[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

说明书

本发明公开了一种超声扫查轨迹规划方法，其包括：获取胸部区域的三维点云数据；根据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；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。根据胸部区域的三维点云数据计算生成的扫查轨迹，以使超声探头能够根据接触区域的形状调整扫查姿态，保证获取到的每一帧超声图像所涵盖的信息全面、准确。

技术领域

本发明涉及超声扫查技术领域，尤其涉及一种超声扫查轨迹规划方法、装置、存储介质及计算设备。

背景技术

超声超声波检查是超声波检查的一种方式，这种非手术的诊断性检查，对受检者无痛苦、无损伤、无放射性。并且，超声可以清晰地显示内脏器官及器官周围的各种断面图像，由于图像富于实体感，接近于解剖的真实结构，所以应用超声检查可以早期明确诊断。基于超声检查的诸多优势，从专业的医疗疾病诊断到日常化的健康指标评估，其应用范围越来越广。

随着医疗诊断技术的发展以及经济水平的提高，越来越多女性开始关注乳腺健康，而通过超声可以方便快捷地对乳腺生理状况进行初步判断，因此不管是公立医疗机构，还是盈利性健康服务机构，推出了多种乳腺筛查服务，以满足女性用户的需求。但是，现有的乳腺筛查模式，基本上是借助于常规的超声设备，通过操作人员手持超声探头进行乳房区域的扫查，在扫查过程中，探头的扫查轨迹通常是操作人员的主观选择，可能存在未扫描到的位置，并且探头姿态也难以根据乳腺对应区域的乳房形状进行适应性调整，还可能存在超声图像信息缺失的现象，总的来说，仅依靠操作人员的主观操作来实现对乳房的全面扫查，存在诸多弊端，不利于对乳腺生理状况做出准确判断。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种超声扫查轨迹规划方法，旨在解决现有的乳房超声扫查方式难以获取全面、准确的超声图像的技术问题。应用于使用B型超声探头进行乳房自动扫查的设备中。

为实现上述目的，本发明提供一种超声扫查轨迹规划方法，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。

优选地，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。

优选地，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。