【作 者】王秀芝，李凌，郭建 湘潭大学物理与光电工程学院，湘潭市，405 中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所，深圳市，58055



基于光学定位系统的超声探头标定方法

【作 者】王秀芝1，李凌2，郭建1
1 湘潭大学物理与光电工程学院，湘潭市，411105
2 中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所，深圳市，518055

【摘 要】在超声引导介入手术等应用中，为了利用三维定位系统对超声成像平面进行跟踪，需要对超声探头与超声图像的几何关系进行标定。为此，在传统的N线型模型基础上，设计了一个已知8个坐标点的模型，并结合NDI光学定位跟踪系统进行标定。该标定方法过程分为三步：首先将光学定位接收器绑定在超声探头上，当超声探头扫描模板时，超声图像上将依次显示已知8个坐标点的亮点；其次由光学定位跟踪系统能得到接收器到发射器的坐标变换，发射器到模型的坐标变换；最后以模板中已知点作为特征点，利用最小二乘法进行标定计算，得到光学定位接收器与超声图像的位姿关系矩阵，实现超声探头标定。实验证明该方法简单易行，标定精度为2.72 mm，满足超声引导的需求且比传统标定精度有所提高，为进一步三维重构了奠定基础。

【关 键 词】超声探头标定；光学定位系统；超声图像

0　引言

与CT、X-ray、MRI相比，超声影像具有安全，无辐射，轻便，实时成像，价格低廉等优势，超声影像在医学手术中有着广泛的应用[1]。三维超声图像相比二维超声图像能够提供更加直观的视图和精确的空间定位，其应用范围更广泛，特别是在手术操作中。……