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胶囊内窥镜倾角传感式磁跟踪系统的设计

原文链接：万方

• 作者：

  郭旭东,翟刚,葛斌,严荣国

• 摘要：

  为了提高胶囊内窥镜的跟踪精度,增强实时性,提出了倾角传感与磁场传感相结合的无线跟踪方法.推导了倾角传感模块在跟踪系统中的角度测量原理,基于坐标旋转和空间磁场理论,建立了倾角传感式磁跟踪数学模型,获得了胶囊方位与磁场信号的数学关系式.根据倾角传感的磁跟踪方案,设计开发了系统样机,包括:磁场发生装置、倾角式无线磁传感模块、无线数据接收装置、数据处理平台.跟踪实验表明,角度跟踪平均误差为4.2°、4.5°,标准偏差为2.2°、2.4°;x分量、y分量、z分量的平均位置误差为0.011 3 m、0.012 1 m、0.010 4 m,标准偏差为0.008 2 m、0.007 5 m、0.006 8 m.倾角传感器的引入减少了励磁源的个数,减小了每轮跟踪的采样数据量和采样时间,简化了非线性方程组的求解,进一步提高了跟踪精度.

• 关键词：

  胶囊内窥镜 无线跟踪 磁场传感 倾角传感

• 作者单位：

  上海理工大学医疗器械与食品学院

• 基金项目：

  国家自然科学基金项目(61001164,30900320)

• 来源期刊：

  传感技术学报

• 年，卷(期)：

  2014006