[發明專利]膠囊內窺鏡的姿態定位方法及膠囊內窺鏡系統

有效

• 申請號: 202010166284.7
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111035349B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 段曉東;王青青
• 申請（專利權）人: 上海安翰醫療技術有限公司
• 主分類號: A61B1/00
• 分類號: A61B1/00;A61B1/04;A61B1/045
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;張靖琳

1.一種膠囊內窺鏡的姿態定位方法，其特征在于，包括：

在膠囊內窺鏡外部提供外部磁場；

在所述膠囊內窺鏡內部提供內部磁場；

根據所述外部磁場和所述內部磁場獲得磁場數據；

獲得所述膠囊內窺鏡的加速度數據；以及

當所述外部磁場的極化方向處于水平狀態時，根據所述加速度數據獲得所述膠囊內窺鏡的姿態信息，

當所述外部磁場的極化方向處于非水平狀態時，根據所述加速度數據和所述磁場數據獲得所述膠囊內窺鏡的姿態信息。

2.根據權利要求1所述的姿態定位方法，其特征在于，采用外部磁體提供所述外部磁場，所述姿態定位方法還包括：

根據所述外部磁體的位置坐標和傾斜角獲得所述外部磁體的極化方向。

3.根據權利要求2所述的姿態定位方法，其特征在于，當所述外部磁場的極化方向為水平狀態時，獲得所述膠囊內窺鏡的姿態信息的方法包括：

根據所述外部磁體的極化水平分量的朝向獲得所述膠囊內窺鏡的水平朝向；

根據所述加速度數據獲得所述膠囊內窺鏡相對于參考地的傾角。

4.根據權利要求2所述的姿態定位方法，其特征在于，當所述外部磁場的極化方向為非水平狀態時，獲得所述姿態信息的方法包括：

根據所述加速度數據獲得所述膠囊內窺鏡相對于參考地的傾角；

根據所述磁場數據獲得所述外部磁體與所述膠囊內窺鏡之間的距離和方向向量夾角；

根據所述距離獲得所述外部磁體在大地坐標系下的磁場方向；

根據所述傾角、所述方向向量夾角、所述磁場方向獲得所述膠囊內窺鏡的姿態信息。

5.根據權利要求4所述的姿態定位方法，其特征在于，當所述膠囊內窺鏡的重力線與所述外部磁體的重力線重合時，采用第一公式計算所述外部磁體在大地坐標系下的磁場方向，

當所述膠囊內窺鏡的重力線與所述外部磁體的重力線不重合時，采用第二公式計算所述外部磁體在大地坐標系下的磁場方向，

所述第一公式包括：

所述第二公式包括：

其中，表示所述外部磁體在大地坐標系下的磁場方向，表示所述外部磁體的傾斜角度，表示所述外部磁體的極化方向與x軸的夾角，分別表示所述外部磁體在磁場傳感器位置產生的磁場在x軸、y軸和z軸的分量。

6.根據權利要求4所述的姿態定位方法，其特征在于，獲得所述外部磁體與所述膠囊內窺鏡之間的距離和方向向量夾角的方法包括：

獲得表征所述內部磁場的第一子磁場數據；

獲得表征所述內部磁場和所述外部磁場的第二子磁場數據；

根據所述第一子磁場數據和所述第二子磁場數據獲得表征所述外部磁場的第三子磁場數據；

根據所述第三子磁場數據獲得所述外部磁體與所述膠囊內窺鏡之間的距離；以及

根據所述第二子磁場數據和所述第三子磁場數據獲得所述外部磁體與所述膠囊內窺鏡之間的方向向量夾角。

7.根據權利要求1所述的姿態定位方法，其特征在于，

根據所述外部磁場和所述內部磁場獲得磁場數據的方法包括：

根據所述內部磁場和所述外部磁場獲得磁場感應值；

根據所述磁場感應值獲得所述磁場數據，

獲得膠囊內窺鏡的加速度數據的方法包括：

獲得所述膠囊內窺鏡的加速度感應值；

根據所述加速度感應值獲得所述加速度數據。