一种基于变化磁场的胶囊内窥镜全姿态测定系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于变化磁场的胶囊内窥镜全姿态测定方法，包括：检测胶囊内窥镜的当前加速度；判断胶囊内窥镜当前所处位置的外部预设磁场是否满足预设条件，如果是，则检测胶囊内窥镜当前所处位置的磁感应强度，并将其和加速度同时代入预设公式中计算胶囊内窥镜的当前姿态角；如果否，则检测胶囊内窥镜绕自身预设三轴转动的角速度，并将各角速度分别进行积分计算胶囊内窥镜的当前姿态角。如此，在外部预设磁场满足预设条件时，可通过胶囊内窥镜的加速度与所处位置的磁感应强度进行数据融合，精确地计算胶囊内窥镜的姿态角；反之，可通过胶囊内窥镜的加速度与其绕自身预设三轴转动的角速度进行数据融合，精确地计算胶囊内窥镜的姿态角。

A method and system for measuring the whole attitude of capsule endoscope based on changing magnetic field

The invention discloses a capsule endoscope magnetic field changes the attitude determination method, including: Based on the current acceleration detection of capsule endoscope; judge capsule endoscope external current position preset magnetic field whether meet the preset conditions, if it is, then detect the capsule endoscope of the magnetic induction position, and the acceleration and at the same time into the preset current posture calculation of capsule endoscope in the formula of angle; if not, the detection of capsule endoscope around its axis three preset angular velocity, the angular velocity and the current attitude were integral calculation of capsule endoscope angle. So, in the external magnetic field to meet the preset preset condition, the capsule endoscope acceleration and position of the magnetic induction intensity data fusion, accurate calculation of the capsule endoscope attitude angle; conversely, the capsule endoscope and the acceleration of the angular velocity of rotation around its own preset three axis data fusion, accurate calculation of the attitude angle of capsule endoscope.

【技术实现步骤摘要】
一种基于变化磁场的胶囊内窥镜全姿态测定方法及系统
本专利技术涉及医疗设备
，特别涉及一种基于变化磁场的胶囊内窥镜全姿态测定方法。本专利技术还涉及一种基于变化磁场的胶囊内窥镜全姿态测定系统。
技术介绍
随着微光机电技术、机器人技术、无线通信技术的发展，医疗仪器开始向微型化、智能化、无创诊查方向发展，电子胶囊逐渐成为研究热点。胶囊内窥镜极大地拓展了医生的消化道检查视野，填补了胃镜、肠镜检查的盲区，解决了多年来小肠疾病和胃肠道隐血诊断方面的难题。与传统医用内窥镜相比，胶囊内窥镜具有操作简单、检查方便、无创伤、无痛苦、无交叉感染、不影响患者的正常工作等优点，尤其对小肠可疑性病变具有很高的诊断价值，被医学界誉为21世纪内窥镜发展的革命与方向。而目前广泛使用外部磁场驱动方式的主动可控式胶囊内窥镜系统，该系统包括内置在胶囊内窥镜内的永磁体或在胶囊内窥镜外表面上包覆永磁体层，和外部磁场装置，该外部磁场装置可以采用能够通过人工控制的磁力臂，或者也可以采用三轴亥姆霍兹线圈，通过该三轴亥姆霍兹线圈的万向均匀旋转磁场驱动胶囊内窥镜进行滚动、俯仰、偏航和前进等运动。在主动式胶囊内窥镜(以后简称胶囊)的使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于变化磁场的胶囊内窥镜全姿态测定方法，其特征在于，包括：检测胶囊内窥镜的当前加速度；判断所述胶囊内窥镜当前所处位置的外部预设磁场是否满足预设条件，如果是，则检测所述胶囊内窥镜当前所处位置的磁感应强度，并将其和所述加速度同时代入预设公式中计算所述胶囊内窥镜的当前姿态角；如果否，则检测所述胶囊内窥镜绕自身预设三轴转动的角速度，并将各所述角速度分别进行积分计算所述胶囊内窥镜的当前姿态角。

【技术特征摘要】
1.一种基于变化磁场的胶囊内窥镜全姿态测定方法，其特征在于，包括：检测胶囊内窥镜的当前加速度；判断所述胶囊内窥镜当前所处位置的外部预设磁场是否满足预设条件，如果是，则检测所述胶囊内窥镜当前所处位置的磁感应强度，并将其和所述加速度同时代入预设公式中计算所述胶囊内窥镜的当前姿态角；如果否，则检测所述胶囊内窥镜绕自身预设三轴转动的角速度，并将各所述角速度分别进行积分计算所述胶囊内窥镜的当前姿态角。2.根据权利要求1所述的基于变化磁场的胶囊内窥镜全姿态测定方法，其特征在于，将所述磁感应强度和加速度同时代入预设公式中计算所述胶囊内窥镜的当前姿态角，具体包括：通过公式计算所述胶囊内窥镜的俯仰角pitch；通过公式计算所述胶囊内窥镜的横滚角roll；通过公式yaw＝ξ+θ计算所述胶囊内窥镜的偏航角yaw；且其中，ξ当外部预设磁场满足预设条件时在水平方向上的偏转角度；θ为与在水平方向上的夹角；为所述胶囊内窥镜的x轴基向量，设为所述胶囊内窥镜的y轴基向量，设为所述胶囊内窥镜的z轴基向量，设为所述胶囊内窥镜的当前加速度，设为所述胶囊内窥镜当前所处位置的磁感应强度，设为在所述胶囊内窥镜的x-y平面上的投影，设且当且A∈R,A>0时，roll＝|roll|，当且A∈R,A≤0时，roll＝-|roll|；当且A∈R,A>0时，θ＝|θ|，当且A∈R,A≤0时，θ＝-|θ|。3.根据权利要求1或2所述的基于变化磁场的胶囊内窥镜全姿态测定方法，其特征在于，将所述角速度分别进行积分计算所述胶囊内窥镜的当前姿态角时，还包括：将外部预设磁场在从满足预设条件转变为不满足预设条件的瞬时时刻所计算的所述胶囊内窥镜的姿态角作为积分常数项，对将各所述角速度分别进行积分计算的算式进行修正。4.根据权利要求3所述的基于变化磁场的胶囊内窥镜全姿态测定系统，其特征在于，将各所述角速度分别进行积分计算所述胶囊内窥镜的当前姿态角，具体包括：通过公式计算t时刻所述胶囊内窥镜绕自身预设x轴转动的角度；通过公式计算t时刻所述胶囊内窥镜绕自身预设y轴转动的角度；通过公式计算t时刻所述胶囊内窥镜绕自身预设z轴转动的角度；...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁东，李彦俊，李佳坤，谢朝钦，
申请(专利权)人：重庆金山医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50