CN104605816A - 光声设备及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光声设备及其操作方法。所述光声设备包括：激光模块，产生激光并发送指示激光模块的状态的激光器状态信号；探针，包括用于将由激光模块产生的激光照射在对象上的光学输出单元以及用于检测从对象产生的光声信号的扫描仪；扫描仪控制器，用于控制扫描仪的位置；序列控制器，用于基于激光器状态信号控制光声信号的获取；信号接收器，由序列控制器控制以获取光声信号；光声图像产生器，用于基于光声信号产生光声图像。激光器状态信号包括激光发射准备状态信号和激光照射状态信号。

Description

光声设备及其操作方法

本申请要求于2013年11月1日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0132532号韩国专利申请的权益，该申请的公开通过引用全部包含于此。

技术领域

本发明的一个或更多个实施例涉及一种光声设备及其操作方法，更具体地讲，涉及一种能够基于指示激光器状态的信号有效地获取光声图像的光声设备及其操作方法。

背景技术

光声设备能够使用激光器产生的光照射对象，接收从对象中的吸收一定激光波长的光的物质产生的光声信号，并获得对象内部的图像。

传统的超声诊断设备将探针中的换能器产生的超声信号发送到对象并接收关于从对象反射的回波信号的信息，来形成生物解剖结构(诸如对象内的目标的位置和形状)或生物力学属性的图像。

另一方面，光声设备可用于测量目标对象的光学属性和化学成分的差异。

发明内容

本发明的一个或更多个实施例包括能够通过基于指示激光器状态的信号接收光声信号而获取光声图像的光声设备及其操作方法。

将在以下描述中部分阐述附加的方面，并且该部分从以下描述中将是清楚的，或可通过呈现的实施例的实践被学习。

根据本发明的一个或更多个实施例，光声设备包括：激光模块，产生激光并发送指示激光模块的状态的激光器状态信号；探针，包括用于将由激光模块产生的激光照射在对象上的光学输出单元以及用于检测从对象产生的光声信号的扫描仪；扫描仪控制器，用于控制扫描仪的位置；序列控制器，用于基于激光器状态信号控制光声信号的获取；信号接收器，由序列控制器控制以获取光声信号；以及光声图像产生器，用于基于光声信号产生光声图像，其中，激光器状态信号包括激光发射准备状态信号和激光照射状态信号。

当激光器状态信号是激光照射状态信号时，序列控制器可控制光声信号的获取。

扫描仪控制器可基于激光器状态信号控制扫描仪的位置。

当激光器状态信号是激光发射准备状态信号时，扫描仪控制器可以以预定角度或预定距离改变扫描仪的位置，并将关于扫描仪的改变的位置的信息发送到序列控制器。

扫描仪控制器可基于预设扫描速度控制扫描仪的位置。

序列控制器可基于激光器状态信号获取扫描仪的位置信息。

当激光器状态信号是激光发射准备信号或激光照射状态信号时，序列控制器可获取扫描仪的位置信息。

序列控制器可基于激光器状态信号进入超声测量模式和光声测量模式中的一个。

当激光器状态信号是激光发射准备状态信号时，序列控制器可进入光声测量模式。

探针还可包括用于获取扫描仪的位置信息的位置传感器。

所述设备还可包括用于显示光声图像的显示单元。

根据本发明的一个或更多个实施例，操作光声设备的方法包括：初始化用于检测由对象产生的光声信号的扫描仪；改变扫描仪的位置；获取扫描仪的位置信息；产生激光并将激光照射在对象上；基于指示激光模块的状态的激光器状态信号获取光声信号；基于所述光声信号产生光声图像，其中，激光器状态信号包括激光发射准备状态信号和激光照射状态信号。

在光声信号的获取中，当激光器状态信号是激光照射状态信号时，可控制光声信号的获取。

在扫描仪的位置的改变中，可基于激光器状态信号改变扫描仪的位置。

在扫描仪的位置的改变中，当激光器状态信号是激光发射准备状态信号时，可以以预定角度或预定距离改变扫描仪的位置。

在扫描仪的位置的改变中，可基于预设扫描速度改变扫描仪的位置。

在扫描仪的位置信息的获取中，可基于激光器状态信号获取扫描仪的位置信息。

在扫描仪的位置的获取中，当激光器状态信号是激光发射准备状态信号或激光照射状态信号时，可获取扫描仪的位置信息。

所述方法还可包括基于激光器状态信号进入超声测量模式和光声测量模式中的一个。

在进入超声测量模式和光声测量模式中的一个的操作中，当激光器状态信号是激光发射准备状态信号时，可进入光声测量模式。

所述方法还可包括显示产生的光声图像。

附图说明

从以下结合附图对实施例的描述中，这些和/或其它方面将变得清楚且更易于领会，附图中的标号表示结构元件，其中：

图1是根据本发明的示例性实施例的光声设备的构造的框图；

图2是根据本发明的另一示例性实施例的光声设备的构造的框图；

图3是以异步模式操作光声设备的方法的流程图；

图4是以图3示出的异步模式操作光声设备的时序图；

图5是根据本发明的示例性实施例的以同步模式操作光声设备的方法的流程图；

图6是以图5示出的同步模式操作光声设备的时序图；

图7是根据本发明的示例性实施例的以同步同时模式操作光声设备的方法的流程图；

图8是以图7示出的同步同时模式操作光声设备的时序图。

具体实施方式

在本说明书中使用的术语是考虑到针对本发明的功能在本领域中当前广泛使用的通用术语，但所述术语可根据本领域的普通技术人员的意图、先例或本领域的新技术改变。另外，可由申请人选择特定的术语，并且在这种情况下，将在发明的详细描述中描述所述术语的详细意义。因此，不应将在说明书中使用的术语理解为简单的名称，而应基于术语的意义和发明的整体描述理解所述术语。

贯穿说明书，还将理解，当组件“包括”元件时，除非存在其它与其相反的描述，否则应该理解所述组件不排除其它元件，而是还可包括其它元件。此外，诸如“...单元”、“…模块”等的术语表示执行至少一个功能或操作的单元，并且所述单元可被实施为硬件或软件或硬件和软件的组合。当位于元件列表之后时，诸如“...中的至少一个”的表达修饰整列元件而不修饰列表的单个元件。

贯穿说明书，“图像”指通过光声设备获得的对象的图像。另外，在本说明书中，“对象”可包括人或动物，或人或动物的一部分。例如，所述对象可包括器官(诸如肝脏、心脏、子宫、脑、胸部和腹部或血管)。另外，所述“对象”可包括模型。模型意为具有与生物大致相同的密度和有效原子数的量的材料。

图像包括超声图像和光声图像。可基于在超声波被发送到对象之后从对象反射的回波信号来获得超声图像。可基于从被光(例如，激光)照射的对象接收的光声信号来获取光声图像。

可通过使用各种成像模式形成超声图像。例如，超声图像可以是幅度(A)模式图像、亮度(B)模式图像、彩色(C)模式图像和多普勒(D)模式图像中的至少一个。

根据本发明的实施例，图像可以是二维(2D)图像或三维(3D)图像。

另外，在本说明书中，用户指医学专业人员(诸如医生、护士、医学实验室技术专家、医学成像专家和修理医学设备的工程师)，但用户不限于此。

现在将参照附图更全面地描述本发明的一个或更多个实施例，从而属于本发明所属的领域的技术人员能够容易地实施本发明。然而，可以以多种不同的形式实施本发明，并且不应将本发明解释为受限于在这里阐述的实施例。

图1是根据本发明的示例性实施例的光声设备100a的构造的框图。参照图1，根据本发明的示例性实施例的光声设备100a包括激光模块120、探针110、扫描仪控制器130、序列控制器140、信号接收器150和光声图像产生器160。

光声设备100a不仅可实施为车载式(cart type)装置也可实施为便携式装置。便携式光声设备的示例可包括PACS查看器、智能电话、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)和平板PC。然而，本发明不限于此。

激光模块120可产生激光并将指示操作为发射激光的激光模块120的状态的信号(以下，称为激光器状态信号)发送到扫描仪控制器130和序列控制器140。在此情况下，激光器状态信号可包括激光发射准备状态信号和激光照射状态信号。

在此情况下，激光发射准备状态信号指示激光模块120开始产生激光并准备发射激光的状态，激光照射状态信号指示激光被发射的状态。

探针110可包括光学输出单元112和扫描仪114。光学输出单元112接收由激光模块120产生的激光并将该激光照射到对象50上。扫描仪114可从对象50接收光声信号。探针110可以是手持式探针。

扫描仪114可包括至少一个驱动器。驱动器可以是旋转驱动器或线性驱动器。扫描仪114还可根据其构造沿至少一个轴执行扫描，并且扫描仪114还可包括用于控制驱动器的位置并获取驱动器的位置信息的位置传感器。例如，位置传感器可以是旋转编码器、线性编码器、光学传感器、陀螺仪传感器、速度传感器或加速度计，但不限于此。

如果扫描仪114包括随时间以预定角度改变位置的驱动器，则扫描仪114可不包括位置传感器。换言之，当扫描仪114能够通过用于控制驱动器的位置的信号来识别驱动器的位置信息时，扫描仪114可不包括单个的位置传感器。

扫描仪控制器130接收激光器状态信号并根据激光器状态信号控制扫描仪114的位置。例如，当激光器处于激光发射准备状态时，扫描仪控制器130可以以预定角度或预定距离改变扫描仪114中的驱动器的位置。

序列控制器140接收激光器状态信号并根据激光器状态信号控制信号接收器150获取光声信号。例如，当激光模块120处于激光照射状态时，序列控制器140可控制信号接收器150接收光声信号。

序列控制器140还可根据激光器状态信号确定测量模式。例如，如果激光模块120处于激光发射准备状态，则序列控制器140可退出超声测量模式而进入光声测量模式。

信号接收器150通过处理从探针110接收的回波信号来产生光声数据，并且信号接收器150可包括放大器、模数转换器(ADC)、接收延迟单元和求和单元。放大器在每个通道放大光声信号，ADC对放大后的光声信号执行模数转换。接收延迟单元将用于确定接收方向的延迟时间施加到从ADC输出的光声信号，求和单元通过对由接收延迟单元处理的光声信号进行求和来产生光声数据。

光声图像产生器160可通过对由信号接收器150产生的光声数据执行扫描转换来产生光声图像。

光声图像产生器160可通过对体数据执行立体渲染来产生3D光声图像，其中，基于由扫描仪控制器130获取的扫描仪114的位置信息来获取体数据。另外，光声图像产生器160可通过使用文本和图形来显示光声图像中的附加信息。此外，产生的光声图像可被存储在存储器中。

图2是根据本发明的另一示例性实施例的光声设备100b的构造的框图。参照图2，根据本发明的示例性实施例的光声设备100b包括激光模块120、探针110、扫描仪控制器130、序列控制器140、超声发送/接收单元250、图像处理单元230、通信单元180、存储器193和用户输入单元195。图像处理单元230可包括光声图像产生器160、超声图像产生器165和显示单元170。

由于图2示出的激光模块120、探针110、扫描仪控制器130、序列控制器140、信号接收器150和光声图像产生器160与在图1中示出的它们的对应物具有相同构造，因此参照图1对它们的描述适用于参照图2对它们的描述。

探针110可基于由超声发送/接收单元250施加的驱动信号将超声信号发送到对象50并接收从对象50反射的回波信号。探针110包括多个换能器，所述换能器基于被发送到其的电信号进行振荡并产生声能，即，超声波。探针110可有线或无线地连接到光声设备100b的主体。根据本发明的示例性实施例，光声设备100b可包括多个探针110。

超声发送器155将驱动信号提供给探针110，超声发送器155可包括脉冲产生器、发送延迟单元和脉冲器。脉冲产生器基于预定的脉冲重复频率(PRF)产生用于形成发送超声波的脉冲，发送延迟单元将用于确定发送方向的延迟时间施加到脉冲。被施加了延迟时间的脉冲分别对应于包括在探针110中的多个压电振动器。脉冲器以与施加了延迟时间的每个脉冲相应的时序将驱动信号(或驱动脉冲)施加到探针110。

信号接收器150可接收回波信号以及光声信号，信号接收器150包括放大器、ADC、接收延迟单元和求和单元。放大器可在每个通道放大回波信号，ADC可对放大后的回波信号执行模数转换。接收延迟单元可将用于确定接收方向的延迟时间施加到从ADC输出的回波信号，求和单元通过对由接收延迟单元处理的回波信号进行求和来产生超声数据。

超声图像产生器165产生超声图像。超声图像不仅可包括通过以A模式、B模式和运动(M)模式扫描对象而获得的灰阶超声图像，还可包括显示对象的移动的多普勒图像。多普勒图像可包括显示血液的流动的血流多普勒图像(也称为彩色多普勒图像)、显示组织的移动的组织多普勒图像、以及以波形的形式显示对象的移动速度的光谱多普勒图像。超声图像产生器165还可通过对体数据执行立体渲染来产生3D图像，其中，基于由扫描仪控制器130获取的扫描仪114的位置信息来获取体数据。

超声图像产生器165可包括B模式处理器和多普勒处理器。B模式处理器可从超声数据中提取B模式分量并处理该B模式分量。超声图像产生器165可基于提取的B模式分量产生以亮度指示信号强度的超声图像。

相似地，多普勒图像可从超声数据中提取多普勒分量，并且超声图像产生器165可基于提取的多普勒分量产生以颜色或波形指示对象的移动的多普勒图像。

显示单元170可显示并输出由光声图像产生器160或超声图像产生器165产生的图像。显示单元170可经由图形用户界面(GUI)将由光声设备100b处理的各种信息以及超声图像显示在屏幕上。同时，根据本发明的实施例，光声设备100b可包括两个或更多个显示单元170。

显示单元170可包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)、柔性显示器、3D显示器和电泳显示器中的至少一个。

另外，当显示单元170使用用户输入单元195形成跨层结构时，显示单元170可被用作输出装置和能够在用户触摸显示单元170时输入信息的输入装置两者。

通信单元180有线或无线地连接到网络30，并与外部装置或服务器进行通信。通信单元180可与通过图像存档和通信系统(PACS)连接的医院中的医院服务器或其它医学装置交换数据。另外，通信单元180可根据医学数字成像与通信(DICOM)标准执行数据通信。

通信单元180可经由网络30发送或接收与对象的诊断有关的数据(例如，超声图像、光声图像、超声数据和多普勒数据)。通信单元180还可发送或接收从其它医学成像装置(诸如计算机断层扫描(CT)设备、磁共振成像(MRI)设备和X射线设备)获得的医学图像。另外，通信单元180可从服务器接收与病人的诊断历史或治疗日程表有关的信息，并利用所述信息诊断病人。另外，通信单元180不仅可与医院中的服务器或医学装置执行数据通信，还可以与医生或病人的便携式终端执行数据通信。

通信单元180可有线或无线地连接到网络30以与服务器32、医学装置34或便携式终端36交换数据。通信单元180可包括可使其与外部装置进行通信的一个或更多个组件(例如，局域通信模块181、有线通信模块183和移动通信模块185)。

局域通信模块181可指用于预定距离内的局域通信的模块。根据本发明的示例性实施例的局域通信技术的示例可包括无线局域网(LAN)、无线保真(Wi-Fi)、蓝牙、ZigBee、Wi-Fi-直连(WFD)、超宽带(UWB)、红外数据协会(IrDA)、蓝牙低功耗(BLE)和近场通信(NFC)。然而，本发明不限于此。

有线通信模块183指使用电信号或光学信号进行通信的模块。根据本发明的示例性实施例的有线通信技术的示例可包括使用一对电缆、同轴电缆、光纤电缆和以太网电缆的有线通信技术。

移动通信模块185将无线信号发送到移动通信网络上的基站、外部终端和服务器中的至少一个，或从移动通信网络上的基站、外部终端和服务器中的至少一个接收无线信号。这里，无线信号可包括语音呼叫信号、视频呼叫信号或用于发送和接收文本/多媒体消息的各种类型的数据。

存储器193存储由光声设备100b处理的各种信息。例如，存储器193可存储与对象的诊断有关的医学数据(诸如输入或输出的超声数据和超声图像、以及在光声设备100b中执行的算法或程序)。

存储器193可被实施为各种类型的存储介质(诸如闪速存储器、硬盘驱动器、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)等。另外，光声设备100b可利用在线地执行存储器193的存储功能的web存储器或云服务器。

用户输入单元195指这样的装置，用户通过该装置输入用于控制光声设备100b的数据。用户输入单元195可包括硬件组件(诸如键盘、鼠标、触控板、轨迹球和滚轮开关)。然而，本发明不限于此，并且用户输入单元195还可包括包含心电图测量模块、呼吸测量模块、语音识别传感器、手势识别传感器、指纹识别传感器、虹膜识别传感器、深度传感器和距离传感器等的各种其它输入装置。

可通过软件模块操作探针110、超声发送器155、信号接收器150、超声图像产生器165、光声图像产生器160、序列控制器140、扫描仪控制器130、通信单元180、存储器193和用户输入单元195中的全部或者部分。然而，本发明不限于此，并且可通过硬件模块操作上述组件中的一些。

图1的光声设备100a和图2的光声设备100b的框图可被提供为本发明的实施例。因此，可根据针对实际实施的光声设备的说明书来集成、添加或省略所述框图中示出的每个组件。换言之，当必要时，可将两个或更多个组件集成到信号组件中，或者将一个组件拆分为两个或更多个组件。每块执行的功能仅被视为用于描述本发明的实施例，并且本发明的实施例的详细的操作和组件不限制本发明的范围。

图3是根据本发明的示例性实施例的以异步模式操作光声设备100a或100b的方法的流程图。

参照图1至图3，光声设备100a或100b可初始化扫描仪114(S310)。例如，如果用户开始光声测量，则序列控制器140将初始化命令发送到扫描仪控制器130。当接收到初始化命令时，扫描仪控制器130可控制包括在扫描仪114中的驱动器的位置信息的初始化。

当初始化完成时，扫描仪控制器130可将初始化完成信号发送到序列控制器140。在接收到初始化完成信号之后，序列控制器140可设置用于光声测量的参数。

光声设备100a或100b可改变扫描仪114的位置(S320)。例如，光声设备100a或100b可通过根据扫描仪114的预设扫描速度以预定角度或预定距离改变驱动器的位置来继续改变扫描仪114的位置。

光声设备100a或100b可获取扫描仪114的位置信息(S330)。可通过包括在扫描仪114中的位置传感器来获得扫描仪114的位置信息。可选地，当扫描仪114包括位置随时间改变预定角度的驱动器时，光声设备100a或100b可基于关于时间和角度的信息来获得扫描仪114的位置信息。

在此情况下，当激光器处于激光发射准备状态或处于激光照射状态时，光声设备100a或100b可获取扫描仪114的位置信息。然而，本发明不限于此。

光声设备100a或100b可确定激光器是否处于激光照射状态(S340)，如果激光器处于激光照射状态，则光声设备100a或100b可获取光声信号(S350)。

例如，如果激光模块120将激光发射准备状态信号发送到序列控制器140，则序列控制器140可进入光声测量模式，然后等待激光模块120产生激光照射状态信号。

当激光模块120发送激光时，激光模块120将激光照射状态信号发送到序列控制器140和扫描仪控制器130。扫描仪控制器130接收激光照射状态信号并将扫描仪114的位置信息发送到序列控制器140。当检测到由激光模块120产生的激光发射准备状态信号时，扫描仪控制器130可根据在扫描仪控制器130和序列控制器140之间设计的相互调节来将扫描仪114的位置信息发送到序列控制器140。序列控制器140接收激光照射状态信号并控制信号接收器150获取光声信号。因此，信号接收器150可获取从对象50产生的光声信号。

光声设备100a或100b可基于获取的光声信号创建光声图像(S360)。在此情况下，光声设备100a或100b可产生基于从扫描仪控制器130获得的扫描仪114的位置信息而获取的光声信号的体数据并对光声数据执行扫描转换。光声设备100a或100b还可通过对体数据执行立体渲染来创建3D图像。

图4是以图3中示出的异步模式操作光声设备100a或100b的时序图。

参照图4，扫描仪控制器130可基于预设扫描速度改变扫描仪114的位置，而不管激光器状态信号。在此情况下，预设扫描速度可以是几十Hz，但不限于此。

当激光模块120发射激光时，激光模块120可首先输出激光发射准备状态信号(410)，然后输出激光照射状态信号(420)。已接收到激光照射状态信号的序列控制器140可控制光声信号(430)的获取。

另外，如图4所示，当序列控制器140根据激光器状态信号中的激光发射准备状态信号的产生来获取扫描仪114的位置信息时，可调整激光器状态信号的周期，从而可将从产生激光发射准备状态信号到获取光声信号的序列设置为具有几百KHz的周期。在此情况下，即使当具有几百Hz带宽的驱动器的操作与所述序列冲突时，由于光声信号的获取速度比驱动器速度快多于1000倍，因此可在驱动器的位置的改变期间获取光声信号。因此，可忽略测量图像中的可能的位置错误。

另外，如图4所示，如果在产生当前激光发射准备状态信号和产生下一激光发射准备状态信号之间的激光照射周期是几Hz并且扫描速度是几十Hz，则可能因扫描速度快于激光照射周期而出现没有获取到光声信号的区域(未测量的区域)。可使用插值技术来处理针对未测量的区域的图像。

图5是根据本发明的示例性实施例的以同步模式操作光声设备100a或100b的方法的流程图。

参照图1、图2和图5，光声设备100a或100b可初始化扫描仪114(S510)。例如，如果用户开始光声测量，则序列控制器140可将初始化命令发送到扫描仪控制器130。当接收到初始化命令时，扫描仪控制器130可控制包括在扫描仪114中驱动器的位置信息的初始化。

当初始化完成时，扫描仪控制器130可将初始化完成信号发送到序列控制器140。在接收到初始化完成信号之后，序列控制器140可设置用于光声测量的参数。

当从激光模块120接收到激光发射准备状态信号时(S520)，扫描仪控制器130可改变扫描仪114的位置(S530)。例如，扫描仪控制器130可通过以预定角度或预定距离改变扫描仪114中的驱动器的位置来改变扫描仪114的位置。

如果扫描仪114的位置被改变，则光声设备100a或100b可获取扫描仪114的位置信息(S540)。例如，扫描仪控制器130可将通过扫描仪114中的位置传感器获取的扫描仪114的位置信息发送到序列控制器140。

扫描仪控制器130还可等待接收下一个激光发射准备状态信号。

光声设备100a或100b可确定激光模块120是否处于激光照射状态(S550)，如果激光模块120处于激光照射状态，则光声设备100a或100b可获取光声信号(S560)。

例如，当激光模块120发射激光时，激光模块120可将激光照射状态信号发送到序列控制器140。序列控制器140可接收激光照射状态信号并控制信号接收器150进入光声测量模式。因此，信号接收器150可获取从对象50产生的光声信号。

光声设备100a或100b可基于获取的光声信号来创建光声图像(S570)。在此情况下，光声设备100a或100b可通过使用从扫描仪控制器130获得的扫描仪114的位置信息并对光声数据执行扫描转换来产生光声信号的体数据。光声设备100a或100b还可通过对体数据执行立体渲染来创建3D图像。

图6是用于以图5示出的同步模式操作光声设备100a或100b的时序图。

图6示出没有时间延迟的理想序列(a)、在激光模块120的激光照射中具有时间延迟的序列(b)、具有由准备发射激光的激光模块120引入的时间延迟的序列(c)的时序框图。

参照理想序列(a)的时序框图，激光模块120输出激光发射准备状态信号(610)。当接收到激光发射准备状态信号时，扫描仪控制器130改变扫描仪114的位置(620)。

在输出激光发射准备状态信号之后，激光模块120可输出激光照射状态信号(630)。当接收到激光照射状态信号时，序列控制器140可控制光声信号的获取(640)。

可考虑驱动器执行驱动的时间来设置从激光模块120输出的激光器状态信号处于激活状态的时间。

例如，如图6所示，通过增加激光发射准备状态信号的持续时间，光声设备100a或100b可设置激光器状态信号保持激活的时间，使得驱动器执行驱动的时间可在激光照射状态信号被输出前结束。

参照序列(b)的时序框图，激光模块120输出激光发射准备状态信号。当接收到激光发射准备状态信号时，扫描仪控制器130可改变扫描仪114的位置。

在输出激光发射准备状态信号之后，激光模块120可输出激光照射状态信号。在此情况下，在发射激光时发生时间延迟(650)。例如，由于激光模块120周围区域的温度或激光发射状态，可引入时间延迟。

序列控制器140可接收激光照射状态信号来控制光声信号的获取(660)。

参照序列(c)的时序框图，激光模块120输出激光发射准备状态信号。在此情况下，在准备发射激光(670)时发生时间延迟。例如，由于激光模块120周围区域的温度或激光发射状态，可引入时间延迟。

当接收到激光准备状态信号时，扫描仪控制器130可改变扫描仪114的位置。

在输出激光发射准备状态信号之后，激光模块120可输出激光照射状态信号(680)。当接收到激光照射状态信号时，序列控制器140可控制光声信号的获取(690)。

因此，如图6所示，即使当在激光的发射和准备发射中发生时间延迟时，序列(b)和序列(c)之间也不会发生冲突。

换言之，由于在改变扫描仪114的位置时、在获取扫描仪114的位置时和在获取光声信号时的时间点与相应的激光器状态同步，因此即使在产生激光发射准备状态信号或激光照射状态信号时发生了时间延迟，也不会在序列之间发生冲突。因此，光声设备100a或100b可有效地获取光声信号。

图7是根据本发明的示例性实施例的以同步同时模式操作光声设备100a或100b的方法的流程图。

参照图1、图2和图7，光声设备100a或100b可初始化扫描仪114(S710)。例如，如果用户开始光声测量，则序列控制器140可将初始化命令发送到扫描仪控制器130。当接收到初始化命令时，扫描仪控制器130可控制包括在扫描仪114中的驱动器的位置信息的初始化。

当初始化被完成时，扫描仪控制器130可将初始化完成信号发送到序列控制器140。在接收到初始化完成信号之后，序列控制器140可进入超声测量模式并设置用于超声测量的参数。

序列控制器140还可控制信号接收器150获取超声信号(S720)。信号接收器150可接收超声信号，超声图像产生器165可基于接收到的超声信号产生超声图像。在此情况下，超声图像可以是B模式超声图像。

序列控制器140继续维持超声测量模式直到从激光模块120接收到激光发射准备状态信号。

激光模块120可将激光发射准备状态信号发送到扫描仪控制器130和序列控制器140(S730)。

当接收到激光发射准备状态信号时，序列控制器140可进入光声测量模式(S740)并设置用于光声测量的参数。

当接收到激光发射准备状态信号时，扫描仪控制器130可改变扫描仪114的位置。例如，扫描仪控制器130可通过以预定角度或预定距离改变扫描仪114中的驱动器的位置来改变扫描仪114的位置。

在扫描仪114的位置被改变之后，光声设备100a或100b可获取扫描仪114的位置信息(S750)。例如，扫描仪控制器130可将通过扫描仪114中的位置传感器获取的扫描仪114的位置信息发送到序列控制器。

扫描仪控制器130还可等待接收下一个激光发射准备状态信号。

光声设备100a或100b可确定激光器是否处于激光照射状态(S760)，并且如果激光器处于激光照射状态，则光声设备100a或100b可获取光声信号(S770)。

例如，当激光模块120发射激光时，激光模块120可将激光照射状态信号发送到序列控制器140。序列控制器140可接收激光照射状态信号并可控制信号接收器150获取光声信号。

因此，信号接收器150可接收从对象50产生的光声信号，并且光声图像产生器160可基于接收到的光声信号创建光声图像(S780)。

在此情况下，光声设备100a或100b可通过使用由扫描仪控制器130获取的扫描仪114的位置信息并对光声数据执行扫描转换，来产生光声信号的体数据。光声设备100a或100b还可通过对体数据执行立体渲染来创建3D图像。

另外，序列控制器140可返回至超声测量模式并控制信号接收器150获取超声信号直到接收到下一个激光发射准备状态信号。

图8是用于以图7示出的同步同时模式操作光声设备100a或100b的时序图。

图8示出没有时间延迟的理想同时模式序列(a)、在准备发射激光中具有时间平移的序列(b)和在激光发射中具有时间延迟的序列(c)的时序框图。

参照理想同时模式序列(a)的时序框图，序列控制器140可进入超声测量模式(US模式)并分别控制超声发送器155发送超声信号(810)，控制信号接收器150接收从对象50反射的回波信号(820)。

如果激光模块120输出激光发射准备状态信号(830)，则扫描仪控制器130可接收激光发射准备状态信号以改变扫描仪114的位置(840)。

在输出激光发射准备状态信号之后，激光模块120可输出激光照射状态信号(850)。当接收到激光照射状态信号时，序列控制器140可进入光声测量模式并控制信号接收器150获取光声信号(860)。

参照序列(b)的时序框图，在同时模式下，在超声测量模式下获取的超声信号与激光发射准备状态信号冲突(870)。

在此情况下，光声设备100a或100b可暂停超声信号的获取并将超声测量模式改变为光声测量模式。可选地，光声设备100a或100b可调整激光发射准备状态信号的输出与激光照射状态信号的输出之间的时间间隔，使得在获取超声信号之后输出激光发射准备状态信号。

参照序列(c)的时序框图，由于序列控制器140与激光照射状态信号同步以控制扫描仪114的位置和光声信号的获取，因此即使在产生激光照射状态信号时发生时间延迟，在光声信号的获取和超声测量模式的执行之间也不会发生冲突。因此，用户可有效地获取光声信号。

操作根据本发明的实施例的光声信号的方法可被实施为计算机可读存储介质上的计算机可读代码。所述计算机可读存储介质是可存储可由计算机系统以后读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读存储介质的示例包括ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储装置。计算机可读存储介质还可分布于联网的计算机系统，使得计算机可读代码以分布方式被存储并被执行。

应该理解，应仅以描述性的意义考虑所述示例性实施例，而不是为了限制的目的。虽然已参照附图描述了本发明的一个或更多个实施例，但是本领域的普通技术人员将理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可在这里作出形式和细节上的各种改变。不应独立于本发明的技术思想或观点来理解本发明的实施例中的修改。

Claims (15)

1.一种光声设备包括：

激光模块，产生激光并发送指示激光模块状态的激光器状态信号；

探针，包括用于将由激光模块产生的激光照射在对象上的光学输出单元和用于检测从对象产生的光声信号的扫描仪；

扫描仪控制器，用于控制扫描仪的位置；

序列控制器，用于基于激光器状态信号控制光声信号的获取；

信号接收器，由序列控制器控制以获取光声信号；以及

光声图像产生器，用于基于光声信号产生光声图像，

其中，激光器状态信号包括激光发射准备状态信号和激光照射状态信号。

2.如权利要求1所述的设备，其中，当激光器状态信号是激光照射状态信号时，序列控制器控制光声信号的获取。

3.如权利要求1所述的设备，其中，扫描仪控制器基于激光器状态信号控制扫描仪的位置。

4.如权利要求3所述的设备，其中，当激光器状态信号是激光发射准备状态信号时，扫描仪控制器以预定角度或预定距离改变扫描仪的位置，并将关于扫描仪的改变的位置的信息发送到序列控制器。

5.如权利要求1所述的设备，其中，序列控制器基于激光器状态信号获取扫描仪的位置信息。

6.如权利要求5所述的设备，其中，当激光器状态信号是激光发射准备状态信号或激光照射状态信号时，序列控制器获取扫描仪的位置信息。

7.如权利要求1所述的设备，其中，序列控制器基于激光器状态信号进入超声测量模式和光声测量模式中的一个。

8.如权利要求7所述的设备，其中，当激光器状态信号是激光发射准备状态信号时，序列控制器进入光声测量模式。

9.一种操作光声设备的方法，该方法包括：

初始化用于检测从对象产生的光声信号的扫描仪；

改变扫描仪的位置；

获取扫描仪的位置信息；

产生激光并将激光照射在对象上；

基于指示激光模块的状态的激光器状态信号获取光声信号；以及

基于光声信号产生光声图像，

其中，激光器状态信号包括激光发射准备状态信号和激光照射状态信号。

10.如权利要求9所述的方法，其中，在光声信号的获取中，当激光器状态信号是激光照射状态信号时，控制光声信号的获取。

11.如权利要求9所述的方法，其中，在扫描仪的位置的改变中，基于激光器状态信号改变扫描仪的位置。

12.如权利要求11所述的方法，其中，在扫描仪的位置的改变中，当激光器状态信号是激光发射准备状态信号时，以预定角度或预定距离改变扫描仪的位置。

13.如权利要求9所述的方法，其中，在扫描仪的位置信息的获取中，当激光器状态信号是激光发射准备状态信号或激光照射状态信号时，获取扫描仪的位置信息。

14.如权利要求9所述的方法，还包括：基于激光器状态信号进入超声测量模式和光声测量模式中的一个。

15.如权利要求14所述的方法，其中，在进入超声测量模式和光声测量模式中的一个的操作中，当激光器状态信号是激光发射准备状态信号时，进入光声测量模式。