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本发明公开了一种双模态内窥成像系统,包括光源模块、光信号调制模块、信号采集模块和信号处理模块。光源模块用于产生并发射第一激光信号和第二激光信号;光信号调制模块用于调制第一激光信号和第二激光信号的出射方向,得到激光扫描信号;信号采集模块用于采集目标物体产生的超声波信号和目标物体经激光扫描信号照射后散射的散射光信号发生相干后获得的相干光信号,并转化超声波信号为第一电信号,转换相干光信号为第二电信号;信号处理模块用于接收并处理第一电信号和第二电信号,得到目标物体的光声图像和光学相干层析图像。本发明提供的双模态内窥成像系统,能够同时获取目标物体的功能性信息和结构性信息。