[发明专利]超声扫查轨迹规划方法、装置、存储介质及计算机设备

权利要求书

1.一种超声扫查轨迹规划方法，其特征在于，包括：

获取胸部区域的三维点云数据；

根据所述三维点云数据对胸部区域结构进行骨架模型重建，以得到曲线骨架；

按照预设的曲线分割条件对所述曲线骨架中的各条曲线进行分割，并取各条曲线上的所有分割点，所述分割点表示为{S_ij,0＜i≤A,0＜j≤B_i}，其中A是所述曲线骨架中曲线的条数，B_i是第i条曲线上的分割点数；

根据预设的超声扫查方向从分割点集合中选取多组分割点，并将每一组分割点连接成一条扫查轨迹曲线；

从所述扫查轨迹曲线中提取多个轨迹点，并计算各轨迹点的姿态角。

2.根据权利要求1所述的超声扫查轨迹规划方法，其特征在于，所述根据所述三维点云数据对胸部区域结构进行骨架模型重建，以得到曲线骨架包括：

通过对所述三维点云数据进行横向切片以得到若干段子点云；

使用贝塞尔曲线对每一段所述子点云进行曲线拟合以得到所述曲线骨架。

3.根据权利要求1所述的超声扫查轨迹规划方法，其特征在于，所述计算各轨迹点的姿态角包括：

提取所述轨迹点的邻域点集，并通过对所述邻域点集求PCA得到所述轨迹点所在邻域曲面的指向身体外部的单位法向量Vz，并按照以下公式计算所述轨迹点在XY轴的单位方向向量Vx、Vy，其中：

Vy＝Vz×[0 0 1]^T

Vx＝Vy×Vz

将所述轨迹点XYZ坐标轴的单位方向向量转换为欧拉角的表示形式，并提取所述姿态角。

4.根据权利要求1所述的超声扫查轨迹规划方法，其特征在于，在所述获取胸部区域的三维点云数据的步骤之后，所述方法还包括：

对所述三维点云数据进行预处理，所述预处理包括点云降采样、点云滤波和点云平滑。

5.根据权利要求1所述的超声扫查轨迹规划方法，其特征在于，在所述计算各轨迹点的姿态角的步骤之后，所述方法还包括：

导入超声探头末端的行程极限数据，并根据所述行程极限数据从所述轨迹点中滤除所述超声探头末端不可到达的点。

6.根据权利要求5所述的超声扫查轨迹规划方法，其特征在于，在所述导入超声探头末端的行程极限数据，并根据所述行程极限数据从所述轨迹点中滤除所述超声探头末端不可到达的点的步骤之后，所述方法还包括：

对每条扫查轨迹曲线进行平滑滤波。

7.一种超声扫查轨迹规划装置，其特征在于，包括：

点云获取模块，用于获取胸部区域的三维点云数据；

骨架模型重建模块，用于根据所述三维点云数据对胸部区域结构进行骨架模型重建，以得到曲线骨架；

曲线分割模块，用于按照预设的曲线分割条件对所述曲线骨架中的各条曲线进行分割，并取各条曲线上的所有分割点，所述分割点表示为{S_ij,0＜i≤A,0＜j≤B_i}，其中A是所述曲线骨架中曲线的条数，B_i是第i条曲线上的分割点数；

轨迹生成模块，用于根据预设的超声扫查方向从分割点集合中选取多组分割点，并将每一组分割点连接成一条扫查轨迹曲线；

姿态角计算模块，用于从所述扫查轨迹曲线中提取多个轨迹点，并计算各轨迹点的姿态角。

8.一种计算机程序存储介质，其特征在于，所述计算机程序存储介质中存储有计算机程序代码，该计算机程序代码被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述超声扫查轨迹规划方法的步骤。

9.一种计算机设备，包括处理器、存储器和存储在所述存储器中的计算机程序代码，其特征在于，所述处理器在调用所述计算机程序代码时，实现权利要求1至6中任意一项所述超声扫查轨迹规划方法的步骤。