[发明专利]胶囊内窥镜的姿态定位方法及胶囊内窥镜系统

说明书

本申请公开了一种胶囊内窥镜的姿态定位方法及胶囊内窥镜系统。该姿态定位方法包括：在胶囊内窥镜外部提供外部磁场；在胶囊内窥镜内部提供内部磁场；根据外部磁场和内部磁场获得磁场数据；获得胶囊内窥镜的加速度数据；以及当外部磁场的极化方向处于水平状态时，根据加速度数据获得姿态信息，当外部磁场的极化方向处于非水平状态时，根据加速度数据和磁场数据获得胶囊内窥镜的姿态信息。该姿态定位方法在外部磁场为任意状态时均可准确获得胶囊内窥镜的姿态信息，在实现了对胶囊内窥镜的准确姿态定位的同时，降低了对外部磁场的要求，并且胶囊内窥镜结构简单，易于实现。

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，更具体地，涉及一种胶囊内窥镜的姿态定位方法及胶囊内窥镜系统。

背景技术

胶囊内窥镜是一种胶囊形状的内窥镜，其内部集成有电池、摄像装置、通信装置等，可以经由受检者口服进入体内，从而对体内的组织、器官等进行拍摄并将照片传输至外部的显示装置。与传统内窥镜相比，胶囊内窥镜具有不给受检者带来疼痛、创伤和交叉感染，不影响受检者的正常活动，诊断率高等诸多优势，因此胶囊内窥镜在医疗领域得到了广泛的应用。

在胶囊内窥镜的实际使用过程中，需要获得胶囊内窥镜的位置信息和姿态信息，以辅助操作者控制胶囊内窥镜调整其姿态和路径。在现有技术中，为了获取胶囊内窥镜的姿态信息，通常至少需要采用磁场传感器对胶囊内窥镜进行姿态定位，以获得胶囊内窥镜的姿态信息。具体的，在胶囊内窥镜内部集成磁场传感器，在受检者体外与胶囊内窥镜相应的位置提供外部磁场，在胶囊内窥镜的姿态定位过程中，需要保持外部磁场方向水平。然而，由于在进行胶囊内窥镜检查时，需要改变胶囊内窥镜方向，因此外部磁场难以保持水平，进而导致获取的姿态信息与胶囊内窥镜的实际姿态误差较大。

因此，期待对胶囊内窥镜的姿态定位方法及胶囊内窥镜系统进行进一步改进，以实现对胶囊内窥镜的准确姿态定位。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种胶囊内窥镜的姿态定位方法及胶囊内窥镜系统，从而实现对胶囊内窥镜的准确姿态定位。

根据本发明的一方面，提供一种胶囊内窥镜的姿态定位方法，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。

优选地，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。

优选地，当所述外部磁场的极化方向为水平状态时，获得所述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。

优选地，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。

优选地，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。