[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于磁陣列的膠囊內(nèi)窺鏡位置測(cè)定方法及裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010423904.0
• 申請(qǐng)日: 2020-05-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113679328A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 紫東信息科技（蘇州）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): A61B1/04
• 分類(lèi)號(hào): A61B1/04;A61B1/273;G01C21/16;G01R33/00;G01R33/10
• 代理公司: 北京三聚陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 唐巖

1.一種基于磁陣列的膠囊內(nèi)窺鏡位置測(cè)定方法，其特征在于，包括：

獲取磁傳感器陣列檢測(cè)到的外部磁場(chǎng)向量，所述外部磁場(chǎng)向量為用于牽引膠囊內(nèi)窺鏡移動(dòng)的外部空間磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)向量，所述外部空間磁場(chǎng)為在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)具有均勻分布的磁場(chǎng)，所述磁傳感器陣列包括多個(gè)均勻排列的磁傳感器，多個(gè)均勻排列的磁傳感器分布在同一平面；

獲取所述磁傳感器陣列中每個(gè)磁傳感器在預(yù)先建立的世界坐標(biāo)系中坐標(biāo)；

基于所述磁傳感器陣列中每個(gè)磁傳感器的坐標(biāo)和檢測(cè)到的外部磁場(chǎng)向量計(jì)算得到所述外部空間磁場(chǎng)的分布方向；

獲取所述膠囊內(nèi)窺鏡中加速度傳感器檢測(cè)到的加速度；

將所述外部磁場(chǎng)向量和所述加速度進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，得到所述膠囊內(nèi)窺鏡的初始姿態(tài)角；

利用所述分布方向?qū)λ龀跏甲藨B(tài)角進(jìn)行校正，得到矯正后的所述膠囊內(nèi)窺鏡的姿態(tài)角。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述磁傳感器陣列中每個(gè)磁傳感器的坐標(biāo)和檢測(cè)到的外部磁場(chǎng)向量計(jì)算得到所述外部空間磁場(chǎng)的分布方向，包括：

基于所述每個(gè)磁傳感器的坐標(biāo)計(jì)算得到所述磁傳感器陣列所在平面在所述世界坐標(biāo)系中的姿態(tài)角；

獲取每個(gè)磁傳感器檢測(cè)到的外部磁場(chǎng)向量的磁場(chǎng)方向；

基于所述磁傳感器陣列所在平面在所述世界坐標(biāo)系中的姿態(tài)角和所述磁場(chǎng)方向計(jì)算得到所述分布方向。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述每個(gè)磁傳感器的坐標(biāo)計(jì)算得到所述磁傳感器陣列所在平面在所述世界坐標(biāo)系中的姿態(tài)角，包括：

基于所述磁傳感器的坐標(biāo)計(jì)算所述磁傳感器陣列所在平面與所述世界坐標(biāo)系中任意兩條軸線(xiàn)所在面的夾角，得到所述磁傳感器陣列所在平面在所述世界坐標(biāo)系中的姿態(tài)角。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述磁傳感器陣列所在平面在所述世界坐標(biāo)系中的姿態(tài)角和所述磁場(chǎng)方向計(jì)算得到所述分布方向，包括：

計(jì)算所述磁傳感器陣列所在平面在所述世界坐標(biāo)系中的姿態(tài)角與每個(gè)磁傳感器檢測(cè)到的外部磁場(chǎng)向量的磁場(chǎng)方向的相對(duì)方向，得到多個(gè)相對(duì)方向數(shù)據(jù)；

對(duì)所述相對(duì)方向數(shù)據(jù)進(jìn)行求平均，得到的所述分布方向。

5.一種基于磁陣列的膠囊內(nèi)窺鏡位置測(cè)定裝置，其特征在于，包括：

第一獲取模塊，用于獲取磁傳感器陣列檢測(cè)到的外部磁場(chǎng)向量，所述外部磁場(chǎng)向量為用于牽引膠囊內(nèi)窺鏡移動(dòng)的外部空間磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)向量，所述外部空間磁場(chǎng)為在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)具有均勻分布的磁場(chǎng)，所述磁傳感器陣列包括多個(gè)均勻排列的磁傳感器，多個(gè)均勻排列的磁傳感器分布在同一平面；

第二獲取模塊，用于獲取所述磁傳感器陣列中每個(gè)磁傳感器在預(yù)先建立的世界坐標(biāo)系中坐標(biāo)；

計(jì)算模塊，用于基于所述磁傳感器陣列中每個(gè)磁傳感器的坐標(biāo)和檢測(cè)到的外部磁場(chǎng)向量計(jì)算得到所述外部空間磁場(chǎng)的分布方向；

第三獲取模塊，用于獲取所述膠囊內(nèi)窺鏡中加速度傳感器檢測(cè)到的加速度；

融合模塊，用于將所述外部磁場(chǎng)向量和所述加速度進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，得到所述膠囊內(nèi)窺鏡的初始姿態(tài)角；

校正模塊，用于利用所述分布方向?qū)λ龀跏甲藨B(tài)角進(jìn)行校正，得到矯正后的所述膠囊內(nèi)窺鏡的姿態(tài)角。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述計(jì)算模塊包括：

第一計(jì)算單元，用于基于所述每個(gè)磁傳感器的坐標(biāo)計(jì)算得到所述磁傳感器陣列所在平面在所述世界坐標(biāo)系中的姿態(tài)角；

獲取單元，用于獲取每個(gè)磁傳感器檢測(cè)到的外部磁場(chǎng)向量的磁場(chǎng)方向；

第二計(jì)算單元，用于基于所述磁傳感器陣列所在平面在所述世界坐標(biāo)系中的姿態(tài)角和所述磁場(chǎng)方向計(jì)算得到所述分布方向。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一計(jì)算單元包括：

第一計(jì)算子單元，用于基于所述磁傳感器的坐標(biāo)計(jì)算所述磁傳感器陣列所在平面與所述世界坐標(biāo)系中任意兩條軸線(xiàn)所在面的夾角，得到所述磁傳感器陣列所在平面在所述世界坐標(biāo)系中的姿態(tài)角。