[发明专利]一种在超声切面上获得超声探头中轴线的方法及装置

权利要求书

1.一种在超声切面上获得超声探头中轴线的装置，其特征在于，包括：

取样模块：用于获取虚拟坐标系统OXYZ中虚拟超声切面F₁上三个不共线取样点坐标以及虚拟超声探头中轴面F₂上三个不共线取样点坐标

第一平移模块：用于获得平面F₂′与虚拟超声探头中轴面F₂之间的变换矩阵T₁，其中平面F₂′为平移所述虚拟超声探头中轴面F₂直至所述虚拟超声探头中轴面F₂上任一取样点与坐标系原点重合获得；

旋转模块：用于获得平面F₂″与平面F₂′之间的变换矩阵T₂，其中平面F₂″为将所述平面F₂′绕坐标系原点旋转至其单位法向量与所述虚拟超声切面F₁的单位法向量重合获得；

第二平移模块：用于获得平面F₂″′与所述平面F₂″之间的变换矩阵T₃，其中平面F₂″′为平移所述平面F₂″直至第一平移模块中与坐标系原点重合的取样点回到其初始位置获得；

第三平移模块：用于获得平面F₂″″与所述平面F₂″′之间的变换矩阵T₄，其中平面F₂″″为获取所述平面F₂″′与所述虚拟超声切面F₁之间的距离，将所述平面F₂″′沿其单位法向量平移向量至平面F₂″′与虚拟超声切面F₁重合获得，利用坐标转换公式及虚拟超声探头中轴面F₂中对应超声探头中轴线的坐标获取超声切面上超声探头中轴线的坐标。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第三平移模块中，所述坐标转换公式为：

(x′，y′，z′，1)＝T(x，y，z，1)^T

其中，(x′，y′，z′)^T转换后的坐标信息，(x，y，z)^T为转换前的坐标信息；

T＝T₄T₃T₂T₁。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一平移模块中，所述平面F₂′与所述虚拟超声探头中轴面F₂之间的变换矩阵T₁为：

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述旋转模块中，所述平面F₂″与所述平面F₂′之间的变换矩阵T₂为：

其中，

为虚拟超声切面F₁的单位法向量，为虚拟超声探头中轴面F₂的单位法向量，

5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二平移模块中，所述平面F₂″′与所述平面F₂″之间的变换矩阵T₃为：

6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第三平移模块中，所述平面F₂″″与所述平面F₂″′之间的变换矩阵T₄为：

其中，为平面F₂″′平移获得平面F₂″″的平移向量，

Q′₁＝T₃T₂T₁Q₁，

为虚拟超声切面F₁的单位法向量。