CN111110347B - 一种基于双平面影像的超声定位系统、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于双平面影像的超声定位系统，所述超声定位系统应用于针刺微创机器人，针刺微创机器人包括控制器、升降机构、高度调节机构、直线运动机构和执行机构；执行机构上安装超声扫描仪及与超声扫描仪连接的旋转调节模块；控制器通过升降机构、高度调节机构、直线运动机构使执行机构到达相应位置，通过旋转调节模块将超声扫描仪推送到人体内部，及用于当超声扫描仪进入到人体内部时启动超声扫描仪并接收横向面扫描探针在人体深度方向上的扫描数据、接收矢状面扫描探针实在人体矢状方向上的扫描数据，并生成对应扫描影像，以及根据扫描影像实现目标检测区域的精准定位。本发明还提供了一种双平面影像的超声定位装置及存储介质。

Description

一种基于双平面影像的超声定位系统、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及超声扫描装置，尤其涉及一种基于双平面影像的超声定位系统、装置及存储介质。

背景技术

随着科技的发展，越来越多的超声扫描仪运用到医学领域中，用于各种疾病的检测。一般是通过扫描仪的探针进入到人体内，并通过显示设备显示出影像，来指示目标检测区域的位置，便于进行手术或其他操作。但是，现有的超声扫描仪对于目标检测区域的定位不准，精度不高，造成手术难度加大、手术时间加长等问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种基于双平面影像的超声定位系统，其能够解决现有技术中超声检测设备中不能对目标检测区域精准定位的问题。

本发明的目的之二在于提供一种基于双平面的超声定位装置，其能够解决现有技术中超声检测设备中不能对目标检测区域精准定位的问题。

本发明的目的之三在于提供一种存储介质，其能够解决现有技术中超声检测设备中不能对目标检测区域精准定位的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种基于双平面影像的超声定位系统，所述超声定位系统应用于针刺微创机器人，所述针刺微创机器人包括控制器、升降机构、安装于升降机构上的高度调节机构、安装于高度调节机构的直线运动机构和安装于直线运动机构的执行机构；控制器，通过控制升降机构调节针刺微创机器人的高度；控制器，通过高度调节机构控制执行机构的上下运动、通过直线运动机构控制执行机构的前后运动；所述执行机构上安装有超声扫描仪以及与超声扫描仪连接的旋转调节模块；旋转调节模块用于控制超声扫描仪的运动；控制器，用于当超声扫描仪进入人体内部时，控制超声扫描仪的启动并接收超声扫描仪发送的扫描数据并生成扫描影像；所述超声扫描仪还包括横向面扫描探头和矢状面扫描探针；控制器，用于接收横向面扫描探针在人体深度方向上的扫描数据、接收矢状面扫描探针实在人体矢状方向上的扫描数据，以及根据扫描数据生成对应扫描影像；所述控制器，具体用于执行以下步骤：

深度方向扫描步骤：当横向面扫描探头根据第一规则在人体深度方向上移动时，获取目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；

所述深度方向扫描步骤具体包括：

步骤11：当横向面扫描探头到达目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第一横向面影像；同时将第一横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的开始影像以及记录横向面扫描探头移动的第一长度；

步骤12：当横向面扫描探头扫描完目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第二横向面影像；同时将第二横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的结束影像以及记录横向面扫描探头移动的第二长度；

步骤13：根据横向面扫描探头在人体深度方向上所移动的第一长度、第二长度得出目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；

步骤14：根据目标检测区域在人体深度方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体深度方向上的中心影像以及中心区域；

矢状方向扫描步骤：当矢状面扫描探头根据第二规则在人体矢状方向上移动时，获取目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；

所述矢状方向扫描步骤具体包括：

步骤21：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第一边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第一矢状面影像，同时将第一矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像以及记录矢状面扫描探头移动的第一角度；

步骤22：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第二边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第二矢状面影像，同时将第二矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的结束影像以及记录矢状面扫描探头移动的第二角度；

步骤23：根据矢状面扫描探头在人体矢状方向上所移动的第一角度、第二角度得出目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；

步骤24：根据目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体矢状方向上的中心影像以及中心区域；

定位步骤：根据目标检测区域在深度方向上的中心影像、中心区域以及目标检测区域在矢状方向上的中心影像、中心区域得出目标检测区域的中心影像以及中心区域。

进一步地，所述针刺微创机器人包括显示机构，显示机构与控制器电性连接；控制器，用于将生成的扫描影像通过显示机构的显示设备实时显示。

进一步地，所述第一规则为每0.1～5秒移动一个长度，每移动一个长度为0.1～5mm；每前进或后退一个长度时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据。

进一步地，所述第二规则为：每0.1～5秒转动一个角度，每转动一个角度为0.1～5度；每转动一个角度时，控制器获取矢状面扫描探头的扫描数据。

进一步地，所述目标检测区域包括骨骼、前列腺和肿瘤。

进一步地，所述执行机构包括线性调节模块，线性调节模块与横向面扫描探头连接，用于控制横向面扫描探头在人体深度方向上依次移动。

进一步地，所述执行机构包括角度调节模块，角度调节模块与矢状面扫描探头连接，用于控制矢状面扫描探头在人体矢状方向上依次转动。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种基于双平面影像的超声定位装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的超声定位程序，所述超声定位程序为计算机程序，所述处理器执行所述超声定位程序时实现以下步骤：

深度方向扫描步骤：当横向面扫描探头根据第一规则在人体深度方向上移动时，获取目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；

所述深度方向扫描步骤具体包括：

步骤11：当横向面扫描探头到达目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第一横向面影像；同时将第一横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的开始影像以及记录横向面扫描探头移动的第一长度；

步骤12：当横向面扫描探头扫描完目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第二横向面影像；同时将第二横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的结束影像以及记录横向面扫描探头移动的第二长度；

步骤13：根据横向面扫描探头在人体深度方向上所移动的第一长度、第二长度得出目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；

步骤14：根据目标检测区域在人体深度方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体深度方向上的中心影像以及中心区域；

矢状方向扫描步骤：当矢状面扫描探头根据第二规则在人体矢状方向上移动时，获取目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；

所述矢状方向扫描步骤具体包括：

步骤21：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第一边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第一矢状面影像，同时将第一矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像以及记录矢状面扫描探头移动的第一角度；

步骤22：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第二边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第二矢状面影像，同时将第二矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的结束影像以及记录矢状面扫描探头移动的第二角度；

步骤23：根据矢状面扫描探头在人体矢状方向上所移动的第一角度、第二角度得出目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；

步骤24：根据目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体矢状方向上的中心影像以及中心区域；

定位步骤：根据目标检测区域在深度方向上的中心影像、中心区域以及目标检测区域在矢状方向上的中心影像、中心区域得出目标检测区域的中心影像以及中心区域。

进一步地，所述处理器执行所述超声定位程序时实现以下步骤：将生成的扫描影像发送给显示设备进行显示。

本发明的目的之三采用如下技术方案实现：

一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，其上存储有超声定位程序，所述超声定位程序为计算机程序，所述超声定位程序被处理器执行时实现以下步骤：

深度方向扫描步骤：当横向面扫描探头根据第一规则在人体深度方向上移动时，获取目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；

所述深度方向扫描步骤具体包括：

步骤11：当横向面扫描探头到达目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第一横向面影像；同时将第一横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的开始影像以及记录横向面扫描探头移动的第一长度；

步骤12：当横向面扫描探头扫描完目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第二横向面影像；同时将第二横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的结束影像以及记录横向面扫描探头移动的第二长度；

步骤13：根据横向面扫描探头在人体深度方向上所移动的第一长度、第二长度得出目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；

步骤14：根据目标检测区域在人体深度方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体深度方向上的中心影像以及中心区域；

矢状方向扫描步骤：当矢状面扫描探头根据第二规则在人体矢状方向上移动时，获取目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；

所述矢状方向扫描步骤具体包括：

步骤21：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第一边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第一矢状面影像，同时将第一矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像以及记录矢状面扫描探头移动的第一角度；

步骤22：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第二边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第二矢状面影像，同时将第二矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的结束影像以及记录矢状面扫描探头移动的第二角度；

步骤23：根据矢状面扫描探头在人体矢状方向上所移动的第一角度、第二角度得出目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；

步骤24：根据目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体矢状方向上的中心影像以及中心区域；

定位步骤：根据目标检测区域在深度方向上的中心影像、中心区域以及目标检测区域在矢状方向上的中心影像、中心区域得出目标检测区域的中心影像以及中心区域。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过横向面扫描探头以及矢状面扫描探头对人体的目标检测区域进行扫描，并获取人体深度方向上的扫描影像以及矢状面扫描探头获取人体矢状方向上的扫描影像来实现人体深度方向上的区域大小以及人体矢状方向上的区域大小，最终根据人体深度方向上的区域大小以及人体矢状方向上的区域大小得出目标检测区域的中心影像，实现了在超声检测设备中目标检测区域的精准定位。

附图说明

图1为本发明提供的基于双平面影像的超声定位系统模块图；

图2为本发明提供的针刺微创机器人的结构示意图；

图3为图2中执行机构的结构示意图；

图4本发明提供的基于双平面影像的超声定位系统的数据流程图；

图5为图4中步骤S1的具体流程图；

图6为图4中步骤S2的具体流程图；

图7为本发明提供的基于双平面影像的超声定位装置模块图。

图中：100、升降机构；200、高度调节机构；300、直线运动机构；400、显示机构；500、执行机构；251、横向面扫描探头；252、矢状面扫描探头；220、线性调节模块；230、角度调节模块；240、旋转调节模块；11、存储器；12、处理器；13、通信总线；14、网络接口。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一

本发明提供了一种基于双平面影像的超声定位系统，可大大提高目标检测区域的精准定位，方便医生进行手术的操作。

本发明中的双平面指的是横向面和矢状面，其中，横向面对应于人体的深度方向(以下深度方向均指人体的深度方向)，也即是沿着人体身高的方向；矢状面对应于人体的矢状方面(以下矢状方向均指人体的矢状方向)上，也即是沿着人体身高的方向的垂直方向，即人体圆周的方向。通过对深度方向上的影像以及矢状方向的影像实现对目标检测区域进行精准定位，分别找出目标检测区域在深度方向上的中心影像以及在矢状方向上的中心影像，也即是找出目标检测区域的中心影像，并通过显示设备显示，便于医护人员查看，以便为后续实施手术操作提供更好的视角与空间。其中，目标检测区域的中心影像包括目标检测区域在深度方向上的中心影像和在矢状方向上的中心影像。

本发明的超声定位系统应用于应用机器人中，比如针刺微创机器人，一般来说，如图1和2所示，针刺微创机器人包括控制器、升降机构100、安装于升降机构100上的高度调节机构200、安装于高度调节机构200的直线运动机构300和安装于直线运动机构300的执行机构500。其中，控制器，通过控制升降机构100调节针刺微创机器人的高度。控制器，通过高度调节机构200控制执行机构500的上下运动、通过直线运动机构300控制执行机构500的前后运动。控制器，可以是外部的计算机、微控制器等设备，也可以内置于升降机构100内部的控制模块等。

如图3所示，所述执行机构500上安装有超声扫描仪，超声扫描仪包括横向面扫描探头251和矢状面扫描探头252。控制器还用于控制超声扫描仪的启动。

例如，当进行前列腺检测时，控制器通过控制升降机构100，可以使得针刺微创机器人的高度调节到相应高度；然后通过高度调节机构200调节执行机构500的上下高度、以及通过直线运动机构300调节执行机构500的前后位置，使得安装于执行机构500上的超声扫描仪对准人体肛门。

进一步地，如图3所示，超声扫描仪包括旋转调节模块240，控制器可通过控制旋转调节模块240来使得超声扫描仪的探头通过人体肛门进入到人体内部。另外，医护人员也可以通过手动旋转该旋转调节模块240来实现超声扫描仪的探头从人体肛门进入到人体内部。

进一步地，针刺微创机器人还包括显示机构400，比如安装相应的显示屏机构，显示机构400与控制器连接，用于显示控制器生成的扫描影像。

其中，横向面扫描探头251通过在深度方向上的移动实现对深度方向上的扫描。矢状面扫描探头252通过在矢状方向上的移动，实现对矢状方向上的扫描。当横向面扫描探头251、矢状面扫描探头252每移动一个长度时，就会将扫描数据发送到控制器。控制器根据扫描数据生成对应的影像，并通过显示设备显示。在将扫描检测时，可将影像实时通过显示设备显示出来，便于医护人员观察。

本发明是通过双平面影像的方法实现对目标检测区域的定位，因此本发明还需要获取探头扫描的目标检测区域的影像，并且规定在扫描影像时遵循以下规则：对于横向面扫描探头251，每0.1秒～5秒移动一个长度；每移动一个长度为0.1mm～5mm时，生成一层横向面影像。移动时可以向前移动，也可以像后移动。对于矢状面扫描探头252，每0.1秒～5秒转动一个角度；每次转动的角度为0.1度～5度，生成一层矢状面影像。

优选地，为了保证在扫描时，横向面扫描探头251每次移动的长度，本发明还在针刺微创机器人的执行机构500上设置了线性调节机构，用于调节横向面扫描探头251在人体深度方向的移动。具体地，如图3所示，线性调解机构包括线性调节模块220，线性调节模块220与横向面扫描探头251连接，用于驱动横向面扫描探头251的移动。如图3所示，每转动一下线性调节模块220，横向面扫描探头251就会向前或后退一个长度，此时控制器获取一次横向面扫描探头251的扫描数据生成一层横向面影像。

同理，为了保证在扫描时，矢状面扫描探头252每次移动的长度，本发明还在针刺微创机器人中设置了角度调节机构，用于调节矢状面扫描探头252在人体矢状方向的移动。具体地，如图3所示，角度调解机构包括角度调节模块230，角度调节模块230与矢状面扫描探头252连接，用于驱动矢状面扫描探头252的转动。如图3所示，每转动一下角度调节模块230，矢状面扫描探头252就会转动一个角度，此时控制器获取一次矢状面扫描探头252的扫描数据生成一层矢状面影像。通过本发明提供的超声定位系统，可以实现对人体某个部位的精准定位。也即是目标检测区域可以是骨骼、前列腺、肿瘤等，通过本发明可实现对上述目标检测区域的快速、精准定位，便于医护人员查看。

本发明以前列腺为目标检测区域来说明控制器时如何实现前列腺区域的定位：

首先通过控制器控制升降机构100、高度调节机构200、直线运动机构300使得执行机构500运动到相应位置，然后通过控制旋转调节模块240将超声扫描仪经人体肛门推送进入到人体内，然后在启动相应设备开始扫描、定位等，具体如下：

如图4所示，步骤S1、启动横向面扫描探头251根据相应规则在深度方向上移动，控制器接收横向面扫描探头251的扫描数据并生成对应的横向面影像，以及实时通过显示设备显示给工作人员，使得工作人员根据横向面影像确定前列腺区域在深度方向上的位置。其中，在确定前列腺区域在深度方向上的位置包括确定前列腺区域的开始位置以及结束位置。其中，相应规则为：对于横向面扫描探头251，每0.1秒～5秒前进或后退一个长度；每前进或后退一个长度为0.1mm～5mm时，生成一层横向面影像。如图2所示，转动线性调节模块220，控制横向面扫描探头251向前或先后移动一个长度，控制器获取一次扫描数据生成横向面影像。

如图5所示，步骤S1具体包括：

步骤S11、当横向面扫描探头251扫描到前列腺区域的开始位置，此时显示设备显示的横向面影像为前列腺区域的开始位置的影像，此时，控制器将该横向面影像记为前列腺区域的开始影像，并根据横向面扫描探头251移动的次数得出横向面扫描探头251在深度方向上所移动的第一长度。横向面扫描探头251可在深度方向上前后移动，实现横向面扫描探头251在深度方向上扫描。

步骤S12、当横向面扫描探头251扫描到前列腺区域的结束位置，此时显示设备显示的横向面影像为前列腺区域的结束位置的影像，此时，控制器将该横向面影像记为前列腺区域的结束影像，并根据横向面扫描探头251移动的次数得出横向面扫描探头251在深度方向上所移动的第二长度。

步骤S13、控制器根据横向面扫描深度在深度方向上所移动的第一长度、第二长度得出前列腺区域在深度方向上的区域大小，以及根据前列腺区域在深度方向上的区域大小、开始影像以及结束影像，得出前列腺区域在深度方向上的中心影像以及中心区域。

同理，步骤S2、启动矢状面扫描探头252根据相应规则在矢状方向上移动，控制器接收矢状面扫描探头252的扫描数据并生成对应的横向面影像，以及实时通过显示设备显示给工作人员，使得工作人员根据矢状面影像确定前列腺区域在矢状方向上的位置。其中，在确定前列腺区域在矢状方向上的位置包括确定前列腺区域的开始位置以及结束位置。其中，相应规则为对于矢状面扫描探头252，每0.1秒～5秒转动一个角度；每次转动的角度为0.1度～5度，生成一层矢状面影像。如图2所示，转动角度调节模块230，矢状面扫描探头252移动转动一个角度，控制器获取一次矢状面扫描探头252生成矢状面影像。

如图6所示，步骤S2具体包括：

步骤S21、当矢状面扫描探头252扫描到前列腺区域的第一边界，此时显示设备显示的矢状面影像为前列腺区域的开始位置的影像，此时，控制器将该矢状面影像记为前列腺区域的开始影像，并根据矢状面扫描探头252转动的次数得出矢状面扫描探头252在矢状方向上所转动的第一角度。

步骤S22、当矢状面扫描探头252扫描到前列腺区域的第二边界，此时显示设备显示的矢状面影像为前列腺区域的结束位置的影像，此时，控制器将该矢状面影像记为前列腺区域的结束影像，并根据矢状面扫描探头252转动的次数得出矢状面扫描探头252在矢状方向上所转动的第二角度。

步骤S23、控制器，根据矢状面扫描探头252在矢状方向上所转动的第一角度、第二角度得出前列腺区域在矢状方向上的区域大小，以及根据前列腺区域在矢状方向上的区域大小、开始影像以及结束影像，得出前列腺区域在矢状方向上的中心影像以及中心区域。

步骤S3、根据前列腺区域在深度方向上的中心区域、中心影像以及前列腺在矢状方向上的中心区域、中心影像得出前列腺区域的中心影像及中心区域。也即是，上述方案可以实现目标检测区域的中心影像，其中，目标检测区域的中心影像包括在深度方向上的中心影像和在矢状方向上的中心影像包括目标监测区域。

实施例二

本发明提供了一种基于双平面影像的超声定位装置。如图7所示，本发明一实施例提供的基于双平面影像的超声定位装置的内部结构示意图。

在本实施例中，基于双平面影像的超声定位装置可以是PC(Personal Computer，个人电脑)，也可以是智能手机、平板电脑、便携计算机等终端设备。该基于双平面影像的超声定位装置至少包括：处理器12、通信总线13、网络接口14以及存储器11。

其中，存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器11在一些实施例中可以是基于双平面影像的超声定位装置的内部存储单元，例如该基于双平面影像的超声定位装置的硬盘。存储器11在另一些实施例中也可以是基于双平面影像的超声定位装置的外部存储设备，例如基于双平面影像的超声定位装置上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(FlashCard)等。进一步地，存储器11还可以既包括基于双平面影像的超声定位装置的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器11不仅可以用于存储安装于基于双平面影像的超声定位装置的应用软件及各类数据，例如超声定位程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

处理器12在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器11中存储的程序代码或处理数据，例如执行超声定位程序等。

通信总线13用于实现这些组件之间的连接通信。

网络接口14可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)，通常用于在该基于双平面影像的超声定位装置与其他电子设备之间建立通信连接。

可选地，该基于双平面影像的超声定位装置还可以包括用户接口，用户接口可以包括显示器(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在基于双平面影像的超声定位装置中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。

图7仅示出了具有组件11-14以及超声定位程序的基于双平面影像的超声定位装置，本领域技术人员可以理解的是，图7示出的结构并不构成对基于双平面影像的超声定位装置的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

在图7所示的基于双平面影像的超声定位装置实施例中，存储器11中存储有超声定位程序；处理器12执行存储器11中存储的超声定位程序时实现如下步骤：

深度方向扫描步骤：当横向面扫描探头根据第一规则在人体深度方向上移动时，获取目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；

所述深度方向扫描步骤具体包括：

步骤11：当横向面扫描探头到达目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第一横向面影像；同时将第一横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的开始影像以及记录横向面扫描探头移动的第一长度；

步骤12：当横向面扫描探头扫描完目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第二横向面影像；同时将第二横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的结束影像以及记录横向面扫描探头移动的第二长度；

步骤13：根据横向面扫描探头在人体深度方向上所移动的第一长度、第二长度得出目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；

步骤14：根据目标检测区域在人体深度方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体深度方向上的中心影像以及中心区域；

矢状方向扫描步骤：当矢状面扫描探头根据第二规则在人体矢状方向上移动时，获取目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；

所述矢状方向扫描步骤具体包括：

步骤21：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第一边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第一矢状面影像，同时将第一矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像以及记录矢状面扫描探头移动的第一角度；

步骤22：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第二边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第二矢状面影像，同时将第二矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的结束影像以及记录矢状面扫描探头移动的第二角度；

步骤23：根据矢状面扫描探头在人体矢状方向上所移动的第一角度、第二角度得出目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；

步骤24：根据目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体矢状方向上的中心影像以及中心区域；

定位步骤：根据目标检测区域在深度方向上的中心影像、中心区域以及目标检测区域在矢状方向上的中心影像、中心区域得出目标检测区域的中心影像以及中心区域。

实施例三

本发明还提供了一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，其上存储有超声定位程序，所述超声定位程序为计算机程序，所述超声定位程序被处理器执行时实现以下步骤：

深度方向扫描步骤：当横向面扫描探头根据第一规则在人体深度方向上移动时，获取目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；

所述深度方向扫描步骤具体包括：

步骤11：当横向面扫描探头到达目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第一横向面影像；同时将第一横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的开始影像以及记录横向面扫描探头移动的第一长度；

步骤12：当横向面扫描探头扫描完目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第二横向面影像；同时将第二横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的结束影像以及记录横向面扫描探头移动的第二长度；

步骤13：根据横向面扫描探头在人体深度方向上所移动的第一长度、第二长度得出目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；

步骤14：根据目标检测区域在人体深度方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体深度方向上的中心影像以及中心区域；

矢状方向扫描步骤：当矢状面扫描探头根据第二规则在人体矢状方向上移动时，获取目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；

所述矢状方向扫描步骤具体包括：

步骤21：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第一边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第一矢状面影像，同时将第一矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像以及记录矢状面扫描探头移动的第一角度；

步骤22：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第二边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第二矢状面影像，同时将第二矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的结束影像以及记录矢状面扫描探头移动的第二角度；

步骤23：根据矢状面扫描探头在人体矢状方向上所移动的第一角度、第二角度得出目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；

步骤24：根据目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体矢状方向上的中心影像以及中心区域；

定位步骤：根据目标检测区域在深度方向上的中心影像、中心区域以及目标检测区域在矢状方向上的中心影像、中心区域得出目标检测区域的中心影像以及中心区域。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于双平面影像的超声定位系统，所述超声定位系统应用于针刺微创机器人，所述针刺微创机器人包括控制器、升降机构、安装于升降机构上的高度调节机构、安装于高度调节机构的直线运动机构和安装于直线运动机构的执行机构；控制器，通过控制升降机构调节针刺微创机器人的高度；控制器，通过高度调节机构控制执行机构的上下运动、通过直线运动机构控制执行机构的前后运动；所述执行机构上安装有超声扫描仪以及与超声扫描仪连接的旋转调节模块；旋转调节模块用于控制超声扫描仪的运动；控制器，用于当超声扫描仪进入人体内部时，控制超声扫描仪的启动并接收超声扫描仪发送的扫描数据并生成扫描影像；所述超声扫描仪还包括横向面扫描探头和矢状面扫描探针；控制器，用于接收横向面扫描探针在人体深度方向上的扫描数据、接收矢状面扫描探针实在人体矢状方向上的扫描数据，以及根据扫描数据生成对应扫描影像；其特征在于，所述控制器，具体用于执行以下步骤：

深度方向扫描步骤：当横向面扫描探头根据第一规则在人体深度方向上移动时，获取目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；

所述深度方向扫描步骤具体包括：

步骤11：当横向面扫描探头到达目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第一横向面影像；同时将第一横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的开始影像以及记录横向面扫描探头移动的第一长度；

步骤12：当横向面扫描探头扫描完目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第二横向面影像；同时将第二横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的结束影像以及记录横向面扫描探头移动的第二长度；

步骤13：根据横向面扫描探头在人体深度方向上所移动的第一长度、第二长度得出目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；

步骤14：根据目标检测区域在人体深度方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体深度方向上的中心影像以及中心区域；

矢状方向扫描步骤：当矢状面扫描探头根据第二规则在人体矢状方向上移动时，获取目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；

所述矢状方向扫描步骤具体包括：

步骤21：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第一边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第一矢状面影像，同时将第一矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像以及记录矢状面扫描探头移动的第一角度；

步骤22：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第二边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第二矢状面影像，同时将第二矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的结束影像以及记录矢状面扫描探头移动的第二角度；

步骤23：根据矢状面扫描探头在人体矢状方向上所移动的第一角度、第二角度得出目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；

步骤24：根据目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体矢状方向上的中心影像以及中心区域；

定位步骤：根据目标检测区域在深度方向上的中心影像、中心区域以及目标检测区域在矢状方向上的中心影像、中心区域得出目标检测区域的中心影像以及中心区域。

2.根据权利要求1所述一种基于双平面影像的超声定位系统，其特征在于，所述针刺微创机器人包括显示机构，显示机构与控制器电性连接；控制器，用于将生成的扫描影像通过显示机构的显示设备实时显示。

3.根据权利要求1所述一种基于双平面影像的超声定位系统，其特征在于，所述第一规则为每0.1~5秒移动一个长度，每移动一个长度为0.1~5mm；每前进或后退一个长度时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据。

4.根据权利要求1所述一种基于双平面影像的超声定位系统，其特征在于，所述第二规则为：每0.1~5秒转动一个角度，每转动一个角度为0.1~5度；每转动一个角度时，控制器获取矢状面扫描探头的扫描数据。

5.根据权利要求1所述一种基于双平面影像的超声定位系统，其特征在于，所述目标检测区域包括骨骼、前列腺和肿瘤。

6.根据权利要求1所述一种基于双平面影像的超声定位系统，其特征在于，所述执行机构包括线性调节模块，线性调节模块与横向面扫描探头连接，用于控制横向面扫描探头在人体深度方向上依次移动。

7.根据权利要求1所述一种基于双平面影像的超声定位系统，其特征在于，所述执行机构包括角度调节模块，角度调节模块与矢状面扫描探头连接，用于控制矢状面扫描探头在人体矢状方向上依次转动。

8.一种基于双平面影像的超声定位装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有在处理器上运行的超声定位程序，所述超声定位程序为计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述超声定位程序时实现以下步骤：

深度方向扫描步骤：当横向面扫描探头根据第一规则在人体深度方向上移动时，获取目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；

所述深度方向扫描步骤具体包括：

步骤11：当横向面扫描探头到达目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第一横向面影像；同时将第一横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的开始影像以及记录横向面扫描探头移动的第一长度；

步骤12：当横向面扫描探头扫描完目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第二横向面影像；同时将第二横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的结束影像以及记录横向面扫描探头移动的第二长度；

步骤13：根据横向面扫描探头在人体深度方向上所移动的第一长度、第二长度得出目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；

步骤14：根据目标检测区域在人体深度方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体深度方向上的中心影像以及中心区域；

矢状方向扫描步骤：当矢状面扫描探头根据第二规则在人体矢状方向上移动时，获取目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；

所述矢状方向扫描步骤具体包括：

步骤21：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第一边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第一矢状面影像，同时将第一矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像以及记录矢状面扫描探头移动的第一角度；

步骤22：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第二边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第二矢状面影像，同时将第二矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的结束影像以及记录矢状面扫描探头移动的第二角度；

步骤23：根据矢状面扫描探头在人体矢状方向上所移动的第一角度、第二角度得出目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；

步骤24：根据目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体矢状方向上的中心影像以及中心区域；

定位步骤：根据目标检测区域在深度方向上的中心影像、中心区域以及目标检测区域在矢状方向上的中心影像、中心区域得出目标检测区域的中心影像以及中心区域。

9.根据权利要求8所述的一种基于双平面影像的超声定位装置，其特征在于，所述处理器执行所述超声定位程序时实现以下步骤：将生成的扫描影像发送给显示设备进行显示。

10.一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，其上存储有超声定位程序，所述超声定位程序为计算机程序，其特征在于：所述超声定位程序被处理器执行时实现以下步骤：

深度方向扫描步骤：当横向面扫描探头根据第一规则在人体深度方向上移动时，获取目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；

所述深度方向扫描步骤具体包括：

步骤11：当横向面扫描探头到达目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第一横向面影像；同时将第一横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的开始影像以及记录横向面扫描探头移动的第一长度；

步骤12：当横向面扫描探头扫描完目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第二横向面影像；同时将第二横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的结束影像以及记录横向面扫描探头移动的第二长度；

步骤13：根据横向面扫描探头在人体深度方向上所移动的第一长度、第二长度得出目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；

步骤14：根据目标检测区域在人体深度方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体深度方向上的中心影像以及中心区域；

矢状方向扫描步骤：当矢状面扫描探头根据第二规则在人体矢状方向上移动时，获取目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；

所述矢状方向扫描步骤具体包括：

步骤21：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第一边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第一矢状面影像，同时将第一矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像以及记录矢状面扫描探头移动的第一角度；

步骤22：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第二边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第二矢状面影像，同时将第二矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的结束影像以及记录矢状面扫描探头移动的第二角度；

步骤23：根据矢状面扫描探头在人体矢状方向上所移动的第一角度、第二角度得出目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；

步骤24：根据目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体矢状方向上的中心影像以及中心区域；

定位步骤：根据目标检测区域在深度方向上的中心影像、中心区域以及目标检测区域在矢状方向上的中心影像、中心区域得出目标检测区域的中心影像以及中心区域。

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