[發明專利]一種檢測移動磁源位姿的方法

有效

• 申請號: 201810620196.2
• 申請日: 2018-06-15
• 公開（公告）號: CN108827133B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 李敬;周基陽;黃強;周龍;吳磊;徐磊
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01B7/00
• 分類號: G01B7/00;G01R33/02;A61B1/04
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;付雷杰

本發明提供了一種檢測移動磁源位姿的方法，采用的設備包括驅動磁體、磁傳感器以及控制器。預先存儲驅動磁體相對于磁傳感器不同位姿下的磁場強度作為噪聲磁場；該驅動磁體驅動待測移動磁源運動至某一位姿，控制器根據驅動磁體當前位姿與預先存儲的驅動磁體位姿關系確定當前噪聲磁場的磁場強度；利用磁傳感器測量待測移動磁源在當前位姿下的總磁場強度，所述總磁場強度與當前噪聲磁場的磁場強度作差獲得移動磁源的磁場強度，根據所述移動磁源的磁場強度計算得到當前移動磁源的位姿。本發明能夠獲得移動磁源高精度的磁場信號，從而提高位姿檢測精度。

技術領域

本發明涉及磁場強度技術領域，具體涉及一種檢測移動磁源位姿的方法。

背景技術

傳統的結腸鏡檢查使用結腸鏡進行操作，醫生使用外力控制結腸鏡進入結腸，在腸道內轉彎時容易碰到上壁，增加病人的痛苦。因此膠囊內窺鏡技術隨之發展起來，目前應用的膠囊內窺鏡的膠囊內部有小磁體，使用外部磁體來引導膠囊。

外部磁體引導內窺鏡膠囊具有明顯優點，包括運動范圍大，檢測覆蓋率更高，而且可以完成指定位置處的檢測與治療。

在檢測過程中，需要定位膠囊的位置和姿態，其位姿檢測主要通過外部傳感器檢測膠囊內嵌的磁源，從而確定膠囊位姿。

在檢測位置和姿態時，外部驅動磁場作為噪聲存在，需要去除，只保留膠囊內部磁源的相應磁場值。然而，磁傳感器獲得的磁場信號包括較大比重的驅動磁場信號和有效磁源信號，如果不能精確地去除背景磁場，移動磁源的檢測結果必然會有很大誤差。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種檢測移動磁源位姿的方法，能夠獲得移動磁源高精度的磁場信號，從而提高位姿檢測精度。

本發明的具體實施方式如下：

一種檢測移動磁源位姿的方法，采用的設備包括驅動磁體、磁傳感器以及控制器；所述磁傳感器分布在位置已知的二維或三維空間點處；

檢測方法為：預先存儲驅動磁體相對于磁傳感器不同位姿下的磁場強度作為噪聲磁場；所述驅動磁體驅動待測移動磁源運動至某一位姿，控制器根據驅動磁體當前位姿與預先存儲的驅動磁體位姿關系確定當前噪聲磁場的磁場強度；利用磁傳感器測量待測移動磁源在當前位姿下的總磁場強度，所述總磁場強度與當前噪聲磁場的磁場強度作差獲得移動磁源的磁場強度，根據所述移動磁源的磁場強度計算得到當前移動磁源的位姿。

進一步地，所述確定當前噪聲磁場的磁場強度的具體方法為：

若驅動磁體當前位姿預先存儲過，則采用驅動磁體當前位姿下存儲的磁場強度作為當前噪聲磁場的磁場強度；

在驅動磁體當前位姿沒有預先存儲過的條件下，如果相鄰兩個預先存儲位姿的磁場強度之差在傳感器x,y,z方向上都小于指定閾值，則利用所述預先存儲位姿的磁場強度進行插值運算，采用插值后的計算值作為當前噪聲磁場的磁場強度；如果相鄰兩個預先存儲位姿的磁場強度之差在傳感器x,y,z方向上不能都小于指定閾值，則將驅動磁體移動至指定的預先存儲位姿，此時待測移動磁源不動，采用所述指定的預先存儲位姿下的磁場強度作為當前噪聲磁場的磁場強度。

進一步地，所述磁傳感器按照二維或三維陣列排布。

有益效果：

1、本發明通過預先存儲噪聲磁場的強度，然后在檢測過程中去除相應的噪聲磁場，能夠消除驅動磁場等背景磁場的影響，獲得移動磁源高精度的磁場信號，從而提高位姿檢測精度。

2、本發明磁傳感器按照二維或三維陣列排布，磁傳感器排布方式規律，便于解析計算，提高效率。

附圖說明

圖1是本發明的方法流程圖；

圖2是膠囊及磁傳感器陣列示意圖；