| 【中文题名】 | 基于多元阵列探测器的快速光声层析成像 |
| 【英文题名】 | Fast Photoacoustic Imaging System Based on Multi-element Transducer Array |
| 【学科专业】 | 光学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2004-7-6 |
| 【中关键词】 | USB,LabVIEW,高速数据采集,光声成像,线性阵列探测器,相控聚焦 |
| 【英关键词】 | USB,LabVIEW,high-speed data acquisition,photoacoustic imaging,linear transducer array,phase-controlled method, |
| 【分类导航】 | 数理科学和化学>物理学>光学>应用光学>> |
| 【论文摘要】 |
本工作首先设计开发了以图形化编程语言LabVIEW为应用程序开发平台的USB高速数据采集处理系统，此卡采用USB1.1的总线接口协议，每秒传输速率达12Mb／s，最高采样率为24MSPS，不仅能够实现对模拟信号的高速采集，一般的输入输出(IO)功能，而且能够实现高速的计数功能。着重从硬件和软件方面讨论了该系统的设计，并给出了在LabVIEW中对外部动态连接库的调用方法以及USB驱动程序的设计方法。此采集卡应用于超微弱发光单光子计数细胞功能分析仪，实现了相关检测的全程自动化测量，该仪器能够灵敏、直接并有对照性地检测超微弱化学发光。
其次，在高速采集卡的基础上设计研制了基于多元线性阵列探测器系统的快速光声层析成像装置，首次实现了基于多元阵列探测器的光声成像。该装置和方法与现有的成像方法比较，具有快速方便的特点，将它应用于生物组织的光声成像，有望成为一种组织功能在体成像的新方法，并发展成为一种低成本的实用的临床诊断装置。
最后，在基于相控聚焦的多元线性阵列探测器进行快速光声层析成像的方法和装置上，实现了模拟物质的光声层析成像。实验中采用波长为532nm脉宽为7ns的倍频Q-YAG... |
| 【论文题纲】 |
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中文摘要 |
7-9 |
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ABSTRACT |
9-11 |
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第一章 序论 |
11-14 |
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1.1 课题研究的目的及意义 |
11-12 |
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1.2 本研究领域的发展及现状 |
12-13 |
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1.3 本课题的内容和重点 |
13-14 |
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第二章 USB原理及其开发平台 |
14-22 |
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2.1 USB的产生与应用发展 |
14-15 |
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2.2 USB总线规范概况 |
15-18 |
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2.3 USB设备的优点 |
18-19 |
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2.4 USB产品驱动程序设计 |
19-21 |
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2.5 本章小结 |
21-22 |
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第三章 LabVIEW编程技术 |
22-26 |
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3.1 LabVIEW编程语言概述 |
22-24 |
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3.2 图形化编程简介 |
24-25 |
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3.3 本章小结 |
25-26 |
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第四章 基于USB高速采集卡的实现 |
26-44 |
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4.1 高速采集卡的硬件设计 |
26-37 |
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4.1.1 EZ-USB AN2132介绍 |
29-31 |
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4.1.2 AD转换电路的设计 |
31-32 |
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4.1.3 USB与AD接口电路的设计 |
32-34 |
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4.1.4 可编程逻辑器件电路的设计 |
34-37 |
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4.2 高速采集卡的功能实现 |
37-38 |
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4.2.1 实现模拟信号的高速采集和IO功能 |
37 |
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4.2.2 脉冲计数功能即在超微弱发光检测仪中的应用 |
37-38 |
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4.3 高速采集卡的软件实现 |
38-43 |
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4.3.1 Firmware程序的编写 |
40-41 |
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4.3.2 基于LabVIEW的驱动实现 |
41-43 |
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4.4 本章小结 |
43-44 |
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第五章 多元阵列光声层析成像装置的设计 |
44-49 |
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5.1 光声成像概况 |
44-45 |
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5.1.1 光声信号的产生 |
44 |
|
5.1.2 光声成像的应用与发展 |
44-45 |
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5.2 多元线性阵列探测器系统 |
45-48 |
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5.2.1 多元线性阵列探测器在光声成像中的应用 |
45-46 |
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5.2.2 B型超声探测器简介 |
46-47 |
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5.2.3 多元线性阵列探测器系统的组成 |
47-48 |
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5.3 高速采集卡在多元阵列光声层析成像中的应用 |
48 |
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5.4 本章小结 |
48-49 |
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第六章 基于多元线性阵列探测器的快速光声层析成像 |
49-60 |
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6.1 光声成像的重建理论 |
49-50 |
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6.2 相控聚焦的光声图像重建方法 |
50-51 |
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6.3 多元线性阵列探测器的快速光声层析成像装置 |
51-52 |
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6.4 多元阵列光声成像的实验方法、结果与讨论 |
52-57 |
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6.4.1 实验方法、结果与讨论 |
52-54 |
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6.4.2 光声超声结合成像结果 |
54-57 |
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6.5 不同带宽探测器对光声成像的影响 |
57-58 |
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6.6 展望 |
58-60 |
|
参考文献 |
60-66 |
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第一章 |
60 |
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第二章 |
60-61 |
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第三章 |
61-62 |
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第四章 |
62-63 |
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第五章 |
63-65 |
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第六章 |
65-66 |
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发表论文及专利 |
66-67 |
|
致谢 |
67-68 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.22459 |
