[发明专利]基于直接线性变换和奇异值分解的磁共振坐标定位方法

权利要求书

1.一种基于直接线性变换和奇异值分解的磁共振坐标定位方法，该方法在超声探头的边沿分布有六条用于定位的定位标记物，每个定位标记物的上下两个端点作为定位点，根据各定位点的位置计算MRI坐标系与超声治疗系统坐标系的转换关系矩阵，实现超声探头三维坐标定位，其特征在于，所述MRI坐标系与超声治疗系统坐标系的转换关系矩阵的计算过程具体为：

1)通过超声探头的横向扫描获取各定位标记物的线方程，并剔除误差最大的一个线方程，通过两次横向扫描获得两组横截面上各6个点的坐标，由每个定位标记物的两个点确定各定位标记物的线方程，在获得的6个线方程中，剔除由上下两个横截面中距离最近的两个点所确定的线方程；

2)通过超声探头的纵向扫描获得超声探头上下表面的面方程；

3)将步骤1)得到的5个线方程分别与步骤2)获得的2个面方程求交，获得10个定位点的坐标；

4)根据获得的定位点坐标信息，利用直接线性变换和奇异值分解算法计算从MRI坐标系到超声治疗系统坐标系的中间转换矩阵H；

5)在步骤3)获得的10个定位点中，依次去掉第i个点，用剩下的9个定位点的坐标信息重复步骤4)获得对应的中间转换矩阵Hi，i＝1,2,…,10；

6)比较步骤4)获得的H和步骤5)获得的Hi剔除其中误差最大的两个定位点，基于剩余的8个定位点的坐标信息，利用直接线性变换和奇异值分解算法计算从MRI坐标系到超声治疗系统坐标系的转换关系矩阵T。

2.根据权利要求1所述的基于直接线性变换和奇异值分解的磁共振坐标定位方法，其特征在于，所述定位标记物为分布在超声探头边沿的定位槽或设于超声探头边沿且垂直于超声探头表面的定位圆柱体。

3.根据权利要求1所述的基于直接线性变换和奇异值分解的磁共振坐标定位方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：

通过两次纵向扫描获得两组纵截面，获得每组纵截面上左上角、左下角、右上角、右下角上的四个点的坐标，利用这八个点的坐标计算超声探头上下表面的面方程：

ax+by+cz+d1=0ax+by+cz+d2=0]]>

其中，x、y、z为空间中的三个维度变量，通过最小二乘原理获得参数a、b、c、d1、d2。

4.根据权利要求1所述的基于直接线性变换和奇异值分解的磁共振坐标定位方法，其特征在于，所述步骤6)中，剔除其中误差最大的两个定位点具体为：

601)根据步骤3)获得的10个定位点坐标及步骤4)获得的中间转换矩阵H计算超声治疗系统坐标系中10个定位点对应的坐标矩阵P；

602)根据步骤3)获得的10个定位点坐标及步骤5)获得的中间转换矩阵Hi分别计算超声治疗系统坐标系中10个定位点对应的坐标矩阵Pi，i＝1,2,…,10；

603)分别计算Pi与P中10个对应点的距离并求和Sum(i)；

604)将Sum(i)最大的两个所对应的点剔除。

5.根据权利要求1所述的基于直接线性变换和奇异值分解的磁共振坐标定位方法，其特征在于，所述转换关系矩阵T的具体形式为：

T=T1T2T30T4T5T60T7T8T90C1C2C31]]>

其中：为实现超声治疗系统角度旋转的旋转变换矩阵，(C1 C2 C3)为实现超声治疗系统位置平移的平移变换矩阵。