摘要：目的:本文设计了一套光声成像(photoacoustic imaging,PAI)系统,由脉冲激光、阵列换能器、临床超声(ultrasound,US)主机、软件平台以及成像样品组成。系统的图像质量、最大成像深度等重要参数需通过实验进行确定。方法:使用本系统对黑色头发丝横截面进行成像,比较、分析光声(photoacoustic,PA)信号幅值的半极大处全宽度以量化图像分辨率。此外,使用系统对特定的光吸收体和鸡胸肉组织进行成像,确定系统的成像深度。结果:实验结果证明了PAI系统的实现,其PA图像的平均轴向和横向分辨率分别约为0.18 mm和1.44mm,系统的最大成像深度达到4.6 cm。结论:本PAI系统PA图像分辨率优于US主机获得的US图像分辨率,系统最大成像深度与其他国际研究组的系统成像深度的数量级一致。通过进一步优化与活体组织实验的开展,本PAI系统将有望实现临床成像诊断。

摘要：针对软PLC系统难以实现实时运动控制的问题,基于EtherCAT实时以太网设计一种软PLC系统。在x86架构处理器的PC上搭建Linux+Xenomai双内核实时系统,并基于开源主站协议栈IgH构建可对从站进行实时控制和同步控制的EtherCAT主站;基于EtherCAT实时控制框架设计软PLC系统,根据IEC61131-3编程标准设计ST结构化编程语言的解析模块和运行模块,遵循PLCopen规范开发了运动控制功能块接口,并在大型浴缸自动喷涂生产线上进行IO控制和伺服电机实时运动控制实验。结果表明:基于EtherCAT实时以太网的软PLC系统实时性满足要求,能准确完成IO控制和伺服电机实时运动控制。