[发明专利]基于增强现实技术的B超辅助教学系统和方法

权利要求书

1.一种基于增强现实技术的B超辅助教学系统，其特征在于，包括：环境采集单元、物理对象识别与定位单元、虚拟场景生成单元、虚拟B超影像生成单元和虚拟场景显示单元；

所述环境采集单元用于采集训练者周围的环境数据；

所述物理对象识别与定位单元用于识别出周围物理环境中的物理对象，定位物理对象在周围物理环境中的位置并将位置传送到所述虚拟场景生成单元；

所述虚拟场景生成单元生成初始虚拟场景，将物理对象转换为虚拟对象并映射到虚拟场景的对应位置上，并将虚拟对象与虚拟受诊者的相对位置传送给所述虚拟B超影像生成单元；

所述虚拟B超影像生成单元根据所述虚拟对象(B超探头)与虚拟受诊者的相对位置生成相应的虚拟B超影像，传送至所述虚拟场景生成单元；

所述虚拟场景显示单元将虚拟场景、所述虚拟对象及所述虚拟B超影像进行融合，并展示给训练者。

2.根据权利要求1所述的基于增强现实技术的B超辅助教学系统，其特征在于，

所述虚拟场景生成单元生成的初始虚拟场景包括：虚拟B超机、虚拟病床和虚拟受诊者。

3.根据权利要求1所述的基于增强现实技术的B超辅助教学系统，其特征在于，

所述虚拟场景生成单元转换的物理对象包括VR控制器；

所述VR控制器被转换为虚拟B超探头。

4.根据权利要求1所述的基于增强现实技术的B超辅助教学系统，其特征在于，

所述环境采集单元采集的环境数据包括：视频数据、音频数据和定位数据。

5.根据权利要求1所述的基于增强现实技术的B超辅助教学系统，其特征在于，

所述环境采集单元运行在虚拟现实头戴显示装置上。

6.根据权利要求5所述的基于增强现实技术的B超辅助教学系统，其特征在于，

采用Inside-out定位方式实现定位，所述环境采集单元设置为所述虚拟现实头戴显示装置的摄像头阵列。

7.根据权利要求1所述的基于增强现实技术的B超辅助教学系统，其特征在于，

所述物理对象识别与定位单元实时对训练者头部和手部进行定位，并将定位信息转换为虚拟空间中训练者的视角及虚拟B超探头的位置。

8.根据权利要求1所述的基于增强现实技术的B超辅助教学系统，其特征在于，

可以通过语音指令要求虚拟受诊者调整状态，所述环境采集单元将语音指令传送到所述虚拟场景生成单元，所述虚拟场景生成单元识别语音指令调整虚拟受诊者状态。

9.根据权利要求1所述的基于增强现实技术的B超辅助教学系统，其特征在于，

所述虚拟B超影像生成单元包括：B超影像数据库，B超影像选择单元和B超影像处理单元；

所述B超影像数据库存储预录真实B超影像；

所述B超影像选择单元根据实时特征信息从所述B超影像数据库选择最匹配的真实B超三维影像并传送给所述B超影像处理单元；

所述B超影像处理单元根据真实B超影像的预录特征信息和实时特征信息的差异，对真实B超三维影像进行处理，输出实时B超影像到所述虚拟场景生成单元。

10.一种基于增强现实技术的B超辅助教学方法，其特征在于，包括以下步骤：

环境采集单元采集训练者周围的环境数据；

物理对象识别与定位单元识别出周围物理环境中的物理对象，定位物理对象在周围物理环境中的位置并将位置传送到虚拟场景生成单元；

虚拟场景生成单元生成初始虚拟场景，将物理对象转换为虚拟对象并映射到虚拟场景的对应位置上，并将虚拟对象与虚拟受诊者的相对位置传送给虚拟B超影像生成单元；

虚拟B超影像生成单元根据虚拟对象与虚拟受诊者的相对位置生成相应的虚拟B超影像，传送至虚拟场景生成单元；

虚拟场景显示单元将虚拟场景、虚拟对象及虚拟B超影像进行融合，并展示给训练者。