[發(fā)明專利]一種測量介入器械前端彎曲變形彈性模量的裝置與方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011127401.5 | 申請(qǐng)日： | 2020-10-20 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112033822A | 公開（公告）日： | 2020-12-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 孟偲;李陽剛 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 北京航空航天大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | G01N3/20 | 分類號(hào)： | G01N3/20;G01B11/255 |
| 代理公司： | 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465 | 代理人： | 符繼超 |
| 地址： | 100191*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 測量 介入 器械 前端 彎曲 變形 彈性模量 裝置 方法 | ||
1.一種測量介入器械前端彎曲變形彈性模量的裝置，其特征在于，包括：實(shí)驗(yàn)臺(tái)、力傳感器、介入器械、攝像機(jī)和上位機(jī)，所述攝像機(jī)位于所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)上方，所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)置有通道槽，所述介入器械位于所述通道槽內(nèi)，且與所述力傳感器接觸，所述力傳感器固定在所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，所述力傳感器和所述攝像機(jī)均與所述上位機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量介入器械前端彎曲變形彈性模量的裝置，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)置有內(nèi)凹平面，所述通道槽位于所述內(nèi)凹平面的中部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種測量介入器械前端彎曲變形彈性模量的裝置，其特征在于，還包括透明玻璃壓板，所述玻璃壓板設(shè)置在所述內(nèi)凹平面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種測量介入器械前端彎曲變形彈性模量的裝置，其特征在于，所述通道槽包括穿入通道槽和測量通道槽，所述穿入通道槽和所述測量通道槽連通，且所述測量通道槽的寬度大于所述穿入通道槽的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任意一項(xiàng)所述的一種測量介入器械前端彎曲變形彈性模量的裝置，其特征在于，所述介入器械包括導(dǎo)絲或?qū)Ч堋?/p>
6.一種測量介入器械前端彎曲變形彈性模量的方法，其特征在于，包括：
步驟1：標(biāo)定攝像機(jī)成像平面與實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)面的單應(yīng)矩陣H；
步驟2：將待標(biāo)定彈性模量的介入器械穿入通道槽，且所述介入器械前端與力傳感器接觸，作為初始狀態(tài)t0，并利用所述攝像機(jī)采集t0時(shí)刻的介入器械圖像I0；
步驟3：繼續(xù)推送所述介入器械，同時(shí)利用所述攝像機(jī)采集所述介入器械前端變形圖像和利用所述力傳感器采集所述介入器械前端所受力，得到拍攝序列時(shí)刻tj對(duì)應(yīng)采集的圖像序列Ij以及力信息序列Fj，j＝1,…,N；
步驟4：上位機(jī)基于所述圖像序列Ij和所述單應(yīng)矩陣H擬合所述介入器械前端的平面曲線，得到彎曲曲率半徑為rj；
步驟5：基于所述彎曲曲率半徑為rj和力信息序列Fj得到彈性模量E：
式中，Δrj＝|rj-r0|，表示tj時(shí)刻的彎曲變形量，其中，r0表示未受力情況下的曲率半徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種測量介入器械前端彎曲變形彈性模量的方法，其特征在于，所述步驟1具體為：在內(nèi)凹平面上放置一棋盤格，通過所述棋盤格上X角點(diǎn)的坐標(biāo)與所述攝像機(jī)拍攝的所述X角點(diǎn)坐標(biāo)獲得所述攝像機(jī)成像平面與所述內(nèi)凹平面之間的單應(yīng)矩陣H。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種測量介入器械前端彎曲變形彈性模量的方法，其特征在于，所述步驟2具體為：
將待標(biāo)定彈性模量的介入器械從穿入通道槽的一側(cè)推入，到達(dá)測量通道槽時(shí)，將所述介入器械前端與所述力傳感器接觸，作為初始狀態(tài)t0。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的一種測量介入器械前端彎曲變形彈性模量的方法，其特征在于，所述步驟4具體包括：
步驟41：通過所述圖像序列Ij提取圖像中所述介入器械前端的骨架線像素pj,k(u,v)，k＝1,…,Kj；
步驟42：通過所述單應(yīng)變換矩陣H計(jì)算像素pj,k(u,v)對(duì)應(yīng)的所述內(nèi)凹平面上的平面坐標(biāo)pj,k(x,y)；
步驟43：通過所述平面坐標(biāo)pj,k(x,y)擬合所述介入器械前端的平面曲線，得到所述彎曲曲率半徑為rj。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于北京航空航天大學(xué)，未經(jīng)北京航空航天大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請(qǐng)聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202011127401.5/1.html，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
