The invention discloses a three-dimensional ultrasound scanning system based on monocular vision positioning, including examination bed, linear laser array, ultrasonic probe, high-definition camera and PC; check the bed provided with a height adjusting device, the inspected lay on the examination bed, be part of mark check will check with the scanning path; laser array the laser array comprises a plurality of uniformly arranged, fixed on the examination bed, and check the bed parallel; HD camera with a high-definition color CMOS detector and a long depth of field lens, check the bed are located in the field among the HD camera. The control method includes the following steps: S1, making the 3D mapping table; S2, obtaining the 3D coordinates of the scanning path; S3, obtaining the 3D coordinates of the B mode ultrasound image and the corresponding ultrasonic probe center position; S4, obtaining the three-dimensional ultrasound image reconstruction data. The invention avoids the complex operation required by the traditional visual positioning system, and can ensure the precision of the three-dimensional scanning imaging.
【技术实现步骤摘要】
基于单目视觉定位的三维超声扫描系统及控制方法
本专利技术具体涉及基于单目视觉定位的三维超声扫描系统及控制方法。
技术介绍
超声成像是一种无辐射、价格便宜的医学成像方法,根据发射接收超声波方法的区别,超声成像分为多种工作模式,其中的B模式成像是最为常用的一种工作模式。B模式图像能够反映出扫描断层中组织分布信息,但识别超声断层图像信息不仅要对人体组织的三维结构清晰知晓,还需要对超声波在组织中的回声特点理解透彻。三维超声成像的诞生改进了组织可视化的效果,降低了利用二维超声扫描结构在大脑中主观构建组织相应三维模型的可能带来的误差。三维超声发展至今,出现了几种技术解决方案:较为常见的一种解决方法即采用面阵超声探头进行扫描,但面阵超声探头价格昂贵。为解决面阵超声探头价格昂贵的问题,有人提出一种改进方法,在常规一维探头成像中实施垂直于阵元设置方向上偏转发射,以扩大成像范围,实现类似面阵探头的功能,这样的成像方法使用的是常规探头,但是发射接收电路复杂度提升,且这样的方法会降低成像帧频。上述两种三维超声实施方案虽能获取真实三维超声图像,但是也具有获取的三维超声成像范围固定等固有缺陷,不利于任意尺度三维扫描任务的实施。为解决脊柱、躯干等器官组织的三维超声扫描检查面临的问题,自由手三维超声扫描的概念被提及。所谓自由手三维超声扫描,是利用普通超声探头对人体各部位进行自由扫查,并利用探头定位实时获取扫描部位在空间中的三维坐标,根据探头实时定位坐标和探头实时获取的图像实现扫描获取的B型超声图像在三维空间中的位置标定,之后基于计算机图形学技术实现从空间位置标定的二维图像序列合成并渲染出 ...
【技术保护点】
基于单目视觉定位的三维超声扫描系统,其特征在于,包括检查床:设有高度调节装置,用于被检查者躺在上面,被检查者需要检查的部位标记有扫描路径;线阵激光阵列:包括多个均匀排布的激光器组成,固定在检查床上方,且与检查床上面平行,用于向检查床上面或被检查部位投射光束形成激光线阵;超声探头:用于发出超声波沿扫描路径进行超声扫描,以获取B模式超声图像;高清摄像头:设有高清彩色CMOS探测器和长景深定焦镜头,检查床上面皆位于高清摄像头视场当中,用于获取激光线阵、检查床轮廓、扫描路径和超声探头的像素点位置;上位机:根据检查床上面的激光线阵和检查床轮廓的像素点位置,以及检查床的不同高度坐标制作三维映射表;根据扫描路径与激光线阵交点的像素点位置和三维映射表,获取交点的三维坐标,根据样条插值获取扫描路径其它点位的三维坐标;上位机根据超声探头的像素点位置、扫描路径三维坐标和三维映射表,获取超声探头中心位置的三维坐标;根据B模式超声图像和扫描路径的三维坐标,建立检查部位的序列图像的三维映射,根据三维数据场插值获取三维超声图像重构数据,从而获得三维超声图像。
【技术特征摘要】
1.基于单目视觉定位的三维超声扫描系统,其特征在于,包括检查床:设有高度调节装置,用于被检查者躺在上面,被检查者需要检查的部位标记有扫描路径;线阵激光阵列:包括多个均匀排布的激光器组成,固定在检查床上方,且与检查床上面平行,用于向检查床上面或被检查部位投射光束形成激光线阵;超声探头:用于发出超声波沿扫描路径进行超声扫描,以获取B模式超声图像;高清摄像头:设有高清彩色CMOS探测器和长景深定焦镜头,检查床上面皆位于高清摄像头视场当中,用于获取激光线阵、检查床轮廓、扫描路径和超声探头的像素点位置;上位机:根据检查床上面的激光线阵和检查床轮廓的像素点位置,以及检查床的不同高度坐标制作三维映射表;根据扫描路径与激光线阵交点的像素点位置和三维映射表,获取交点的三维坐标,根据样条插值获取扫描路径其它点位的三维坐标;上位机根据超声探头的像素点位置、扫描路径三维坐标和三维映射表,获取超声探头中心位置的三维坐标;根据B模式超声图像和扫描路径的三维坐标,建立检查部位的序列图像的三维映射,根据三维数据场插值获取三维超声图像重构数据,从而获得三维超声图像。2.根据权利要求1所述的基于单目视觉定位的三维超声扫描系统,其特征在于:所述高度调节装置为步进电机,步进电机通过PCI总线与上位机连接。3.根据权利要求2所述的基于单目视觉定位的三维超声扫描系统,其特征在于:所述检查床的高度调节装置为手摇式转动手柄,检查床一侧设有用于测量其高度的标度尺。4.根据权利要求3所述的基于单目视觉定位的三维超声扫描系统,其特征在于:所述线阵激光阵列通过USB接口与上位机连接,线阵...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴哲,李俊威,王权泳,王文平,
申请(专利权)人:成都优途科技有限公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
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