[发明专利]超声探头的光学和惯性位置跟踪的设备内融合

权利要求书

1.一种用于超声检查的装置，所述装置包括：

成像探头，其包括一个或多个超声换能器，一个或多个惯性传感器以及一个或多个光学传感器；以及

处理器，其与所述一个或多个超声换能器、所述一个或多个惯性传感器以及所述一个或多个光学传感器通信地耦合；其中，所述处理器能够进行以下操作：

通过使用从所述一个或多个超声换能器和所述一个或多个光学传感器接收的信号的组合校正所述一个或多个惯性传感器的漂移误差累积，来校准所述一个或多个惯性传感器的输出；以及

基于所校准的所述一个或多个惯性传感器的输出来估计所述成像探头的位置。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述估计所述成像探头的所述位置包括：

处理来自所述一个或多个超声换能器的超声图像数据；以及

基于经处理的超声图像数据来确定所述位置。

3.根据权利要求2所述的装置，其中：

所述超声图像数据包括一系列2-D图像帧，以及经处理的超声图像数据包括3-D图像，以及

所述处理器被配置为依据在获得所述2-D图像中的至少一个2-D图像时的所确定的位置，来调整所述2-D图像帧中的所述至少一个2-D图像帧。

4.根据权利要求2所述的装置，其中：

所述超声图像数据包括一系列2-D图像帧，以及经处理的超声图像数据包括第一体积的3-D图像，以及

所述处理器被配置为：关于所述2-D图像帧中的至少一个2-D图像帧，确定所述2-D图像帧中的所述至少一个2-D图像帧是与所述第一体积相关还是与不同的体积相关。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光学传感器与室内定位系统中的一个或多个光学无线通信(OWC)发射器光学地耦合。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理器被配置为处理由所述光学传感器和所述超声换能器中的一个或者两个获得的图像数据，以便选择多个地标。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述地标包括以下各项中的一项或者两项：

在其中所述装置要被用于对对象进行检查的房间中的普通的表面、固定物或者物体的一个或多个点、边缘或者角；以及

所述对象的一个或多个解剖学特征，所述解剖学特征是从由以下各项组成的组中选择的：所述对象的普通的解剖学结构或者病理学结构的组织表面、组织边界和图像纹理。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述处理器被配置为计算所述成像探头相对于所述地标的所述位置。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述处理器被配置为计算所述对象或者所述对象的解剖学特征的方位。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理器被配置为使用以下各项中的一项或多项来对所述信号的组合进行融合：视觉惯性测距法(VIO)技术、同时定位与制图(SLAM)技术、图像配准技术、或者其任意组合。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述处理器被配置为：

处理来自所述超声换能器的超声图像数据；以及

根据经处理的超声图像数据，进行关于所述成像探头的所述位置的确定。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述处理器被配置为使用所述确定以将以下各项中的一项或多项提供给所述装置的操作者：针对所述成像探头的移动的导航引导、基于所述确定的通知、对解剖学特征的标识、对病理学结构的标识或者其任意组合。