Page 35 - 《应用声学》2023年第4期

第 42 卷 第 4 期 杨董永等： 高频高灵敏光声探头的光声内窥成像 697

前端集成放大的高灵敏光声探头，在相同激光能量 50
SNR: 26.8 dB
(1.5 mJ) 照射黑色胶带表面，接收到的光声信号的 40
SNR。采集到的信号输入到计算机中，依次进行去 ࣨϙ/mV 30
直流分量、希尔伯特变换、取绝对值来求取光声信 20
号包络，然后分别截取光声信号和噪声信号求取换 10
能器SNR，其计算公式如下所示： 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
t/ms
SNR(dB) = 20 lg (A signal /A noise ) . (2) (a) ͜ፒАܦଊ݀ੇϸSNR
计算结果表明，自制的光声换能器接收到光声 1.0
SNR: 38.3 dB
信号 SNR 为 35.4 dB，比无放大器的传统光声换能 0.8
器 SNR 提升了 11.5 dB。在信号层面验证了，自制 ࣨϙ/V 0.6
的带有集成前端放大器的高灵敏光声换能器对光 0.4
0.2
声信号SNR提升具有意义。
0
4.2 仿体成像对比实验和分辨率标定 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
t/ms
图 7(a)、图 7(b) 分别是传统光声探头和自制的 (b) ᰴ༧ஐАܦଊ݀ੇϸSNR
高灵敏的光声探头，在自制仿体中旋转一周，接收到 图 6 光声探头 SNR 对比
的光声内窥图像。图7(c)、图7(d) 分别是传统光声 Fig. 6 Comparison of SNR of photoacoustic probes

   

x/mm   x/mm  

֓ ֓

 
֓   ֓  
z/mm z/mm
(a) ͜ፒАܦ૱ᑟ٨Яቚڏϸ (b) ᰴ༧ஐАܦ૱ᑟ٨Яቚڏϸ

5.5 100
ງए/mm 6.0
6.5
7.0 50
7.5
0
80 100 120 140 160
ᝈए/(O)
(c) ͜ፒАܦଊ݀Яቚࡍᦊ࡙नڏ

6
100
ງए/mm 7 50

8 0
100 120 140 160
ᝈए/(O)
(d) ᰴ༧ஐАܦଊ݀Яቚࡍᦊ࡙नஊܸڏ
图 7 光声换能器内窥成像对比
Fig. 7 Comparison of endoscopy images of photoacoustic transducers