[发明专利]一种三维超声定位网状模板

摘要

本发明涉及一种三维超声定位网状模板，包括棉线和模板框架，所述的模板框架两侧设有用于穿过棉线的通孔，所述的棉线通过通孔交叉设置在模板框架上；通过棉线交点及交点附棉线成像的趋势引导超声探头快速定位；棉线交点在模板坐标系中的坐标，亦作为图像标定算法中同源点的计算依据；同时框架侧壁内侧的穿线孔端又可作为模板标定时的标志点，通过其可获得模板标定结果，通过以上条件可得到超声图像坐标系与固定于超声探头上的跟踪器坐标系间的转换关系。与现有技术相比，本发明具有结构简单、制作简易、可提高标定速度和精度等优点。

主权项

一种三维超声定位网状模板，其特征在于，包括棉线和模板框架，所述的模板框架两侧设有用于穿过棉线的通孔，所述的棉线通过通孔交叉设置在模板框架上，所述的棉线穿过通孔在模板框架中形成上下两层网状结构，棉线形成的N形线框的尺寸为150mm×40mm，所述的棉线平行于模板框架的底面；进行模板标定时，在模板框架上选择模板标定标志点，选择的原则为各标志点中至少三个不能位于同一平面，同时保证各标志点位于模板坐标系原点Op的各个方向，每个通孔中心在模板坐标系中的坐标记为Pp，通过用固定有接收器的探针，探针针尖置于通孔中时，通过磁定位关系Tt←r获得这些通孔在超声图像坐标系中的位置坐标，记为Pt，对同源点Pp与Pt应用最小二原理进行匹配，计算得到来自两个不同坐标系间的同源点Pp、Pt距离最小时的最优旋转矩阵R和平移向量p，即为Tp←t＝(R,p)；在完成模板标定的基础上将探针针尖放置在棉线交点上，选择上层棉线中间的一个棉线交点作为成像基准点，由棉线交点及其在超声图像中成像点构建空间矢量，根据空间矢量间的关系计算同源点坐标，最后应用同源点最小二乘匹配，得到超声图像与固定于超声探头上的跟踪器空间坐标系的转换关系。