射光经准直器准直后通过电控滤光轮后入射至光电倍增管，光电倍 增管接收光信号并转换成电信号由计数模块进行处理与记录。
[0020] 步骤（2)、脉冲激光器作为光声激发光源产生脉冲激光，由双臂光纤束将激发光传 送至成像面的不同入射位置，垂直入射至待测目标体表面，由脉冲激光器激发产生的光声 信号经过超声耦合液，传送到超声换能器被转换成电信号，电信号经过前置放大器后，由高 速数据采集卡进行数据采集，最终将采集的数据传送给工业控制计算机进行处理；通过电 控环形探测旋转台调整超声换能器的环形扫描位置，重复以上的测量步骤，最终可以得到 不同角度投影下待测目标体出射的光声信号；
[0021] 步骤（3)、通过步骤（1)获得单个光源入射角度下的扩散光学信号，然后再通过 步骤（2)采集到待测目标体中激发出的光声信号；利用工业控制计算机中的系统自动控 制软件来调节仿CT空间扫描系统中的电控旋转台，从而获得新的光源入射角度，重复步骤 (1)和（2)，获得一个二维成像面上任意光源入射角度下的扩散光学信号和光声信号；再利 用系统自动控制软件来调节电控升降台和旋转台，继续重复以上步骤，便可以获得待测目 标体任意成像面上的信息，将所有成像面上的信息组合起来便得到了整个目标体的三维信 息；将获取的信息传送给数据处理及图像重建软件，最终可获得目标体的光学参数在二维 或三维空间上的分布图像。
[0022] 与现有技术相比，本发明克服现有单一模态成像技术的不足，弥补现有技术在空 间分辨率和定量性上无法兼得的缺陷，使成像方法兼具有光声层析技术的空间分辨率和扩 散光学层析技术的定量精度，继而实现高质量的光学参数成像功能。
【附图说明】
[0023] 图1为扩散光学层析和光声层析的联合测量系统框图；其中附图标记：1、扩散光 学层析测量部分；2、仿CT空间扫描系统；3、光声层析测量部分；4、工业控制计算机；11、光 学接收系统；12、稳态光源系统；13、电控滤光系统；14、检测系统；31、光声探测系统；32、脉 冲光源系统；33、数据采集系统；
[0024] 图2为双波长双频宽扩散光学层析测量部分和光声层析联合测量部分组成的联 合测量系统结构示意图；其中附图标记：111、8:1光开关；112、准直器；121、第一稳态半 导体激光器；122、第二稳态半导体激光器；131、滤光轮控制器和132、电控滤光轮；141、光 电倍增管；142、计数模块；311、第一超声换能器；312、第二超声换能器；321、脉冲激光器； 322、双臂光纤束；331、前置放大器；332、高速数据采集卡；5、目标体；
[0025] 图3为仿CT空间扫描系统的结构示意图；其中附图标记：21、水箱；22、电控升降 台和旋转台；23、成像腔；24、电控环形探测旋转台；6、成像面。
【具体实施方式】
[0026] 下面将结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细描述，这些实施方式若存在示 例性的内容，不应解释成对本发明的限制。
[0027] 实施例1 :
[0028] 如图2所示，本发明的具体实施案例1为双波长双频宽扩散光学层析测量部分和 光声层析联合测量部分组成的联合测量系统结构。
[0029] 扩散光学层析测量部分实施过程（如图1和图2所示）：两个波长分别为λ 1和 λ 2的第一稳态半导体激光器（121)、第二稳态半导体激光器（122)(平均功率<10mW)连接 芯径62. 5 μ m的同轴入射光纤，入射光经过准直器（123)后垂直入射至目标体（5)表面（设 该入射角度为0° )，由其对面101. 25°~258. 75°的同平面位置上等角度间隔均匀分布8 根芯径500 μπι的探测光纤构组成的光学接收系统（11)接收（采用与成像腔同轴的半圆形 光纤支架固定），分别接入到8:1光开关（111)的不同通道内（通过光开关的切换获得不同 探测位置的光信号），光开关出射光经准直器（112)至电控滤光系统，电控滤光系统包括滤 光轮控制器（131)和实现不同滤光片切换功能的电控滤光轮（132)(载有OD = 1~5的不 同衰减强度的中性密度滤光片以衰减过强扩散光信号使得探测系统工作在线性区域），出 射光通过电控滤光系统入射至检测系统，检测系统包括光电倍增管（PMT) (141)与计数模 块（142)(光子计数器），ΡΜΤ接收光信号并转换成电信号由计数模块（142)(采用可编程逻 辑技术实现计数门宽和积分时间可调式设计）进行处理与记录。光声层析测量部分实施过 程（如图1和图2所示）：脉冲光源系统采用分布式多束入射方式来实现高能量入射光对目 标体（5)表面的均匀照射。脉冲光源系统（32)采用脉冲激光器（321)(调Q开关NchYAG激 光器（波长532nm)泵浦的OPO激光器，波长可调谐范围600~900nm)，拟选择与DOT测量 部分相近的两个波长，脉冲宽度< l〇ns，重复频率10/20HZ，脉冲能量~50mJ。脉冲光源系 统连接一组双臂光纤束（322)，光纤束传导激光分别均匀照射成像面的1/4半圆域。光声探 测系统（31)由两个宽频超声换能器（311)、（312)(采用水浸非聚集超声探头）组成；两个 超声换能器（311)、（312)相对入射光源位于反射测量面，以保证近光源区域光声信号测量 的准确性，并结合仿CT扫描模式实现目标体整体探测区域光声信号的有效覆盖。每个超声 换能器的接收面直径约为6mm，中心频率分别为2. 25MHz和10MHz，通频带宽分别为I. 35MHz 和7. 28MHz。为了得到相同光源下的多角度超声投影，利用电控环形探测旋转台（24)来调 整超声探头的扫描位置，调整方向范围分别为成像面的第一象限和第四象限内（设DOT部 分的稳态光源入射角度为0° )，通过选择不同角度间距调整相同光源入射角度下的扫描 投影数。目标体（5)出射的光声信号由两个超声换能器（311)、（312)探测后转化成电信 号，再传送至数据采集系统（33)。数据采集系统包括多通道前置信号放大器（331)及多通 道高速数据采集卡（332)(设置采样频率为100MHz);超声换能器组将接收到的光声信号送 入前置信号放大器的不同通道中，再通过多通道高速数据采集卡（332)采集不同通道的信 号，最终将数据传送到工业控制计算等待处理。前置信号放大器的频率响应和数据采集卡 的采样频率根据超声换能器的主频来进行选择。
[0030] 图3为仿CT空间扫描系统的结构示意图：待测目标体置于圆柱形的成像腔（23) 内，成像腔（23)拟采用环氧树脂材料和PVDF膜共同制成，既能够维持圆柱形状又能保证超 声信号的有效传播，其直径约为2-3cm，壁厚< 1_。成像腔（23)固定于电控升降台和旋转 台（22)上，通过对升降间距和旋转角度的控制，调整不同成像面（6)上不同光源入射角度， 即采用此仿CT的扫描模式来实现空间采样率的任意设定。此外，为了有利于声学信号的传 播及减少超声信号的衰减，整个扫描测量结构浸于水箱（21)中。利用电控升降台和旋转台 来实现三维空间上的多角度扫描，通过调整扫描间隔和范围来自由控制空间采样密度。水 箱中承载的水作为超声耦合液，将整个扫描系统浸于耦合液中，从而有利于光声信号传播 以及减少超声?目号的发减。
[0031] 实施例2:
[0032] 利用实施例1所述系统进行生物组织模型的扩散光学层析和光声层析联合测量。 该系统可实现对病灶区域高对比度和高空间分辨率成像，能够对肿瘤新生血管和血氧情况 进行监测，以及内源或外源特异性标志物的在体观测。举例说明，在活体小动物实验中采用 口引噪菁绿（indocyanine green，ICG)作为外源吸收对比剂时，工作波长A1根据ICG的吸 收光谱峰值波长设置为785nm。此外，为有效获取组织体内血氧信息，系统工作波长λ 2根 据血红蛋白等消光点（约805nm)拟设置为830nm。测量时，将待测目标体置于圆柱型成像 腔中，成像腔与目标体之间的空隙采用仿组织体匹配溶液（拟采用Intralipid水溶液加入 India Ink混合制成）进行填充。参照实施例1中扩散光学层析测量部分和光声层析测量 部分的实施步骤，测量过程首先通过扩散光学层析测量部分获得工作波