【摘要】：該文總結(jié)回顧了基于光學(xué)定位跟蹤的自由臂三維超聲探頭標(biāo)定方法。該文首先介紹了現(xiàn)有標(biāo)定方法的研究現(xiàn)狀,依據(jù)其原理的不同分為點(diǎn)模型、線模型、面模型及無校準(zhǔn)塊方法;其次介紹了求解標(biāo)定矩陣的兩類算法,包括迭代法和閉式法;然后介紹了評價標(biāo)定精度的兩類指標(biāo);最后從標(biāo)定精度、標(biāo)定時間、可靠性、適用范圍、方便性等方面分析了各種標(biāo)定方法的特點(diǎn),并探討了自由臂三維超聲探頭標(biāo)定方法存在的問題及發(fā)展趨勢。
【圖文】：

?統(tǒng)，，該系統(tǒng)具有定位精度高、響應(yīng)時間短、魯棒性好、適用溫度范圍廣及可測量不同大小體積等優(yōu)點(diǎn)。本文將從自由臂三維超聲探頭標(biāo)定方法、標(biāo)定算法和標(biāo)定精度評價方法3個方面介紹超聲精度標(biāo)定的研究進(jìn)展，并對各種標(biāo)定方法的特點(diǎn)、發(fā)展趨勢以及存在問題進(jìn)行探討。1逍逍逍逍逍逍逍逍逍逍逍逍逍逍逍逍逍逍逍逍逍逍超聲精度標(biāo)定方法自由臂三維超聲探頭標(biāo)定的目的是為了確定超聲圖像坐標(biāo)系與固定在超聲探頭上的參考架坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換矩陣。該轉(zhuǎn)換矩陣包括6個參數(shù)，即3個平移參數(shù)和3個旋轉(zhuǎn)參數(shù)，標(biāo)定所涉及的坐標(biāo)系如圖1所示，其中W為世界坐標(biāo)系即定位跟蹤系統(tǒng)自身的坐標(biāo)系，S為超聲探頭坐標(biāo)系，P為校準(zhǔn)塊坐標(biāo)系，I為超聲圖像坐標(biāo)系。為了確定超聲圖像坐標(biāo)系下各點(diǎn)坐標(biāo)，需引入單位轉(zhuǎn)換因子Ts。當(dāng)標(biāo)定矩陣確定之后，就可以將超聲圖像的像素經(jīng)過一系列坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，最終將其從超聲圖像坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到世界坐標(biāo)系下，轉(zhuǎn)換公式如下所示:pW=TW←STS←ITspI。其中TB←A表示從坐標(biāo)系A(chǔ)到坐標(biāo)系B的空間轉(zhuǎn)換矩陣，pA代表坐標(biāo)系A(chǔ)中的點(diǎn)p。超聲探頭標(biāo)定的一般思路是使用超聲探頭去掃描已知幾何大小的物體(校準(zhǔn)塊)，然后建立等式方程去求解標(biāo)定矩陣。依據(jù)標(biāo)定原理的不同，現(xiàn)有的標(biāo)定方法主要分為4類:點(diǎn)模型、線模型、面模型以及無校準(zhǔn)塊方法。圖1超聲探頭標(biāo)定涉及的參考系Fig1Coordinateframesinultrasoundprobecalibration1．1點(diǎn)模型校準(zhǔn)塊中最簡單的形式是點(diǎn)模型，也是人們使用最早的校準(zhǔn)塊。根據(jù)每幅超聲圖像中所獲目標(biāo)點(diǎn)個數(shù)的不同，點(diǎn)模型主要分為單點(diǎn)模型和多點(diǎn)模型2類。1．1．1單點(diǎn)模型單點(diǎn)模型通常是以一對交叉線的交點(diǎn)［7］或者一個球狀物的中心作為目標(biāo)點(diǎn)［8－9］，如圖2所示。在標(biāo)定過程?

聲探頭去掃描已知幾何大小的物體(校準(zhǔn)塊)，然后建立等式方程去求解標(biāo)定矩陣。依據(jù)標(biāo)定原理的不同，現(xiàn)有的標(biāo)定方法主要分為4類:點(diǎn)模型、線模型、面模型以及無校準(zhǔn)塊方法。圖1超聲探頭標(biāo)定涉及的參考系Fig1Coordinateframesinultrasoundprobecalibration1．1點(diǎn)模型校準(zhǔn)塊中最簡單的形式是點(diǎn)模型，也是人們使用最早的校準(zhǔn)塊。根據(jù)每幅超聲圖像中所獲目標(biāo)點(diǎn)個數(shù)的不同，點(diǎn)模型主要分為單點(diǎn)模型和多點(diǎn)模型2類。1．1．1單點(diǎn)模型單點(diǎn)模型通常是以一對交叉線的交點(diǎn)［7］或者一個球狀物的中心作為目標(biāo)點(diǎn)［8－9］，如圖2所示。在標(biāo)定過程中，單個目標(biāo)點(diǎn)通常被認(rèn)為是校準(zhǔn)塊坐標(biāo)系的原點(diǎn)，因此會有以下等式成立:0001=TP←WTW←STS←ITspIxpIy01。利用該等式確定的3個約束方程并增加目標(biāo)點(diǎn)的個數(shù)，通過約束優(yōu)化算法來求解標(biāo)定矩陣。圖2交叉線點(diǎn)模型(A)和球狀物點(diǎn)模型(B)Fig2Cross-wirepointphantom(A)andbeadpointphantom(B)|1523

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7 朱建平;婦產(chǎn)科三維超聲的臨床應(yīng)用[J];福建醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào);2002年S1期

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