CN109223030A - 一种掌上式三维超声成像系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种掌上式三维超声成像系统和方法，包括掌上式超声仪探头，用于扫描并获取超声图像；显示、控制和处理终端，通过有线或无线连接方式与掌上式超声仪探头连接。本发明的掌上式超声成像系统和方法还包括：掌上式三维空间定位系统，与掌上式超声仪探头相连，并随着掌上式超声仪探头的移动而移动，通过有线或无线连接方式与显示、控制和处理终端连接，用于独立地定位所述掌上式超声仪探头的三维位置。通过应用本发明所提供的掌上式三维超声成像系统和方法，将现有的三维超声成像系统中庞大的空间定位系统变成了便携且可随时使用的空间定位系统，使得掌上式三维超声成像可以得以广泛引用。

Description

一种掌上式三维超声成像系统和方法

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及掌上式三维超声成像系统和方法。

背景技术

三维超声成像在医学领域已经得到广泛应用，通常有三种方式，分别是电子扫描、机械扫描和手动扫描。机械扫描是利用马达带动超声探头进行扫描，优点是重复性比较好，但是只适合小范围的扫描，比如胎儿的观察。电子扫描可以给予实时的三维图像，比如心脏，但只适用于扫描更小的范围，而且需要使用二维换能器陈列，使得费用相当昂贵。手动扫描是指由操作者手拿着超声探头扫描人体或动物的感兴趣的区域，并由一空间定位系统记录每一张超声图像的三维空间位置及角度，再进行三维图像重建，其好处是可以做大范围的扫描，但是须人工手动扫描。

近年来，超声成像系统的小型化发展迅速，目前已经有许多不同类型的掌上式超声系统。利用掌上式超声系统可以大大提高便携性从而可以让超声成像应用在更多领域。但是，目前，市场上仍不存在掌上式三维超声成像系统，因为其实现起来有一定的困难，特别是手动扫描人体大范围的掌上式三维超声成像系统。因为传统的超声成像系统所需的空间定位系统庞大，并不适合掌上式的实用，比如最常用的电磁定位装置需要一个外置的发射器和置于超声探头上的空间定位传感器，将这样的系统是完全做成掌上式这种便携的系统是十分困难的。

所以，目前，如何改进庞大的空间定位系统，使得便携的掌上式三维超声成像系统能够广泛应用，已经成为了业内亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术问题，提供了一种掌上式三维超声成像系统和方法，从而使得掌上式三维超声成像得以广泛引用。

本发明用于解决以上技术问题的技术方案为，提供一种掌上式超声成像系统，包括掌上式超声仪探头，用于扫描并获取超声图像；显示、控制和处理终端，通过有线或无线连接方式与掌上式超声仪探头连接；本发明的掌上式超声成像系统还包括：掌上式三维空间定位系统，与掌上式超声仪探头相连，并随着掌上式超声仪探头的移动而移动，通过有线或无线连接方式与显示、控制和处理终端连接，用于独立地定位所述掌上式超声仪探头的三维位置。

优选地，掌上式超声成像系统还包括定位参考装置，位于所述掌上式超声仪探头外，用于给掌上式三维空间定位系统提供定位参考。

优选地，掌上式三维空间定位系统内置在掌上式超声仪探头内。

优选地，掌上式三维空间定位系统为安装掌上式超声仪探头上的加速度计或角速度计，用于获得的掌上式超声仪探头的加速度或角加速度值，进而获得掌上式超声仪探头的移动距离和转动角度。

优选地，定位参考装置为设置在待检测部位上的定位图像，掌上式三维空间定位系统包括摄像头，用于检测定位图像的位置给予定位参考；加速度计或角速度计，用于获得的掌上式超声仪探头的加速度或角加速度值，进而获得掌上式超声仪探头的移动距离和转动角度。

优选地，还包括云端数据库，与所述显示、控制和处理终端通信连接，通过无线或有线数据传送装置从显示、控制和处理终端中获取所述的超声图像及所述的三维位置和角度信息进行数据处理，并将数据处理结果返回所述显示、控制和处理终端。

本发明进一步提供一种掌上式三维超声成像方法，包括如下步骤：

S1、使用掌上式超声仪探头扫描待检测部位以获取一系列的超声图像；

S2、由掌上式三维空间定位系统获取与每一超声图像对应的三维空间位置及角度；

S3、对所述超声图像和所述三维空间信息及角度进行三维图像重建并显示。

优选地，步骤S3为：

S3、通过无线或有线数据传送装置将所述超声图像及所述三维空间位置及角度信息传送给云端数据库进行图像重建、分析、计算、比较，所述云端数据库将图像重建、分析、计算、比较的结果回传给显示、控制和处理终端进行显示。

优选地，步骤S3为：

S3、通过显示、控制和处理终端对所述超声图像和所述三维空间信息及角度进行三维图像重建并显示。

优选地，掌上式三维空间定位系统为安装掌上式超声仪探头上的加速度计或角速度计，用于获得的掌上式超声仪探头的加速度或角加速度值，进而获得掌上式超声仪探头的移动距离和转动角度。

优选地，所述成像方法的步骤S2包括如下步骤：

S2.1 使用三维空间定位系统扫描定位参考装置，用于给予掌上式三维空间定位系统提供空间定位参考。

优选地，定位参考装置设置在待检测部位，所述成像方法的步骤S3进一步包括如下步骤：

S3.1 显示、控制和处理终端从所述超声图像中提取出定位参考装置的信息作为定位信息；

S3.2 显示、控制和处理终端将所述超声图像恢复成没有定位参考装置干扰的状态，再对所述超声图像进行三维图像的重建并显示。

优选地，定位参考装置设置在待检测部位，所述成像方法的步骤S1进一步包括如下步骤：

S1.1 在定位参考装置设置在待检测部位上时，使用掌上式超声仪探头扫描待检测部位以获得第一超声图像；

S1.2 将定位参考装置取走，并再次使用掌上式超声仪探头扫描待检测部位以获得第二超声图像；

所述成像方法的步骤S3进一步包括如下步骤：

S3.6 显示、控制和处理终端根据所述第一超声图像作为参考以确定定位参考装置相对于所述第二超声图像的位置，从而对所述超声图像和所述三维空间信息及角度进行三维图像重建并显示。

通过应用本发明所提供的掌上式三维超声成像系统和方法，将现有的三维超声成像系统中庞大的空间定位系统变成了便携的，可随时使用的空间定位系统，使得掌上式三维超声成像可以得以广泛引用。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明的掌上式三维超声成像系统结构示意图；

图2为本发明一优选实施例中的掌上式三维超声成像系统结构示意图；

图3为本发明另一优选实施例中的掌上式三维超声成像系统结构示意图；

图4为本发明实施例三中的掌上式三维超声成像系统结构示意图；

图5a为本发明实施例四中的掌上式三维超声成像系统扫描示意图；

图5b为本发明实施例四中的连续的两幅超声图像示意图

图6为本发明实施例六中的定位参考系统和掌上式超声仪探头的结构示意图；

图7为本发明实施例七中的定位参考系统结构示意图；

图8a为本发明实施例七中扫描定位参考系统获得的一种定位信息图；

图8b为本发明实施例七中扫描定位参考系统获得的另一种定位信息图；

图9为本发明一优选实施例中的掌上式超声仪探头的结构示意图；

图10为本发明提供的一种掌上式三维超声成像方法的示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员能够更加清楚地理解本发明，下面将结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细的描述。

如图1所示，本发明公开了一种掌上式三维超声成像系统，包括掌上式超声仪探头100；显示、控制和处理终端300，通过有线或无线连接方式与掌上式超声仪探头100连接；掌上式三维空间定位系统200，与掌上式超声仪探头100相连，并随着掌上式超声仪探头100的移动而移动，通过有线或无线连接方式与显示、控制和处理终端300连接。在图1中，掌上式三维空间定位系统200安装在掌上式超声仪探头100上，在其他实施例中，其只要与掌上式超声仪探头100相连，可以随着掌上式超声仪探头100的移动而移动即可，而不一定需要安装在掌上式超声仪探头100上，具体的设置方式在此不做限定。本发明的显示、控制和处理终端300可以为掌上式终端或台式终端，如笔记本电脑等，其可以通过无线或有线的方式与掌上式超声仪探头100连接。显示、控制和处理终端300中存储有三维成像、图像处理和三维显示算法，直接对掌上式超声仪探头100传回的图像和数据信息进行分析、处理，并显示出三维图像。

如图2所示，由于掌上式三维超声成像系统要求体积小，轻便便携，因此，为了减小掌上式三维超声成像系统的体积，本发明的掌上式三维超声成像系统进一步包括云端数据库400及其类似的处理系统。由此，显示、控制和处理终端300将三维位置信息、角度以及重建结果传输至云端数据库400进行储存。在云端数据库400中，可以对重建结果进行分类存储，如，以客户的名字进行时间分类存储，以方便用户对比不同时间段待检测部位600的变化情况，或以不同疾病名称进行分类存储，使得用户可以参考其他用户的待检测部位600变化情况。

进一步地，为了使得掌上式三维超声成像系统更加小型化，提高其便携度，在显示、控制和处理终端300中仅存储简单的三维成像、图像处理和三维显示算法，对图像和数据信息做简单的分析和处理。显示、控制和处理终端300通过网络、蓝牙等方式连接到云端数据库400及类似的处理系统，在云端数据库400中可以存储有更高级和更复杂的三维成像、图像处理和三维显示算法，显示、控制和处理终端300将简单处理后的信息上传到云端数据库400中进行分析和处理，云端数据库400将分析和处理之后的结果传输回掌上式超声仪的显示、控制和处理终端300上做显示或进一步处理。甚至，显示、控制和处理终端300中可以不存储有三维成像、图像处理和三维显示算法，只需直接将掌上式超声仪探头100传回的图像和数据信息直接上传到云端数据库400，通过云端数据库400中的三维成像、图像处理和三维显示算法进行运算、分析和处理之后，将处理后的信息传递回显示、控制和处理终端300进行显示即可。类似地，在云端数据库400中，仍可以对重建结果进行分类存储，便于客户从云端数据库400调取重建结果的数据进行查询。云端数据库400可以为远程存储和计算装置。

本发明中的掌上式三维空间定位系统200为方便移动和安装的装置，其与掌上式超声仪探头100相连接，并可以随着掌上式超声仪探头100的运动而运动，掌上式三维超声成像系统通过掌上式三维空间定位系统200直接获取掌上式超声仪探头100的三维空间位置，而不需要其他定位系统。优选地，掌上式三维空间定位系统200内置在掌上式超声仪探头100内，使得在实用本发明的掌上式三维超声成像系统的时候，不会存在有一个非便携式的定位系统而影响掌上式三维超声成像系统的便携性。关于掌上式三维空间定位系统200如何获得掌上式超声仪探头100的三维位置信息和角度信息，存在以下六种实施例。

如图3所示，为了提高定位的准确性，掌上式三维超声成像系统还可以进一步地包括定位参考装置500，其位于所述掌上式超声仪探头100外，用于给掌上式三维空间定位系统200提供定位参考。

实施例一

掌上式三维空间定位系统200包括安装掌上式超声仪探头100上的加速度计、角速度计等微型惯性传感器，用于获得的掌上式超声仪探头100的加速度和角加速度值，从而推算掌上式超声仪探头100的移动距离和转动角度，进而独立地获得掌上式超声仪探头100的三维空间位置。

实施例二

掌上式三维空间定位系统200包括一个或多个安装在掌上式超声仪探头100上的摄像头和安装在掌上式超声仪探头100内的加速度计、角速度计等微型惯性传感器。定位参考装置500为外部环境。摄像头用于获取周围环境的图像，如天花板上的格子等，根据所获得的图像变化来计算掌上式超声仪探头100所处的位置和角度，也可以在环境中简单地添加特别的图形以方便检测。加速度计、角速度计用于获得的掌上式超声仪探头100的加速度和角加速度值，从而推算掌上式超声仪探头100的移动距离和角度。加速度计、角速度计与摄像头的的结合使得定位更加准确。此种掌上式三维空间定位系统200在使用前，需要让掌上式超声仪探头100移动已知的距离或转动所知的角度，用于确定定位算法中所需要的各项参数。

实施例三

如图4所示，掌上式三维空间定位系统200为安装在掌上式超声仪探头100上的加速度计、角速度计等微型惯性传感器。掌上式三维超声系统还进一步包括定位参考装置500，该定位参考装置500为安装在扫描对象上或附近的一个小型参考系统，即安装在掌上式超声仪探头100之外，用于提供给掌上式三维空间定位系统200以定位参考。该小型参考系统为安装在扫描对象上的微型的电磁发射器。除了电磁发射器，也可以使用声音或者光发射接收系统，即将传统光、声、电磁掌上式三维空间定位系统小型化。加速度计和角速度计用于获得的掌上式超声仪探头100的加速度和角加速度值，从而推算掌上式超声仪探头100的移动距离和角度。加速度计、角速度计与小型参考系统的结合使得定位更加准确。

另外，该小型参考系统还可以为一个或多个放置在扫描体上的微型摄像头，记录微型摄像头转动的角度来追踪探头的移动和角度。

实施例四

实施例四中的掌上式三维空间定位系统200为加速度计、角速度计等微型惯性传感器。掌上式三维超声系统还进一步包括定位参考装置500，该定位参考装置500为超声图像本身。

如图5a所示，当掌上式超声仪探头100移动时，先后得到图5b中的左右两幅超声图像。该两幅超声图像具有连续性和一定的图像重叠部分，即，依次获得的的超声图像的内容之间具有很大的相似性。当图像采样速度很高，而移动速度不是很快的情况下，两张图中的图像相差距离d，从而可以通过图像匹配的方式，通过依次获得的超声图像之间的差异中获得移动的距离。用同样的方法也可以获得掌上式超声仪探头100在这个平面内的旋转角度。但是，当单独使用超声图像本身时，局限性是掌上式超声仪探头100只能顺着一个方向移动或者转动，当掌上式超声仪探头100反向移动或转动时，容易造成采集的三维位置信息或角度信息计算错误。

因此，本实施例中，采用加速度计、角速度计等微型惯性传感器配合超声图像使用，加速度计、角速度计等微型惯性传感器用于获得的掌上式超声仪探头100的加速度和角加速度值，从而推算掌上式超声仪探头100的移动距离和角度，可以对图像获得的数据进行补充，使得定位方法更加准确。

实施例五

实施例五与实施例四的不同之处在于，实施例五的掌上式超声仪探头采用复合探头，即在一个掌上式超声仪探头100内安装了不同方向的子探头，用于在两个方向上同时测量掌上式超声仪探头100移动的距离和转动的角度。掌上式三维空间定位系统200仍为加速度计、角速度计等微型惯性传感器，用于获得的掌上式超声仪探头100的加速度和角加速度值，推算掌上式超声仪探头100的移动距离和角度。由此，掌上式三维空间定位系统200可以探测除了除了复合探头提供的方向之外的第三个方向的移动量和旋转量，进而更准确地计算掌上式超声仪探头100三维位置信息和角度。

实施例六

如图6所示，掌上式三维超声成像系统进一步包括定位参考装置500，在本实施例中，定位参考装置500为设置在扫描对象表面的定位图像501。掌上式三维空间定位系统200包括安装在掌上式超声仪探头100上的摄像头201。当掌上式超声仪探头100移动时，摄像头201根据定位图像501的变化来追踪掌上式超声仪探头100的移动距离和转动角度。优选地，掌上式三维空间定位系统200还包括安装在掌上式超声仪探头100上的加速度计、角速度计等微型惯性传感器，用于进一步提供掌上式超声仪探头100移动距离和转动角度的信息。定位图像501可以是临时性地贴在扫描对象表面的特定设计的图，它们贴在要扫描对象的待检测部位600旁边，避免定位图像501对超声信号产生干扰。在本实施例中，定位图像501为贴在待检测部位600上的点阵，点阵中的点与点之间的距离为预先设计的值，是已知的。优选地，点阵还可以设计成大小间隔的点，用于更清晰地提供定位参考。

本实施例采用摄像头201对定位图像501进行记录用于定位，在本发明的其他实施例中，还可以应用其他类似的方法，例如，设计有声、光、点、磁等特性的定位图像501，贴到扫描对象上，而并在掌上式超声仪探头100上装有检测器来记录这些位于待检测部位600外的定位图像501进行定位。

实施例七

实施例七与实施例六的不同之处在于，实施例六的定位图像501临时性地贴在要扫描对象的待检测部位600旁边，即超声不会扫描到定位图像501以避免这些定位图像501对超声信号造成干扰。但是，在实施例六中，则利用这些定位图像501对超声的信号的干扰来用作定位。

如图7所示，定位图像501为点阵，当然，在本发明的其他实施例中，定位图像501还可以为其他形状，如，格子，波浪形状等等，只要其可以提供定位参考即可。本实施例中的定位图像501贴在待检测部位600上，点阵中的点与点之间的距离为预先设计的值，是已知的。优选地，其设置方式可以为每五个小点有一个大点的模式，用于更清晰地提供定位信息。进一步地，根据所用的定位图像501的材料，点阵上的每一点对超声信号的影响的程度不同，如图8a所示，反射信号可以为点，如图8b所示，反射信号也可以为带有阴影区域的点，用于区别每一行或者每一列点的位置，使得定位更加准确。优选地，定位图像501与超声波耦合贴一体化地结合在一起，使得使用和粘贴更加方便，操作过程更加简洁。

因此，在本实施例中，有两种定位方法，第一种定位方法是把这些定位图像501的信息从得到的超声图像上提取出来作为定位信息，然后经过图像处理把超声图像恢复成没有定位图像501干扰的状态，再对超声图像进行三维图像的重建。

另一种定位方法是，先在有定位图像501贴在待检测部位600的情况下扫描一次待检测部位600以获得第一超声图像，第一超声图像的范围可以包括定位图像501以及定位图像501以外的范围；然后把定位图像501拿走，再重复扫描一次，得到第二超声图像；显示、控制和处理终端根据所获得的第一超声图像作参考来确定定位图像501相对于第二超声图像的位置，从而得到完全不受定位图像501影响同时又具有定位图像501的定位信息的三维图像。

如图9所示，本实施例采用以上定位图像501干涉超声波以起到定位作用，在本发明的其他实施例中，还可以应用其他类似的方法，例如，设计有光、电、磁等特性的定位图像501，贴到扫描对象上，而并在掌上式超声仪探头100上装上光、电、磁等检测器作为系统的掌上式三维空间定位系统200来检测到这些定位图像501进行定位，掌上式三维空间定位系统200的安装方式如图所示。

可以理解地，在实施例一至实施例七中，安装在掌上式超声仪探头100上的所有掌上式三维空间定位系统200，即摄像头、声、光、电、磁检测器等均也可以不安装在掌上式超声仪探头100上，只要它们可以随着掌上式超声仪探头100的移动而移动即可，在此不做限定。

本发明进一步公开了一种掌上式三维超声成像方法包括如下步骤，如图10所示：

S1、使用掌上式超声仪探头100扫描待检测部位600以获取一系列的超声图像；

S2、由掌上式三维空间定位系统200获取与每一超声图像对应的三维空间位置及角度；

S3、由显示、控制和处理终端300将所述超声图像和所述三维空间信息及角度进行三维图像重建并显示。

掌上式三维超声成像方法在步骤S2中包括以下步骤：

S2.1 在扫描对象上设置定位参考装置500，用于给予掌上式三维空间定位系统200以空间定位参考。

所述定位参考装置500为在扫描对象上安装的电、磁、声、光等发射器，发射的电、磁、声、光等信号可以被安装在掌上式超声仪探头100上的相应接收器接受，用于作为定位参考；或者将具有电、磁、声、光特征的定位图像501安放在扫描对象表面，使其可以被掌上式超声仪探头100上的超声换能器，或电、磁、声、光检测器检测到，进而用于定位，具体实施例请参考实施例一至六，在此不再赘述。

掌上式三维超声成像方法在步骤S3中包括以下步骤：

S3.1 所述显示、控制和处理终端300对所述超声图像和所述三维空间信息及角度进行三维图像重建并显示。

为了实现掌上式三维超声成像系统的小型化，当掌上式三维超声成像系统进一步包括用于存储数据的云端数据库400时，步骤S3进一步包括：

S3.2 所述显示、控制和处理终端300将重建结果传输至云端数据库400进行储存。

在云端数据库400中，可以对重建结果进行分类存储，如，以客户的名字进行时间分类存储，以方便用户对比不同时间段待检测部位600的变化情况，或以不同疾病名称进行分类存储，使得用户可以参考其他用户的待检测部位600变化情况。

为了实现掌上式三维超声成像系统进一步小型化，提高其便携度，掌上式三维超声成像系统进一步包括用于进行数据处理的云端数据库400，该成像方法的步骤S3包括：

S3.3 所述显示、控制和处理终端300将所述超声图像和所述三维空间信息及角度传输至所述云端数据库400；

S3.4 所述云端数据库400对所述超声图像和所述三维空间信息及角度进行三维图像重建并将重建结果传输回所述显示、控制和处理终端300；

S3.5 所述显示、控制和处理终端300显示所述重建结果。

同样地，在云端数据库400中，可以对重建结果进行分类存储，便于客户从云端数据库400调取重建结果的数据进行查询。

本方法中的掌上式三维空间定位系统300可以为实施例一至七中的任一一种掌上式三维空间定位系统，本发明的定位参考装置500可以为当实施例七所述的情况时，即定位参考装置500为实施例二至实施例七中的任一定位参考装置。当定位参考装置500为实施例七中所示，为可以干扰超声成像的材料，且设置在待检测部位600上时，则成像方法的步骤S3进一步包括如下步骤：

S3.1 显示、控制和处理终端300从所述超声图像中提取出定位参考装置500的信息作为定位信息；

S3.2 显示、控制和处理终端300将所述超声图像恢复成没有定位参考装置500干扰的状态，再对所述超声图像进行三维图像的重建并显示。

在实施例七中还有另一种定位方法，成像方法的步骤S1进一步包括如下步骤：

S1.1 在定位参考装置500设置在待检测部位600上时，使用掌上式超声仪探头100扫描待检测部位600以获得第一超声图像；

S1.2 将定位参考装置500取走，并再次使用掌上式超声仪探头100扫描待检测部位600以获得第二超声图像；

同时，成像方法的步骤S3进一步包括如下步骤：

S3.6 显示、控制和处理终端300根据所述第一超声图像作为参考以确定定位参考装置500相对于所述第二超声图像的位置，从而对所述超声图像和所述三维空间信息及角度进行三维图像重建并显示。

综上所述，采用本发明所公开的一种掌上式三维超声成像系统和方法，其不具有传统的体积大，不便于携带的空间定位系统，而可以通过便携的掌上式三维空间定位系统和定位参考装置，甚至单独采用掌上式三维空间定位系统，即可完成对掌上式超声仪探头的定位，方便用户携带并随时使用本发明所公开的掌上式三维超声成像系统，得到了小型化且便携型的掌上式三维超声成像系统。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种掌上式三维超声成像系统，包括掌上式超声仪探头(100)，用于扫描并获取超声图像；

显示、控制和处理终端(300)，通过有线或无线连接方式与掌上式超声仪探头(100)连接；

其特征在于，还包括：

掌上式三维空间定位系统(200)，与掌上式超声仪探头(100)相连，并随着掌上式超声仪探头(100)的移动而移动，通过有线或无线连接方式与显示、控制和处理终端(300)连接，用于独立地定位所述掌上式超声仪探头(100)的三维位置和角度信息。

2.根据权利要求1中所述的掌上式三维超声成像系统，其特征在于，还包括定位参考装置(500)，位于所述掌上式超声仪探头(100)外，用于给掌上式三维空间定位系统(200)提供定位参考。

3.根据权利要求1中所述的掌上式三维超声成像系统，其特征在于，掌上式三维空间定位系统(200)内置在掌上式超声仪探头(100)内。

4.根据权利要求1中所述的掌上式三维超声成像系统，其特征在于，掌上式三维空间定位系统(200)为安装掌上式超声仪探头(100)上的加速度计或角速度计，用于获得的掌上式超声仪探头(100)的加速度或角加速度值，进而获得掌上式超声仪探头(100)的移动距离和转动角度。

5.根据权利要求2中所述的掌上式三维超声成像系统，其特征在于，定位参考装置(500)为设置在待检测部位(600)上的定位图像(501)，掌上式三维空间定位系统(200)包括摄像头(201)，用于检测定位图像(501)的位置给予定位参考；加速度计或角速度计，用于获得的掌上式超声仪探头(100)的加速度或角加速度值，进而获得掌上式超声仪探头(100)的移动距离和转动角度。

6.根据权利要求1中所述的掌上式三维超声成像系统，其特征在于，还包括云端数据库(400)，与所述显示、控制和处理终端(300)通信连接，通过无线或有线数据传送装置从显示、控制和处理终端(300)中获取所述的超声图像及所述的三维位置和角度信息进行数据处理，并将数据处理结果返回所述显示、控制和处理终端(300)。

7.一种掌上式三维超声成像方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、使用掌上式超声仪探头(100)扫描待检测部位(600)以获取一系列的超声图像；

S2、通过掌上式三维空间定位系统(200)获取与每一帧超声图像对应的三维空间位置及角度信息；

S3、对所述超声图像和所述三维空间信息及角度进行三维图像重建并显示。

8.根据权利要求7所述的掌上式三维超声成像方法，其特征在于，步骤S3为：

S3、通过无线或有线数据传送装置将所述超声图像及所述三维空间位置及角度信息传送给云端数据库(400)进行图像重建、分析、计算、比较，所述云端数据库(400)将图像重建、分析、计算、比较的结果回传给显示、控制和处理终端(300)进行显示。

9.根据权利要求7所述的掌上式三维超声成像方法，其特征在于，步骤S3为：

S3、通过显示、控制和处理终端(300)对所述超声图像和所述三维空间信息及角度进行三维图像重建并显示。

10.根据权利要求7所述的掌上式三维超声成像方法，其特征在于，掌上式三维空间定位系统(200)为安装掌上式超声仪探头(100)上的加速度计或角速度计，用于获得的掌上式超声仪探头(100)的加速度或角加速度值，进而获得掌上式超声仪探头(100)的移动距离和转动角度。

11.根据权利要求7-10所述的掌上式三维超声成像方法，其特征在于，所述成像方法的步骤S2包括如下步骤：

S2.1使用三维空间定位系统(200)扫描定位参考装置(500)，用于给予掌上式三维空间定位系统(200)提供空间定位参考。

12.根据权利要求11所述的掌上式三维超声成像方法，其特征在于，定位参考装置(500)设置在待检测部位(600)，所述成像方法的步骤S3进一步包括如下步骤：

S3.1显示、控制和处理终端(300)从所述超声图像中提取出定位参考装置(500)的信息作为定位信息；

S3.2显示、控制和处理终端(300)将所述超声图像恢复成没有定位参考装置(500)干扰的状态，再对所述超声图像进行三维图像的重建并显示。

13.根据权利要求11所述的掌上式三维超声成像方法，其特征在于，定位参考装置(500)设置在待检测部位(600)，所述成像方法的步骤S1进一步包括如下步骤：

S1.1在定位参考装置(500)设置在待检测部位(600)上时，使用掌上式超声仪探头(100)扫描待检测部位(600)以获得第一超声图像；

S1.2将定位参考装置(500)取走，并再次使用掌上式超声仪探头(100)扫描待检测部位(600)以获得第二超声图像；

所述成像方法的步骤S3进一步包括如下步骤：

S3.6显示、控制和处理终端(300)根据所述第一超声图像作为参考以确定定位参考装置(500)相对于所述第二超声图像的位置，从而对所述超声图像和所述三维空间信息及角度进行三维图像重建并显示。