CN118655090B - 一种光声成像解混的方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本说明书公开了一种光声成像解混的方法、装置、存储介质及电子设备，在使用多种波长的原始激光照射待解混样品时，分别针对每种波长的原始激光，确定若干出光口射出该种波长激光照射到待解混样品时，待解混样品的第一光能量分布，该第一光能量分布表征待解混样品内部的点的光能量分布。进而可基于该种波长下的待解混样品的第一光能量分布以及第一光声图像，确定该种波长下的第二光声图像。从而可根据每种波长的原始激光对应的第二光声图像，对待解混样品进行解混。该方法考虑了在不同波长的激光的照射下，待解混样品内部不同的光能量分布，从而提高了基于多波长的光声成像解混的准确度。
Description
技术领域
本申请涉及生物医学成像领域，尤其涉及一种光声成像解混的方法、装置、存储介质及电子设备。
背景技术
随着科技的发展，光声成像技术受到广泛关注。光声成像技术是一种非入侵式生物医学成像技术，其原理为：使用脉冲激光照射样品，样品吸收光子释放能量，从而产生光声信号，对光声信号进行图像重建，即可得到样品的光吸收图像。其中，样品中的组分对光的吸收系数不同，因此可通过样品的光吸收图像，计算样品中各组分的比例，前述基于样品的光吸收图像求解样品中各组分的比例的过程称为解混。
在实际应用中，普遍使用多波长的脉冲激光照射样品，而样品对不同波长的脉冲激光的吸收系数、散射系数均存在不同，从而不同波长的激光在样品中的不同光能量分布降低了多波长光声成像解混的准确度，如何利用多波长激光照射样品进行准确的光声成像解混，是一个重要问题。
基于此，本申请说明书提供了一种光声成像解混的方法。
发明内容
本说明书提供一种光声成像解混的方法、装置、存储介质及电子设备，以至少部分的解决现有技术存在的上述问题。
本说明书采用下述技术方案：
本说明书提供了一种光声成像解混的方法，所述方法包括：
获取待解混样品与若干出光口之间的位置关系；
针对若干种波长的原始激光中的每种波长的原始激光，根据所述待解混样品与所述若干出光口之间的位置关系，确定所述若干出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，所述待解混样品的第一光能量分布，所述第一光能量分布表征所述待解混样品内部的点的光能量分布；并，根据所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时产生的光声信号，重建所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时对应的第一光声图像；
根据所述第一光能量分布以及所述第一光声图像，确定所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时的第二光声图像；
根据确定出的所述待解混样品被每种波长的原始激光照射时的第二光声图像，对所述待解混样品进行解混。
可选地，确定所述若干出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，所述待解混样品的第一光能量分布，具体包括：
确定每个出光口射出的该种波长的激光的光能量；并，根据所述待解混样品与每个出光口之间的位置关系，确定每个出光口对应的所述待解混样品表面的光强分布；
根据每个出光口射出的该种波长的激光的光能量以及每个出光口对应的所述待解混样品表面的光强分布，确定每个出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，每个出光口对应的所述待解混样品的第二光能量分布；
基于确定出的各第二光能量分布，确定所述待解混样品的第一光能量分布；其中，所述第二光能量分布表征每个出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，所述待解混样品内部的点的光能量分布。
可选地，确定每个出光口射出的该种波长的激光的光能量，具体包括：
获取该种波长的原始激光的光能量；
针对若干分光比例中的每种分光比例，在该种分光比例下，根据该种波长的原始激光的光能量，确定每个出光口射出的该种波长的激光的光能量，其中，所述分光比例用于将原始激光按照预设的能量比例进行划分，且划分得到的激光的数量与出光口的数量一致；
基于确定出的各第二光能量分布，确定所述待解混样品的第一光能量分布，具体包括：
基于确定出的各第二光能量分布，在该种分光比例下，确定所述待解混样品的第一光能量分布。
可选地，确定该出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，所述待解混样品的第二光能量分布，具体包括：
确定所述待解混样品内部的点相对于该出光口对应的待解混样品表面的点的光衰减分布；
根据所述光衰减分布、该出光口射出的该种波长的激光的光能量以及该出光口对应的所述待解混样品表面的光强分布，确定该出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，所述待解混样品的第二光能量分布。
可选地，重建所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时对应的第一光声图像，具体包括：
针对若干分光比例中的每种分光比例，在该种分光比例下，重建所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时对应的第一光声图像。
可选地，确定所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时的第二光声图像，具体包括：
根据每种分光比例对应的第一光能量分布以及第一光声图像，确定所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时的第二光声图像。
可选地，所述出光口为两个以及所述分光比例为两种。
本说明书提供了一种光声成像解混的装置，所述装置具体包括：
获取模块，用于获取待解混样品与若干出光口之间的位置关系；
第一确定模块，用于针对若干种波长的原始激光中的每种波长的原始激光，根据所述待解混样品与所述若干出光口之间的位置关系，确定所述若干出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，所述待解混样品的第一光能量分布，所述第一光能量分布表征所述待解混样品内部的点的光能量分布；并，根据所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时产生的光声信号，重建所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时对应的第一光声图像；
第二确定模块，用于根据所述第一光能量分布以及所述第一光声图像，确定所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时的第二光声图像；
解混模块，用于根据确定出的所述待解混样品被每种波长的原始激光照射时的第二光声图像，对所述待解混样品进行解混。
可选地，所述第一确定模块具体用于，确定每个出光口射出的该种波长的激光的光能量；并，根据所述待解混样品与每个出光口之间的位置关系，确定每个出光口对应的所述待解混样品表面的光强分布；根据每个出光口射出的该种波长的激光的光能量以及每个出光口对应的所述待解混样品表面的光强分布，确定每个出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，每个出光口对应的所述待解混样品的第二光能量分布；基于确定出的各第二光能量分布，确定所述待解混样品的第一光能量分布；其中，所述第二光能量分布表征每个出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，所述待解混样品内部的点的光能量分布。
可选地，所述第一确定模块具体用于，获取该种波长的原始激光的光能量；针对若干分光比例中的每种分光比例，在该种分光比例下，根据该种波长的原始激光的光能量，确定每个出光口射出的该种波长的激光的光能量，其中，所述分光比例用于将原始激光按照预设的能量比例进行划分，且划分得到的激光的数量与出光口的数量一致；
所述第一确定模块具体用于，基于确定出的各第二光能量分布，在该种分光比例下，确定所述待解混样品的第一光能量分布。
可选地，所述第一确定模块具体用于，确定所述待解混样品内部的点相对于该出光口对应的待解混样品表面的点的光衰减分布；根据所述光衰减分布、该出光口射出的该种波长的激光的光能量以及该出光口对应的所述待解混样品表面的光强分布，确定该出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，所述待解混样品的第二光能量分布。
可选地，所述第一确定模块具体用于，针对若干分光比例中的每种分光比例，在该种分光比例下，重建所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时对应的第一光声图像。
可选地，所述第二确定模块具体用于，根据每种分光比例对应的第一光能量分布以及第一光声图像，确定所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时的第二光声图像。
可选地，所述出光口为两个以及所述分光比例为两种。
本说明书提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述光声成像解混的方法。
本说明书提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述光声成像解混的方法。
本说明书采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
从本说明书提供的光声成像解混的方法中可以看出，在使用多种波长的原始激光照射待解混样品时，分别针对每种波长的原始激光，确定若干出光口射出该种波长激光照射到待解混样品时，待解混样品的第一光能量分布，该第一光能量分布表征待解混样品内部的点的光能量分布。进而可基于该种波长下的待解混样品的第一光能量分布以及第一光声图像，确定该种波长下的第二光声图像。从而可根据每种波长的原始激光对应的第二光声图像，对待解混样品进行解混。该方法考虑了在不同波长的激光的照射下，待解混样品内部不同的光能量分布，从而提高了基于多波长的光声成像解混的准确度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本说明书的进一步理解，构成本说明书的一部分，本说明书的示意性实施例及其说明用于解释本说明书，并不构成对本说明书的不当限定。在附图中：
图1为本说明书提供的一种光声成像解混的方法的流程示意图；
图2为本说明书提供的一种光声成像解混系统的示意图；
图3为本说明书提供的一种在待解混样品上建立三维笛卡尔坐标系的示意图；
图4为本说明书提供的一种实验样品的示意图；
图5为本说明书提供的实验样品中CuSO4的含量真值图；
图6为本说明书提供的基于传统光声成像解混方法得到的实验样品中CuSO4的含量示意图；
图7为本说明书提供的基于本说明书提供的光声成像解混方法得到的实验样品中CuSO4的含量示意图；
图8为本说明书提供的一种用于光声成像解混的装置示意图；
图9为本说明书提供的对应于图1的电子设备示意图。
具体实施方式
为使本说明书的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本说明书技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于说明书保护的范围。
以下结合附图，详细说明本说明书各实施例提供的技术方案。
在使用多种波长的原始激光对样品进行解混时，由于样品对不同波长的激光的吸收系数、散射系数不同，那么在不同波长的原始激光的照射下，样品内的光分布是不同的。目前，样品在不同波长下对应的光分布无法通过仪器进行直接测量。那么，不考虑在不同波长的原始激光的照射下待解混样品的光能量分布是不同的问题，会导致解混出的待解混样品的组分的比例不准确。基于此，本说明书提供了一种光声成像解混的方法。
在本说明书中，样品可为生物组织（成分），如肌肉组织、血液，也可为非生物成分，如土壤、气体。本说明书不做具体限制，可根据需求确定样品具体为何。
如图2所示，为本说明书提供的一种光声成像解混系统的示意图，在图2中可见，标号为①的为出光口，②为非固定比例光分束器，③为固定比例光分束器，④为多波长调谐激光器，⑤为光能量计，⑥为主控设备，用于采集以及处理数据，该⑥可为成像超声换能器及附属装置，⑦为待解混样品。其中，出光口通过光传导器分别与非固定比例光分束器、固定比例光分束器以及多波长调谐激光器连接，多波长调谐激光器产生的激光通过非固定比例光分束器以及固定比例光分束器的作用之后，从各出光口射出，进而照射至待解混样品上。非固定比例光分束器可设置不同的分光比例，在本说明书中，分光比例至少为两种，针对每种光分比例，该非固定比例光分束器可基于原始激光的总光能量，将原始激光进行划分，进而使得划分后的各子激光通过各光传导器传输到各出光口，进而从各出光口射出。例如：假设有两个出光口，以及假设光分比例为2：1，则一个出光口的光能量为原始激光的总光能量的1/3，另一个出光口的光能量为原始激光的总光能量的2/3。固定比例光分束器用于将原始激光按照指定比例划分为两部分，一部分传输至非固定比例分光器，一部分传输至光能量计，光能量计可测量分出的一部分的激光的光能量和/或可测量分出的一部分激光的光强，再根据固定比例光分束器的分光比例，从而可得到原始激光的总光能量（总光强）。也就是说，原始激光的光能量可通过固定比光分束器以及光能量计测出，当然，如何确定多波长调谐激光器产生的原始激光的总光能量已是较为成熟的技术，前述方法仅为示例，具体本说明书不做限制。成像超声换能器及附属装置包括平面阵列超声换能器探头、采集模块、数据处理模块等，用于采集以及处理数据等，该成像超声换能器及附属装置为目前已有的设备，本说明书具体不再赘述。
上述图2所示的用于光声成像解混的光声成像解混系统仅为示例，在原始激光的总光能量采用其他方法测量的情况下，图2中的③以及⑤并不是该光声成像解混系统的必要组成。在本说明书中，用于进行光声成像解混的光声成像解混系统至少包括：至少两个出光口，也即出光口为若干个，非固定比例光分束器（至少包括两种分光比例）、多波长调谐激光器（用于产生不同波长的原始激光）、主控设备（用于采集以及处理数据）。
执行本说明书技术方案的执行主体可为上述光声成像解混系统中的主控设备，也可为具备计算能力的任意电子设备，如服务器、终端等，本说明书不做具体限制。下面以上述光声成像解混系统中的主控设备为例对本说明书的技术方案进行详细描述。
如图1所示，图1为本说明书提供的一种光声成像解混的方法的流程示意图，具体可包括以下步骤：
S100：获取待解混样品与若干出光口之间的位置关系。
S102：针对若干种波长的原始激光中的每种波长的原始激光，根据所述待解混样品与所述若干出光口之间的位置关系，确定所述若干出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，所述待解混样品的第一光能量分布，所述第一光能量分布表征所述待解混样品内部的点的光能量分布；并，根据所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时产生的光声信号，重建所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时对应的第一光声图像。
在本说明书中，首先，主控设备可获取待解混样品与若干出光口之间的位置关系。进而主控设备可针对若干种波长的原始激光中的每种波长的原始激光，根据该待解混样品与该若干出光口的位置关系，确定若干出光口射出该种波长的激光照射该待解混样品时，该待解混样品的第一光能量分布。其中，该第一光能量分布表征待解混样品内部的点的光能量分布，或者说，该第一光能量分布表征若干出光射出该种波长的激光照射该待解混样品时，该待解混样品内部的整体的光能量分布。当激光照射在待解混样品上时，激光从待解混样品的表面射入待解混样品的内部，而经由待解混样品对光进行吸收和/或散射，光在待解混样品内部呈现某分布，该第一光能量分布即为该种波长的激光在待解混样品内部呈现的光能量分布。
具体的，在本说明书中，在确定待解混样品的第一光能量分布时，主控设备可先确定每个出光口射出的该种波长的激光的光能量。并且，该主控设备可获取该种波长的原始激光的光能量。为了确定待解混样品在不同波长的激光的照射下的光能量分布，在本说明书中，出光口至少为两个，分光比例也至少为两个，如前所述，该分光比例用于将原始激光按照预设的能量比例进行划分，划分后的激光的数量与出光口的数量一致，从而使得划分后的各激光可从对应的出光口射出。进而该主控设备可获取划分该种波长的原始激光的若干分光比例，以针对若干分光比例中的每种分光比例，在该种分光比例下，根据该种波长的原始激光的光能量，确定每个出光口射出的该种波长的激光的光能量。当然，每个出光口射出的该种波长的激光的光能量也可采用其他方法获取，如可直接通过现有仪器测量每个出光口射出的激光的光能量，只要保证每种波长的原始激光被至少两种分光比例划分至每个出光口即可，也就是说，在本说明书中，针对每种波长的原始激光，在每种分光比例下，出光口可射出经由该种分光比例作用后的该种波长的激光，进而照射至待解混样品。
在本说明书中，在主控设备根据待解混样品与每个出光口之间的位置关系，确定待解混样品表面的光强分布时，可预先基于待解混样品，建立坐标系。如图3所示，为本申请说明书提供的一种在待解混样品上建立三维笛卡尔坐标系的示意图，也即可在待解混样品所占据的空间中建立三维笛卡尔坐标系。进而可预先设置每个出光口的出光口端面与待解混样品的表面之间的距离为指定距离，在本说明书中，可预先设置该指定距离为1mm，并且可预先将该主控设备所在的光声成像解混系统中的光传导器设置为石英光纤束，长度为1m，通过口径为6mm，该石英光纤束中光纤丝为随机映射关系，从而可认为每个出光口射出的激光在待解混样品的表面的光强分布为均匀分布。沿用图3，假设待解混样品为边长为40mm的立方体，出光口为两个，且每个出光口的中心与出光口照射的待解混样品的表面的中心重合，也即每个出光口的出光口端面的中心在y轴，如图3中的三维笛卡坐标系，每个出光口的出光口端面为圆形，则两个出光口射出的该种波长的激光在待解混样品的表面形成的光照区域如图3中两块阴影所示，则待解混样品表面的光强分布为：
，
。
其中，表示一个出光口（光出口1）对应的待解混样品的表面的光强分布，表示另一个出光口（光出口2）对应的待解混样品的表面的光强分布，L为立方体的边长，d为出光口的出光口端面的直径。
当然，上述根据待解混样品与每个出光口的位置关系，确定每个出光口对应的待解混样品表面的光强分布仅为以图3为例进行的示例性说明，具体如何确定每个出光口对应的待解混样品表面的光强分布本说明书不做具体限制，且目前已存在许多求解方法，如使用光学模拟软件等等，本说明书不再赘述，当然也可直接使用光强探测器对待解混样品的表面进行扫描，得到待解混样品表面的光强分布，再基于待解混样品与每个出光口的位置关系，得到每个出光口对应的得到待解混样品表面的光强分布。在实际应用中，待解混样品与每个出光口的相对位置、坐标系建立等等均可根据实际需求以及具体场景进行确定，从而每个出光口对应的待解混样品表面的光强分布也可基于实际需求以及具体场景进行确定。
于是，该主控设备获取到了每个出光口射出该种波长的激光的光能量以及每个出光口射出该种波长的激光至待解混样品上时，每个出光口对应的待解混样品表面的光强分布，从而主控设备可基于每个出光口射出该种波长的激光的光能量以及每个出光口对应的待解混样品表面的光强分布，确定每个出光口对应的待解混样品的第二光能量分布。从而主控设备可基于确定出的每个出光口对应的待解混样品的第二光能量分布，得到待解混样品被若干个出光口射出的该种波长的激光照射时的第一光能量分布。其中，在本说明书中，如前所述，该第一光能量分布表征待解混样品内部的点的总的光能量分布，也即待解混样品经过该种波长的原始激光的照射，该待解混样品内部呈现的光能量分布，该第二光能量分布表征待解混样品被每个出光口射出该种波长的激光照射时的光能量分布，也即第二光能量分布指的是，针对每个出光口，该出光口射出该种波长的激光照射至待解混样品时，待解混样品内部呈现的光能量分布。
具体的，该主控设备在确定每个出光口射出该种波长的激光照射待解混样品时，每个出光口对应的待解混样品的第二光能量分布时，该主控设备可针对若干分光比例中的每种分光比例，在该种分光比例下，确定待解混样品内部的点相对于每个出光口对应的待解混样品表面的点的光衰减分布。实际上，待解混样品内部的点相对于待解混样品表面的点的光衰减分布可表示为以自然对数e为底，以光衰减系数与路径的乘积的相反数为幂的指数衰减分布，其中，为原始激光的波长，路径指的是待解混样品内部的点与待解混样品表面的点之间的位移向量。沿用图3中所建立的坐标系以及上述例子，立方体的边长L为40mm，光出口1对应的待解混样品表面的点为（0,0,0），也即光出口1在待解混样品表面呈现的光斑的中心点，光出口2对应的待解混样品表面的点为（0,40,0），也即光出口2在待解混样品表面呈现的光斑的中心点，待解混样品内部的点为（x,y,z），则待解混样品内部的点相对于该出光口1对应的待解混样品表面的点的光衰减分布如下述公式所示，待解混样品内部的点相对于该出光口2对应的待解混样品表面的点的光衰减分布如下述公式所示：
，
。
于是，主控设备可根据每个出光口对应的待解混样品表面的光衰减分布，确定每个出光口对应的待解混样品的第二光能量分布。在本说明书中，针对每个出光口，该出光口对应的待解混样品的第二光能量分布可表示为该光衰减分布、该出光口射出该种波长的激光的光能量以及该光出口对应的待解混样品表面的光强分布的乘积。沿用上例，出光口1对应的光能量分布可如下述公式所示，待解混样品内部的点相对于该出光口2对应的待解混样品表面的点的光衰减分布如下述公式所示，其中，表示出光口1射出波长为的激光的光能量，表示出光口2射出波长为的激光的光能量。
，
。
需要说明的是，针对若干分光比例中的每种分光比例，当每个出光口射出该种波长的激光的光能量是通过该种波长的原始激光的光能量以及该分光比例进行确定得到的时候，则在指定分光比例下，第i个出光口射出波长为的激光的光能量可采用下述公式表示：
。
其中，指的是根据指定分光比例得到的第i个出光口（或者出光口i）射出的波长为的激光的光能量在原始激光的光能量中所占据的比例，指的是波长为的原始激光的光能量，指的是基于第i个光出口对应的光传导器的透过率、测量原始激光的光能量时的误差等综合因素，确定出的光强传输系数。
当然，如前所述，每个出光口射出该种波长的激光的光能量可通过其他方法计算得到，或者可通过其他仪器直接测量得到。并且，如前所述，原始激光的光能量可通过固定比例光分束器以及光能量计测出，则当波长为的原始激光的光能量为通过固定比例光分束器以及光能量计测出时，测量原始激光的光能量时的误差可为光能量计的响应。当然，也可采用其他方法确定原始激光的光能量，本说明书不做具体限制。
此外，由于每个出光口射出的激光的光能量是经过指定分光比例作用在该种波长的原始激光之后得到的，且分光比例至少为两种，因此针对每种分光比例，主控设备可在该种分光比例下，确定每个出光口射出该种波长的激光照射待解混样品时，每个出光口对应的待解混样品的第二光能量分布。从而，主控设备可基于每个出光口对应的待解混样品的第二光能量分布，在该种分光比例下，根据确定出的每个出光口对应的待解混样品的第二光能量分布，确定待解混样品的第一光能量分布。具体的，在该种分光比例下，第一光能量分布可表示为每个出光口对应的待解混样品的第二光能量分布的总和。沿用上述例子以及公式，在指定分光比例下，第一光能量分布可如下公式所示：
。
其中，表示在指定分光比例下，n个光出口射出波长为的激光照射到待解混样品时，待解混样品的第一光能量分布，n表示出光口的总个数，i表示出光口i或者说第i个出光口，如前所述，表示在指定分光比例下，第i个出光口射出波长为的激光照射待解混样品时，第i个出光口对应的待解混样品的第二光能量分布。
另外，该主控设备还可根据待解混样品被该种波长的原始激光照射时产生的光声信号，重建待解混样品被该种波长的原始激光照射时对应的第一光声图像。具体如何基于光声信号，重建光声图像，已经是目前较为成熟的技术，本说明书不再具体赘述，如主控设备可获取光声信号或者基于预先安装的传感器采集光声信号，进而采用反投影算法或者傅里叶变换算法等等，重建光声图像。
如前所述，在本说明书中，每种波长的原始激光需经由至少两种分光比例的作用，再通过出光口射出，以照射待解混样品，因此，该主控设备可针对若干分光比例中的每种分光比例，在该种分光比例下，重建待解混样品被该种波长的原始激光照射时对应的第一光声图像。于是，基于上述步骤，该主控设备可获取到，针对若干波长的原始激光中的每种波长的原始激光，在若干分光比例下待解混样品被该种波长的原始激光照射时对应的各第一光声图像。也即，针对若干波长的原始激光中的每种波长的原始激光，针对若干分光比例中的每种分光比例，该主控设备可在该种分光比例下，根据每个出光口射出该种波长的激光照射待解混样品时的光声信号，重建在该种分光比例下，待解混样品被该种波长的原始激光照射时对应的第一光声图像。
此外，需要说明的是，本说明书中，各出光口射出的激光可同时照射在待解混样品上，各光出口射出的激光照射在待解混样品上的不同位置。
S104：根据所述第一光能量分布以及所述第一光声图像，确定所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时的第二光声图像。
S106：根据确定出的所述待解混样品被每种波长的原始激光照射时的第二光声图像，对所述待解混样品进行解混。
在特定波长中，基于光声信号重建得到的光声图像可表示为真实光吸收图像与待解混样品内部的总光能量分布的乘积，因此在本说明书中，主控设备可根据第一光能量分布以及第一光声图像，确定待解混样品被该种波长的原始激光照射时的第二光声图像。
基于上述步骤S100~S102，针对若干波长的原始激光中的每种波长的原始激光，该主控设备已经得到在若干分光比例下待解混样品被该种波长的原始激光照射时对应的各第一光声图像。于是，该主控设备可针对若干波长的原始激光中的每种波长的原始激光，根据在若干分光比例下待解混样品被该种波长的原始激光照射时对应的各第一光声图像，以及在该种分光比例下待解混样品被该种波长的原始激光照射时的第一光能量分布，确定待解混样品被该种波长的原始激光照射时的第二光声图像。沿用上述例子以及公式，第一光声图像与第二光声图像之间的关系可采用下述公式表示：
。
其中，表示在指定分光比例为时，根据待解混样品被波长为的原始激光照射时产生的光声信号重建得到的第一光声图像。表示待解混样品被波长为的原始激光照射时的第二光声图像，也即待解混样品被波长为的原始激光照射时的真实的光吸收图像。表示在指定分光比例为时，待解混样品被波长为的原始激光照射时的第一光能量分布。
需要说明的是，真实的光吸收图像指的是第二光声图像相对于第一光声图像而言，所反映的待解混样品对光的吸收特性更接近实际情况。也就是说，第二光声图像相对于第一光声图像更能准确的反应待解混样品对光的吸收特性、散射特性。在理想状态下，针对指定波长的原始激光，存在理想的光声图像，可以完全准确的反应待解混样品对该指定波长的原始激光的吸收特性、散射特性，当能够准确的获取待解混样品内部的光能量分布时，可以得到该理想的光声图像。但是目前无法通过仪器直接测量出或者准确的得到在指定波长的激光的照射下，待解混样品的真实的光能量分布，导致无法知道真实的光能量分布的原因为待解混样品对不同波长的激光的光衰减系数（也即对光的吸收特性、散射特性）不同，而该光衰减系数也无法通过仪器直接测量出或者准确计算出来。在本说明书中，基于上述步骤S100~S106，可以得到在每种波长的激光的照射下的待解混样品的光衰减系数，从而可以得到相对准确的待解混样品内部的光能量分布，从而相对于第一光声图像而言，可以得到更真实的第二光声图像。
最后，主控设备可根据确定出的待解混样品被每种波长的原始激光照射时的第二光声图像，对待解混样品进行解混，也即确定待解混样品中各组分的比例。具体如何基于第二光声图像，对待解混样品进行解混，已经是目前较为成熟的技术，本说明书不做具体赘述。
基于图1所示的本说明书提供的上述光声成像解混的方法，在使用多种波长的原始激光照射待解混样品时，分别针对每种波长的原始激光，确定若干出光口射出该种波长激光照射到待解混样品时，待解混样品的第一光能量分布，该第一光能量分布表征待解混样品内部的点的光能量分布。进而可基于该种波长下的待解混样品的第一光能量分布以及第一光声图像，确定该种波长下的第二光声图像。从而可根据每种波长的原始激光对应的第二光声图像，对待解混样品进行解混。该方法考虑了在不同波长的激光的照射下，待解混样品内部的光能量分布实际是不均匀的问题，从而提高了基于多波长的光声成像解混的准确度。
进一步的，上述方法已通过实验进行验证，使用基于上述方法得到的第二光声图像对待解混样品进行解混，相对于直接使用第一光声图像对待解混样品进行解混而言，得到的解混结果更为准确。如图4所示，为本说明书提供的一种实验样品的示意图，可见，该实验样品包括四根毛细管101~104，并且在通过实验进行验证时，该待实验样品为边长40mm的立方体形状，且该实验样品是通过配制64ml质量分数为1.5%的琼脂溶液，并加入3ml鲜牛奶和0.5ml墨水凝固得到，从而用于模拟生物组织对光的散射与吸收作用。并且，该四根毛细管为四氟乙烯毛细管，其内径均为50μm，四根毛细管角向间隔45°呈放射状排列，每根毛细管的一端可接入针管并注射液体，在实验过程中，采用CuSO4与NiSO4不同比例的混合溶液（纯水为溶剂）分别注射入四根毛细管，以验证上述光声成像解混方法。具体的，可配制物质的量浓度均为0.5mol/L的NiSO4与CuSO4溶液，在一根毛细管（图4中的101）中注入CuSO4与NiSO4溶液以体积比例1:9混合溶液，即CuSO4含量真值为10%，在一根毛细管（图4中的102）中仅注入CuSO4溶液，即CuSO4含量真值为100%，在一根毛细管（图4中的103）中注入CuSO4与NiSO4溶液以体积比例3:1混合溶液，即CuSO4含量真值为75%，在一根毛细管（图4中的104）中注入CuSO4与NiSO4溶液以体积比例1:3混合溶液，即CuSO4含量真值为25%。此外，四根毛细管可通过模具浇筑的方法被固定于该实验样品的中央位置。在实验时，预先制作好该实验样品之后，可通过图2所示的光声成像解混的系统，并采用上述步骤S100~S106所述的方法，对该实验样品进行解混。
如图5所示，图5为本说明书提供的实验样品中CuSO4的含量真值图，在图5中，沿z方向最大值投影的值即表示CuSO4的含量，可见如前所述，四根毛细管401~404所对应CuSO4的含量真值分别为10%，100%，75%，25%。图6为本说明书提供的基于传统光声成像解混方法得到的实验样品中CuSO4的含量示意图，且沿z方向最大值投影的值即表示CuSO4的含量，在图6中可见，四根毛细管101~104中CuSO4含量解混结果几乎均接近100%，与真值相差较大。图7为本说明书提供的基于本说明书提供的光声成像解混方法得到的实验样品中CuSO4的含量示意图，也即该图7为使用基于上述步骤S100~S106所述的光声成像解混方法得到的，且沿z方向最大值投影的值即表示CuSO4的含量，在图7中可见，四根毛细管101~104所对应CuSO4的含量解混结果分别为：9.6%，99.5%，78.3%，26.3%，与真值误差较小。显然，上述步骤S100~S106所述的光声成像解混方法，提高了解混的准确度。
基于上述内容所述的光声成像解混的方法，本说明书实施例还对应的提供一种用于光声成像解混的装置示意图，如图8所示。
图8为本说明书实施例提供的一种用于光声成像解混的装置的示意图，所述装置具体包括：
获取模块800，用于获取待解混样品与若干出光口之间的位置关系；
第一确定模块802，用于针对若干种波长的原始激光中的每种波长的原始激光，根据所述待解混样品与所述若干出光口之间的位置关系，确定所述若干出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，所述待解混样品的第一光能量分布，所述第一光能量分布表征所述待解混样品内部的点的光能量分布；并，根据所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时产生的光声信号，重建所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时对应的第一光声图像；
第二确定模块804，用于根据所述第一光能量分布以及所述第一光声图像，确定所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时的第二光声图像；
解混模块806，用于根据确定出的所述待解混样品被每种波长的原始激光照射时的第二光声图像，对所述待解混样品进行解混。
可选地，所述第一确定模块802具体用于，确定每个出光口射出的该种波长的激光的光能量；并，根据所述待解混样品与每个出光口之间的位置关系，确定每个出光口对应的所述待解混样品表面的光强分布；根据每个出光口射出的该种波长的激光的光能量以及每个出光口对应的所述待解混样品表面的光强分布，确定每个出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，每个出光口对应的所述待解混样品的第二光能量分布；基于确定出的各第二光能量分布，确定所述待解混样品的第一光能量分布；其中，所述第二光能量分布表征每个出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，所述待解混样品内部的点的光能量分布。
可选地，所述第一确定模块802具体用于，获取该种波长的原始激光的光能量；针对若干分光比例中的每种分光比例，在该种分光比例下，根据该种波长的原始激光的光能量，确定每个出光口射出的该种波长的激光的光能量，其中，所述分光比例用于将原始激光按照预设的能量比例进行划分，且划分得到的激光的数量与出光口的数量一致；
所述第一确定模块802具体用于，基于确定出的各第二光能量分布，在该种分光比例下，确定所述待解混样品的第一光能量分布。
可选地，所述第一确定模块802具体用于，确定所述待解混样品内部的点相对于该出光口对应的待解混样品表面的点的光衰减分布；根据所述光衰减分布、该出光口射出的该种波长的激光的光能量以及该出光口对应的所述待解混样品表面的光强分布，确定该出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，所述待解混样品的第二光能量分布。
可选地，所述第一确定模块802具体用于，针对若干分光比例中的每种分光比例，在该种分光比例下，重建所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时对应的第一光声图像。
可选地，所述第二确定模块804具体用于，根据每种分光比例对应的第一光能量分布以及第一光声图像，确定所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时的第二光声图像。
可选地，所述出光口为两个以及所述分光比例为两种。
本说明书实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质存储有计算机程序，计算机程序可用于执行上述内容所述的光声成像解混的方法。
基于上述内容所述的光声成像解混的方法，本说明书实施例还提出了图9所示的电子设备的示意结构图。如图9，在硬件层面，该电子设备包括处理器、内部总线、网络接口、内存以及非易失性存储器，当然还可能包括其他业务所需要的硬件。处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，以实现上述内容所述的光声成像解混的方法。
当然，除了软件实现方式之外，本说明书并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。
在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进（例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进）还是软件上的改进（对于方法流程的改进）。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件（Programmable Logic Device, PLD）（例如现场可编程门阵列（Field Programmable GateArray，FPGA））就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器（logic compiler）”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言（Hardware Description Language，HDL），而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL（Advanced Boolean Expression Language）、AHDL（Altera Hardware DescriptionLanguage）、Confluence、CUPL（Cornell University Programming Language）、HDCal、JHDL（Java Hardware Description Language）、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL（RubyHardware Description Language）等，目前最普遍使用的是VHDL（Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language）与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该（微）处理器执行的计算机可读程序代码（例如软件或固件）的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20 以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本说明书时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本说明书的实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种光声成像解混的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待解混样品与若干出光口之间的位置关系；
针对若干种波长的原始激光中的每种波长的原始激光，确定每个出光口射出的该种波长的激光的光能量；并，根据所述待解混样品与每个出光口之间的位置关系，确定每个出光口对应的所述待解混样品表面的光强分布；根据每个出光口射出的该种波长的激光的光能量以及每个出光口对应的所述待解混样品表面的光强分布，确定每个出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，每个出光口对应的所述待解混样品的第二光能量分布；基于确定出的各第二光能量分布，确定所述待解混样品的第一光能量分布；其中，所述第二光能量分布表征每个出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，所述待解混样品内部的点的光能量分布；所述第一光能量分布表征所述待解混样品内部的点的光能量分布；并，根据所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时产生的光声信号，重建所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时对应的第一光声图像；
根据所述第一光能量分布以及所述第一光声图像，确定所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时的第二光声图像；
根据确定出的所述待解混样品被每种波长的原始激光照射时的第二光声图像，对所述待解混样品进行解混；
确定该出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，所述待解混样品的第二光能量分布，具体包括：确定所述待解混样品内部的点相对于该出光口对应的待解混样品表面的点的光衰减分布；根据所述光衰减分布、该出光口射出的该种波长的激光的光能量以及该出光口对应的所述待解混样品表面的光强分布，确定该出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，所述待解混样品的第二光能量分布，其中，所述光衰减分布表示为以自然对数e为底，以光衰减系数与路径的乘积的相反数为幂的指数衰减分布，为原始激光的波长，路径指的是待解混样品内部的点与待解混样品表面的点之间的位移向量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定每个出光口射出的该种波长的激光的光能量，具体包括：
获取该种波长的原始激光的光能量；
针对若干分光比例中的每种分光比例，在该种分光比例下，根据该种波长的原始激光的光能量，确定每个出光口射出的该种波长的激光的光能量，其中，所述分光比例用于将原始激光按照预设的能量比例进行划分，且划分得到的激光的数量与出光口的数量一致；
基于确定出的各第二光能量分布，确定所述待解混样品的第一光能量分布，具体包括：
基于确定出的各第二光能量分布，在该种分光比例下，确定所述待解混样品的第一光能量分布。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，重建所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时对应的第一光声图像，具体包括：
针对若干分光比例中的每种分光比例，在该种分光比例下，重建所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时对应的第一光声图像。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，确定所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时的第二光声图像，具体包括：
根据每种分光比例对应的第一光能量分布以及第一光声图像，确定所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时的第二光声图像。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述出光口为两个以及所述分光比例为两种。
6.一种光声成像解混的装置，其特征在于，所述装置具体包括：
获取模块，用于获取待解混样品与若干出光口之间的位置关系；
第一确定模块，用于针对若干种波长的原始激光中的每种波长的原始激光，确定每个出光口射出的该种波长的激光的光能量；并，根据所述待解混样品与每个出光口之间的位置关系，确定每个出光口对应的所述待解混样品表面的光强分布；根据每个出光口射出的该种波长的激光的光能量以及每个出光口对应的所述待解混样品表面的光强分布，确定每个出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，每个出光口对应的所述待解混样品的第二光能量分布；基于确定出的各第二光能量分布，确定所述待解混样品的第一光能量分布；其中，所述第二光能量分布表征每个出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，所述待解混样品内部的点的光能量分布；所述待解混样品的第一光能量分布；并，根据所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时产生的光声信号，重建所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时对应的第一光声图像；确定该出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，所述待解混样品的第二光能量分布，具体包括：确定所述待解混样品内部的点相对于该出光口对应的待解混样品表面的点的光衰减分布；根据所述光衰减分布、该出光口射出的该种波长的激光的光能量以及该出光口对应的所述待解混样品表面的光强分布，确定该出光口射出该种波长的激光照射所述待解混样品时，所述待解混样品的第二光能量分布，其中，所述光衰减分布表示为以自然对数e为底，以光衰减系数与路径的乘积的相反数为幂的指数衰减分布，为原始激光的波长，路径指的是待解混样品内部的点与待解混样品表面的点之间的位移向量；
第二确定模块，用于根据所述第一光能量分布以及所述第一光声图像，确定所述待解混样品被该种波长的原始激光照射时的第二光声图像；
解混模块，用于根据确定出的所述待解混样品被每种波长的原始激光照射时的第二光声图像，对所述待解混样品进行解混。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1-5任一所述的方法。
8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1-5任一所述的方法。
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN104856728A (zh) * | 2009-10-29 | 2015-08-26 | 佳能株式会社 | 光声装置 |
Family Cites Families (13)
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|---|---|---|---|---|
| US10335038B2 (en) * | 2006-08-24 | 2019-07-02 | Xenogen Corporation | Spectral unmixing for in-vivo imaging |
| CN101813672B (zh) * | 2010-03-30 | 2014-12-10 | 华南师范大学 | 一种基于面阵超声探测器的快速三维光声成像系统及方法 |
| US8462981B2 (en) * | 2010-04-07 | 2013-06-11 | Cambridge Research & Instrumentation, Inc. | Spectral unmixing for visualization of samples |
| CN102095685B (zh) * | 2010-12-02 | 2012-10-03 | 华南师范大学 | 基于光谱编码的光声组分解析成像方法及装置 |
| WO2013188714A1 (en) * | 2012-06-13 | 2013-12-19 | Seno Medical Instruments, Inc. | Interframe energy normalization in an optoacoustic imaging system |
| WO2021202438A1 (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | Fujifilm Sonosite, Inc. | System, method, and apparatus for multi-spectral photoacoustic imaging |
| CN112881297B (zh) * | 2021-01-25 | 2022-11-22 | 上海大学 | 一种基于光声互耦技术的散斑干涉检测系统及方法 |
| CN113252613B (zh) * | 2021-04-22 | 2022-07-26 | 中山大学 | 一种基于波前整形的散射介质吸收增强装置及方法 |
| CN113724351B (zh) * | 2021-08-24 | 2023-12-01 | 南方医科大学 | 一种光声图像衰减校正方法 |
| CN113959954B (zh) * | 2021-09-02 | 2022-10-28 | 宝宇(武汉)激光技术有限公司 | 一种针对管材无损检测的激光超声能量补偿方法及系统 |
| KR102698306B1 (ko) * | 2022-01-14 | 2024-08-23 | 주식회사 옵티코 | 다파장 광음향 영상 및 초음파 영상을 이용한 종양 분류 방법 및 분석장치 |
| CN115112770B (zh) * | 2022-07-21 | 2024-05-03 | 东北大学秦皇岛分校 | 一种光声成像装置及方法 |
| CN117969677B (zh) * | 2024-03-28 | 2024-07-26 | 之江实验室 | 基于编码相位成像的声场探测方法、系统、设备、介质 |
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104856728A (zh) * | 2009-10-29 | 2015-08-26 | 佳能株式会社 | 光声装置 |
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