超声诊断图像实时处理系统的制作方法

1.本发明涉及超声诊断图像处理技术领域，特别是涉及一种超声诊断图像实时处理系统。


背景技术：

2.在超声诊断过程中，需要获取超声诊断仪的焦点位置，传统的方法是通过根据调节上限和调节下限，不断的滚动模球，并根据模球的滚动信号来上移或者下移来断定，比如，在公开号为：“cn103142247a”公开了一种超声诊断仪中焦点位置及图像深度的控制方法，包括如下步骤：s1、获取超声诊断仪的焦点位置的调节上限及调节下限；s2、接收模球的滚动信号，并根据所述滚动信号相应控制所述焦点作上移或下移；s3、识别焦点的当前位置，判断所述焦点的当前位置是否达到调节上限或者调节下限，若是，执行步骤s4；若否，执行步骤s2；s4、若所述焦点的当前位置达到所述调节上限，并继续接收到所述模球向上滚动的信号，则根据此信号相应减小超声诊断仪的图像深度；若所述焦点的当前位置达到所述调节下限，并继续接收到所述模球向下滚动的信号，则根据此信号相应增大超声诊断仪的图像深度。上述技术依赖于人的经验。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种超声诊断图像实时处理系统。
4.本发明采用的技术方案如下：超声诊断图像实时处理系统，包括：超声探头，固定在机械手臂上，用于从皮肤组织滑动以将超声信号发送到诊断位置并接收从所述诊断位置返回超声回波信号；执行记录器，用于记录所述机械手臂在超声探头滑动过程中的移动坐标数据；图像生成器，用于将所述超声回波信号转化为频谱多普勒图像；处理装置，用于基于所述频谱多普勒图像与标准图像进行比对，根据比对的结果来判断超声探头与焦点位置的距离；多个贴片传感器，基于所述距离来配置多个贴片传感器位置，使得贴片传感器位于焦点位置的周向并包围所述焦点位置；位置确认处理器，用于当超声探头在诊断位置进行移动时，超声探头对诊断位置施加的压力会引起周边皮肤组织发生收缩，多个所述贴片传感器用于捕获皮肤组织发生收缩时的收缩信号，并将所述收缩信号传递至位置确认处理器以判断出焦点位置的精确位置。
5.进一步地，所述处理装置包括：接收单元，用于接收频谱多普勒图像；检测单元，通过滑动窗口对接收的频谱多普勒图像进行扫描，以获取不同位置频谱多普勒图像的清晰状态；
标记单元，用于标记频谱多普勒图像中不清晰的缺陷位置，并调取执行记录器中的移动坐标数据对应的解算出所述缺陷位置对应的坐标点集合；反馈执行器，用于基于所述坐标点集合控制所述机械手臂带动所述超声探头移动以对所述缺陷位置对应的皮肤组织的具体位置进行重复滑动来调节所述缺陷位置对应的频谱多普勒图像的清晰度；分割器，用于按照设定距离将调整后的频谱多普勒图像分割成多个子图像；比较器，用于将每一子图像与标准图像进行比对，设定模拟参数，根据比对的结果来模拟超声探头与焦点位置的距离。
6.进一步地，所述执行记录器连接所述机械手臂的控制器；所述执行记录器基于所述机械手臂的初始位置建立初始坐标，按照所述机械手臂移动方向和移动速度来解算移动位置的坐标数据。
7.进一步地，所述贴片传感器设置至少设置有3个，分别设置在机械手臂上。
8.进一步地，所述位置确认处理器包括：判断单元，用于判断超声探头的移动状态和移动位置；反馈器，用于基于所述超声探头的移动状态和移动位置来驱动机械手臂上的驱动机构将所述贴片传感器贴到指定位置；人工智能系统，用于接收所述贴片传感器捕获到的皮肤组织发生收缩时的收缩信号，基于所述收缩信号在训练模型中进行训练以判断出焦点位置的精确位置；调节器，基于获取的焦点位置的精确位置来对应的调整所述模拟参数。
9.进一步地，所述指定位置是基于焦点位置为中心设定的多个基准位置。
10.在本技术中，通过机械手臂来代替人工操作，在诊断之前，通过询问和观察被诊断者的基础信息，基于所述基础信息来设定操作手臂的移动行程，在此过程中，机械手臂根据设定的移动行程移动。固定在机械手臂上的超声探头从皮肤组织上滑动而过以将超声信号发送到诊断位置并接收从所述诊断位置返回超声回波信号，执行记录器用于记录所述机械手臂在超声探头滑动过程中的移动坐标数据，图像生成器用于将所述超声回波信号转化为频谱多普勒图像，检测单元通过滑动窗口对接收的频谱多普勒图像进行扫描，以获取不同位置频谱多普勒图像的清晰状态；标记单元用于标记频谱多普勒图像中不清晰的缺陷位置，并调取执行记录器中的移动坐标数据对应的解算出所述缺陷位置对应的坐标点集合；反馈执行器用于基于所述坐标点集合控制所述机械手臂带动所述超声探头移动以对所述缺陷位置对应的皮肤组织的具体位置进行重复滑动来调节所述缺陷位置对应的频谱多普勒图像的清晰度；分割器用于按照设定距离将调整后的频谱多普勒图像分割成多个子图像；比较器用于将每一子图像与标准图像进行比对，并设定模拟参数，根据比对的结果来模拟超声探头与焦点位置的距离；位置确认处理器用于当超声探头在诊断位置进行移动时，超声探头对诊断位置施加的压力会引起周边皮肤组织发生收缩，多个所述贴片传感器用于捕获皮肤组织发生收缩时的收缩信号；人工智能系统用于接收所述贴片传感器捕获到的皮肤组织发生收缩时的收缩信号，基于所述收缩信号在训练模型中进行训练以判断出焦点位置的精确位置；调节器基于获取的焦点位置的精确位置来对应的调整所述模拟参数。
11.通过上述的描述，本技术可以通过人工智能系统不断的对焦点位置进行精确的判断。
附图说明
12.以下附图仅对本发明作示意性的说明和解释，并不用于限定本发明的范围，其中：图1为本发明中诊断装置的结构示意图；图2为本发明中的固定装置的结构示意图。
具体实施方式
13.为了使本发明的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
14.本发明提供了一种超声诊断图像实时处理系统，包括：超声探头，固定在机械手臂上，用于从皮肤组织滑动以将超声信号发送到诊断位置并接收从所述诊断位置返回超声回波信号；执行记录器，用于记录所述机械手臂在超声探头滑动过程中的移动坐标数据；图像生成器，用于将所述超声回波信号转化为频谱多普勒图像；处理装置，用于基于所述频谱多普勒图像与标准图像进行比对，根据比对的结果来判断超声探头与焦点位置的距离；多个贴片传感器，基于所述距离来配置多个贴片传感器位置，使得贴片传感器位于焦点位置的周向并包围所述焦点位置；位置确认处理器，用于当超声探头在诊断位置进行移动时，超声探头对诊断位置施加的压力会引起周边皮肤组织发生收缩，多个所述贴片传感器用于捕获皮肤组织发生收缩时的收缩信号，并将所述收缩信号传递至位置确认处理器以判断出焦点位置的精确位置。
15.在上述中，所述机械手臂移动行程可以按照如下的方法确定，在诊断之前，通过询问和观察被诊断者的基础信息，比如确定哪个部位不舒服，根据被诊断者的具体情况来设定操作手臂的移动行程。一般地，在设定操作行程的过程中，机械手臂还依据具体的诊断部位通过扫描装置进行扫描，以构建移动行程所覆盖区域的具体组织结构（包括身体组织结构的凸起、下陷和骨节），根据具体的组织结构来实时的调节机械手臂沿设定的行程进行工作时下压行程，以保证所述超声探头按照设定压力对皮肤组织进行下压。
16.在上述中，所述处理装置包括：接收单元，用于接收频谱多普勒图像；检测单元，通过滑动窗口对接收的频谱多普勒图像进行扫描，以获取不同位置接收频谱多普勒图像的清晰状态；标记单元，用于标记频谱多普勒图像中不清晰的缺陷位置，并调取执行记录器中的移动坐标数据对应的解算出所述缺陷位置对应的坐标点集合；反馈执行器，用于基于所述坐标点集合控制所述机械手臂带动所述超声探头移动以对所述缺陷位置对应的皮肤组织的具体位置进行重复滑动来调节所述缺陷位置对应的频谱多普勒图像的清晰度；分割器，用于按照设定距离将调整后的频谱多普勒图像分割成多个子图像；比如按照一个5cm作为一个设定距离，或者按照一个经验周期（频谱多普勒图像大致的按照一定
的周期成像）。
17.比较器，用于将每一子图像与标准图像进行比对，设定模拟参数，根据比对的结果来模拟超声探头与焦点位置的距离。
18.在上述中，经验周期可以通过采集不同性别、不同年龄以及不同诊断部位的历史数据在人工智能系统中的经验模型中进行迭代训练获取，并基于获得的多个经验周期来建立档案库，当被诊断者在进行诊断时，通过观察和询问被诊断者的个人信息和基础信息就可以从档案库中调取合适的经验周期用于分割器来将调整后的频谱多普勒图像按照经验周期分割成多个子图像。
19.在上述中，所述执行记录器连接所述机械手臂的控制器；所述执行记录器基于所述机械手臂的初始位置建立初始坐标，按照所述机械手臂移动方向和移动速度来解算移动位置的坐标数据。
20.在上述中，所述贴片传感器设置至少设置有3个，分别设置在机械手臂上。
21.在上述中，所述位置确认处理器包括：判断单元，用于判断超声探头的移动状态和移动位置；反馈器，用于基于所述超声探头的移动状态和移动位置来驱动机械手臂上的驱动机构将所述贴片传感器贴到指定位置；人工智能系统，用于接收所述贴片传感器捕获到的皮肤组织发生收缩时的收缩信号，基于所述收缩信号在训练模型中进行训练以判断出焦点位置的精确位置；调节器，基于获取的焦点位置的精确位置来对应的调整所述模拟参数。
22.所述指定位置是基于焦点位置为中心设定的多个基准位置。
23.参照图1和图2，为了便于本技术的实施，本技术还提供了一种诊断装置，该诊断装置包括：y轴移动组件，在y轴移动组件的上部设置有一z向的立柱，103在所述立柱上设置有一x轴横梁106，x轴横梁上设置有x轴驱动组件。
24.x轴驱动组件包括：在x轴横梁的下部设置有基板108，在基板的左侧设置有x轴伺服电机109，x轴伺服电机的电机轴通过联轴器连接x轴直线丝杠110，在x轴直线丝杠上设置有x轴丝杠螺母，所述x轴丝杠螺母固定在x轴滑块105内部；x轴直线丝杠的右侧设置有限位块104。
25.在基板上还设置有一x轴滑轨107，x轴滑轨位于x轴直线丝杠的上部，且x轴滑块设置在x轴滑轨上。
26.在所述x轴滑块的下部设置有固定板111，在固定板下部设置有z轴驱动气缸112，z轴驱动气缸的z轴推杆113的下部设置有固定块114，在固定块一侧设置有一扫描装置115，在固定块的下部设置有超声探头117，以及，至少在所述固定块侧面分别设置有贴片传感器的固定装置116。
27.所述固定装置包括贴片板200，贴片板固定在固定块侧面，在贴片板上设置有x轴贴片驱动气缸202，x轴贴片驱动气缸的x轴贴片推杆201上设置有x轴贴片固定板203，x轴贴片固定板的下部设置有z轴贴片驱动气缸204, z轴贴片驱动气缸的z轴贴片推杆205的下部设置有贴片传感器206。
28.在上述中，贴片传感器的数量可以根据固定块的结构来设置，比如，固定块为正方体或者长方体时，可以布设4个贴片传感器，当为正六面体时，可以布设6个贴片传感器，具
体为多少可以根据实际需要来设定。
29.在上述中，y轴移动组件包括固定在地面的y轴横梁，在y轴横梁上设置有y轴滑轨，在y轴滑轨上设置有y轴驱动组件，y轴驱动组件的结构和x轴驱动组件结构相同，本技术不在累述。
30.具体工作时，被诊断者躺在床300上，在诊断之前，通过询问和观察被诊断者的基础信息，基于所述基础信息来设定操作手臂的移动行程，在此过程中，机械手臂根据设定的移动行程移动。具体的，通过y轴驱动组件沿y轴移动立柱的位置，将超声探头大致的移动在诊断部位，然后通过x轴伺服电机带动x轴直线丝杠转动，从而带动x轴丝杠螺母沿x轴直线丝杠直线运动，x轴丝杠螺母的直线运动就是x轴滑块的直线运动，从而将超声探头移动到诊断部位的上端，设定好行程，扫描装置先将诊断部位进行扫描，以构建移动行程所覆盖区域的具体组织结构的立体模型（包括身体组织结构的凸起、下陷和骨节），根据具体的组织结构的立体模型来实时的调节机械手臂沿设定的行程进行工作时下压行程，以保证所述超声探头按照设定压力对皮肤组织进行下压。
31.上述的调节可以通过控制器来实现，将立体模型得到的参数输入至控制器，由控制器可以控制调节机械手臂沿设定的行程进行工作时下压行程，也即是控制z轴驱动气缸的下伸行程。
32.同理，基于立体模型得到的参数输入至控制器，由控制器控制每一z轴贴片驱动气缸的下伸行程。
33.在本技术中，通过机械手臂来代替人工操作，在诊断之前，通过询问和观察被诊断者的基础信息，基于所述基础信息来设定操作手臂的移动行程，在此过程中，机械手臂根据设定的移动行程移动。固定在机械手臂上的超声探头从皮肤组织上滑动而过以将超声信号发送到诊断位置并接收从所述诊断位置返回超声回波信号，执行记录器用于记录所述机械手臂在超声探头滑动过程中的移动坐标数据，图像生成器用于将所述超声回波信号转化为频谱多普勒图像，检测单元通过滑动窗口对接收的频谱多普勒图像进行扫描，以获取不同位置频谱多普勒图像的清晰状态；标记单元用于标记频谱多普勒图像中不清晰的缺陷位置，并调取执行记录器中的移动坐标数据对应的解算出所述缺陷位置对应的坐标点集合；反馈执行器用于基于所述坐标点集合控制所述机械手臂带动所述超声探头移动以对所述缺陷位置对应的皮肤组织的具体位置进行重复滑动来调节所述缺陷位置对应的频谱多普勒图像的清晰度；分割器用于按照设定距离将调整后的频谱多普勒图像分割成多个子图像；比较器用于将每一子图像与标准图像进行比对，并设定模拟参数，根据比对的结果来模拟超声探头与焦点位置的距离；位置确认处理器用于当超声探头在诊断位置进行移动时，超声探头对诊断位置施加的压力会引起周边皮肤组织发生收缩，多个所述贴片传感器用于捕获皮肤组织发生收缩时的收缩信号；人工智能系统用于接收所述贴片传感器捕获到的皮肤组织发生收缩时的收缩信号，基于所述收缩信号在训练模型中进行训练以判断出焦点位置的精确位置；调节器基于获取的焦点位置的精确位置来对应的调整所述模拟参数。
34.以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其
它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。