本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種基于雙截面超聲探頭的標(biāo)定系統(tǒng)及標(biāo)定方法。

背景技術(shù)：

醫(yī)學(xué)圖像的三維可視化可以幫助醫(yī)生更好地理解組織器官間的相對(duì)位置關(guān)系，在臨床診斷、手術(shù)規(guī)劃及導(dǎo)航方面有非常大的應(yīng)用前景。平行掃描的CT和磁共振圖像可以方便的進(jìn)行三維重建，而傳統(tǒng)的二維超聲圖像需借助其他手段轉(zhuǎn)換到三維空間中。如電磁定位裝置，即通過在超聲探頭上綁定定位接收器，二維超聲圖像中的像素點(diǎn)可變換到三維空間中，則超聲圖像坐標(biāo)系到磁定位接收器坐標(biāo)系的空間變換關(guān)系著三維重建的準(zhǔn)確性。

現(xiàn)有技術(shù)中，超聲標(biāo)定仿體僅針對(duì)普通超聲探頭；同時(shí)由于超聲圖像本身的成像誤差及散射等成像偽影，使得在超聲圖像上準(zhǔn)確識(shí)別標(biāo)定仿體成像標(biāo)記點(diǎn)的精確位置比較困難，進(jìn)而造成變換矩陣求解的不準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種標(biāo)定系統(tǒng)，設(shè)有針對(duì)雙截面探頭的標(biāo)定仿體，有利于更高效地完成雙截面探頭超聲標(biāo)定的數(shù)據(jù)采集以及超聲標(biāo)定變換矩陣的精確求解。

本發(fā)明還提供一種基于雙截面超聲探頭的標(biāo)定仿體系統(tǒng)的標(biāo)定方法，采用標(biāo)定仿體上的交點(diǎn)之間的線性約束關(guān)系和基于最小二乘法的迭代優(yōu)化來求解超聲圖像的坐標(biāo)系到磁定位儀接收器的坐標(biāo)系之間的變換矩陣，有利于降低超聲成像誤差引起的人工選點(diǎn)以及點(diǎn)坐標(biāo)的誤差，提高變換矩陣求解的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明提供一種基于雙截面超聲探頭的標(biāo)定系統(tǒng)，包括：磁定位儀發(fā)射器，其用于發(fā)射電磁定位信號(hào)；雙截面超聲探頭，其具有兩個(gè)超聲波截面，所述雙截面超聲探頭上固定有磁定位儀接收器；所述磁定位儀接收器接收所述電磁定位信號(hào)以確定所述兩個(gè)超聲波截面的空間位置；標(biāo)定仿體，其包括水箱以及設(shè)于所述水箱內(nèi)的第一標(biāo)定組件和第二標(biāo)定組件；以及，磁定位儀探筆，其通信連接到所述磁定位儀發(fā)射器以測量所述標(biāo)定仿體相對(duì)于所述磁定位儀發(fā)射器的空間坐標(biāo)；其中，所述第一標(biāo)定組件和所述第二標(biāo)定組件分別設(shè)有絲線組；兩個(gè)絲線組供所述雙截面超聲探頭的所述兩個(gè)超聲波截面對(duì)應(yīng)切割；

所述水箱內(nèi)水的高度分別高于所述第一標(biāo)定組件的高度以及所述第二標(biāo)定組件的高度。

優(yōu)選的是，所述第一標(biāo)定組件和所述第二標(biāo)定組件還分別包括：底座以及玻璃板組件，所述玻璃板組件包括平行架設(shè)于所述底座同側(cè)的第一玻璃板與第二玻璃板；所述絲線組的絲線沿所述底座的垂直方向均勻纏繞于所述第一玻璃板和所述第二玻璃板之間呈N型。

優(yōu)選的是，所述第一玻璃板和所述第二玻璃板對(duì)應(yīng)位置分別設(shè)有棋型排列的若干個(gè)通孔；所述絲線組的絲線沿所述底座的垂直方向交替貫穿所述第一玻璃板和所述第二玻璃板上的所述通孔。

優(yōu)選的是，所述水箱頂部設(shè)有定位凹槽，四個(gè)所述定位凹槽均勻分布于所述水箱頂部的四角。

優(yōu)選的是，所述第一玻璃板和所述第二玻璃板的相對(duì)側(cè)兩邊分別包括架設(shè)于所述底座上的加強(qiáng)塊；所述絲線組的絲線均勻纏繞于所述第一玻璃板、所述第二玻璃板以及兩個(gè)所述加強(qiáng)塊之間形成的空間內(nèi)。

一種基于雙截面超聲探頭的標(biāo)定系統(tǒng)的標(biāo)定方法，包括以下步驟：

標(biāo)定數(shù)據(jù)的采集：測量四個(gè)所述定位凹槽作為標(biāo)記點(diǎn)分別相對(duì)于所述磁定位儀發(fā)射器的空間坐標(biāo)；采集所述兩個(gè)超聲波截面分別與N線切割形成具有多交點(diǎn)的超聲圖像以及對(duì)應(yīng)的所述磁定位儀接收器坐標(biāo)讀數(shù)；

標(biāo)定數(shù)據(jù)的預(yù)處理：根據(jù)四個(gè)所述標(biāo)記點(diǎn)的空間坐標(biāo)，計(jì)算所述超聲圖像中各個(gè)交點(diǎn)在所述磁定位儀發(fā)射器坐標(biāo)系下的交點(diǎn)坐標(biāo)；

采用基于最小二乘法的迭代優(yōu)化方法，計(jì)算標(biāo)定數(shù)據(jù)的變換矩陣：定義所述磁定位儀發(fā)射器坐標(biāo)系為W、所述磁定位儀接收器坐標(biāo)系為S、所述超聲圖像的坐標(biāo)系為U，則所述超聲圖像的點(diǎn)矩陣為u、所述磁定位儀接收器的坐標(biāo)系到所述磁定位儀發(fā)射器的坐標(biāo)系之間的變換為第一變換矩陣T_ws、所述超聲圖像的坐標(biāo)系到所述磁定位儀接收器的坐標(biāo)系之間的變換為第二變換矩陣T_su，根據(jù)所述點(diǎn)矩陣u、所述第一變換矩陣T_ws以及所述第二變換矩陣T_su，計(jì)算所述超聲圖像上的點(diǎn)到所述磁定位儀發(fā)射器坐標(biāo)系之間的第三變換矩陣w，則

其中，所述第二變換矩陣T_su采用基于最小二乘法的迭代優(yōu)化求解。

優(yōu)選的是，計(jì)算所述超聲圖像中各個(gè)交點(diǎn)在W坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，采用各個(gè)交點(diǎn)與N線之間的線性約束關(guān)系，包括以下步驟：

人工標(biāo)記出各個(gè)交點(diǎn)位置在U坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，設(shè)待求交點(diǎn)為V₈、與交點(diǎn)V₈相鄰的兩個(gè)標(biāo)記點(diǎn)為V₇和V₉、與交點(diǎn)V₈在N線前后相鄰的四個(gè)相鄰?fù)c(diǎn)為V₁、V₂、V₃以及V₄、與四個(gè)相鄰?fù)c(diǎn)向外延伸形成兩個(gè)三角形的三角形頂點(diǎn)V₅和V₆；

根據(jù)向外延伸形成的兩個(gè)三角形相似，求V₅和V₆：

根據(jù)V₅、V₆、V₇與V₈的線段長度V₇與V₉的線段長度計(jì)算V₈，則

優(yōu)選的是，所述基于最小二乘法的迭代優(yōu)化求解所述第二變換矩陣T_su，包括以下步驟：

根據(jù)使用最小二乘法求解初始變換矩陣T_su；

將所有U坐標(biāo)系點(diǎn)u變換到S坐標(biāo)系下為點(diǎn)s；

更新s數(shù)據(jù)點(diǎn)，得到一組新的點(diǎn)s'；

將s'變換到U坐標(biāo)系中得到新的一組點(diǎn)u'：

根據(jù)s'和u'，計(jì)算W坐標(biāo)系下更新的標(biāo)記點(diǎn)位置w'；

根據(jù)w'＝T_wsT_suu'，采用最小二乘法求解T_su；

判斷T_su是否滿足收斂閾值：符合，輸出T_su；不符合，返回至將所有U坐標(biāo)系點(diǎn)u變換到S坐標(biāo)系下為點(diǎn)s的步驟，繼續(xù)執(zhí)行。

優(yōu)選的是，更新s數(shù)據(jù)點(diǎn)，得到一組新的點(diǎn)s'，包括以下步驟：

對(duì)于每一個(gè)k序號(hào)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，對(duì)每一行數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合直線并得到該直線的單位方向向量對(duì)每一列數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合直線并得到該直線的單位方向向量并對(duì)所有所述行單位向量和所述列單位向量做平均，輸出平均行單位向量為平均列單位向量為

根據(jù)所述平均行單位向量和所述平均列單位向量，分別求相鄰兩點(diǎn)距離，則：

求相鄰行之間的距離和相鄰列之間的距離則，

從每一點(diǎn)s出發(fā)，根據(jù)所述行單位向量、所述列單位向量以及相鄰行列之間的距離計(jì)算其他位置的點(diǎn)坐標(biāo)，并對(duì)所有位置的點(diǎn)坐標(biāo)做平均，得到一組新的點(diǎn)s'。

本發(fā)明至少包括以下有益效果：

1)本發(fā)明提供的基于雙截面超聲探頭的標(biāo)定系統(tǒng)，通過第一標(biāo)定組件和第二標(biāo)定組件的兩個(gè)絲線組供兩個(gè)超聲波截面對(duì)應(yīng)切割，有利于更高效地完成雙截面探頭超聲標(biāo)定數(shù)據(jù)的采集以及超聲標(biāo)定變換矩陣的精確求解；

2)絲線組的絲線沿底座的垂直方向交替貫穿第一玻璃板和第二玻璃板上的通孔，以均勻纏繞于第一玻璃板和第二玻璃板之間呈N型，便于超聲圖像上交點(diǎn)的線性、量化計(jì)算；

3)水箱頂部設(shè)有定位凹槽，四個(gè)定位凹槽均勻分布于水箱頂部的四角；以配合磁定位儀探筆測量標(biāo)記點(diǎn)分別相對(duì)于磁定位儀發(fā)射器的空間坐標(biāo)；

4)第一玻璃板和第二玻璃板的相對(duì)側(cè)兩邊分別包括架設(shè)于底座上的加強(qiáng)塊；加強(qiáng)塊用于加固第一玻璃板與第二玻璃板在均勻纏繞絲線時(shí)的穩(wěn)定性，防止第一玻璃板或第二玻璃板變形；

5)本發(fā)明提供的基于雙截面超聲探頭的標(biāo)定系統(tǒng)的標(biāo)定方法，采用標(biāo)定仿體上的交點(diǎn)之間的線性約束關(guān)系和基于最小二乘法的迭代優(yōu)化來求解超聲圖像的坐標(biāo)系到磁定位儀接收器的坐標(biāo)系之間的變換矩陣，有利于降低超聲成像誤差引起的人工選點(diǎn)以及點(diǎn)坐標(biāo)的誤差，提高變換矩陣求解的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一個(gè)第一玻璃板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的標(biāo)定仿體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明所述的標(biāo)定仿體纏繞絲線組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明所述的基于雙截面超聲探頭的標(biāo)定系統(tǒng)的通信示意圖；

圖5為本發(fā)明所述的各個(gè)交點(diǎn)與N線之間的線性約束關(guān)系示意圖；

圖6為本發(fā)明所述的基于雙截面超聲探頭的標(biāo)定系統(tǒng)的標(biāo)定方法流程圖；

圖中：10-磁定位儀發(fā)射器；20-雙截面超聲探頭；30-磁定位儀接收器；40-標(biāo)定仿體；41-水箱；411-定位凹槽；42-第一標(biāo)定組件；43-第二標(biāo)定組件；44-絲線組；45-底座；46A-第一玻璃板；46B-第一玻璃板；47-通孔；48-加強(qiáng)塊；50-磁定位儀探筆。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。

應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個(gè)或多個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。

實(shí)施例1

如圖1至圖4所示，本發(fā)明提供一種基于雙截面超聲探頭的標(biāo)定系統(tǒng)，其包括：磁定位儀發(fā)射器10，其用于發(fā)射電磁定位信號(hào)；雙截面超聲探頭20，其具有兩個(gè)超聲波截面，雙截面超聲探頭20上固定有磁定位儀接收器30；磁定位儀接收器30接收的電磁定位信號(hào)以確定兩個(gè)超聲波截面的空間位置；標(biāo)定仿體40，其包括水箱41以及設(shè)于水箱41內(nèi)的第一標(biāo)定組件42和第二標(biāo)定組件42；以及，磁定位儀探筆50，其通信連接到磁定位儀發(fā)射器10，以測量標(biāo)定仿體40相對(duì)于磁定位儀發(fā)射器10的空間坐標(biāo)；其中，第一標(biāo)定組件42和第二標(biāo)定組件43分別設(shè)有絲線組44；兩個(gè)絲線組44供雙截面超聲探頭20的兩個(gè)超聲波截面對(duì)應(yīng)切割；水箱41內(nèi)水的高度分別高于第一標(biāo)定組件42的高度以及第二標(biāo)定組件43的高度。

上述實(shí)施方式中，磁定位儀發(fā)射器10固定位于標(biāo)定仿體40附近。水箱41里高度分別高于第一標(biāo)定組件42以及第二標(biāo)定組件43的水，作為耦合介質(zhì)，供雙截面超聲探頭20的兩個(gè)探頭發(fā)射的超聲波信號(hào)在水箱41內(nèi)傳輸。第一標(biāo)定組件42和第二標(biāo)定組件43的兩個(gè)絲線組44供兩個(gè)探頭分別發(fā)射的超聲波信號(hào)對(duì)應(yīng)切割，超聲波信號(hào)的探測面切割第一標(biāo)定組件42或第二標(biāo)定組件43的絲線組44，生成的超聲圖像上會(huì)出現(xiàn)探測面與絲線組44之間的所有交點(diǎn)，有利于更高效地完成雙截面探頭超聲標(biāo)定的數(shù)據(jù)采集以及超聲標(biāo)定變換矩陣的精確求解。

作為上述實(shí)施方式的優(yōu)選，如圖2和圖3所示，第一標(biāo)定組件42和第二標(biāo)定組件43還分別包括：底座45；以及包括平行架設(shè)于底座45同側(cè)的第一玻璃板46A與第二玻璃板46B的玻璃板組件；其中，絲線組44的絲線沿底座45的垂直方向均勻纏繞于第一玻璃板46A和第二玻璃板46B之間呈N型。該實(shí)施方式中，第一玻璃板46A與第二玻璃板46B分別固定安裝到底座45上，絲線組44的絲線沿底座45的垂直方向均勻纏繞于第一玻璃板46A和第二玻璃板46B之間呈N型，促使雙截面超聲探頭20的探測面與N型的絲線組44之間切割的超聲圖像具有多個(gè)交點(diǎn)。水箱41、第一玻璃板46A以及第二玻璃板46B的材質(zhì)均是有機(jī)玻璃，第一玻璃板46A和第二玻璃板46B的厚度由絲線組44的絲線多少來決定，以保證第一玻璃板46A和第二玻璃板46B相對(duì)于底座45的穩(wěn)固性，作為優(yōu)選，第一玻璃板46A和第二玻璃板46B的厚度為5mm。絲線組44的絲線優(yōu)選為尼龍線。更具體地，第一玻璃板46A和第二玻璃板46B對(duì)應(yīng)位置分別設(shè)有棋型排列的若干個(gè)通孔47，即第一玻璃板46A和第二玻璃板46B同一水平方向的兩個(gè)通孔47是同軸的。絲線組44的絲線沿底座45的垂直方向交替貫穿第一玻璃板46A和第二玻璃板46B上的通孔47。絲線組44的絲線的均勻纏繞以及通孔47的棋型排列，為后續(xù)各個(gè)交點(diǎn)與N線之間的線性約束關(guān)系提供計(jì)算依據(jù)。通孔47的孔徑、棋型排列的若干個(gè)通孔47在第一玻璃板46A和第二玻璃板46B的水平方向間距以及豎直方向間距，均由雙截面超聲探頭20上兩個(gè)探頭的成像范圍決定。例如，雙截面超聲探頭20的探頭成像范圍長6cm、寬6cm，可使通孔47排布在邊長5cm的正方形內(nèi)，則水平方向有11排穿線孔，垂直方向有21排穿線孔。絲線組44的N型纏繞，穿線時(shí)，首先將絲線一端打結(jié)，依次穿過第一玻璃板46A的一起始通孔、第二玻璃板46B上與之同軸的通孔后，經(jīng)過第二玻璃板46B豎直方向相鄰?fù)?7斜穿至第一玻璃板46A豎直方向與起始通孔間隔一個(gè)的通孔后返回，再依次穿過第一玻璃板46A豎直方向與起始通孔間隔兩個(gè)的通孔、第二玻璃板46B上與之同軸的通孔，如此往復(fù)直至穿過該層N線最后一個(gè)通孔，最后將線拉緊后打結(jié)固定。

作為上述實(shí)施方式的優(yōu)選，水箱41頂部設(shè)有定位凹槽411，定位凹槽411作為標(biāo)記點(diǎn)，磁定位儀探筆50可配合測量標(biāo)記點(diǎn)分別相對(duì)于磁定位儀發(fā)射器10的空間坐標(biāo)。作為優(yōu)選，定位凹槽411設(shè)有四個(gè)，四個(gè)定位凹槽411均勻分布于水箱41頂部的四角，用于多次測量提高準(zhǔn)確率。為了進(jìn)一步提高測量準(zhǔn)確率，每個(gè)定位凹槽411測量多次，優(yōu)選為10次。

作為上述實(shí)施方式的優(yōu)選，如圖1至圖3所示，第一玻璃板46A和第二玻璃板46B的相對(duì)側(cè)兩邊分別包括架設(shè)于底座45上的加強(qiáng)塊48；絲線組44的絲線均勻纏繞于第一玻璃板42、第二玻璃板43以及兩個(gè)加強(qiáng)塊48之間形成的空間內(nèi)。加強(qiáng)塊48用于加固第一玻璃板42與第二玻璃板43在均勻纏繞絲線時(shí)的穩(wěn)定性，防止第一玻璃板42或第二玻璃板4變形。

實(shí)施例2

在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例提供一種基于雙截面超聲探頭的標(biāo)定系統(tǒng)的標(biāo)定方法，如圖6所示，包括以下步驟：

S10，標(biāo)定數(shù)據(jù)的采集。測量四個(gè)定位凹槽作為標(biāo)記點(diǎn)分別相對(duì)于磁定位儀發(fā)射器10的空間坐標(biāo)，每個(gè)定位凹槽測量10次。確定兩個(gè)超聲波截面的橫斷面圖像和矢狀面圖像的圖像坐標(biāo)原點(diǎn)；采集兩個(gè)超聲波截面分別與N線切割形成具有多交點(diǎn)的超聲圖像以及對(duì)應(yīng)的磁定位儀接收器30坐標(biāo)讀數(shù)。超聲圖像中的多個(gè)交點(diǎn)，圖5中給出了三個(gè)交點(diǎn)如V7、V8以及V9的示例。

S20，標(biāo)定數(shù)據(jù)的預(yù)處理。對(duì)于每個(gè)定位凹槽411作為定位點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均得到該定位點(diǎn)的最終坐標(biāo)；根據(jù)四個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的空間坐標(biāo)，計(jì)算超聲圖像中各個(gè)交點(diǎn)在磁定位儀發(fā)射器10坐標(biāo)系下的交點(diǎn)坐標(biāo)。

S30，采用基于最小二乘法的迭代優(yōu)化方法，計(jì)算標(biāo)定數(shù)據(jù)的變換矩陣。定義磁定位儀發(fā)射器坐標(biāo)系為W、磁定位儀接收器坐標(biāo)系為S、超聲圖像的坐標(biāo)系為U，則超聲圖像的點(diǎn)矩陣為u、磁定位儀接收器的坐標(biāo)系到磁定位儀發(fā)射器的坐標(biāo)系之間的變換為第一變換矩陣T_ws、超聲圖像的坐標(biāo)系到磁定位儀接收器的坐標(biāo)系之間的變換為第二變換矩陣T_su，根據(jù)點(diǎn)矩陣u、第一變換矩陣T_ws以及第二變換矩陣T_su，計(jì)算超聲圖像上的點(diǎn)到磁定位儀發(fā)射器坐標(biāo)系之間的第三變換矩陣w，則其中，第二變換矩陣T_su采用基于最小二乘法的迭代優(yōu)化求解。

上述實(shí)施方式中，計(jì)算超聲圖像中各個(gè)交點(diǎn)在W坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，采用各個(gè)交點(diǎn)與N線之間的線性約束關(guān)系，如圖5所示，M表示雙截面超聲探頭20的兩個(gè)探頭中的一個(gè)發(fā)出超聲波信號(hào)的探測面，計(jì)算包括以下步驟：

S21，人工標(biāo)記出各個(gè)交點(diǎn)位置在U坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，設(shè)待求交點(diǎn)為V₈、與交點(diǎn)V₈相鄰的兩個(gè)標(biāo)記點(diǎn)為V₇和V₉、與交點(diǎn)V₈在N線前后相鄰的四個(gè)相鄰?fù)c(diǎn)為V₁、V₂、V₃以及V₄、與四個(gè)相鄰?fù)c(diǎn)向外延伸形成兩個(gè)三角形的三角形頂點(diǎn)V₅和V₆；

S22，根據(jù)向外延伸形成的兩個(gè)三角形相似，求V₅和V₆：

S23，根據(jù)V₅、V₆、V₇與V₈的線段長度V₇與V₉的線段長度計(jì)算V₈，則

具體地，基于最小二乘法的迭代優(yōu)化求解第二變換矩陣T_su，包括以下步驟：

S31，根據(jù)使用最小二乘法求解初始變換矩陣T_su；

S32，將所有U坐標(biāo)系點(diǎn)u變換到S坐標(biāo)系下為點(diǎn)s；

S33，更新s數(shù)據(jù)點(diǎn)，得到一組新的點(diǎn)s'；

S34，將s'變換到U坐標(biāo)系中得到新的一組點(diǎn)u'：

S35，根據(jù)s'和u'，計(jì)算W坐標(biāo)系下更新的標(biāo)記點(diǎn)位置w'；

S36，根據(jù)w'＝T_wsT_suu'，采用最小二乘法求解T_su；

S37，判斷T_su是否滿足收斂閾值：符合，輸出T_su；不符合，返回至步驟S32，將所有U坐標(biāo)系點(diǎn)u變換到S坐標(biāo)系下為點(diǎn)s，繼續(xù)執(zhí)行。

優(yōu)選的，步驟S31中，更新s數(shù)據(jù)點(diǎn)，得到一組新的點(diǎn)s'，包括以下步驟：

對(duì)于每一個(gè)k序號(hào)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，對(duì)每一行數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合直線并得到該直線的單位方向向量對(duì)每一列數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合直線并得到該直線的單位方向向量并對(duì)所有行單位向量和列單位向量做平均，輸出平均行單位向量為平均列單位向量為

根據(jù)平均行單位向量和平均列單位向量，分別求相鄰兩點(diǎn)距離，則：

求相鄰行之間的距離和相鄰列之間的距離則，

從每一點(diǎn)s出發(fā)，根據(jù)行單位向量、列單位向量以及相鄰行列之間的距離計(jì)算其他位置的點(diǎn)坐標(biāo)，并對(duì)所有位置的點(diǎn)坐標(biāo)做平均，得到一組新的點(diǎn)s'。

上述實(shí)施方式中，采用標(biāo)定仿體40上的交點(diǎn)之間的線性約束關(guān)系和基于最小二乘法的迭代優(yōu)化來求解超聲圖像的坐標(biāo)系到磁定位儀接收器30的坐標(biāo)系之間的變換矩陣，有利于降低超聲成像誤差引起的人工選點(diǎn)以及點(diǎn)坐標(biāo)的誤差，提高變換矩陣求解的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用。它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域。對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改。因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。