基于压缩感知的微波热声成像装置及方法

摘要

基于压缩感知的微波热声成像装置及方法，属于热声成像技术领域，本发明为解决现有热声成像技术存在成像过程复杂，成像效果差别明显，图像分辨率低，图像的伪迹现象严重，系统的硬件成本高的问题。本发明采用微波发生器产生脉冲微波，通过微波掩膜照射到待测样品上产生热声信号，经由超声耦合液耦合到声探测器，通过两个成角度的单阵元超声探测器同步采集热声信号，经与处理后将采集到的热声信号传输到计算机中进行图像重建与融合处理。本发明包括微波发生器、波导、微波掩膜、支架、单阵元超声探测器、热声信号采集电路和计算机。本发明采用单阵元超声探测器多角度采集热声信号，并通过压缩感知算法进行图像重建，大大降低了系统的硬件成本。

主权项

一种基于压缩感知的微波热声成像装置，其特征在于：它包括微波发生器(1)、波导(2)、微波掩膜(3)、伺服电机及驱动器(5)、支架(6)、样品池(7)、单阵元超声探测器(8)、计算机(9)和热声信号采集电路(10)，在样品池(7)的正上方设置有微波掩膜(3)，热声信号采集电路(10)的测量矩阵输出端与微波掩膜(3)的输入端相连，热声信号采集电路(10)的微波控制输出端与微波发生器(1)的控制端相连，微波发生器(1)输出的脉冲微波经过波导(2)发射至微波掩膜(3)表面，并透过该微波掩膜(3)照射在样品池(7)内，两个单阵元超声探测器(8)镜像设置在样品池内左右两侧，所述两个单阵元超声探测器(8)通过支架(6)和伺服电机及驱动器(5)的动力输出端固定连接，所述伺服电机及驱动器(5)能够通过支架(6)控制所述单阵元超声探测器(8)的阵元面的旋转角度，每个单阵元超声探测器(8)的回波信号输出端与热声信号采集电路(10)的热声信号输入端相连，热声信号采集电路(10)将处理过的回波数据输出给计算机(9)，由计算机(9)基于压缩感知算法完成对回波数据进行图像重建，并将单阵元超声探测器(8)不同角度观测到的图像进行融合处理，获取待测样品(4)的微波热声图像。