[发明专利]一种远程控制的超声探头扫描系统及其方法

权利要求书

1.一种远程控制的超声探头扫描系统，其特征在于，包括病人端装置和医生端装置，所述病人端装置包括：病人端计算机、深度摄像仪、三维移动平台、机械臂以及超声探头，所述病人端计算机与深度摄像仪连接，所述机械臂设置在三维移动平台上，所述超声探头设置在机械臂的前端；所述医生端装置包括虚拟探头、三维定位装置、位置传感器以及医生端计算机，所述位置传感器设置在虚拟探头上；所述医生端与病人端通过网络连接。

2.根据权利要求1所述的远程控制的超声探头扫描系统，其特征在于，所述深度摄像仪用于获得被扫描组织表面各点到其摄像头之间的距离，形成深度图像，并通过通信接口与病人端计算机连接。

3.根据权利要求1所述的远程控制的超声探头扫描系统，其特征在于，所述三维移动平台具有步进电机，所述步进电机具有运动轴，所述运动轴固定机械臂，所述机械臂固定超声探头。

4.根据权利要求1所述的远程控制的超声探头扫描系统，其特征在于，所述三维移动平台通过程序控制连接在其上的超声探头进行平移和旋转。

5.根据权利要求1所述的远程控制的超声探头扫描系统，其特征在于，所述虚拟探头为一仿真探头，并且固定一个位置传感器，用于将检测到的三维位置信息及偏转角度通过三维定位装置记录在所述医生端计算机中，虚拟探头的位置可实时反映在所述医生端计算机的接收到的三维影像图中。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的远程控制的超声探头扫描系统的方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤1：利用病人端的深度摄像仪获取被扫描组织三维表面轮廓图，并通过网络传输到医生端计算机中；

步骤2：医生端根据接收到的组织三维影像图，建立坐标系T1，利用虚拟探头在影像图上定义扫描轨迹，并通过医生端计算机将虚拟探头的位置实时保存下来，通过网络传输到病人端计算机中；

步骤3：病人端根据事先确定的坐标系T2，将接收到的扫描轨迹进行一个坐标变换，控制三维移动平台借助机械臂驱动探头平移或旋转，实现对组织的扫描；同时，将探头扫描得到的影像回传给医生端，供医生诊断分析。

7.根据权利要求6所述的远程控制的超声探头扫描系统的方法，其特征在于，步骤1中，利用深度摄像仪获取被扫描组织的深度图，利用图像三维重建算法重建出被扫描组织的三表面轮廓图。

8.根据权利要求6或7所述的远程控制的超声探头扫描系统的方法，其特征在于，步骤1中，利用图像融合算法，由深度摄像仪获取的多帧深度图像，重建出高分辨率的组织三维表面轮廓图。

9.根据权利要求6所述的远程控制的超声探头扫描系统的方法，其特征在于，步骤2中，医生端采用两种方式进行远程控制：

（1）利用虚拟探头将所有的扫描路径全部制定完毕，然后将其路径信息通过网络传输到病人端计算机，驱动探头进行扫描；

（2）利用虚拟探头绘制扫描点的同时，也将其扫描点位置信息实时传输到病人端计算机，驱动探头进行同步扫描。

10.根据权利要求6所述的远程控制的超声探头扫描系统的方法，其特征在于，步骤3中，病人端计算机根据接收到的扫描路径中当前扫描点和下一扫描点的信息，自动控制探头进行相应的平移或旋转。