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龙图腾网获悉上海科技大学申请的专利基于扇形超声换能器阵列的可变成像尺寸光声成像装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN112263223B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202011318788.2，技术领域涉及：A61B5/00；该发明授权基于扇形超声换能器阵列的可变成像尺寸光声成像装置是由高飞;江道淮;高峰设计研发完成，并于2020-11-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于扇形超声换能器阵列的可变成像尺寸光声成像装置在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于扇形超声换能器阵列的可变成像尺寸光声成像装置，其特征在于，采用N个扇形超声换能器阵列结构接收光声信号，N≥2，每个扇形超声换能器阵列结构用于接收的光声信号。本发明的另一个技术方案是提供了一种基于扇形超声换能器阵列的可变成像尺寸光声成像方法，其特征在于，采用上述的可变成像尺寸光声成像装置。针对不同大小的成像目标，本发明提供的全环超声波检测阵列结构能适应性地调节全环接收面的大小，从而大幅增加了PAT成像系统的灵活性。

本发明授权基于扇形超声换能器阵列的可变成像尺寸光声成像装置在权利要求书中公布了：1.一种基于扇形超声换能器阵列的可变成像尺寸光声成像装置，其特征在于，采用N个扇形超声换能器阵列结构接收光声信号，N≥2，每个扇形超声换能器阵列结构用于接收的光声信号； 每个扇形超声换能器阵列结构包括本体1，本体1的侧面形成有一个弧形的接收面1-1，M个超声波接收单元2均匀分布在接收面1-1上，M≥2； 所有扇形超声换能器阵列结构的接收面1-1构成全环接收面，且扇形超声换能器阵列结构的接收面1-1与成像中心之间的距离可调节，调节后使得成像场中心与接收面1-1之间的距离小于、等于或者大于接收面1-1的圆弧半径； 若成像场中心与接收面1-1之间的距离等于接收面1-1的圆弧半径，则由N个所述扇形超声换能器阵列结构组成的环形超声阵列视为理想环形超声阵列，直接利用N个所述扇形超声换能器阵列结构接收的信号通过反投影算法重构光声图像； 若成像场中心与接收面1-1之间的距离大于或小于接收面1-1的圆弧半径，则获取N个所述扇形超声换能器阵列结构接收的信号后，再通过数字域上的数据移位操作来消除物理间隙造成的错误，通过对信号进行数据移位处理，处理后的信号视为理想环形超声阵列接收的信号，利用该信号通过反投影算法重构光声图像； 进行所述数据移位操作时，计算每个所述超声波接收单元2的数据移位比特数，设第n个扇形超声换能器阵列结构的接收面1-1上第m个所述超声波接收单元2的数据移位比特数为snm，则有： 式1中，dnm为第n个扇形超声换能器阵列结构的接收面1-1上第m个所述超声波接收单元2所在接收面1-1的位置与理想环形超声阵列接收面相对应位置之间的间隙误差；v为超声在成像装置中的传播速度；fs为数据采集采样率； 若成像场中心与接收面1-1之间的距离大于接收面1-1的圆弧半径，则所述间隙误差dnm的计算方法包括以下步骤： 步骤1、连接理想环形超声阵列的圆心O2与第m个所述超声波接收单元2所在接收面1-1的边缘的线段一、连接该接收面1-1所对应的圆心O1与第m个所述超声波接收单元2所在接收面1-1同侧边缘的线段二、连接圆心O2与圆心O1的线段三构成三角形一，线段一的长度为理想环形超声阵列的半径r2，线段二的长度为当前接收面1-1的圆弧半径r1，线段三的长度为圆心O2与圆心O1之间的距离，则利用余弦定理求出线段三与线段二的夹角β； 步骤2、计算获得线段二与线段四的夹角α，线段四为连接圆心O1与第m个所述超声波接收单元2所在位置点的线段，利用第m个所述超声波接收单元2在当前接收面1-1上的分布位置得到夹角α； 步骤3、线段三、线段四及线段五构成三角形二，线段五为连接圆心O2与第m个所述超声波接收单元2所在位置点的线段，线段四的长度为当前接收面1-1的圆弧半径r1，线段三与线段五的夹角为α+β，则利用余弦定理求出线段五的长度a，则dnm＝a-r2； 若成像场中心与接收面1-1之间的距离小于接收面1-1的圆弧半径，则所述间隙误差dnm的计算方法包括以下步骤： 步骤1、连接理想环形超声阵列的圆心O2与第m个所述超声波接收单元2所在接收面1-1的边缘的线段六、连接该接收面1-1所对应的圆心O1与第m个所述超声波接收单元2所在接收面1-1同侧边缘的线段七、连接圆心O2与圆心O1的线段八构成三角形三，线段六的长度为理想环形超声阵列的半径r2，线段七的长度为当前接收面1-1的圆弧半径r1，线段八的长度为圆心O2与圆心O1之间的距离，则利用余弦定理求出线段八与线段七的夹角β； 步骤2、计算获得线段七与线段九的夹角α，线段九为连接圆心O1与第m个所述超声波接收单元2所在位置点的线段，利用第m个所述超声波接收单元2在当前接收面1-1上的分布位置得到夹角α； 步骤3、线段八、线段九及线段十构成三角形四，线段十为连接圆心O2与第m个所述超声波接收单元2所在位置点的线段，线段九的长度为当前接收面1-1的圆弧半径r1，线段八与线段九的夹角为β-α，则利用余弦定理求出线段十的长度a，则dnm＝a-r2。

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