm的圆弧，双聚焦结构与光声球面波达到自适应匹配的效果，增加接收信号的灵敏度。
如图3所示，本实施例的双曲率线阵探测器在长轴(a图)和短轴(b图)两方向上的声场分布。在深度50mm处实现双聚焦的效果，提高探测器接收信号灵敏度的同时，提高空间分辨率。
本实施例基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像方法，包括下述步骤：
(1)激光器出射的脉冲光经过分束镜后按照一定的比例分为两束光，光能量占比小的一束高斯光被光电二极管接收，转化成电信号用于触发采集卡开始采集信号；光能量占比大的一束高斯光经过匀化片均匀化处理后传输到透镜组***，经过缩束后耦合进线型排列一分为二型光纤束中；光纤束出射的两线型光斑经过柱透镜进一步聚焦后，以一定的夹角在双曲率线阵探测器中心轴下实现重合，用于光声信号的激发；
(2)在一个光脉冲内，时分复用电路首先控制探测器处于接收模式，在光信号上升沿时，多通道采集卡开始采集光声信号，因双曲率探测器与光声球面波自适应匹配，致使采集卡采集到的光声信号强度分布均匀，待到采集卡采集完一帧光声信号后，时分复用电路再控制探测器处于发射/接收模式，在信号控制模块内部时钟信号的上升沿的触发下，双曲率线阵探测器合成孔径发射超声以及全孔径接收反射回波超声信号，多通道采集卡进行采集回波信号；
采集的一帧光声断层数据与超声断层数据在基于信号相干增强且GPU加速的重建算法中反演重建并且实时显示出来。
如图4所示，本实施例对模拟血管进行光声/超声双模式成像步骤：
(1)将兔子血液注入到外径1mm，内径0.5mm的硅胶管中用于模拟离体血管，将两模拟血管紧贴在耦合槽中，以水为耦合介质，并在模拟血管上覆盖一层鸡胸肉(约20mm厚)作为散射介质。
(2)脉冲激光器出射1064nm脉冲光，经过分束镜分为两束光，光强5％的一束入射到光电探测器上，另光强95％的一束经过透镜组***缩束后耦合进光纤束中，两光纤束出口端出射的光经过柱透镜后聚焦成线性光斑4-4。光纤束、柱透镜及双曲率超声探测器三者通过树脂材料的外壳配合在一起，夹角60°的两线性光斑在距离换能器中心轴50mm重叠相交成矩形光斑。
(3)光电探测器将接收到OPO出射的少量脉冲光转换为电信号输入到采集卡trigger-in端，时分复用电路控制超声换能器处于接收模式下，并在电信号的上升沿触发开始采集光声数据。采集完成一帧光声断层数据后，在同一光脉冲内，时分复用电路中又控制超声换能器处于发射/接收超声模式，合成孔径发射超声，全孔径接收反射回来的超声数据。
(4)采集到的双模式数据在基于信号相干增强的延时叠加算法中重建成图，实时显示。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像装置，其特征在于，包括光声激发***、双曲率线阵探测***、光声/超声双模式采集***、超声与回波接收***、信号处理***、控制***、图像重建及显示***；
所述光声激发***包括脉冲激光器、分束镜及透镜组***，所述脉冲激光器出光口、分束镜及透镜组***顺序同轴连接；所述分束镜将脉冲激光器出射的高斯光按照设定的光强比例分为两束光，一束用于光声激发，另一束则提供外触发采集信号；
所述双曲率线阵探测***包括双曲率线阵探测器、一分为二型光纤束、柱面透镜及探测器夹具，所述探测器夹具将双曲率线阵探测器、一分为二型光纤束及柱面透镜三者配合在一起，所述一分为二型光纤束出口端及柱面透镜保持同轴且各出口端与双曲率线阵探测器成锐角分布在其两侧；
所述双曲率线阵探测器构成双圆弧结构，用于双聚焦声场，该双曲率线阵探测器包括超声换能器外壳、压电材料制成的多路阵元、匹配层、背衬及信号线；
所述超声换能器外壳用于屏蔽电磁，减小外界噪声对输入/输出信号的干扰；
所述匹配层用于进行声阻抗匹配，提高声能的传输效率，使超声波更多的传递到压电材料上；
所述背衬块用于消除后向干扰，减小压电材料的震荡时间，实现窄脉冲，提高纵向分辨力；
所述信号线一端连接超声换能器，另一端增加连接多通道预放电路的接口；
所述光声/超声双模式采集***包括光电探测器、多通道预放电路、多路并行采集卡、信号处理控制模块以及时分复用电路；所述光电探测器、信号处理控制模块、时分复用电路均与多路并行采集卡连接，多路并行采集卡与多通道预放电路连接；所述多通道预放电路与双曲率线阵探测***连接，所述光电探测器还与分束镜连接；
所述图像重建及显示***与多通道采集卡连接，基于信号增强的延时叠加算法调用采集卡采到的数据重建图像实时显示。
2.根据权利要求1所述基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像装置，其特征在于，所述透镜组***包括匀化片、凸透镜及凹透镜，匀化片位于分束镜的后端，对高斯光进行均匀化处理，后同轴连接凸透镜及凹透镜，两者对高斯光进行整形缩束。
3.根据权利要求1所述基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像装置，其特征在于，所述双曲率线阵探测器由64、128或者256个单阵元组成，＜10MHz主频，带宽>80％，阵元间距低于探测超声中心波长的一半，阵元长度以及宽度在单阵元接收信号灵敏度和侧向分辨率两因素下进行折中，灵敏度与单阵元表面积呈正相关，侧向分辨率与阵元长度呈负相关。
4.根据权利要求1或3所述基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像装置，其特征在于，所述双曲率线阵探测器从长轴方向上看，是一个聚焦角度α，半径R1的圆弧，从短轴方向上看，是一个聚焦角度β，半径R2的圆弧；当R1＝R2时，双曲率线阵探测器有一个聚焦点，灵敏度以聚焦点为中心向发散式降低，当R1≠R2时，双曲率线阵探测器有两个聚焦点，灵敏度在两焦点距离段内保持平稳；光声信号以球面波的形式向周围传播，波面与阵元法线的夹角为θ，光吸收体到中心阵元的距离为r1,到边缘阵元的距离为r2；入射角θ和距离差|r2-r1|越小，探测器接收信号的灵敏度越高。
5.根据权利要求1所述基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像装置，其特征在于，所述超声换能器外壳由铝合金材料制成,信号线采用50pF同轴线，用于屏蔽外来信号的干扰。
6.根据权利要求1所述基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像装置，其特征在于，所述多通道预放电路的放大倍数为23dB，达到放大信号且抑制噪声的目的；所述多路并行采集卡具有三级可调放大功能，总放大倍数51dB；外触发输入端口trigger-in，用于接收外触发信号。
7.根据权利要求1所述基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像装置，其特征在于，所述信号处理控制模块包括信号处理模块和信号控制模块，所述信号处理模块用于对回波信号动态滤波与包络检波、对数压缩和动态范围变换、以及数字图像处理；所述信号控制模块用于产生超声扫查的基本时序、控制前端超声模式、通道增益和计算机的通信。
8.根据权利要求1所述基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像装置，其特征在于，所述的时分复用电路控制光声/超声断层数据采集的时序，在一个脉冲光时间段中，多路采集卡完成双模式断层数据的采集。
9.根据权利要求1-8中任一项所述基于双曲率线阵探测器的高灵敏度光声/超声双模式成像方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)激光器出射的脉冲光经过分束镜后按照一定的比例分为两束光，光能量占比小的一束高斯光被光电二极管接收，转化成电信号用于触发采集卡开始采集信号；光能量占比大的一束高斯光经过匀化片均匀化处理后传输到透镜组***，经过缩束后耦合进线型排列一分为二型光纤束中；光纤束出射的两线型光斑经过柱透镜进一步聚焦后，以一定的夹角在双曲率线阵探测器中心轴下实现重合，用于光声信号的激发；
(2)在一个光脉冲内，时分复用电路首先控制探测器处于接收模式，在光信号上升沿时，多通道采集卡开始采集光声信号，因双曲率探测器与光声球面波自适应匹配，致使采集卡采集到的光声信号强度分布均匀，待到采集卡采集完一帧光声信号后，时分复用电路再控制探测器处于发射/接收模式，在信号控制模块内部时钟信号的上升沿的触发下，双曲率线阵探测器合成孔径发射超声以及全孔径接收反射回波超声信号，多通道采集卡进行采集回波信号；
采集的一帧光声断层数据与超声断层数据在基于信号相干增强且GPU加速的重建算法中反演重建并且实时显示出来。
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