[发明专利]一种超声探头标定体模、超声探头标定系统及其标定方法

权利要求书

1.一种超声探头标定系统，其特征在于，包括：

超声水槽，其内盛放有纯净水；

超声探头标定体模，固定于所述超声水槽内，且所述纯净水刚好没过所述超声探头标定体模，所述超声探头标定体模的上表面的中间位置开设有凹形槽，其一侧面上开设有若干锥形孔；

二维超声探头，固定于所述凹形槽内，所述二维超声探头中还固定有定位跟踪装置；以及

NDI穿刺探针，固定插入所述锥形孔中，通过超声图像可以获取所述NDI穿刺探针的尖端；

通过所述NDI穿刺探针同时获取所述尖端和所述定位跟踪装置在世界坐标系的位置信息，并分别记为y_i及T_S→W；

记录所述尖端在所述超声图像平面上的像素位置信息，记为x_i，且y_i＝T_S→W·T_P→S·x_i，其中，T_P→S为待求的超声成像平面坐标系P到超声探头定位装置坐标系S的变换矩阵；

采用基于迭代最邻近点的图像配准算法求解变换矩阵T_P→S，同步获取空间标定和时间标定。

2.如权利要求1所述的超声探头标定系统，其特征在于，所述超声探头标定体模采用超声波通透性好的材料。

3.如权利要求2所述的超声探头标定系统，其特征在于，所述超声探头标定体模采用有机玻璃。

4.一种超声探头标定方法，其特征在于，包括下述步骤：

将所述超声探头标定体模固定于超声水槽中，且使所述超声水槽中的纯净水刚好没入所述超声探头标定体模，所述超声探头标定体模的上表面的中间位置开设有凹形槽，其一侧面上开设有若干锥形孔；

将二维超声探头固定于所述凹形槽中，所述二维超声探头中还固定有定位跟踪装置；

将NDI穿刺探针插入所述锥形孔中，并通过超声图像获取所述NDI穿刺探针的尖端；

通过所述NDI穿刺探针同时获取所述尖端和所述定位跟踪装置在世界坐标系的位置信息，并分别记为y_i及T_S→W；

记录所述尖端在所述超声图像平面上的像素位置信息，记为x_i，且y_i＝T_S→W·T_P→S·x_i，其中，T_P→S为待求的超声成像平面坐标系P到超声探头定位装置坐标系S的变换矩阵；

采用基于迭代最邻近点的图像配准算法求解变换矩阵T_P→S，可同步获取空间标定和时间标定。