[發(fā)明專利]一種聲源定位的方法及聲波導(dǎo)航儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711128485.2
• 申請(qǐng)日: 2017-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN109799497B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張昊華;閆兆立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張昊華
• 主分類號(hào): G01S11/14
• 分類號(hào): G01S11/14
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;劉偉

本發(fā)明實(shí)施例提供一種聲源定位的方法及聲波導(dǎo)航儀，該方法包括：超聲波發(fā)射裝置向超聲波接收裝置發(fā)送超聲波信號(hào)和同步信號(hào)；超聲波接收裝置接收所述超聲波信號(hào)和所述同步信號(hào)，并將所述超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為傳感器信號(hào)；超聲波接收裝置對(duì)所述傳感器信號(hào)和所述同步信號(hào)進(jìn)行處理，得到處理結(jié)果；超聲波接收裝置顯示所述處理結(jié)果。本發(fā)明實(shí)施例能夠解決傳統(tǒng)的聲源定位方法定位精度較差的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療領(lǐng)域，特別涉及一種聲源定位的方法及聲波導(dǎo)航儀。

背景技術(shù)

在國內(nèi)，計(jì)算機(jī)與機(jī)器人輔助手術(shù)的研究與臨床應(yīng)用主要集中在申請(qǐng)經(jīng)外科領(lǐng)域，在骨科等其它領(lǐng)域，國內(nèi)尚未展開深入研究。目前市場(chǎng)上多以紅外導(dǎo)航技術(shù)為主，由于國外的計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航系統(tǒng)價(jià)格過于昂貴，大大超出國內(nèi)絕大多數(shù)醫(yī)院的承受能力，僅北京、杭州等一線城市的極少數(shù)醫(yī)院購買了針對(duì)骨科手術(shù)的紅外導(dǎo)航系統(tǒng)，而紅外導(dǎo)航系統(tǒng)不僅造價(jià)昂貴，且對(duì)使用場(chǎng)地要求較高。聲波導(dǎo)航成本較低，不需要大型儀器支持，使用簡單便捷，目前還沒有其在骨科等領(lǐng)域的研究應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種聲源定位的方法及設(shè)備，以解決聲波導(dǎo)航在骨科等領(lǐng)域的應(yīng)用問題。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種聲源定位的方法，包括：

超聲波發(fā)射裝置向超聲波接收裝置發(fā)送超聲波信號(hào)和同步信號(hào)；

超聲波接收裝置接收所述超聲波信號(hào)和所述同步信號(hào)，并將所述超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為傳感器信號(hào)；

超聲波接收裝置對(duì)所述傳感器信號(hào)和所述同步信號(hào)進(jìn)行處理，得到處理結(jié)果；

超聲波接收裝置顯示所述處理結(jié)果；

其中，所述傳感器信號(hào)包括多組冗余信息。

可選地，所述超聲波發(fā)射裝置向超聲波接收裝置發(fā)送超聲波信號(hào)和同步信號(hào)，包括：超聲波發(fā)射裝置生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成分配驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用于對(duì)聲源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；超聲波發(fā)射裝置根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)和所述分配驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成所述同步信號(hào)，將所述同步信號(hào)發(fā)送給所述超聲波接收裝置。

可選地，所述超聲波接收裝置對(duì)所述傳感器信號(hào)和所述同步信號(hào)進(jìn)行處理，得到處理結(jié)果，包括：對(duì)所述傳感器信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，得到數(shù)字信號(hào)；對(duì)所述數(shù)字信號(hào)和所述同步信號(hào)進(jìn)行處理，得到所述處理結(jié)果。

可選地，所述對(duì)所述傳感器信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，得到數(shù)字信號(hào)，包括：對(duì)所述傳感器信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，得到調(diào)理信號(hào)；對(duì)所述調(diào)理信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號(hào)。

可選地，所述對(duì)所述數(shù)字信號(hào)和所述同步信號(hào)進(jìn)行處理，得到所述處理結(jié)果，包括：通過廣義互相算法計(jì)算所述數(shù)字信號(hào)和所述同步信號(hào)之間的時(shí)間延遲；結(jié)合幾何關(guān)系和所述時(shí)間延遲計(jì)算出聲源模糊位置；結(jié)合所述多組冗余信息計(jì)算出聲源精確位置，所述聲源精確位置為所述處理結(jié)果。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種聲波導(dǎo)航儀，包括：

超聲波發(fā)射裝置，用于向超聲波接收裝置發(fā)送超聲波信號(hào)和同步信號(hào)；

超聲波接收裝置，用于接收所述超聲波信號(hào)和所述同步信號(hào)。

可選地，所述超聲波接收裝置包括：接收傳感器陣列，用于接收所述超聲波信號(hào)，并將所述超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為傳感器信號(hào)；定位導(dǎo)航主機(jī)，用于接收所述同步信號(hào)，并對(duì)所述同步信號(hào)和傳感器信號(hào)進(jìn)行處理，得到處理結(jié)果；其中，所述傳感器信號(hào)包括多組冗余信息。