專利名稱:一種基于面陣超聲探測器的快速三維光聲成像系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種無損的快速成像技術(shù),特別涉及一種基于面陣超聲探測器的快速三維光聲成像系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
光聲成像作為一種新穎的無損物質(zhì)結(jié)構(gòu)檢測技術(shù),近十幾年來得到了很大的發(fā) 展,光聲成像基于光致聲效應(yīng)的原理,當(dāng)用脈沖激光或周期性強度調(diào)制光來照射某種物質(zhì) 時,該物質(zhì)內(nèi)具有光能吸收特性的部分產(chǎn)生周期性的瞬間溫度變化,從而使得此處的光吸 收介質(zhì)與周圍物質(zhì)因熱脹產(chǎn)生周期性的應(yīng)力或壓力的變化,最后由這種作用力變化而生成 超聲信號,就是光聲信號。光聲效應(yīng)實際上是一種光能-聲能的轉(zhuǎn)化過程。光聲信號不同 于一般的超聲信號,這種由光調(diào)控而產(chǎn)生的聲信號攜帶有物質(zhì)組分的光吸收特性,而光吸 收特性又與物體的顏色、力學(xué)特性、結(jié)構(gòu)形態(tài)等相關(guān)。光聲成像正是一種基于以上原理,用 脈沖激光作為激發(fā)源,以被接收超聲為信息載體,通過相應(yīng)圖像重建算法重組出組織內(nèi)部 吸收特性結(jié)構(gòu)的影像技術(shù)。光聲成像克服了某些傳統(tǒng)成像方法的缺點,比如與光學(xué)相干層 析成像(OCT)相比,由于組織光學(xué)強散射性造成OCT的測量深度限制在毫米量級的淺層,而 光聲成像技術(shù)可達厘米量級;與純超聲成像相比,在聲阻抗差異不大的區(qū)域,超聲圖像的對 比度很低,而光聲技術(shù)利用不同組織的吸收差異能提供高對比度的重建圖像。同時,光聲成 像技術(shù)結(jié)合了以上兩種成像技術(shù)的優(yōu)點,即0CT具有的無損傷、高選擇性激發(fā)特性和超聲 成像具有的低衰減、高穿透性。用超聲探測器檢測低衰減,低散射的超聲波,再結(jié)合不同物 質(zhì)光學(xué)吸收參數(shù)的差異,就能使光聲技術(shù)在厘米量級的成像深度上提供高分辨,高對比度 的結(jié)構(gòu)影像。目前光聲成像已經(jīng)用于顯微成像,功能成像及分子成像等領(lǐng)域,同時運用于各 領(lǐng)域的成像儀器與裝置也同步獲得了較快發(fā)展?,F(xiàn)在光聲成像裝置主要分為以單元換能器和線陣多元換能器為超聲探測器件的 兩大類。對于以水聽器作為傳感器的光聲裝置主要由脈沖激光器,水聽器,信號放大器,信 號采集與處理設(shè)備,圖像重建軟件構(gòu)成;而以線形陣列探測器為傳感器的光聲裝置主要由 脈沖激光器,線陣換能器,多通道并行或者掃描采集系統(tǒng),圖像重建軟件構(gòu)成。以上兩種裝 置都可以用于二維和三維的光聲成像,但是要獲得一幀完整的圖像往往要花很長時間進行 信號檢測,這是由于在信號采集的過程中需要移動探測器以收集不同位置處的超聲信號, 再經(jīng)過合適的算法來重建圖像。移動探測器一般是采取斷層360°旋轉(zhuǎn)掃描或者平面點掃 的方式,但是無論哪種方式都存在數(shù)據(jù)采集時間長,實驗裝置與成像算法復(fù)雜等缺點。并且 長時間的機械掃描和數(shù)據(jù)采集過程中,機械振動、電子設(shè)備穩(wěn)定性、工作點漂移等不可避免 的因素都會給成像結(jié)果帶來隨機誤差,從而影響重建圖像的質(zhì)量和成像結(jié)果的可靠性與真 實性。最近出現(xiàn)的二維探測器具有不同深度橫向?qū)游龀上竦哪芰?,但是卻要借助于硬件信 號延時電路來實現(xiàn)對不同采集深度信號的選擇成像,實際上也很難做到快速與實時成像。對于以上所提及傳統(tǒng)光聲成像的不足,本發(fā)明所提出的一種基于平面探測器和三 維相控成像方法能實現(xiàn)快速的三維圖像重建,硬件的平面探測器結(jié)合軟件的三維相控算法就能直接完成三維圖像顯示。這種快速的光聲成像方法和裝置對于實現(xiàn)光聲技術(shù)的儀器化,臨床化,有著巨大的推動作用。
發(fā)明內(nèi)容
為了彌補現(xiàn)有光聲成像技術(shù)的缺點與不足,本發(fā)明的首要目的在于提供一種基于 面陣超聲探測器的快速三維光聲成像方法;利用該方法,任何位于平面探測器信號采集空 間范圍內(nèi)的光聲源都能快速實時地被重構(gòu)出來。本發(fā)明的另一目的在于提供一種實現(xiàn)上述基于面陣超聲探測器的快速三維光聲 成像方法的系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種基于面陣超聲探測器的快速 三維光聲成像方法,包括以下操作步驟(1)將面陣超聲探測器固定在被測物體的表面,面陣超聲探測器與被測物體間充 滿超聲耦合液;(2)由激光器所發(fā)出的激光脈沖通過空間光學(xué)系統(tǒng)或光纖光學(xué)系統(tǒng)進行波束整形 后,使其于探測器的前向均勻照射被測物體,激發(fā)被測物體產(chǎn)生光聲信號;(3)面陣超聲探測器的各個子陣元同時收集光聲信號,轉(zhuǎn)化為電信號后,通過多通 道并行采集電路傳輸儲存到計算機中;(4)對采集的光聲信號進行處理,利用三維相控重建算法快速重構(gòu)出被測物體的 結(jié)構(gòu)圖像或被測物體內(nèi)不同光吸收成分的分布情況。步驟(1)所述面陣超聲探測器通過固定支架與三維掃描平臺相連,通過計算機的 LABVIEff軟件控制程序帶動步進電機調(diào)整探測器的空間位置(利用此平臺可以調(diào)整探測器 與樣品的距離,同時可以使探測器方便的自由移動,從而使任意區(qū)域內(nèi)的吸收體都可以被 重建出來。);所述面陣超聲探測器是多陣元平面分布的陣列超聲探測器,其陣元的排列為 圓形、長方形或正方形的平面方式(探測面形狀可根據(jù)被測物體的特性來進行定制)。步驟(2)所述激光器是脈沖激光器,所述激光脈沖波長范圍為400 2500nm(可 根據(jù)被測物體的屬性選擇任意波長的激光進行激發(fā)光聲信號);步驟(1)所述超聲耦合液 為水。步驟(3)所述收集是采用多陣元同時并行接收光聲信號,光聲信號轉(zhuǎn)化為電信號 后的數(shù)據(jù)處理是利用多通道并行電路實現(xiàn)同時的傳輸和儲存。步驟(4)所述對采集的數(shù)據(jù)進行處理,是通過MATLAB程序利用三維相控重建算法 得出待測部位的三維重建圖像或者橫/縱向?qū)游鰣D像;所述三維相控重建算法是通過計算 距離面陣超聲探測器不同距離的信號值與每一個陣元的采集權(quán)重(相位延時),再依據(jù)每 一個信號值的采集權(quán)重把對應(yīng)的光吸收部分利用不同權(quán)重的投影值相干疊加重建圖像。步驟(2)所述激光脈沖通過波束整形,與面陣超聲探測器的探測面陣鑲嵌構(gòu)成一 體化的探頭,達到與探測面陣相匹配的均勻照射模式后,均勻照射被測物體。一種實現(xiàn)上述的基于面陣超聲探測器的快速三維光聲成像方法的系統(tǒng),該系統(tǒng)由 光聲源產(chǎn)生器件、光聲信號采集設(shè)備和圖像處理及重建組件依次電氣連接而成。所述光聲源產(chǎn)生器件包括激光器、光學(xué)系統(tǒng)和一體化探頭;所述光聲信號采集設(shè) 備由面陣超聲探測器、三維掃描平臺、多通道并行實時采集電路和計算機依次電氣連接而成。所述激光器為可調(diào)諧脈沖激光器或調(diào)制連續(xù)激光器;所述光學(xué)系統(tǒng)為空間光束調(diào) 整系統(tǒng)或限制性光纖光學(xué)系統(tǒng);所述面陣超聲探測器通過固定支架與三維掃描平臺相連, 采用LABVIEW數(shù)據(jù)采集控制程序?qū)崿F(xiàn)光聲信號的采集,并且操縱步進電機帶動三維平臺運 動。所述圖像處理及重建組件為計算機內(nèi)編有的三維相控重建算法的MATLAB程序。步驟(3)中,面陣探測器由64個壓電的方形陣元構(gòu)成,以8X8的形式均勻分布在 Icm2的矩形區(qū)域內(nèi),陣元的尺寸和陣元之間的間距都是0. 984mm,每個探測陣元的信號接收 角度為14° ;探測器的主頻是7. 5MHz,帶寬是60% ;并行采集設(shè)備是用LABVIEW軟件控制 的64通道實時采集電路,探測器上的每一個陣元通過電纜線與采集電路的通道一一對應(yīng), 每路信號通過采集電路完成模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)化,以及信號的前置放大處理。本發(fā)明的作用原理是光聲激發(fā)源產(chǎn)生脈沖激光(波長,重復(fù)頻率可依據(jù)實際情 況選擇),通過空間光學(xué)系統(tǒng)或限制性光纖光學(xué)系統(tǒng)進行波束整形,使其均勻照射到被測物 體上,其內(nèi)部吸收物質(zhì)由于光聲效應(yīng)而產(chǎn)生光聲信號,并經(jīng)超聲耦合劑傳播到位于樣品上 方的平面探測器;接收的信號直接經(jīng)多通道并行采集系統(tǒng)預(yù)處理后傳輸?shù)接嬎銠C中;最后 利用三維相控圖像算法重建出檢測部位的光聲圖像。本發(fā)明適用于大區(qū)域復(fù)雜部位的快速 檢測,可以實現(xiàn)非掃描的三維光聲圖像,克服長時間的信號采集給檢測帶來的不穩(wěn)定因素。本發(fā)明的成像系統(tǒng)和成像方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的優(yōu)勢(1)本發(fā)明最重要的創(chuàng)新點是建立了以面陣探測器為基礎(chǔ)的非掃描光聲成像系 統(tǒng)。平面方式分布的傳感器陣元與多通道并行采集電路的電氣連接使一個脈沖激光就能實 現(xiàn)空間多點光聲信號的接收,實現(xiàn)了快速的信號采集。(2)本發(fā)明在系統(tǒng)裝置的基礎(chǔ)上,提出了利用三維相控算法的快速光聲成像方法。 利用此算法能快速的重建出結(jié)構(gòu)復(fù)雜的物質(zhì)組織內(nèi)部光吸收空間分布情況,同時也使得此 套裝置在每次的信號采集和圖像重建中擁有快速斷層掃描功能。與傳統(tǒng)的成像技術(shù)相比, 具有高分辨率,高對比度,高探測深度的優(yōu)勢;與傳統(tǒng)的光聲技術(shù)相比,也克服了成像速度 慢,處理數(shù)據(jù)冗余,算法復(fù)雜的缺點。(3)本發(fā)明適用于常規(guī)的物體成分或結(jié)構(gòu)的快速無損檢測,無需破壞檢測對象。(4)本發(fā)明裝置造價低廉,操作簡便,利于廣泛使用。
圖1是基于面陣超聲探測器的快速三維光聲成像系統(tǒng)的原理框圖,其中1-1是激 光器,2-1是介質(zhì)膜高反鏡,2-2是激光分束鏡(當(dāng)光沿45°入射時,透射光和反射光的強度 相同),2-3是實驗樣品,2-4是擴束鏡,2-5為超聲耦合液,3-1是平面探測器,4-1是并行采 集電路,5-1是PC機(個人計算機),6-1是步進電機,6-2是二維掃描平臺。圖2是所述平面探測器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是三維相控重建算法的原理示意圖。圖4是實施例2中利用實施例1的裝置與方法所進行橫向截面光聲成像實驗圖, 其中(a)為對應(yīng)于圖中下方實物照片的二維橫向重建圖像;(b)為相吸收體的三維重建圖像。
圖5是實施例2利用實施例1的裝置與方法所進行縱向截面光聲成像實驗圖,其 中(a)為對應(yīng)于圖中下方實物照片的二維縱向重建圖像;(b)為吸收體的三維重建圖像。
具體實施例方式下面結(jié)合具體的實例與附圖對本發(fā)明作進一步詳細的敘述,但本發(fā)明的實施方法 靈活,不僅僅限于此例所述的具體操作方式。實施例1本發(fā)明的裝置與圖像算法圖1為本發(fā)明整套成像裝置的原理結(jié)構(gòu)示意圖,此裝置由四大部分組成,分別是 光聲信號發(fā)生器件、光聲信號采集與傳輸裝備、控制探頭平移設(shè)備、計算機組件;四個部分 依次電氣連接。其中光聲信號發(fā)生器件的激光器1-1為Nd: YAG泵浦的OPO激光器(Vibrant 532 I,Opotek, Carlsbad, Calif.),輸出激光波長為690 960nm,脈寬為10ns,重復(fù)頻率 是10Hz。OPO發(fā)出脈沖激光束,兩次經(jīng)過反射鏡2-1以45°的入射角被分束鏡2_2分成一 束反射光,一束透射光;兩束能量相等的光束分別經(jīng)過對稱且垂直放置的反射鏡2-1后就 都以45°的入射角照射樣品2-3產(chǎn)生光聲信號,在兩束光入射前分別加一個擴束鏡2-4是 為了增大光聲的激發(fā)區(qū)域而且激光所經(jīng)歷的路線均處在一個平面內(nèi)。位于樣品上方的面陣 探測器3-1由64個壓電的方形陣元構(gòu)成,以8X8的形式均勻分布在Icm2的矩形區(qū)域內(nèi), 陣元的尺寸和陣元之間的間距都是0.984mm,每個探測陣元的信號接收角度為14°。探測 器的主頻是7. 5MHz,帶寬是60%。圖2是面陣探測器的結(jié)構(gòu)示意圖,外黑線框為探測器的整體外尺寸形狀,內(nèi)黑線 框表示64個壓電陣元分布的區(qū)域;矩形的陣元是按8X8的方式規(guī)則排列的,紅點所標(biāo)記的 陣元是用來接地的并不接收信號。面陣探測器收集通過水2-5耦合的信號,經(jīng)由64通道并 行采集系統(tǒng)4-1的預(yù)處理直接通過USB數(shù)據(jù)線傳輸?shù)接嬎銠C5-1中,最后利用MATLAB結(jié)合 三維相控算法來重建三維圖像。并行采集設(shè)備是用LABVIEW軟件控制的64通道實時采集 電路,探測器上的每一個陣元通過電纜線與采集電路的通道一一對應(yīng),每路信號通過采集 電路完成模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)化,以及信號的前置放大處理。如果想成像不同位置的 光吸收結(jié)構(gòu)只需改變光路,然后通過自編的LABVIEW控制軟件控制步進電機6-1帶動二維 掃描平臺6-2使得探測器移動到光聲源上方。裝置變動簡單,操作方便。圖3是本發(fā)明圖像重建算法的原理示意圖。首先64個壓電陣元同時接收處于它 們接收范圍內(nèi)的空間光聲信號,因此每一個陣元均可以采集不同半徑掃描弧面上的信號, 通過記錄每個陣元接收光聲脈沖的時間值以及測量光聲信號在介質(zhì)中的傳播速度就能分 辨出不同檢測深度上的信號分布情況,然后將這些信號值按照對應(yīng)的投影半徑投影到原來 所處的空間位置,那么最終那些具有吸收結(jié)構(gòu)的部分就通過光聲信號值的相干疊加而在圖 像中凸顯出來。實施例2應(yīng)用實施例1的裝置與方法實現(xiàn)模擬樣品的橫向截面光聲成像。首先用13%的明膠,12. 5%的牛奶,74. 5%的水混合在一起做成一個方形的模型, 然后選取兩根長度約為6mm,尺寸IOOum的頭發(fā)絲埋入到5mm深的模型內(nèi),兩根頭發(fā)絲相對 于平面探測器3-1水平平行放置,相距大概4mm,同時把探測器3_1位置固定好位于樣品 2-3上方并且調(diào)整探測器3-1到頭發(fā)絲平面的距離為4mm。實驗中OPO激光器1_1的工作 頻率為15Hz,脈寬10ns,波長為532nm。脈沖激光束通過裝置上的光路后均勻的覆蓋到兩根頭發(fā)絲上,激發(fā)產(chǎn)生的光聲信號被平面探測器3-1接收,經(jīng)過并行采集系統(tǒng)4-1的前置濾波 及預(yù)防大后,經(jīng)由USB數(shù)據(jù)線傳輸?shù)接嬎銠C5-1,最終用三維相控算法在MATLAB軟件上實現(xiàn) 圖像重組。圖4(a)與(b)分別給出了對應(yīng)于右下樣品照片的橫向重建層析切片以及三維 重建圖像。兩幅圖像無論在位置與大小上均能與樣品照片很好的吻合??梢钥闯霰景l(fā)明方 法與裝置能夠得到較好分辨率和對比度的光聲橫向?qū)游鰣D像。實施例3應(yīng)用實施例1的裝置與方法實現(xiàn)模擬樣品的縱向截面光聲成像。
與實施例2類似,同樣將兩根與實施例2大小,尺寸相同的頭發(fā)絲放置在同樣組成 成分的模型內(nèi),兩根頭發(fā)絲互相平行放置在垂直于探測器3-1的某一平面內(nèi),相距同樣是 4mm。探測器3-1到兩根頭發(fā)的距離分別是28mm與32mm。實驗的激光器1_1工作在15Hz 頻率,脈寬為10ns,波長532nm。經(jīng)分束后的兩束激光均勻照射在不同深度上的樣品2_3,產(chǎn) 生的光聲信號通過探測器3-1接收,并行采集系統(tǒng)4-1預(yù)處理后,被傳輸?shù)接嬎銠C5-1完成 圖像重建。圖5(a)與(b)分別給出了對應(yīng)于右下樣品照片的縱向重建層析切片以及三維 重建圖像。從實驗的結(jié)果可以得出以下結(jié)論本發(fā)明與裝置能夠重建出不同深度上樣品的 光聲層析圖像,能夠得到不同斷層處的信息,擁有快速縱向?qū)游龀上衲芰ΑI鲜鰧嵤├秊楸景l(fā)明較佳的實施方式,但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的 限制,其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化, 均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種基于面陣超聲探測器的快速三維光聲成像方法,其特征在于包括以下操作步驟(1)將面陣超聲探測器固定在被測物體的表面,面陣超聲探測器與被測物體間充滿超聲耦合液;(2)由激光器所發(fā)出的激光脈沖通過空間光學(xué)系統(tǒng)或光纖光學(xué)系統(tǒng)進行波束整形后,使其于探測器的前向均勻照射被測物體,激發(fā)被測物體產(chǎn)生光聲信號;(3)面陣超聲探測器的各個子陣元同時收集光聲信號,轉(zhuǎn)化為電信號后,通過多通道并行采集電路傳輸儲存到計算機中;(4)對采集的光聲信號進行處理,利用三維相控重建算法快速重構(gòu)出被測物體的結(jié)構(gòu)圖像或被測物體內(nèi)不同光吸收成分的分布情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于面陣超聲探測器的快速三維光聲成像方法,其特征 在于步驟(1)所述面陣超聲探測器通過固定支架與三維掃描平臺相連,通過計算機的 LABVIEff軟件控制程序帶動步進電機調(diào)整探測器的空間位置;所述面陣超聲探測器是多陣 元平面分布的陣列超聲探測器,其陣元的排列為圓形、長方形或正方形的平面方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于面陣超聲探測器的快速三維光聲成像方法,其特征在 于步驟(2)所述激光器是脈沖激光器,所述激光脈沖波長范圍為400 2500nm ;步驟(1) 所述超聲耦合液為水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于面陣超聲探測器的快速三維光聲成像方法,其特征在 于步驟(3)所述收集是采用多陣元同時并行接收光聲信號,光聲信號轉(zhuǎn)化為電信號后的 數(shù)據(jù)處理是利用多通道并行電路實現(xiàn)同時的傳輸和儲存。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于面陣超聲探測器的快速三維光聲成像方法,其特征在 于步驟(4)所述對采集的光聲信號進行處理,是通過MATLAB程序利用三維相控重建算法 得出待測部位的三維重建圖像或者橫/縱向?qū)游鰣D像;所述三維相控重建算法是通過計算 距離面陣超聲探測器不同距離的信號值與每一個陣元的采集權(quán)重,再依據(jù)每一個信號值的 采集權(quán)重把對應(yīng)的光吸收部分利用不同權(quán)重的投影值相干疊加重建圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于面陣超聲探測器的快速三維光聲成像方法,其特征在 于步驟(2)所述激光脈沖通過波束整形,與面陣超聲探測器的探測面陣鑲嵌構(gòu)成一體化 探頭,達到與探測面陣相匹配的均勻照射模式后,均勻照射被測物體。
7.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述的基于面陣超聲探測器的快速三維光聲成像方法的系統(tǒng), 其特征在于該系統(tǒng)由光聲源產(chǎn)生器件、光聲信號采集設(shè)備和圖像處理及重建組件依次電 氣連接而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng),其特征在于所述光聲源產(chǎn)生器件包括激光器、光學(xué)系 統(tǒng)和一體化探頭;所述光聲信號采集設(shè)備由面陣超聲探測器、三維掃描平臺、多通道并行實 時采集電路和計算機依次電氣連接而成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng),其特征在于所述激光器為可調(diào)諧脈沖激光器或調(diào)制 連續(xù)激光器;所述光學(xué)系統(tǒng)為空間光束調(diào)整系統(tǒng)或限制性光纖光學(xué)系統(tǒng);所述面陣超聲探 測器通過固定支架與三維掃描平臺相連,采用LABVIEW數(shù)據(jù)采集控制程序?qū)崿F(xiàn)光聲信號的 采集,并且操縱步進電機帶動三維平臺運動。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng),其特征在于所述圖像處理及重建組件為計算機內(nèi)編有的三維相控重建算法的MATLAB程序.
全文摘要
本發(fā)明公開了一種操作簡單,造價低廉,檢測方便的基于面陣超聲探測器的快速三維光聲成像系統(tǒng)及其成像方法。所述基于面陣超聲探測器的快速三維光聲成像方法主要指利用激光脈沖激發(fā)產(chǎn)生光致熱彈效應(yīng)的超聲信號,通過對利用面陣探測器,同時多陣元并行采集光聲信號,并對信號進行三維相控圖像算法的處理重建出檢測樣品的光吸收分布圖像。所述三維光聲成像裝置,包括光聲激發(fā)源器件、光聲信號接收采集設(shè)備、計算機組件。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)技術(shù)成像速度慢,系統(tǒng)工作時間長所帶來的不穩(wěn)定性和裝置復(fù)雜等的缺點,同時結(jié)合了純聲學(xué)和純光學(xué)成像的優(yōu)點,可以提供反映組織光吸收分布的圖像。本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡單,易于推廣。
文檔編號G01N29/04GK101813672SQ20101013911
公開日2010年8月25日 申請日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者周求真, 楊思華, 邢達 申請人:華南師范大學(xué)