[發明專利]一種應用于膠囊內窺鏡中的高精度定位方法

有效

• 申請號: 202011092466.0
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112230185B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 段吉海;朱島;楊海燕;韋膠二;彭雙;徐江
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01S5/06
• 分類號: G01S5/06;A61B1/04;A61B1/045;A61B1/31;G06F17/12
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

1.一種應用于膠囊內窺鏡中的高精度定位方法，其特征是，包括步驟如下：

步驟1、根據已知的3個基站的位置坐標(x_s1,y_s1,z_s1)，(x_s2,y_s2,z_s2)和(x_s3,y_s3,z_s3)，由TOA射頻定位算法計算出2個相鄰狀態下無線膠囊內窺鏡的位置坐標(x_ideal,i,y_ideal,i,z_ideal,i)和(x_ideal,i+1,y_ideal,i+1,z_ideal,i+1)，并構建如下6個等式：

步驟2、利用無線膠囊內在2個相鄰狀態下的測量距離差和實際距離差，測量距離差為2個相鄰狀態下無線膠囊內窺鏡的位置坐標(x_ideal,i,y_ideal,i,z_ideal,i)和(x_ideal,i+1,y_ideal,i+1,z_ideal,i+1)之間的距離，實際距離差為2個相鄰狀態下不具有固定延時誤差的無線膠囊內窺鏡的位置坐標(x_i,y_i,z_i)和(x_i+1,y_i+1,z_i+1)之間的距離，構建如下等式：

(x_ideal,i+1-x_ideal,i)²+(y_ideal,i+1-y_ideal,i)²+(z_ideal,i+1-z_ieal,i)²＝(x_i+1-x_i)²+(y_i+1-y_i)²+(z_i+1-z_i)²

步驟3、聯立步驟1和步驟2的共7個等式，求解出2個相鄰狀態下不具有固定延時誤差的無線膠囊內窺鏡的位置坐標(x_i,y_i,z_i)和(x_i+1,y_i+1,z_i+1)；

式中，C_avg表示無線膠囊內窺鏡信號在人體中的傳播速度；t_p表示無線膠囊內窺鏡的延遲時間；RS_1,i表示第i個相鄰狀態下不具有固定延時誤差的無線膠囊內窺鏡到第1個基站的距離，RS_1,i+1表示第i+1個狀態下不具有固定延時誤差的無線膠囊內窺鏡到第1個基站的距離；RS_2,i表示第i個相鄰狀態下不具有固定延時誤差的無線膠囊內窺鏡到第2個基站的距離，RS_2,i+1表示第i+1個狀態下不具有固定延時誤差的無線膠囊內窺鏡到第2個基站的距離；RS_3,i表示第i個相鄰狀態下不具有固定延時誤差的無線膠囊內窺鏡到第3個基站的距離，RS_3,i+1表示第i+1個狀態下不具有固定延時誤差的無線膠囊內窺鏡到第3個基站的距離；(x_s1,y_s1,z_s1)表示第1個基站的位置坐標，(x_s2,y_s2,z_s2)表示第2個基站的位置坐標，(x_s3,y_s3,z_s3)表示第3個基站的位置坐標；(x_ideal,i,y_ideal,i,z_ideal,i)表示第i個相鄰狀態下無線膠囊內窺鏡的位置坐標，(x_ideal,i+1,y_ideal,i+1,z_ideal,i+1)表示第i+1個相鄰狀態下無線膠囊內窺鏡的位置坐標；(x_i,y_i,z_i)表示第i個相鄰狀態下不具有固定延時誤差的無線膠囊內窺鏡的位置坐標，(x_i+1,y_i+1,z_i+1)表示第i+1個相鄰狀態下不具有固定延時誤差的無線膠囊內窺鏡的位置坐標；i表示狀態數，i＝1,2,…。

2.根據權利要求1所述的一種應用于膠囊內窺鏡中的高精度定位方法，其特征是，步驟3在聯立求解步驟1和步驟2的共7個等式時，所求解出的無線膠囊內窺鏡的延遲時間t_p只取正值。