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原文传递一种超快光声成像无损检测系统及方法

专利名称：	一种超快光声成像无损检测系统及方法
摘要：	本发明公开了一种超快光声成像无损检测系统及方法，包括激光器、激光扩束装置、光声激发与传感一体化装置、峰值检测装置、存储器面阵、读出移位寄存器以及后台图像处理装置；所述激光器位于所述激光扩束装置的上方，所述激光扩束装置位于光声激发与传感一体化装置的上方；本发明通过峰值检测装置对接收到的电信号的峰值进行提取，极大提高了数据采集处理速率，并且光声激发与传感一体化装置可以实现同侧激光面阵激发和超声信号面阵接收一体化，不再需要进行机械扫描，解决了传统超声成像由于接收数据庞大且数据处理复杂而导致的成像速度慢的问题，使得检测对象在光声激发与传感一体化装置的范围内可以一次快速成像，在实际应用中具有指导意义。
专利类型：	发明专利
申请人：	广东工业大学
发明人：	曾吕明;廖唐云;纪轩荣;邓丽军
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T14:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T15:00:00+0805
申请号：	CN202010038790.8
公开号：	CN111157457A
代理机构：	北京集佳知识产权代理有限公司
代理人：	黄忠
分类号：	G01N21/17;G01N21/01;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/17;G01N21/01
申请人地址：	510060 广东省广州市越秀区东风东路729号大院
主权项：	1.一种超快光声成像无损检测系统，其特征在于，包括激光器、激光扩束装置、光声激发与传感一体化装置、峰值检测装置、存储器面阵、读出移位寄存器以及后台图像处理装置；所述激光器位于所述激光扩束装置的上方，所述激光扩束装置位于光声激发与传感一体化装置的上方；所述光声激发与传感一体化装置输出端与所述峰值检测装置的输入端相连接，所述峰值检测装置的输出端与所述存储器面阵的输入端相连接，所述存储器面阵的输出端与移位寄存器的输入端相连接，所述移位寄存器的输出端与后台图像处理装置的输入端相连接。 2.根据权利要求1所述的一种超快光声成像无损检测系统，其特征在于，所述光声激发与传感一体化装置包括微透镜面阵、换能器面阵、掩膜板以及基座，所述基座、掩膜板、换能器面阵以及微透镜面阵从上到下依次安装；所述换能器面阵包括多个换能器阵元，每一个换能器阵元的输出端分别与所述峰值检测装置的输入端相连接。 3.根据权利要求2所述的一种超快光声成像无损检测系统，其特征在于，每一个换能器阵元的输出端与所述峰值检测装置的输入端的连接方式为全采样阵列连接。 4.根据权利要求3所述的一种超快光声成像无损检测系统，其特征在于，所述微透镜面阵镶嵌于所述基座中，所述换能器面阵分布在基座下表面且分散在微透镜面阵的阵元间隙中，所述基座镶嵌于所述掩膜板中，所述掩膜板上设置有通孔。 5.根据权利要求4所述的一种超快光声成像无损检测系统，其特征在于，所述微透镜面阵底部设置有耦合剂，耦合剂的材质为高度透明。 6.根据权利要求1所述的一种超快光声成像无损检测系统，其特征在于，所述峰值检测装置为分立二极管电容型峰值检测电路。 7.根据权利要求6所述的一种超快光声成像无损检测系统，其特征在于，所述二极管电容型峰值检测电路采用时间门进行控制。 8.根据权利要求1所述的一种超快光声成像无损检测系统，其特征在于，所述激光器发射的激光为脉冲激光。 9.根据权利要求1所述的一种超快光声成像无损检测系统，其特征在于，所述系统还包括显示装置，所述显示装置的输入端与后台图像处理装置的输出端相连接。 10.一种超快光声成像无损检测方法，所述方法基于上述权利要求1～权利要求9任一项所述的一种超快光声成像无损检测系统，其特征在于，包括以下步骤：将待测对象放置于耦合剂下方；控制激光器发射脉冲激光，脉冲激光通过激光扩束装置后照射至光声激发与传感一体化装置的微透镜面阵上激发激光超声，激光超声穿过耦合剂后在待测对象表面形成激光焦点面阵，激发光声信号；光声激发与传感一体化装置中的换能器面阵中的各个换能器阵元接收从待测对象中反射回来的光声信号，将光声信号转化为电信号，将电信号传送至峰值检测装置中；峰值检测装置对电信号中的峰值进行提取得到峰值信号，并将峰值信号输出至存储器面阵中进行储存；移位寄存器将储存器面阵内的峰值信号逐位串行输出至后台图像处理装置中；后台图像处理装置对峰值信号进行分析计算得到被检测对象的二维光声图像；将被检测对象的二维光声图像传送至显示装置中进行显示。
所属类别：	发明专利