用于超声设备的增强现实观测设备的制作方法

本发明专利涉及医疗器械的技术领域，具体而言，涉及用于超声设备的增强现实观测设备。

背景技术：

医学超声(也称为诊断超声或超声)是基于超声应用的诊断成像技术；它用于观察内部身体结构，如肌腱，肌肉，关节，血管和内脏；其目的往往是寻找疾病的来源或排除任何病理；使用超声波检查孕妇的做法称为产科超声，被广泛使用；在传统的超声领域，通过平面的显示器显示普通的二维图片或者是虚拟的三维图像，但本质上还是二维的呈现。

增强现实(augmentedreality，简称ar)，简单的说就是通过计算机图形图像技术和定位技术，将虚拟的信息应用到真实的世界，将真实的场景和虚拟的场景进行叠加处理，并且能被人眼所见，呈现出全新的人机交互模式。

现有技术中，缺少一种方便使用的用于超声设备的增强现实观测设备。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供用于超声设备的增强现实观测设备，旨在提供一种方便使用的用于超声设备的增强现实观测设备。

本发明是这样实现的，用于超声设备的增强现实观测设备，包括通信模块、用于显示的ar模块、用于超声检测用户的超声模块以及连接所述ar模块的佩戴装置，所述通信模块与所述超声模块电性连接，所述ar模块与所述通信模块信号连接；所述超声模块组合检测信息为实时超声模型，所述通信模块传递所述实时超声模型以及定位点信息到所述ar模块上，所述ar模块根据所述定位点信息显示所述实时超声模型与真实环境组合后的图像。

进一步地，所述佩戴装置包括两根固定腿以及固定架，两根所述固定腿分别与所述固定架的两端铰接布置；两根所述固定腿背离所述固定架的后端之间连接有弹性件，所述弹性件用于辅助所述佩戴装置固定在所述使用者的头上。

进一步地，两根所述固定腿的前端分别与所述固定架铰接，两根所述固定腿的后端分别朝向另一根所述固定腿弯曲布置。

进一步地，所述ar模块包括通信块、控制器、摄像头以及显示镜片，所述通信块与所述通信模块近程连接；所述摄像头、所述显示镜片、所述控制器与所述固定架固定连接，所述摄像头、所述显示镜片分别与所述控制器电性连接，所述摄像头拍摄且定位所述实时超声模型显示位置，所述显示镜片显示所述实时超声模型。

进一步地，所述ar模块包括加速度传感器、环境光传感器以及陀螺仪传感器，所述加速度传感器的参数发送到所述控制器，所述控制器从待机变启动状态或从启动变待机状态；所述环境光传感器的参数发送到所述控制器，所述控制器控制所述显示镜片的显示亮度；所述陀螺仪传感器的参数发送到所述控制器，所述控制器控制所述实时超声模型的显示角度。

进一步地，所述超声模块包括检测件以及计算件，所述检测件与所述计算件电性连接，所述检测件与所述用户接触检测且传递信号到所述计算件中，所述计算件将所述信号通过所述通信模块传递到所述通信块。

进一步地，所述检测件包括超声发生器、超声接收器以及传递线，所述超声发生器以及所述超声接收器固定连接，且所述超声接收器通过传递线有线连接到计算件。

进一步地，所述检测件包括超声发生器、超声接收器以及传递块，所述超声发生器以及所述超声接收器固定连接，且所述超声接收器通过传递块近程连接到计算件。

进一步地，所述计算件包括超声图处理模块以及实时超声模型存储模块，

超声图处理模块将所述检测信息处理成实时超声模型，

实时超声模型存储模块将所述实时超声模型发送至所述通信模块或上传至服务器。

进一步地，所述通信模块通过近程通信与所述通信块连接。

与现有技术相比，本发明提供的用于超声设备的增强现实观测设备，通过设置ar模块、超声模块以及佩戴装置，其中ar模块与佩戴装置连接，而超声模块与通信模块连接，超声模块进行超声检测后将检测信息组合为实时超声模型，而实时超声模型由通过通信模块传递给ar模块，其中还附带着超声模块确定器官或胎儿的定位点信息，这样，最后ar模块显示实时超声模型与真实环境组合后的图像，且根据定位点信息，可以让观测者直接看到用户体内的诊断状况，十分方便。

附图说明

图1是本发明提供的用于超声设备的增强现实观测设备的模块连接示意图；

图2是本发明提供的佩戴装置与ar模块的立体示意图；

图3是本发明提供的佩戴装置与ar模块的另一立体示意图；

图4是本发明提供的佩戴装置与ar模块的另一立体示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1-3所示，为本发明提供的较佳实施例。

本实施例提供的用于超声设备的增强现实观测设备，可用于观测目标者体内的胎儿状态，同时也可以观测目标者体内的所有部位与器官，替代传统的超声显示屏，成为更为清晰、更为方便的显示终端。

用于超声设备的增强现实观测设备，包括通信模块、ar模块12、超声模块以及佩戴装置11，ar模块12用于显示，超声模块用于超声检测用户，佩戴装置11连接ar模块12，通信模块与超声模块电性连接，ar模块12与通信模块信号连接；超声模块组合检测信息为实时超声模型，通信模块传递实时超声模型以及定位点信息到ar模块12上，ar模块12据定位点信息显示实时超声模型与真实环境组合后的图像。

通过设置ar模块12、超声模块以及佩戴装置11，其中ar模块12与佩戴装置11连接，而超声模块与通信模块连接，超声模块进行超声检测后将检测信息组合为实时超声模型，而实时超声模型由通过通信模块传递给ar模块12，其中还附带着超声模块确定器官或胎儿的定位点信息，这样，最后ar模块12显示实时超声模型与真实环境组合后的图像，且根据定位点信息，可以让观测者直接看到用户体内的诊断状况，十分方便

其中，佩戴装置11包括两根固定腿13以及固定架14，两根固定腿13分别与固定架14的两端铰接布置；两根固定腿13背离固定架14的后端之间连接有弹性件17，弹性件17用于辅助佩戴装置11固定在使用者的头上，佩戴装置11可以固定在使用者的头上，这样，ar模块12可以被固定在使用者的眼前，而且通过设置弹性件17，驱使ar模块12在显示时不会因为人的走动，或者其它动作导致震动。

此外，两根固定腿13的前端分别与固定架14铰接，两根固定腿13的后端分别朝向另一根固定腿13弯曲布置，这样可以让佩戴装置11进一步固定在使用者的头上，增强稳定性。

还有如图3所示的另一实施例：

佩戴装置11包括固定腿13以及固定架14，固定腿13与固定架14的铰接布置。

此外，固定腿13的前端与固定架14铰接，而固定腿13的后端水平往下弯曲，这样可以让佩戴装置11进一步固定在使用者的耳朵上，增强稳定性。

其中，如图4所示，固定腿13的后端连接有固定头带17，固定头带具有弹性，驱使佩戴装置11固定在使用者的头上。

还有另一种实施例，固定腿13的后端连接有阻停块，其中阻停块下表面上设有摩擦纹，其中摩擦纹用于防止佩戴装置11滑动。

还有，ar模块12包括通信块、控制器、摄像头16以及显示镜片15，通信块与通信模块近程连接；摄像头16、显示镜片15、控制器与固定架14固定连接，摄像头16、显示镜片15分别与控制器电性连接，摄像头16拍摄且定位实时超声模型显示位置，显示镜片15显示实时超声模型，其中显示镜片15包括透明镜片以及有机发光显示电路，其中有机发光显示电路透明，且位于透明镜片中。

具体地，透明镜片包括第一层以及第二层，其中有机发光显示电路位于第一层以及第二层之间，第一层以及第二层之间通过粘性剂连接。

佩戴装置11还包括盖片，盖片与固定架14活动连接，这样，固定盖片用于盖住显示镜片15，当显示镜片15被盖片盖住时，使用者的视野被限制，有机发光透明电路直接显示图像，而摄像头16继续进行拍摄，用于识别手势。

具体地，盖片的一端通过磁力与固定架连接在一起，盖片移动至包覆透明镜片。

此外，还有另一种关于盖片的实施例，盖片的一端与固定架铰接，盖片移动至包覆透明镜片。

具体地，摄像头16与固定架14固定连接，而显示镜片15也与固定架14固定连接布置，这样，进一步固定显示镜片15。

其中ar模块12包括加速度传感器、环境光传感器以及陀螺仪传感器，加速度传感器的参数发送到控制器，控制器从待机变启动状态或从启动变待机状态；环境光传感器的参数发送到控制器，控制器控制显示镜片15的显示亮度；陀螺仪传感器的参数发送到控制器，控制器控制实时超声模型的显示角度。

还有，ar模块12上还设有光传感电路，其中光传感电路用于感知瞳孔角度，从而定位视角焦点，这样，光传感电路将瞳孔焦点位置传递到控制器，而后控制器控制有机发光显示电路对应显示模糊或清洗的图像。

其中超声模块包括检测件以及计算件，检测件与计算件电性连接，检测件与用户接触检测且传递信号到计算件中，计算件将信号通过通信模块传递到通信块。

还有，检测件包括超声发生器、超声接收器以及传递线，超声发生器以及超声接收器固定连接，且超声接收器通过传递线有线连接到计算件。

还有另一实施例，检测件包括超声发生器、超声接收器以及传递块，超声发生器以及超声接收器固定连接，且超声接收器通过传递块近程连接到计算件，其中超声发生器制造超声波，而超声接收器接收超声，转化为检测信息，传递块传递检测信息到超声图处理模块。

还有，计算件包括超声图处理模块以及实时超声模型存储模块，超声图处理模块将检测信息处理成实时超声模型，实时超声模型存储模块将实时超声模型发送至通信模块或上传至服务器。

其中，通信模块通过近程通信与通信块连接。

其中控制器包括用户交互模块，摄像头16拍摄使用者的手势，用户交互模块将其转化为模型的旋转、放大、缩小的操作，当使用者在摄像头16前做出手势时，控制器识别手势，其中有以下步骤：

(1)、光传感器电路检测使用者的瞳孔焦点是否在镜片之前，当使用者的瞳孔焦点在镜片之前时，光传感电路驱使摄像头16开始拍摄；

(2)、控制器根据摄像头16的拍摄结果判断使用者是否朝向使用者的检测部位，且检测是否与定位点信息一一对应，当摄像头16定位到定位点信息时，控制器驱使显示镜片15显示实时超声模型；

(3)、使用者在摄像头16的拍摄范围内做出手势，计算且传递手的遮挡范围，这样，显示镜片15上的模型显示将手对应的遮挡范围隐藏，同时，控制器获取手势动作；

(4)、控制器根据手势动作的持续时间以及幅度，判断使用者是否在做旋转、放大、缩小的手势，当确定使用者在做旋转、放大、缩小的手势，控制器驱使显示镜片15上的模型进行旋转、放大、缩小。

其中，用户交互模块还负责计算且显示注释，这样，方便使用者了解器官或胎儿的近况。

此外，ar模块12还设有存储器，其中存储器用于暂时存储从超声模块发过来的实时超声模型，而后让控制器选择是全高清显示还是模糊显示，当控制器设定了节能模式，显示镜片15显示实时超声模型的清晰度会下降。

经过虚实混合处理模块处理后的数据，即得到的超声成像混合模型可以直接输出到显示模块进行显示，也可以输出到虚实混合数据存储模块进行保存；

此外，为了让实时超声模型与现实场景三维模型融合，需要进行坐标系的转换；把实时超声模型坐标系转换到使用者视觉能看到的现实场景坐标系中；

假定实时超声模型坐标系中对应的三维实时超声模型的所有的点的为p1(x,y,z),p2(x,y,z),p3(x,y,z),p4(x,y,z)……pn(x,y,z),

对应的在基于ar模块12的现实场景坐标系中的所有点为p1’(x,y,z),p2’(x,y,z),p3’(x,y,z),p4’(x,y,z)……pn’(x,y,z)，

需要求出一个变换矩阵m来实现坐标系变换，通过坐标系转换，从而得到器官或胎儿的相对位置。

而定位点信息则是通过超声模块，从而识别器官或胎儿位于人体的位置，结合定位点信息以及坐标系，最后得到器官或胎儿的三维模型的所在位置，通过摄像头16，最终在显示镜片15上显示对应的实时超声模型。

具体地，当人并没有看向用户时，显示镜片15不会显示对应的实时超声模型，但当摄像头16逐渐将用户拍摄，或使用者往用户方向上转动时，显示镜片15上逐渐显示实时超声模型。

可选地，其中超声模块可以是掌上超声设备，也可以是台式超声设备，此处不作限定。

其中，超声模块可以用于检测包括但不限于腹部器官、血管、皮肤、颈部器官、胎儿等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。