[发明专利]胶囊内窥镜的姿态定位方法及胶囊内窥镜系统

权利要求书

1.一种胶囊内窥镜的姿态定位方法，其特征在于，包括：

在胶囊内窥镜外部提供外部磁场；

在所述胶囊内窥镜内部提供内部磁场；

根据所述外部磁场和所述内部磁场获得磁场数据；

获得所述胶囊内窥镜的加速度数据；以及

当所述外部磁场的极化方向处于水平状态时，根据所述加速度数据获得所述胶囊内窥镜的姿态信息，

当所述外部磁场的极化方向处于非水平状态时，根据所述加速度数据和所述磁场数据获得所述胶囊内窥镜的姿态信息。

2.根据权利要求1所述的姿态定位方法，其特征在于，采用外部磁体提供所述外部磁场，所述姿态定位方法还包括：

根据所述外部磁体的位置坐标和倾斜角获得所述外部磁体的极化方向。

3.根据权利要求2所述的姿态定位方法，其特征在于，当所述外部磁场的极化方向为水平状态时，获得所述胶囊内窥镜的姿态信息的方法包括：

根据所述外部磁体的极化水平分量的朝向获得所述胶囊内窥镜的水平朝向；

根据所述加速度数据获得所述胶囊内窥镜相对于参考地的倾角。

4.根据权利要求2所述的姿态定位方法，其特征在于，当所述外部磁场的极化方向为非水平状态时，获得所述姿态信息的方法包括：

根据所述加速度数据获得所述胶囊内窥镜相对于参考地的倾角；

根据所述磁场数据获得所述外部磁体与所述胶囊内窥镜之间的距离和方向向量夹角；

根据所述距离获得所述外部磁体在大地坐标系下的磁场方向；

根据所述倾角、所述方向向量夹角、所述磁场方向获得所述胶囊内窥镜的姿态信息。

5.根据权利要求4所述的姿态定位方法，其特征在于，当所述胶囊内窥镜的重力线与所述外部磁体的重力线重合时，采用第一公式计算所述外部磁体在大地坐标系下的磁场方向，

当所述胶囊内窥镜的重力线与所述外部磁体的重力线不重合时，采用第二公式计算所述外部磁体在大地坐标系下的磁场方向，

所述第一公式包括：

所述第二公式包括：

其中，表示所述外部磁体在大地坐标系下的磁场方向，表示所述外部磁体的倾斜角度，表示所述外部磁体的极化方向与x轴的夹角，分别表示所述外部磁体在磁场传感器位置产生的磁场在x轴、y轴和z轴的分量。

6.根据权利要求4所述的姿态定位方法，其特征在于，获得所述外部磁体与所述胶囊内窥镜之间的距离和方向向量夹角的方法包括：

获得表征所述内部磁场的第一子磁场数据；

获得表征所述内部磁场和所述外部磁场的第二子磁场数据；

根据所述第一子磁场数据和所述第二子磁场数据获得表征所述外部磁场的第三子磁场数据；

根据所述第三子磁场数据获得所述外部磁体与所述胶囊内窥镜之间的距离；以及

根据所述第二子磁场数据和所述第三子磁场数据获得所述外部磁体与所述胶囊内窥镜之间的方向向量夹角。

7.根据权利要求1所述的姿态定位方法，其特征在于，

根据所述外部磁场和所述内部磁场获得磁场数据的方法包括：

根据所述内部磁场和所述外部磁场获得磁场感应值；

根据所述磁场感应值获得所述磁场数据，

获得胶囊内窥镜的加速度数据的方法包括：

获得所述胶囊内窥镜的加速度感应值；

根据所述加速度感应值获得所述加速度数据。