医学超声成像具有使用方便、价格低廉、无电离辐射等优点,在临床中得到广泛应用。传统的二维超声成像只能显示人体组织的某个横截面信息,医生需凭经验想象组织的三维结构,不利于保持诊断结果的客观性和准确性。三维超声成像可以很好地解决这个问题,可以直观显示整个组织的三维空间结构、提取任意切片、测量病灶的体积,使诊断结果更加准确。医院超声科的医生长时间手持超声探头为很多病人作检查,长期重复操作,腕部反复用力,容易导致医生患肌肉骨骼疾病。为了减轻医生的工作负担以及提高超声诊断的效率,越来越多的机器人辅助超声扫描系统已经被开发出来了,这些系统能够更方便更精确地实现三维超声成像,然而这些系统也具有一定的局限性,存在改进的空间。本文提出了一种三维超声自动扫描与成像系统。系统主要包含以下设备:医学超声诊断平台Sonix RP、超声探头、工控机、摄像装置Kinect、三维运动台、压力传感器、数据采集卡。空间校准和时间校准完成后,Kinect采集组织表面的深度数据和彩色数据,根据该数据绘制组织表面的三维轮廓,划分扫描范围并规划扫描路径。根据扫描路径,三维运动台控制超声探头扫描组织。扫描过程中,保存二维超声图像及位置信息。扫描结束后,用贝塞尔插值算法进行三维重建,实现三维可视化及图像分析功能。为了验证系统的可行性和准确性,进行了多次定量实验和定性实验。在定量实验中,为了验证系统的成像精度,多次扫描分辨率体模并测量体模内部的目标物,计算平均值和标准差,并与真实值比较,误差低于0.8%,表明系统的成像精度高。在定性实验中,分别扫描乳腺体模、甲状腺体模、腰椎体模、胎儿体模、人体前臂,进行三维重建并提取正交切片。实验结果表明,本文提出的系统能够实现三维超声自动扫描与成像,具有一定的实用价值。