[发明专利]胶囊内窥镜及其定位方法及系统

权利要求书

1.一种胶囊内窥镜的定位方法，其特征在于，所述胶囊内窥镜内部设有磁传感器和所述胶囊内窥镜中的磁体，所述方法包括：

获取预先测量的第一磁场值，所述第一磁场值为在不受驱动所述胶囊内窥镜移动的驱动磁体的影响下所述胶囊内窥镜内部磁体、地磁场及周围环境磁场的磁场总值；

通过所述磁传感器测量得到第二磁场值，所述第二磁场值为所述驱动磁体、所述胶囊内窥镜内部磁体、地磁场及周围环境磁场的磁场总值；

依据所述第一磁场值和所述第二磁场值，计算所述驱动磁体的磁场测量值；

测量所述胶囊内窥镜的自旋角度，获得所述胶囊内窥镜的自旋角度的测量值；

依据所述驱动磁体的磁场测量值、所述自旋角度的测量值、预设驱动磁场模型和预设优化算法，计算所述胶囊内窥镜相对所述驱动磁体的位姿信息；

根据所述驱动磁体在世界坐标系的位姿信息和所述胶囊内窥镜相对所述驱动磁体的位姿信息，确定所述胶囊内窥镜在世界坐标系的位姿信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算所述胶囊内窥镜相对所述驱动磁体的位姿信息的步骤，包括：

依据所述驱动磁场模型、所述驱动磁体的磁场测量值和所述自旋角度的测量值，计算所述驱动磁体的磁场测量误差；

通过所述优化算法对所述驱动磁体的磁场测量误差进行最小化，获得所述胶囊内窥镜相对所述驱动磁体的位姿信息。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过磁传感器对驱动所述胶囊内窥镜移动的驱动磁体进行磁场测量的步骤之前，所述方法还包括：

获取所述磁传感器与所述胶囊内窥镜中心的距离，并获取所述驱动磁体的相对磁导率；

根据磁偶极子模型、所述磁传感器与所述胶囊内窥镜中心的距离和所述驱动磁体的相对磁导率，构建所述驱动磁场模型。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胶囊内窥镜内部设有至少两个所述磁传感器，所述磁传感器为三轴磁传感器。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胶囊内窥镜内部设有惯性传感器，所述惯性传感器用来测量所述胶囊内窥镜的自旋角度。

6.一种胶囊内窥镜，其特征在于，包括：设置在所述胶囊内窥镜中的磁传感器、胶囊内窥镜中的磁体和自旋角度测量传感器；

所述磁传感器用于获取预先测量的第一磁场值，所述第一磁场值为在不受驱动所述胶囊内窥镜移动的驱动磁体的影响下所述胶囊内窥镜内部磁体、地磁场及周围环境磁场的磁场总值，通过所述磁传感器测量得到第二磁场值，所述第二磁场值为所述驱动磁体、所述胶囊内窥镜内部磁体、地磁场及周围环境磁场的磁场总值，依据所述第一磁场值和所述第二磁场值，计算所述驱动磁体的磁场测量值；

所述磁传感器包括第一磁传感器和第二磁传感器，所述第一磁传感器和所述第二磁传感器分散焊接设置在所述胶囊内窥镜中的电路板上；

所述自旋角度测量传感器用于测量所述胶囊内窥镜的自旋角度，从而定位系统根据从所述磁传感器处获取到的所述驱动磁体的磁场测量值，以及根据从所述自旋角度测量传感器处获得的所述自旋角度的测量值，结合预设驱动磁场模型和预设优化算法，计算所述胶囊内窥镜相对所述驱动磁体的位姿信息，根据所述驱动磁体在世界坐标系的位姿信息和所述胶囊内窥镜相对所述驱动磁体的位姿信息，确定所述胶囊内窥镜在世界坐标系的位姿信息。

7.如权利要求6所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述第一磁传感器或所述第二磁传感器为三轴磁传感器。

8.如权利要求6或7所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述自旋角度测量传感器包括惯性传感器。

9.如权利要求6所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述磁传感器包括两个或两个以上分散的所述第一磁传感器或所述第二磁传感器。