[發明專利]一種用于超聲探頭標定的校準裝置

有效

• 申請號: 201610165622.9
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN105769244B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 郭曉杰;林艷萍;曾祥森;王會祥;汪方
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00;A61B34/20
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

1.一種用于超聲探頭標定的校準裝置，其特征在于，包括光學定位追蹤設備、超聲設備、超聲標定校準塊、基座、第一光學定位參考架、第二光學定位參考架和裝有標定系統軟件的計算機；其中，所述光學定位追蹤設備用于同時捕捉第一光學定位參考架和第二光學定位參考架的位置信息并將所述位置信息傳輸到計算機中；所述超聲設備包括超聲探頭，所述超聲設備用于使用所述超聲探頭掃描所述超聲標定校準塊并生成超聲圖像；

所述光學定位追蹤設備安裝在支架上，并且所述光學定位追蹤設備通過信號線連接到所述計算機；所述超聲設備通過信號線連接到所述計算機；

所述第一光學定位參考架通過剛性連接固定在所述超聲探頭上；

所述第二光學定位參考架通過剛性連接固定在所述基座上；

固定在所述基座上的所述超聲標定校準塊采用有機玻璃制作，所述超聲標定校準塊的底部共有5個平面，其中4個垂直方向的平面相互平行，1個水平方向的中間平面與所述超聲標定校準塊的2個側平面相交，所述超聲標定校準塊的頂部設有5個圓柱孔；

所述標定系統軟件被設置為采用面向對象的方法編寫，使用圖像處理算法處理所述超聲圖像，并得到標定目標點，同時連接所述光學定位追蹤設備獲得所述光學定位追蹤設備識別出的第一光學定位參考架和第二光學定位參考架的位置信息并將所述位置信息存儲到所述計算機中；

所述標定系統軟件被設置為采用優化算法處理所述計算機采集到的所有數據，并得出標定矩陣；

所述光學定位追蹤設備被設置為光學定位追蹤設備的自帶探針完成所述超聲標定校準塊坐標系與所述第二光學定位參考架坐標系之間的轉換。

2.如權利要求1所述的一種用于超聲探頭標定的校準裝置，其特征在于，所述基座由有機玻璃制成，包括第一端部和第二端部，在所述第一端部設有用于放置所述超聲標定校準塊的凹槽，所述第二端部設有用于放置所述第二光學定位參考架的圓孔。

3.如權利要求2所述的一種用于超聲探頭標定的校準裝置，其特征在于，所述圓孔的直徑為6-8mm，所述凹槽的深度為2-4mm。

4.如權利要求1所述的一種用于超聲探頭標定的校準裝置，其特征在于，所述第一光學定位參考架設有至少3個反光球，每個所述反光球之間的間距不小于30mm，并且所述反光球兩兩之間的距離差不小于5mm。

5.如權利要求1所述的一種用于超聲探頭標定的校準裝置，其特征在于，所述第二光學定位參考架設有至少3個反光球，每個所述反光球之間的間距不小于30mm，并且所述反光球兩兩之間的距離差不小于5mm。

6.如權利要求1所述的一種用于超聲探頭標定的校準裝置，其特征在于，所述第一光學定位參考架通過扎帶固定在所述超聲探頭上。

7.如權利要求1所述的一種用于超聲探頭標定的校準裝置，其特征在于，所述第二光學定位參考架通過螺紋連接固定在所述基座上。

8.如權利要求1所述的一種用于超聲探頭標定的校準裝置，其特征在于，所述超聲標定校準塊的所述圓柱孔直徑為4mm，孔深為12-15mm。