超声波自动扫描系统及其扫描方法技术方案

本发明专利技术涉及一种超声波自动扫描系统及其扫描方法。该超声波自动扫描系统包括多轴机械手臂、配置在该多轴机械手臂上的超声波扫描头、用以控制该多轴机械手臂的操作的控制电路、三维影像捕捉装置与电脑装置。电脑装置用以通过三维影像捕捉装置感测受测物，以进一步取得受测物的三维形状，并依据该三维形状而规划三维扫描路径。电脑装置还通过控制电路控制多轴机械手臂来依据上述三维扫描路径而进行多轴移动，以便利用超声波扫描头对受测物进行三维扫描，进而依据超声波扫描头所接收到的超声波反射信号来重建超声波影像。本发明专利技术超声波自动扫描系统及其扫描方法可依据三维扫描路径而自动执行超声波扫描。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗设备
，尤其涉及一种。
技术介绍
超声波扫描在医学检测领域是一个非常重要的工具，现有的检查项目包括有一般超声波、妇产超声波、心脏超声波、血管超声波等。而超声波扫描的应用也从诊断(diagnosis)进入至Ij筛检(screening)。然而，目前的临床超声波影像检查需要通过医生或专业技术人员进行手动操作，而这种手动检查方式对于疾病筛检来说极缺乏效率。此外，手动检查方式非常依赖于操作者的医学教育、扫描技术与经验，只要在扫描的过程中稍有不慎，便会导致扫描的影像不够 清晰，严重的甚至会导致医生的误判。
技术实现思路
因此，本专利技术提供一种超声波自动扫描系统，其可依据三维扫描路径而自动执行超声波扫描，以减少人为操作上的不良因素。本专利技术另提供一种超声波自动扫描系统的扫描方法。为达上述优点，本专利技术提出一种超声波自动扫描系统，其包括多轴机械手臂、超声波扫描头、控制电路、三维影像捕捉装置与电脑装置。所述的超声波扫描头配置在多轴机械手臂上，而所述的控制电路是用以控制多轴机械手臂的操作。至于所述的电脑装置，其电性耦接三维影像捕捉装置、控制电路与超声波扫描头。该电脑装置用以通过三维影像捕捉装置感测受测物，以进一步取得受测物的三维形状，并依据该三维形状而规划三维扫描路径。该电脑装置还通过控制电路控制多轴机械手臂依据上述三维扫描路径而进行多轴移动，以便利用超声波扫描头对受测物进行三维扫描，进而依据超声波扫描头所接收到的超声波反射信号来重建超声波影像。在本专利技术的超声波自动扫描系统的一个实施例中，上述的三维影像捕捉装置包括深度摄影机。该深度摄影机用以取得受测物的深度地图，以便电脑装置依据该深度地图中的各点的位置及各点的对应深度来取得上述三维形状。在本专利技术的超声波自动扫描系统的一个实施例中，上述的电脑装置是依据深度地图中的各点的位置及各点的对应深度来计算每三点所形成的平面的法向量，以进一步依据各平面的法向量及各点的对应深度来规划上述三维扫描路径及超声波扫描头的旋转角度。在本专利技术的超声波自动扫描系统的一个实施例中，上述的电脑装置还将深度地图中对应深度最深的点视为多轴机械手臂的一个移动参考点。在本专利技术的超声波自动扫描系统的一个实施例中，上述的超声波扫描头是由电脑装置来驱动。在本专利技术的超声波自动扫描系统的一个实施例中，上述的多轴机械手臂为六轴机械手臂。在本专利技术的超声波自动扫描系统的一个实施例中，上述的电脑装置还可对超声波影像进行辅助诊断操作。在本专利技术的超声波自动扫描系统的一个实施例中，上述的三维影像捕捉装置包括至少一个摄影机。此摄影机用以取得受测物的多个二维影像，以便电脑装置根据这些二维影像执行三维空间重建操作而进一步取得上述的三维形状。本专利技术另提出一种超声波自动扫描系统的扫描方法，所述的超声波自动扫描系统包括有多轴机械手臂、超声波扫描头与三维影像捕捉装置，而所述的超声波扫描头配置在多轴机械手臂上。该扫描方法包括下列步骤利用三维影像捕捉装置感测受测物，以进一步取得受测物的三维形状；依据上述三维形状来规划三维扫描路径；控制多轴机械手臂依据上述三维扫描路径而进行多轴移动，以便利用超声波扫描头对受测物进行三维扫描；以及 依据超声波扫描头所接收到的超声波反射信号来重建超声波影像。在本专利技术的扫描方法的一个实施例中，上述三维影像捕捉装置包括深度摄影机，而该深度摄影机用以取得受测物的深度地图。该扫描方法还包括有下列步骤依据深度地图中的各点的位置及各点的对应深度来取得上述的三维形状。在本专利技术的扫描方法的一个实施例中，扫描方法还包括有下列步骤依据深度地图中的各点的位置及各点的对应深度来计算每三点所形成的平面的法向量，以进一步依据各平面的法向量及各点的对应深度来规划三维扫描路径及超声波扫描头的旋转角度。在本专利技术的扫描方法的一个实施例中，扫描方法还包括有下列步骤将深度地图中对应深度最深的点视为多轴机械手臂的一个移动参考点。在本专利技术的扫描方法的一个实施例中，扫描方法还包括有下列步骤对超声波影像进行辅助诊断操作。在本专利技术的扫描方法的一个实施例中，上述的三维影像捕捉装置包括至少一个摄影机，而该摄影机用以取得受测物的多个二维影像。该扫描方法还包括有下列步骤根据这些二维影像执行三维空间重建操作而进一步取得上述的三维形状。本专利技术通过采用多轴机械手臂、超声波扫描头、控制电路、三维影像捕捉装置与电脑装置来建构超声波自动扫描系统。在这些构件中，超声波扫描头配置在多轴机械手臂上，而所述的控制电路是用以控制多轴机械手臂的操作。至于所述的电脑装置，其电性耦接三维影像捕捉装置、控制电路与超声波扫描头。而在本专利技术中，电脑装置是用以通过三维影像捕捉装置感测受测物，以进一步取得受测物的三维形状，并依据该三维形状而规划三维扫描路径。该电脑装置还通过控制电路控制多轴机械手臂依据上述三维扫描路径而进行多轴移动，以便利用超声波扫描头对受测物进行三维扫描，进而依据超声波扫描头所接收到的超声波反射信号来重建超声波影像。据此，本专利技术的超声波自动扫描系统可依据三维扫描路径而自动执行超声波扫描，以减少人为操作上的不良因素。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图I为依照本专利技术一个较佳实施例的超声波自动扫描系统的电路方块示意图。图2为依照本专利技术一个较佳实 施例的超声波自动扫描系统的扫描方法的流程图。具体实施例方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的其具体实施方式、方法、步骤、结构、特征及功效，详细说明如后。有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，可对本专利技术为达成预定目的所采取的技术手段及功效有一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本专利技术加以限制。图I为依照本专利技术一个较佳实施例的超声波自动扫描系统的电路方块示意图。请参考图1，该超声波自动扫描系统包括有控制电路102、多轴机械手臂104(例如是六轴机械手臂)、电脑装置106、超声波扫描头108与三维影像捕捉装置110。在这些构件中，超声波扫描头108配置在多轴机械手臂104上，以随着多轴机械手臂104的移动来进行超声波扫描。而所述的控制电路102是用以控制多轴机械手臂104的操作，例如是控制多轴机械手臂104进行移动、旋转，甚至是伸缩等动作。至于所述的电脑装置106，其电性耦接三维影像捕捉装置110、控制电路102与超声波扫描头108，以对此三者进行控制。电脑装置106是用以通过三维影像捕捉装置110感测受测物120 (例如是女性的乳房)，以进一步取得受测物120的三维形状，并依据该三维形状而规划三维扫描路径。该电脑装置106还通过控制电路102控制多轴机械手臂104依据上述三维扫描路径而进行多轴移动，以便利用超声波扫描头108对受测物120进行三维扫描，进而依据超声波扫描头108所接收到的超声波反射信号来重建超声波影像。三维影像捕捉装置110可以是采用深度摄影机(depth c本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波自动扫描系统，其特征是：所述超声波自动扫描系统包括多轴机械手臂，配置在所述多轴机械手臂上的超声波扫描头，控制所述多轴机械手臂的操作的控制电路，三维影像捕捉装置，以及电性耦接所述三维影像捕捉装置、所述控制电路与所述超声波扫描头的电脑装置，所述电脑装置可通过所述三维影像捕捉装置感测受测物，以进一步取得所述受测物的三维形状，并依据所述三维形状而规划三维扫描路径，所述电脑装置还通过所述控制电路控制所述多轴机械手臂依据所述三维扫描路径而进行多轴移动，以便利用所述超声波扫描头对所述受测物进行三维扫描，进而依据所述超声波扫描头所接收到的超声波反射信号来重建超声波影像。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李百祺，
申请(专利权)人：李百祺，
类型：发明
国别省市：