一种超声胶囊机器人成像方法及系统技术方案

本申请公开了一种超声胶囊机器人成像方法及系统，涉及机器人的领域，尤其是涉及一种超声胶囊机器人成像方法及系统，其包括建立超声装置，对器官进行超声扫描，并获取超声回音的超声回音信息；获取器官的轮廓信息和超声波的传回时间信息；建立器官的AR三维模型，对AR三维模型进行调整；基于传回时间信息，判断超声装置在器官中的位置信息；建立图像采集装置，对器官的内部进行图像采集，获取器官的内部图像信息；基于图像信息，判断器官是否存在异常，并将异常图像进行截取，并基于位置信息，将异常图像插入AR三维模型中。本申请具有提高胶囊机器人在检查过程中的成像效率的效果。胶囊机器人在检查过程中的成像效率的效果。胶囊机器人在检查过程中的成像效率的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种超声胶囊机器人成像方法及系统


[0001]本申请涉及机器人的领域，尤其是涉及一种超声胶囊机器人成像方法及系统。

技术介绍

[0002]胶囊微型机器人，是一种能够进入人体肠胃道进行医学探查和治疗的智能化微型工具，是体内介入检查与治疗医学技术的新突破。患者通过服用胶囊机器人后，胶囊机器人在患者的肠胃中进行图片拍摄，帮助医生了解患者的身体状况，同时减少了患者使用胃镜检查的痛苦。
[0003]现有技术中，胶囊机器人在对患者的身体进行检查时，一般采用图像拍摄的方式对患者的肠胃进行检查，同时需要大型的机器辅助胶囊机器人进行工作，但是胶囊机器人将拍摄到的图像传输回外界时，需要医生对患者的病灶位置进行判断，同时，医生需要根据患者的器官的整体状态进行评估，帮助在接下来的治疗或手术环节提供依据。同时，在部分情况下，会根据超声检测结果对患者的身体器官进行建模，但是存在成像速度慢，无法对活动的器官进行成像，只能应用于相对静止的软组织或骨骼组织等。
[0004]因此，如何提高胶囊机器人在检查过程中的成像效率成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]为了提高胶囊机器人在检查过程中的成像效率，本申请提供了一种超声胶囊机器人成像方法及系统。
[0006]本申请提供了一种超声胶囊机器人成像方法及系统，采用如下技术方案：
[0007]第一方面，本申请提供了一种超声胶囊机器人成像方法，采用如下技术方案：
[0008]建立超声装置，对器官进行超声扫描，并获取超声回音的超声回音信息；
[0009]对所述超声回音信息进行分级处理，获取所述器官的轮廓信息和超声波的传回时间信息；
[0010]建立三维坐标系，基于所述轮廓信息，建立器官的AR三维模型，基于所述传回时间信息，判断并获取器官的轮廓与所述超声装置的距离，根据所述距离对所述AR三维模型进行调整；
[0011]基于所述传回时间信息，判断所述超声装置在所述器官中的位置信息；
[0012]建立图像采集装置，对器官的内部进行图像采集，获取器官的内部图像信息；
[0013]基于所述图像信息，判断器官是否存在异常，并将所述异常图像进行截取，并基于所述位置信息，将所述异常图像插入所述AR三维模型中。
[0014]通过采用上述技术方案，超声胶囊机器人利用超声获取患者的器官的轮廓信息建立AR三维模型，同时根据同一超声波的接收时间段的不同，对AR三维模型进行修改，确保AR三维模型与患者的器官保持一致，同时，根据超声胶囊机器人采集的图像信息，自主进行病灶和异常的判断，并将判断出来的异常画面植入AR三维模型中，当医生调用AR三维模型时，能够更快的确定病人的器官形状和病灶位置，提高了超声胶囊机器人的成像效率以及医生
对病情诊断的准确性。
[0015]优选的，所述对所述超声回音信息进行分级处理，获取所述器官的轮廓信息和超声波的传回时间信息的步骤，包括：
[0016]对发出的超声波进行多级标记，基于所述超声回音信息，对所述超声回音信息进行标记分类，将同属于一个标记的超声回音信息归于一个集合；
[0017]对集合中的超声回音信息进行分级分析，获取所述超声回音的回弹强度、回弹数量和回弹波形；
[0018]基于所述回弹强度、所述回弹数量和所述回弹波形，判断并获取器官的轮廓信息，所述轮廓信息包括器官的外形轮廓、空腔轮廓以及器官厚度；
[0019]基于所述超声回音信息，判断并获取从开始接收所述超声回音信息到结束的接收时间段；
[0020]对所述接收时间段进行时间段划分，获取划分时间段，对所述划分时间段中接收到的所述超声回音的所述回弹波形进行分析，判断所述回弹波形是否在该时间段中发生较强变化，若发生变化，则对该时间段进行进一步划分；
[0021]基于所述划分时间段，获取所述超声波的传回时间。
[0022]通过采用上述技术方案，对发出的每一个超声波都进行标记，将收回的超声回音信息根据标记进行分类，根据超声回音的回弹强度、回弹数量和回弹波形确定器官的轮廓、空腔和厚度，同时接收到的带有同一标记的超声回音，但是存在接收时间上的差异，则判断接收同一标记的超声回音共需要多少时间，并进行时间段划分，判断每个时间段中的超声回音是否存在剧烈变化，若存在则进一步划分，同时根据划分的时间段获取超声波的回传时间，提高了超声波对器官检测的准确性。
[0023]优选的，所述对所述超声回音信息进行分级处理，获取所述器官的轮廓信息和超声波的传回时间信息的步骤之前，还包括：
[0024]对所述超声回音信息进行初步处理，判断所述超声回音信息的回音类型；
[0025]基于所述回音类型，判断所述超声波检测到的物质的类型；
[0026]判断所述物质是否属于被检测器官的一部分，若不是，则将所述超声回音信息丢弃。
[0027]通过采用上述技术方案，对超声回音信息的类型进行判断，根据超声回音的类型判断超声波在检测过程中检测到的物质的类型，若检测到的物质的类型属于器官的一部分，则进行保留，若不属于器官的部分，则进行提出，提高了超声检测过程中的精确性。
[0028]优选的，所述建立三维坐标系，基于所述轮廓信息，建立器官的AR三维模型，基于所述传回时间信息，判断并获取器官的轮廓与所述超声装置的距离，根据所述距离对所述AR三维模型进行调整的步骤，包括：
[0029]建立三维坐标系；
[0030]基于所述轮廓信息，判断并获取器官的关键点，并确定每个关键点之间的相对位置关系；
[0031]基于所述轮廓信息和所述相对位置关系，在所述三维坐标系中建立器官的AR三维模型；
[0032]基于所述传回时间信息，获取所述划分时间段，并分析接收每个所述划分时间段
中的超声波的平均时间点；
[0033]基于所述平均时间段，计算器官的轮廓的各个点位与所述超声波装置的距离；
[0034]基于所述距离，对所述AR三维模型进行形状和大小的调整。
[0035]通过采用上述技术方案，根据获取的轮廓信息，确定器官上的关键点，并确定每个关键点之间的相对位置关系，再根据轮廓信息建立AR三维模型，同时根据传回时间信息，对其进行时间段的划分，并确定每个时间段中超声波的平均时间，并基于此判断该段超声波所对应的器官的部分的到超声胶囊机器人之间的距离信息，根据该距离对AR三维模型进行微调，提高了AR三维模型与患者体内器官的匹配程度。
[0036]优选的，所述建立三维坐标系，基于所述轮廓信息，建立器官的AR三维模型，基于所述传回时间信息，判断并获取器官的轮廓与所述超声装置的距离，根据所述距离对所述AR三维模型进行调整的步骤之后，还包括：
[0037]获取多组所述轮廓信息，并进行比较，计算多组所述轮廓信息之间差值最大的最大差值；
[0038]将所述最大差值与预设的差值阈值进行比较，判断所述最大差值是否大于所述阈值；
[0039]若大于，基于所述划分时间段的所述平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声胶囊机器人成像方法，其特征在于，包括以下步骤建立超声装置，对器官进行超声扫描，并获取超声回音的超声回音信息；对所述超声回音信息进行分级处理，获取所述器官的轮廓信息和超声波的传回时间信息；建立三维坐标系，基于所述轮廓信息，建立器官的AR三维模型，基于所述传回时间信息，判断并获取器官的轮廓与所述超声装置的距离，根据所述距离对所述AR三维模型进行调整；基于所述传回时间信息，判断所述超声装置在所述器官中的位置信息；建立图像采集装置，对器官的内部进行图像采集，获取器官的内部图像信息；基于所述图像信息，判断器官是否存在异常，并将所述异常图像进行截取，并基于所述位置信息，将所述异常图像插入所述AR三维模型中。2.根据权利要求1所述的一种超声胶囊机器人成像方法，其特征在于，所述对所述超声回音信息进行分级处理，获取所述器官的轮廓信息和超声波的传回时间信息的步骤，包括：对发出的超声波进行多级标记，基于所述超声回音信息，对所述超声回音信息进行标记分类，将同属于一个标记的超声回音信息归于一个集合；对集合中的超声回音信息进行分级分析，获取所述超声回音的回弹强度、回弹数量和回弹波形；基于所述回弹强度、所述回弹数量和所述回弹波形，判断并获取器官的轮廓信息，所述轮廓信息包括器官的外形轮廓、空腔轮廓以及器官厚度；基于所述超声回音信息，判断并获取从开始接收所述超声回音信息到结束的接收时间段；对所述接收时间段进行时间段划分，获取划分时间段，对所述划分时间段中接收到的所述超声回音的所述回弹波形进行分析，判断所述回弹波形是否在该时间段中发生较强变化，若发生变化，则对该时间段进行进一步划分；基于所述划分时间段，获取所述超声波的传回时间。3.根据权利要求1所述的一种超声胶囊机器人成像方法，其特征在于，所述对所述超声回音信息进行分级处理，获取所述器官的轮廓信息和超声波的传回时间信息的步骤之前，还包括：对所述超声回音信息进行初步处理，判断所述超声回音信息的回音类型；基于所述回音类型，判断所述超声波检测到的物质的类型；判断所述物质是否属于被检测器官的一部分，若不是，则将所述超声回音信息丢弃。4.根据权利要求1所述的一种超声胶囊机器人成像方法，其特征在于，所述建立三维坐标系，基于所述轮廓信息，建立器官的AR三维模型，基于所述传回时间信息，判断并获取器官的轮廓与所述超声装置的距离，根据所述距离对所述AR三维模型进行调整的步骤，包括：建立三维坐标系；基于所述轮廓信息，判断并获取器官的关键点，并确定每个关键点之间的相对位置关系；基于所述轮廓信息和所述相对位置关系，在所述三维坐标系中建立器官的AR三维模型；
基于所述传回时间信息，获取所述划分时间段，并分析接收每个所述划分时间段中的超声波的平均时间点；基于所述平均时间段，计算器官的轮廓的各个点位与所述超声波装置的距离；基于所述距离，对所述AR三维模型进行形状和大小的调整。5.根据权利要求1所述的一种超声胶囊机器人成像方法，其特征在于，所述建立三维坐标系，基于所述轮廓信息，建立器官的AR三维模型，基于所述传回时间信息，判断并获取器官的轮廓与所述超声装置的距离，根据所述距离对所述AR三维模型进行调整的步骤之后，还包括：获取多组所述轮廓信息，并进行比较，计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳春，张宏达，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：