[发明专利]一种控制成像设备扫描平面的系统及方法

权利要求书

1.一种控制成像设备扫描平面的方法，其包括以下步骤：

1)设置一包括示踪器、跟踪设备和成像设备的系统，将示踪器固定设置在待扫描 目标上，将一跟踪设备坐标系与成像设备坐标系的转换模块预置在跟踪设备或成像设 备内，跟踪设备坐标系与成像设备坐标系的转换关系的表达式为：

Ctrackscan=RtrackscanTtrackscan01]]>

式中，为4×4矩阵，为以为旋转对象的3×3旋转矩阵，为以 S^track为平移对象的3维平移向量；

2)将成像设备对待扫描目标进行扫描的平面作为扫描平面G，平面G在示踪器坐 标系里的表达式为：

n→tool·(Xtool-Stool)=0]]>

其中X^tool为平面G上的任意一点在示踪器坐标系中的坐标，其为一3维向量；为示踪器坐标系中平面G的法向，其为一归一化3维向量；S^tool为平面G上的一已知 点在示踪器坐标系中的坐标，其为一3维向量；

3)跟踪设备测量示踪器在跟踪设备坐标系下的位姿示踪器在跟踪设备坐 标系中的位姿表达式为：

Ctooltrack=RtooltrackTtooltrack01]]>

式中，为4×4矩阵，为以为旋转对象的3×3旋转矩阵，为以 S^tool为平移对象的3维平移向量；

4)利用步骤3)中的跟踪设备计算出扫描平面G在跟踪设备坐标系中的平 面方程：

n→track·(Xtrack-Strack)=0]]>

n→track=Rtooltrack·n→tool]]>

Strack=Rtooltrack·Stool+Ttooltrack]]>

其中为扫描平面G在跟踪设备坐标系中的法向，其为一归一化3维向量； X^track为扫描平面G上的任意一点在跟踪设备坐标系中的坐标，其为一3维向量；S^track为平面G上的一已知点在跟踪设备坐标系中的坐标，其为一3维向量；

5)利用跟踪设备坐标系与成像设备坐标系的转换关系计算出扫描平面G在 成像设备坐标系中的平面方程：

n→scan·(Xscan-Sscan)=0]]>

n→scan=Rtrackscan·n→track=Rtrackscan·Rtooltrack·n→tool]]>

Sscan=Rtrackscan·Strack+Ttrackscan=Rtrackscan·(Rtooltrack·Stool+Ttooltrack)+Ttrackscan]]>

其中为扫描平面G在成像设备坐标系中的法向，其为一归一化3维向量；X^scan为扫描平面G上的任意一点在成像设备坐标系中的坐标，其为一3维向量；S^scan为扫 描平面G上的一已知点在成像设备坐标系中的坐标，其为一3维向量；

6)依据步骤5)得出的扫描平面G在成像设备坐标系中的平面方程，成像设备完 成待扫描目标的影像扫描。