基于超声图像的角度确定方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于超声图像的角度确定方法及系统，所述第二超声发生模块发生超声波，所述第二超声接收模块接收该超声波，所述第二角度确定模块以所述成像模块所成图像指示角度确定该指示方向的角度；移动所述第一工作设备，所述第一角度确定模块确定所述第一工作设备的角度，所述第二角度确定模块与所述第一角度确定模块确定的角度一致时，确定该角度为所述第一工作设备的工作角度。本发明的基于超声图像的角度确定方法及系统，由第二超声设备的超声成像技术形成图像，根据图像确定所述第一工作设备的方向。本发明的基于超声图像的角度确定方法及系统，能精确地确定第一工作设备的工作方向，简便易行。
【专利说明】基于超声图像的角度确定方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于超声图像的角度确定方法及系统，尤其涉及一种基于超声成像设备确定方向后确定另外工作设备方向的方法及系统。
【背景技术】
[0002]随着技术的发展，设备精细化水平要求越来越高，越来越多的工作设备要求工作时需要特定方向和位置进行工作。随着超声技术的发展，超声成像技术的应用越来越广泛。现有的工作设备不能单独确定其工作的方向，通常需要辅助的设备帮助确定方向和位置，通常两个设备分开工作，在换成工作设备时，往往方向会发生变化，这样大大影响该设备的工作效果。如果在每个工作设备上安装成像设备，则大大提高了设备成本。
【发明内容】
[0003]本发明解决的技术问题是:构建一种基于超声图像的角度确定方法及系统，克服现有技术工作设备方位确定不精确，影响工作效果的技术问题。
[0004]本发明的技术方案是:提供一种基于超声图像的角度确定方法，包括第一工作设备、第二超声设备、第一角度确定模块、第二角度确定模块，所述第一角度确定模块包括第一角度确定组件，所述第二角度确定模块包括第二角度确定组件，所述第一角度确定组件安装在所述第一工作设备上、所述第一角度确定组件安装在所述第二超声设备上，所述第二超声设备包括第二超声发生模块、第二超声接收模块、成像模块，所述基于超声图像的角度确定方法包括如下步骤:
获取所述第二超声设备成像确定的方向:所述第二超声发生模块发生超声波，所述第二超声接收模块接收该超声波，所述第二角度确定模块以所述成像模块所成图像指示角度确定该指示方向的角度；
移动所述第一工作设备确定其工作方向:移动所述第一工作设备，所述第一角度确定模块确定所述第一工作设备的角度，所述第二角度确定模块与所述第一角度确定模块确定的角度一致时，确定该角度为所述第一工作设备的工作角度。
[0005]本发明的进一步技术方案是:所述第一角度确定组件包括第一加速度传感器组、第二加速度传感器组、第三加速度传感器组，所述第一加速度传感器组、所述第二加速度传感器组、所述第三加速度传感器组方向各不相同地安装在所述第一工作设备上；所述第二角度确定组件包括第四加速度传感器组、第五加速度传感器组、第六加速度传感器组，所述第四加速度传感器组、所述第五加速度传感器组、所述第六加速度传感器组方向各不相同地安装在所述第二超声设备上，所述第一加速度传感器组、所述第二加速度传感器组、所述第三加速度传感器组、所述第四加速度传感器组、所述第五加速度传感器组、所述第六加速度传感器组各自分别包括至少三个轴向正交的加速度传感器。
[0006]本发明的进一步技术方案是:所述第一角度确定组件包括第七磁场传感器组和第七重力传感器组；所述第二角度确定组件包括第八磁场传感器组和第八重力传感器组，所述第七磁场传感器组和所述第八磁场传感器组各自分别包括三个轴向正交设置的磁场传感器，所述第七重力传感器组和所述第八重力传感器组各自分别包括三个轴向正交设置的重力传感器。
[0007]本发明的进一步技术方案是:所述第一工作设备和所述第二超声设备通过无线通信进行连接。
[0008]本发明的技术方案是:构建一种基于超声图像的角度确定系统，包括第一工作设备、第二超声设备、第一角度确定模块、第二角度确定模块、验证模块，所述第一角度确定模块包括第一角度确定组件，所述第二角度确定模块包括第二角度确定组件，所述第一角度确定组件安装在所述第一工作设备上、所述第二角度确定组件安装在所述第二超声设备上，所述第二超声设备包括第二超声发生模块、第二超声接收模块、成像模块，所述第二超声发生模块发生超声波，所述第二超声接收模块接收该超声波，所述第二角度确定模块以所述成像模块所成图像指示角度确定该指示方向的角度；移动所述第一工作设备，所述第一角度确定模块确定所述第一工作设备的角度，所述第二角度确定模块与所述第一角度确定模块确定的角度一致时，确定该角度为所述第一工作设备的工作角度。
[0009]本发明的进一步技术方案是:所述第一角度确定组件包括第一加速度传感器组、第二加速度传感器组、第三加速度传感器组，所述第一加速度传感器组、所述第二加速度传感器组、所述第三加速度传感器组方向各不相同地安装在所述第一工作设备上；所述第二角度确定组件包括第四加速度传感器组、第五加速度传感器组、第六加速度传感器组，所述第四加速度传感器组、所述第五加速度传感器组、所述第六加速度传感器组方向各不相同地安装在所述第二超声设备上，所述第一加速度传感器组、所述第二加速度传感器组、所述第三加速度传感器组、所述第四加速度传感器组、所述第五加速度传感器组、所述第六加速度传感器组各自分别包括至少三个轴向正交的加速度传感器。
[0010]本发明的进一步技术方案是:所述第一角度确定组件包括第七磁场传感器组和第七重力传感器组；所述第二角度确定组件包括第八磁场传感器组和第八重力传感器组，所述第七磁场传感器组和所述第八磁场传感器组各自分别包括三个轴向正交设置的磁场传感器，所述第七重力传感器组和所述第八重力传感器组各自分别包括三个轴向正交设置的重力传感器。
[0011]本发明的进一步技术方案是:所述第一角度确定模块还包括第七角加速度传感器组，所述第二角度确定模块还包括第八角加速度传感器组。所述第七角加速度传感器组和所述第八角加速度传感器组各自分别包括三个轴向正交的角加速度传感器。
[0012]本发明的进一步技术方案是:所述验证模块设置在所述第一工作设备上。
[0013]本发明的进一步技术方案是:所述第二超声设备设置无线通讯发生模块，所述第一工作设备设置无线通讯接收模块。
[0014]本发明的进一步技术方案是:所述第一工作设备为手术设备、超声设备、振动设备中任意一种或多种。
[0015]本发明的技术效果是:构建一种基于超声图像的角度确定方法及系统，所述第二超声发生模块发生超声波，所述第二超声接收模块接收该超声波，所述第二角度确定模块以所述成像模块所成图像指示角度确定该指示方向的角度；移动所述第一工作设备，所述第一角度确定模块确定所述第一工作设备的角度，所述第二角度确定模块与所述第一角度确定模块确定的角度一致时，确定该角度为所述第一工作设备的工作角度。本发明的基于超声图像的角度确定方法及系统，由第二超声设备的超声成像技术形成图像，根据图像确定所述第一工作设备的方向。本发明的基于超声图像的角度确定方法及系统，能精确地确定第一工作设备的工作方向，简便易行。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明的结构示意图。
[0017]图2为本发明一种角度确定模块结构示意图。
[0018]图3为本发明另一种角度确定模块结构示意图。
[0019]图4为本发明【具体实施方式】结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体实施例，对本发明技术方案进一步说明。
[0021]如图1所示，本发明的【具体实施方式】是:提供一种基于超声图像的角度确定方法，包括第一工作设备1、第二超声设备2、第一角度确定模块3、第二角度确定模块5，所述第一角度确定模块3包括第一角度确定组件34，所述第二角度确定模块5包括第二角度确定组件54，所述第一角度确定组件34安装在所述第一工作设备I上、所述第二角度确定组件54安装在所述第二超声设备2上，所述第二超声设备2包括第二超声发生模块21、第二超声接收模块22、成像模块23，所述基于超声图像的角度确定方法包括如下步骤:
确定超声图像指示方向的角度:所述第二超声发生模块21发生超声波，所述第二超声接收模块22接收该超声波，所述第二角度确定模块5以所述成像模块23所成图像指示方向确定该指示方向的角度；
移动所述第一工作设备I确定其工作方向:移动所述第一工作设备I，所述第一角度确定模块3确定所述第一工作设备I的角度，所述第二角度确定模块5与所述第一角度确定模块3确定的角度一致时，确定该角度为所述第一工作设备I的工作角度。
[0022]如图1所示，本发明的具体实施过程是:所述第二超声发生模块21向特定工作对象发生超声波，所述第二超声接收模块22接收该超声波，通过所述成像模块23生成的图像，然后在图像上指示特定工作对象上所述第一工作设备I的工作方向，所述第二角度确定模块5确定该指示方向的角度，所述第二角度确定模块5以所述第二超声设备2的方向确定该指示方向的角度，记录所述第二角度确定模块5确定的角度，将所述第二角度确定模块5确定的方向作为所述第一工作设备I的工作方向。移动所述第一工作设备1，所述第一角度确定模块3获取移动所述第一工作设备I过程中所述第一工作设备I的角度，当所述第一角度确定模块3获取的所述第一工作设备I的角度和所述第二角度确定模块5获取的所述第二超声设备2确定的角度一致时，确定该角度为所述第一工作设备I的工作角度，即，所述第一工作设备I以该角度工作。
[0023]如图2所示，本发明的优选实施方式是:所述第一角度确定组件34包括第一加速度传感器组31、第二加速度传感器组32、第三加速度传感器组33，所述第一加速度传感器组31、所述第二加速度传感器组32、所述第三加速度传感器组33方向各不相同地安装在所述第一工作设备I上；所述第二角度确定组件54包括第四加速度传感器组51、第五加速度传感器组52、第六加速度传感器组53，所述第四加速度传感器组51、所述第五加速度传感器组52、所述第六加速度传感器组53方向各不相同地安装在所述第二超声设备2上。具体实施例中，所述第一加速度传感器组31、所述第二加速度传感器组32、所述第三加速度传感器组33呈轴向正交；所述第四加速度传感器组51、所述第五加速度传感器组52、所述第六加速度传感器组53呈轴向正交。所述第一加速度传感器组31和所述第二加速度传感器组32沿所述第一工作设备I运动方向的径向方向放置，所述第一加速度传感器组31、第三加速度传感器组33沿所述第一工作设备I运动方向的切向方向放置。
[0024]在静止状态下，所述第一加速度传感器组31、所述第二加速度传感器组32、所述第三加速度传感器组33在空间三维坐标系的X、Y、Z三个方向读数:
A =A =A
1 lxa xb xc
A =A =A
1 lya yb yc
A =A =A
1 lza zb zc
在运动状态下，沿X轴方向，沿自转轴垂直方向的两个质点，受力差值为:
Δ f=m Λ a径向=md ω2
其中表示质点质量,Λ 表示两个质点在径向上的加速度的差值，d表示绕转轴转动的直径，ω表示角速度。
【权利要求】
1.一种基于超声图像的角度确定方法，其特征在于，包括第一工作设备、第二超声设备、第一角度确定模块、第二角度确定模块，所述第一角度确定模块包括第一角度确定组件，所述第二角度确定模块包括第二角度确定组件，所述第一角度确定组件安装在所述第一工作设备上、所述第一角度确定组件安装在所述第二超声设备上，所述第二超声设备包括第二超声发生模块、第二超声接收模块、成像模块，所述基于超声图像的角度确定方法包括如下步骤: 获取所述第二超声设备成像确定的方向:所述第二超声发生模块发生超声波，所述第二超声接收模块接收该超声波，所述第二角度确定模块以所述成像模块所成图像指示角度确定该指示方向的角度； 移动所述第一工作设备确定其工作方向:移动所述第一工作设备，所述第一角度确定模块确定所述第一工作设备的角度，所述第二角度确定模块与所述第一角度确定模块确定的角度一致时，确定该角度为所述第一工作设备的工作角度。
2.根据权利要求1所述基于超声图像的角度确定方法，其特征在于，所述第一角度确定组件包括第一加速度传感器组、第二加速度传感器组、第三加速度传感器组，所述第一加速度传感器组、所述第二加速度传感器组、所述第三加速度传感器组方向各不相同地安装在所述第一工作设备上；所述第二角度确定组件包括第四加速度传感器组、第五加速度传感器组、第六加速度传感器组，所述第四加速度传感器组、所述第五加速度传感器组、所述第六加速度传感器组方向各不相同地安装在所述第二超声设备上，所述第一加速度传感器组、所述第二加速度传感器组、所述第三加速度传感器组、所述第四加速度传感器组、所述第五加速度传感器组、所述第六加速度传感器组各自分别包括至少三个轴向正交的加速度传感器。
3.根据权利要求1 所述基于超声图像的角度确定方法，其特征在于，所述第一角度确定组件包括第七磁场传感器组和第七重力传感器组；所述第二角度确定组件包括第八磁场传感器组和第八重力传感器组，所述第七磁场传感器组和所述第八磁场传感器组各自分别包括三个轴向正交设置的磁场传感器，所述第七重力传感器组和所述第八重力传感器组各自分别包括三个轴向正交设置的重力传感器。
4.根据权利要求1所述基于超声图像的角度确定方法，其特征在于，所述第一工作设备和所述第二超声设备通过无线通信进行连接。
5.一种基于超声图像的角度确定系统，其特征在于，包括第一工作设备、第二超声设备、第一角度确定模块、第二角度确定模块、验证模块，所述第一角度确定模块包括第一角度确定组件，所述第二角度确定模块包括第二角度确定组件，所述第一角度确定组件安装在所述第一工作设备上、所述第二角度确定组件安装在所述第二超声设备上，所述第二超声设备包括第二超声发生模块、第二超声接收模块、成像模块，所述第二超声发生模块发生超声波，所述第二超声接收模块接收该超声波，所述第二角度确定模块以所述成像模块所成图像指示角度确定该指示方向的角度；移动所述第一工作设备，所述第一角度确定模块确定所述第一工作设备的角度，所述第二角度确定模块与所述第一角度确定模块确定的角度一致时，确定该角度为所述第一工作设备的工作角度。
6.根据权利要求5所述基于超声图像的角度确定系统，其特征在于，所述第一角度确定组件包括第一加速度传感器组、第二加速度传感器组、第三加速度传感器组，所述第一加速度传感器组、所述第二加速度传感器组、所述第三加速度传感器组方向各不相同地安装在所述第一工作设备上；所述第二角度确定组件包括第四加速度传感器组、第五加速度传感器组、第六加速度传感器组，所述第四加速度传感器组、所述第五加速度传感器组、所述第六加速度传感器组方向各不相同地安装在所述第二超声设备上，所述第一加速度传感器组、所述第二加速度传感器组、所述第三加速度传感器组、所述第四加速度传感器组、所述第五加速度传感器组、所述第六加速度传感器组各自分别包括至少三个轴向正交的加速度传感器。
7.根据权利要求5所述基于超声图像的角度确定系统，其特征在于，所述第一角度确定组件包括第七磁场传感器组和第七重力传感器组；所述第二角度确定组件包括第八磁场传感器组和第八重力传感器组，所述第七磁场传感器组和所述第八磁场传感器组各自分别包括三个轴向正交设置的磁场传感器，所述第七重力传感器组和所述第八重力传感器组各自分别包括三个轴向正交设置的重力传感器。
8.根据权利要求6或7所述基于超声图像的角度确定系统，其特征在于，所述第一角度确定模块还包括第七角加速度传感器组，所述第二角度确定模块还包括第八角加速度传感器组，所述第七角加速度传感器组和所述第八角加速度传感器组各自分别包括三个轴向正交的角加速度传感器。
9.根据权利要求5所述基于超声图像的角度确定系统，其特征在于，所述验证模块设置在所述第一工作设备上。
10.根据权利要求9所述基于超声图像的角度确定系统，其特征在于，所述第二超声设备设置无线通讯发生模块，所述第一工作设备设置无线通讯接收模块。
11.根据权利要求5所述基于超声图像的角度确定系统，其特征在于，所述第一工作设备为手术设备、超声设备、振动设备中任意一种或多种。
【文档编号】G01C1/00GK103940402SQ201310741047
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】张晓峰, 周寅璞, 杨海波, 宋果果, 徐雨菲 申请人:深圳市一体医疗科技有限公司