[發明專利]一種膠囊內鏡定位系統

有效

• 申請號: 201810210665.3
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108354578B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 袁建;白家蓮;梁東
• 申請（專利權）人: 重慶金山醫療器械有限公司
• 主分類號: A61B1/04
• 分類號: A61B1/04;A61B1/045;A61B1/273;A61B1/06;A61B1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種膠囊內鏡定位系統，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于：獲取膠囊內鏡采集的消化道圖片、該消化道圖片的圖片亮度及采集該消化道圖片時所述膠囊內鏡中實現圖片采集的鏡頭的鏡頭參數；

定位模塊，用于：將所述消化道圖片輸入至預先訓練的深度網絡模型中，得到所述深度網絡模型輸出的與所述消化道圖片對應的消化道位置；并基于預先確定的對應關系確定出與所述圖片亮度及所述鏡頭參數對應的采集所述消化道圖片時所述鏡頭距離消化道黏膜之間的距離；其中，所述鏡頭參數包括鏡頭的增益及曝光時間，預先確定對應關系包括：模擬體內環境，在所述膠囊內鏡的鏡頭有效拍攝距離內，定步長改變所述體內環境內的被攝物與所述膠囊內鏡之間的距離，并在所述被攝物與所述膠囊內鏡距離一定的情況下，調整所述膠囊內鏡的鏡頭的增益和曝光時間及計算所述膠囊內鏡采集到的圖片亮度，得到不同成像距離與所述增益、曝光時間和圖片亮度之間的對應關系，所述成像距離為所述膠囊內鏡的鏡頭與所述被攝物之間的距離；

輸出模塊，用于：將所述膠囊內鏡采集所述消化道圖片時的位姿信息輸出，該位姿信息包括所述消化道圖片對應消化道位置及所述鏡頭距離消化道黏膜之間的距離；

所述輸出模塊包括：

顯示單元，用于：將預先繪制的模擬膠囊內鏡的位姿設置成、與所述膠囊內鏡采集所述消化道圖片時的位姿信息對應的位姿，并對該模擬膠囊內鏡進行顯示；其中，所述顯示單元包括觸控屏，且工作人員可以通過所述觸控屏實現對所述模擬膠囊內鏡的大小及角度的控制；

所述系統還包括：

模型訓練模塊，用于：獲取訓練集和測試集，所述訓練集及所述測試集中包含消化道圖片及表示每個所述消化道圖片對應消化道位置的標記；選取基于深度學習框架的深度網絡模型作為當前深度網絡模型，利用所述訓練集對深度網絡模型進行訓練，利用所述測試集測試訓練后的深度網絡模型得到深度網絡模型的識別精度數據，判斷該識別精度數據是否符合預設精度要求，若是，則確定訓練后的深度網絡模型為完成訓練的深度網絡模型，若否，則確定對訓練后的深度網絡模型進行調整后得到的深度網絡模型為深度網絡模型，返回執行所述利用所述訓練集對深度網絡模型進行訓練的步驟；

所述模型訓練模塊包括：

第一訓練單元，用于：將所述訓練集中包含的消化道圖片組合成多個子訓練集，其中每個子訓練集包含的消化道圖片不完全相同；利用所述多個子訓練集分別訓練深度網絡模型得到對應的多個深度網絡模型，并利用所述測試集分別對該多個深度網絡模型進行測試得到對應深度網絡模型的識別精度數據，選取對應識別精度數據表明識別精度最高的深度網絡模型為利用所述訓練集對深度網絡模型進行訓練后的深度網絡模型；

所述系統還包括：

判別模塊，用于：將所述膠囊內鏡采集所述消化道圖片時的位姿信息輸出之前，判斷所述消化道位置是否為未知類，如果是，則將距離時刻最近一次輸出的位姿信息進行輸出，如果否，則指示所述輸出模塊執行所述將所述膠囊內鏡采集所述消化道圖片時的位姿信息輸出的步驟。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，還包括：

姿態計算模塊，用于：檢測所述膠囊內鏡采集所述消化道圖片時的加速度；判斷所述膠囊內鏡所處消化道位置的外部預設磁場是否滿足預設條件，如果是，則檢測所述膠囊內鏡所處消化道位置的磁感應強度，并將該磁感應強度和所述加速度同時代入預設公式中計算所述膠囊內鏡的姿態角；如果否，則檢測所述膠囊內鏡繞自身預設三軸轉動的角速度，并將各所述角速度分別進行積分計算所述膠囊內鏡的姿態角；將所述膠囊內鏡的姿態角加入至所述位姿信息中。