[发明专利]三维超声波成像系统

权利要求书

1.一种三维超声波成像系统，其特征在于，包括超声波探头、至少一个第一摄像头、定位模块、超声波扫描仪以及计算模块，其中所述摄像头附着于所述超声波探头上，所述定位模块放置在所述摄像头的取景范围内，超声波扫描仪提供身体各部位相应的超声波图像，同时摄像头提供实时视频，计算模块同时收集扫描图像和视频并执行相应计算生成三维图像；所述定位模块包括一组定位标识，所述定位标识包括两条相互垂直平分的线段以及四个位于线端的标识块，所述四个标识块具有已知面积和中心，所述计算模块根据当前定位标识和初始定位标识之间的相对关系计算生成三维图像。

2.如权利要求1所述的三维超声波成像系统，其特征在于，所述摄像头为黑白摄像头、彩色摄像头或红外摄像头。

3.如权利要求1所述的三维超声波成像系统，其特征在于，在所述摄像头或所述定位模块中附加照明单元。

4.如权利要求1所述的三维超声波成像系统，其特征在于，所述摄像头与超声波探头成一体化。

5.如权利要求1所述的三维超声波成像系统，其特征在于，所述超声波探头上有一按键用来设定实时视频的初始帧。

6.如权利要求1所述的三维超声波成像系统，其特征在于，还包括第二摄像头，用于观测所述身体各部位以确定相应身体各部位的移动并修正所获得的所述超声波探头的移动。

7.如权利要求1所述的三维超声波成像系统，其特征在于，所述定位标识中的所述线段和标识块都有其特定的编码。

8.如权利要求1所述的三维超声波成像系统，其特征在于，所述计算模块根据在一平面内当前线段交点和初始线段交点之间的距离确定在所述平面内扫描的位移。

9.如权利要求1所述的三维超声波成像系统，其特征在于，所述计算模块根据在一平面内当前线段和初始线段之间的角度确定在所述平面内扫描的转动角度。

10.如权利要求1所述的三维超声波成像系统，其特征在于，所述计算模块根据在一方向上垂直于所述方向的当前线段和初始线段的长度比率确定在所述方向上扫描的位移。

11.如权利要求1所述的三维超声波成像系统，其特征在于，所述计算模块根据在以一方向为轴转动时，所述轴两侧的标识块的当前面积的比率确定以所述方向为轴的转动的角度。

12.如权利要求1所述的三维超声波成像系统，其特征在于，所述计算模块根据在以一方向为轴转动时，线段当前交点在与所述轴垂直的线段上的位置确定以所述方向为轴的转动的角度。

13.如权利要求1所述的三维超声波成像系统，其特征在于，所述定位模块包括在沿一个方向连续排列的多组定位标识，针对定位标识的跟踪将随摄像头的移动从采用当前组定位标识转移到下一组定位标识。

14.如权利要求1所述的三维超声波成像系统，其特征在于，所述定位模块包括沿两相互垂直方向矩阵排列的多组定位标识，针对定位标识的跟踪将随摄像头的移动从采用当前组定位标识转移到下一组定位标识。

15.一种三维超声波成像方法，其特征在于包括以下步骤：

1)利用位于超声波探头上的摄像头获取定位模块的实时视频图像；

2)同时利用超声波扫描仪通过所述超声波探头获得身体各部位相应的超声波图像；

3)利用计算模块通过比较连续的实时视频图像中的所述定位模块的各单元的位置、角度及面积从而得到所述超声波探头的移动及旋转量；

4)通过重复上述操作以获得一系列超声波图像以及获得相应超声图像时所述超声波探头和方向；

5)计算模块利用获得的数据执行相应计算生成三维图像。