[發明專利]無線膠囊內窺鏡的定位方法、裝置和終端設備

有效

• 申請號: 202011376519.1
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112515611B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 孟李艾俐;許楊昕;李可喻;趙梓淇;周越
• 申請（專利權）人: 元化智能科技（深圳）有限公司
• 主分類號: A61B1/00
• 分類號: A61B1/00;A61B1/04
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 任敏

1.一種無線膠囊內窺鏡的定位裝置，其特征在于，應用所述裝置執行如下步驟：

在采用體外驅動器驅動無線膠囊運動時，從磁傳感器陣列中激活傳感器子陣列，所述磁傳感器陣列位于檢查床下方；

采用所述傳感器子陣列測量磁場，得到當前磁場數據，所述磁場由所述無線膠囊內包含的永磁環和所述體外驅動器中包含的永磁鐵相互作用生成，所述永磁鐵為球形永磁鐵；

基于所述磁場數據計算所述無線膠囊當前的五維位姿，所述五維位姿包括所述無線膠囊的三維位置和二維磁矩方向；

判斷所述無線膠囊在所述體外驅動器的作用下繞膠囊軸線旋轉的角度值是否大于預設角度值；

若所述無線膠囊繞所述膠囊軸線旋轉的角度值大于所述預設角度值，則確定在預設時間段內的多個二維磁矩方向，采用所述多個二維磁矩方向的共同法向量擬合所述無線膠囊的前進方向，將所述前進方向作為所述無線膠囊的第六維位姿；否則執行從磁傳感器陣列中激活傳感器子陣列的步驟；

其中，所述五維位姿和所述第六維位姿共同構成所述無線膠囊的定位位姿。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述體外驅動器還包括驅動電機，所述永磁鐵的磁矩方向與所述驅動電機的旋轉軸線正交；所述無線膠囊內包含的永磁環的充磁方向與所述無線膠囊的膠囊軸線正交。

3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述從磁傳感器陣列中激活傳感器子陣列，包括：

獲取前一次對所述無線膠囊進行定位時得到的歷史位姿，所述歷史位姿基于由前一次激活的傳感器子陣列測量得到的磁場數據計算得到；

根據所述歷史位姿，從所述磁傳感器陣列中激活用于測量當前磁場數據的傳感器子陣列。

4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述根據所述歷史位姿，從所述磁傳感器陣列中激活用于測量當前磁場數據的傳感器子陣列，包括：

根據所述歷史位姿，確定所述無線膠囊的中心點在所述磁傳感器陣列中的對應點；

基于所述對應點，按照預設的目標排布方式確定所述對應點預設范圍內的多個目標傳感器，其中，按照所述目標排布方式排布的所述多個目標傳感器具有最優的定位精度；

激活所述多個目標傳感器，構成用于測量當前磁場數據的所述傳感器子陣列。

5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述目標排布方式通過應用所述裝置執行如下步驟確定：

確定所述傳感器子陣列中待排布的目標傳感器個數；

基于所述待排布的目標傳感器個數，生成多種待測試的傳感器排布方式；

通過仿真測試，分別測試每種待測試的傳感器排布方式的定位精度；

確定所述定位精度最優的傳感器排布方式為所述目標排布方式。

6.一種無線膠囊內窺鏡的定位裝置，其特征在于，包括：

激活模塊，用于在采用體外驅動器驅動無線膠囊運動時，從磁傳感器陣列中激活傳感器子陣列，所述磁傳感器陣列位于檢查床下方；

測量模塊，用于采用所述傳感器子陣列測量磁場，得到當前磁場數據，所述磁場由所述無線膠囊內包含的永磁環和所述體外驅動器中包含的永磁鐵相互作用生成，所述永磁鐵為球形永磁鐵；

計算模塊，用于基于所述磁場數據計算所述無線膠囊當前的五維位姿，所述五維位姿包括所述無線膠囊的三維位置和二維磁矩方向；

判斷模塊，用于判斷所述無線膠囊在所述體外驅動器的作用下繞膠囊軸線旋轉的角度值是否大于預設角度值；

擬合模塊，用于若所述無線膠囊繞所述膠囊軸線旋轉的角度值大于所述預設角度值，則確定在預設時間段內的多個二維磁矩方向，采用所述多個二維磁矩方向的共同法向量擬合所述無線膠囊的前進方向，將所述前進方向作為所述無線膠囊的第六維位姿；否則調用所述激活模塊，從磁傳感器陣列中激活傳感器子陣列

其中，所述五維位姿和所述第六維位姿共同構成所述無線膠囊的定位位姿。

7.一種終端設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1-5任一項所述的無線膠囊內窺鏡的定位裝置執行的步驟。

8.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1-5任一項所述的無線膠囊內窺鏡的定位裝置執行的步驟。