[发明专利]一种颈动脉超声探头的精确定位装置及方法

权利要求书

1.一种颈动脉超声探头的精确定位方法，其特征在于，该方法具体为：

(1)利用探头位置测量辅助机构与探头连接，并提供编码标记点，初查时检测待测对象头部和探头相对于世界坐标系的位姿，以此获得初查时所述探头相对于所述待测对象头部的位姿，具体的，选取所述待测对象头部左右内眼角点及嘴中线作为待测对象标记，利用精定位机构检测所述待测对象标记在世界坐标系中的三维坐标，以此获得所述待测对象头部相对于世界坐标系的位姿，并采用如下方式获取所述探头相对于所述待测对象头部的位姿(R，T)：

式中，R为探头相对于待测对象头部姿态差异的旋转矩阵，T为探头相对于待测对象头部的位置差向量，R_h为待测对象头部相对于世界坐标系的旋转矩阵，T_h为待测对象头部相对于世界坐标系的位置向量，R_p为探头相对于世界坐标系的旋转矩阵，T_p为探头相对于世界坐标系的位置向量；

(2)复查时，利用初查时所述探头相对于所述待测对象头部的位姿，引导用户完成探头的重新定位，从而将探头准确定位到与初查时相同的部位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在初查和复查时首先利用可移动的挡板和伸缩杆初步确定所述待测对象头部的位姿，所述挡板用于约束所述待测对象头部的位置，所述伸缩杆用于约束该待测对象鼻尖的位置，通过所述挡板与伸缩杆的相对距离初步确定所述待测对象头部的位姿。

3.一种用于实现上述权利要求1或2所述的颈动脉超声探头的精确定位方法的定位装置，其特征在于，该定位装置包括精定位机构(1)、支架(2)和探头位置测量辅助机构(3)，其中：所述精定位机构(1)固定在所述支架(2)的上方，用于检测探头相对于待测对象头部的位姿，使用时所述探头位置测量辅助机构(3)与探头连接，为检测所述探头的位置提供编码标记点，工作时，所述待测对象头部位于所述精定位机构(1)的下方，该精定位机构(1)分别检测所述待测对象头部和探头相对于世界坐标系的位姿，以此获得所述探头相对于所述待测对象头部的位姿。

4.如权利要求3所述的颈动脉超声探头的定位装置，其特征在于，所述精定位机构(1)采用双目立体视觉系统进行检测。

5.如权利要求3所述的颈动脉超声探头的定位装置，其特征在于，所述颈动脉超声探头的精确定位方法的定位装置还包括设置在所述精定位机构(1)下方的粗定位机构(4)，所述粗定位机构(4)与所述支架(2)连接，并可绕该支架(2)旋转，用于初步约束所述待测对象头部的位姿。

6.如权利要求5所述的颈动脉超声探头的定位装置，其特征在于，所述粗定位机构(4)包括悬臂(5)、挡板(6)和伸缩杆(7)，其中所述悬臂(5)与所述支架(2)连接，该悬臂(5)的上表面设置有刻度，其中间开设有滑道，所述挡板(6)和伸缩杆(7)与所述悬臂(5)连接，并可沿其滑道进行移动，工作时，所述挡板(6)用于约束所述待测对象头部的位置，所述伸缩杆(7)用于约束该待测对象鼻尖的位置，通过所述挡板(6)与伸缩杆(7)的相对距离初步确定所述待测对象头部的位姿。

7.如权利要求6所述的颈动脉超声探头的定位装置，其特征在于，所述挡板(6)和伸缩杆(7)可回收于所述悬臂(5)的内部。

8.如权利要求3所述的颈动脉超声探头的定位装置，其特征在于，所述颈动脉超声探头的精确定位装置还包括底座，所述支架(2)设置在所述底座上，并可沿该底座的导轨移动。