[发明专利]一种可用于超声图像显示的增强现实处理方法和系统

说明书

本发明公开了一种可用于超声图像显示的增强现实处理方法和系统，包括增强现实眼镜和带视觉标记的超声探头，所述增强现实眼镜包括头戴显示模组和主机，所述增强现实眼镜上安装有一个以上的摄像头，所述带视觉标记的超声探头在探头机身位置分布有一圈视觉标记，可以反射/发射可见光或红外光，与现有技术相比，本发明将虚拟屏幕始终直接投影到使用者的眼睛里，并且始终投射在相对使用者舒适的角度上，或者投射在使用者的超声探头附近的固定位置，可以避免使用者长期扭头造成的肌肉劳损，也可以产生使用者直接透视看到病人身体内部的视觉效果。

技术领域

本发明涉及增强现实技术和超声技术，具体为一种可用于超声图像显示的增 强现实处理系统和方法。

背景技术

目前医疗市场使用的超声系统中，呈现图像采用的都是医用显示屏，一般放 置在超声台车的上方。病人躺在医生的一侧，医生由于职业训练的素养，在观察 屏幕的时候看不到病人，医生需要根据检查项目来选测病人的体位，如平卧位， 左侧卧位，右侧卧位，坐位或半卧位等。医生本人的位置是固定的，看屏幕的方 向也是固定的，所以检查各种体位的病人时，经常需要作出侧身的体位去触及病 人的检查部位。所以肩周炎和颈椎病成为了超声医生的一项职业病。

本发明提出一种可用于超声图像显示的增强现实处理系统，由一AR增强现实 眼镜，一计算处理装置，以及固定在超声探头上的红外追踪标记构成。该系统可 以将超声图像一直显示在医生眼前，或者跟随医生身体的转动将超声图像显示在 医生身前的固定高度，或者在超声引导类的穿刺治疗中直接将超声图像融合显示 在病人的患处。从而能够减少医生在操作超声的过程中长期肩周，颈椎紧张的情 况，减少职业病的发生。

目前的AR显示技术配合的头动检测基本上是基于三种技术来实现，一种是IMU 姿态传感器，能够感受3个或6个轴上的加速度和角加速度。第二种是采用头盔 上的三维视觉传感器，第三种是安装在房间空间中的图像传感器，捕捉增强现实 眼镜上分布的标记点，从而可以计算使用者头部相对于房间固定位置的角度。本 发明提出的头动检测并不关注头戴显示相对于实际物理空间的位置，而关注头部 相对与身体的位置。实现将图形投影在使用者身体的特定方向，图像随着使用者 运动。本发明涉及的另一个技术为检测超声探头相对于使用者头戴显示的位置， 实现将图像投影在超声探头的相对位置上，由于超声回波图象相对于超声探头的 位置是固定的，所以最终可以实现将超声图像投影在患处相应位置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于超声图像显示的增强现实处理方法及系 统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可用于超声图像显示的增强现实处理系统，其特征在于：包括增强现实 眼镜和带视觉标记的超声探头，所述增强现实眼镜包括头戴显示模组(2)和主 机(3)，所述增强现实眼镜上安装有一个以上的摄像头，所述主机为具有图像处 理或接口转发能力的计算单元；所述带视觉标记的超声探头在探头机身位置分布 有若干视觉标记，可以反射/发射可见光或红外光，所述增强现实眼镜和带视觉 标记的超声探头，分别与超声主机电性连接或无线连接；

优选的，所述主机(3)通过有线或无线接口与第三方超声系统主机连接进行 数据交互，所述头戴显示模组(2)与所述主机(3)之间有线电性连接，所述主 机(3)悬挂在人体颈部，所述主机(3)中安装有第一套姿态传感器(6)，所述 头戴显示模组(2)中安装有第二套姿态传感器(9)，姿态传感器包括三轴角加 速度传感器或三轴地磁传感器；

还包括一种可用于超声图像显示的增强现实处理方法，采用模式一将图像输 出给所述头戴显示模组(2)中左右眼两个屏幕的图像，使得使用者始终可以在 头部绕身体转动的特定方向看到悬挂的虚拟屏幕内容，所述模式一具体为：

第一步，坐标系下，预设虚拟屏幕的(0，0)坐标位于相对于人体前方d距 离(θ，φ)方向处；