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一种用于消化道内微型装置磁定位的非线性方法 被引量：10
1
作者 李金 郑小林 +2 位作者 侯文生 何金 皮喜田 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期492-497,共6页
基于永磁体空间磁场检测的定位方法是用于消化道微型诊疗系统动态定位与跟踪的重要方法之一。本文介绍了一种用于磁定位的非线性方法,该方法基于磁偶极子的磁场分布模型和非线性最优化算法。实验结果表明该方法能够实现对8mm×h8mm... 基于永磁体空间磁场检测的定位方法是用于消化道微型诊疗系统动态定位与跟踪的重要方法之一。本文介绍了一种用于磁定位的非线性方法,该方法基于磁偶极子的磁场分布模型和非线性最优化算法。实验结果表明该方法能够实现对8mm×h8mm圆柱N35钕铁硼永磁体空间位置、方向以及磁矩大小的确定,平均定位误差小于10mm,平均定向误差小于6°,磁矩计算误差小于10.5%,定位算法的运算时间小于600m s,说明该方法能够满足消化道内微型装置实时定位与跟踪的需要。 展开更多
关键词 磁定位 磁偶极子 最优化算法 微型诊疗装置
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应用磁传感器阵列定位跟踪消化道诊疗胶囊 被引量：8
2
作者 郑小林 李金 +1 位作者 侯文生 何金 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期576-582,共7页
为实现对消化道微型诊疗装置在人体内的实时定位与跟踪,建立了一种基于三轴磁传感器阵列的磁目标实时定位跟踪系统。该系统使用磁偶极子模型作为永磁体的磁场分布模型,用4×4的三轴磁传感器阵列检测固定在电子胶囊中的永磁体产生的... 为实现对消化道微型诊疗装置在人体内的实时定位与跟踪,建立了一种基于三轴磁传感器阵列的磁目标实时定位跟踪系统。该系统使用磁偶极子模型作为永磁体的磁场分布模型,用4×4的三轴磁传感器阵列检测固定在电子胶囊中的永磁体产生的磁场,通过控制电路和USB接口适配器,将检测出的磁场信号传入计算机,使用非线性最优化方法由磁场信号解出电子胶囊的位置和姿态信息,最后由定位软件实时显示定位结果并保存数据。实验结果表明,该系统对于距离传感器阵列平面150mm的电子胶囊,平均定位精度<7mm,平均定向精度<6°;同时,该系统能够对距离传感器阵列平面60～220mm的模拟肠道内运动的电子胶囊实现实时跟踪;并且该系统对人体、织物、塑料等非磁性介质不敏感,基本上能够满足消化道微型诊疗装置在人体内的实时定位与连续跟踪的要求。 展开更多
关键词 定位 实时跟踪 磁传感器 磁场检测 微型诊疗装置
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消化道诊疗胶囊三维磁定位系统的误差修正
3
作者 李金 郑小林 +2 位作者 侯文生 何金 刘东雪 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第11期93-96,99,共5页
设计了基于三轴磁感传感器阵列的体内微型诊疗胶囊定位跟踪系统,分析了系统的主要误差来源,提出了对背景磁场干扰、传感器灵敏度差异、传感器位置偏差、三轴传感器模块的非理想正交等误差的补偿和修正方法,并进行了定位实验和轨迹跟踪... 设计了基于三轴磁感传感器阵列的体内微型诊疗胶囊定位跟踪系统,分析了系统的主要误差来源,提出了对背景磁场干扰、传感器灵敏度差异、传感器位置偏差、三轴传感器模块的非理想正交等误差的补偿和修正方法,并进行了定位实验和轨迹跟踪实验以检验误差修正效果。实验结果表明:误差修正后系统的定位与定向精度得到显著提高,对于距离传感器阵列平面150 mm的φ8 mm×8 mm的圆柱形N35铷铁硼永磁体,平均定位与精度达到8mm以内,平均定向精度达到6°以内,并能够对沿模拟肠道运动的内置永磁体的电子胶囊进行轨迹跟踪。 展开更多
关键词 磁定位 磁测量 磁传感器 误差修正 微型诊疗装置
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消化道微型诊疗装置磁定位系统的软件设计 被引量：1
4
作者 廖彦剑 何金 +4 位作者 侯文生 郑小林 李金 皮喜田 罗洪艳 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期885-891,共7页
为实现对消化道微型诊疗装置在人体内的实时定位与跟踪,使用可视化工具包(VTK)在VC++.Net平台下设计了可应用于消化道微型诊疗装置的定位跟踪软件。该软件采用多线程处理技术,在实时检测电子胶囊内磁标记物的空间磁场信息基础上,利用非... 为实现对消化道微型诊疗装置在人体内的实时定位与跟踪,使用可视化工具包(VTK)在VC++.Net平台下设计了可应用于消化道微型诊疗装置的定位跟踪软件。该软件采用多线程处理技术,在实时检测电子胶囊内磁标记物的空间磁场信息基础上,利用非线性最优化算法求解出电子胶囊位置和姿态信息,最后将定位结果以二维和三维的形式实时显示并存档。实验结果表明:该程序在基于磁通传感器阵列的硬件平台下,能够稳定的实现磁传感器阵列的数据采集,对非线性最优化磁定位算法进行实时处理,以及空间定位结果的二维、三维显示和数据保存三项任务的流水线并行处理和数据回放等功能,每次传感器阵列数据采集时间小于2 s,定位算法时间小于600ms。该软件可实时处理定位信息的采集、处理运算及结果显示,能满足消化道内微型装置实时跟踪定位的需要。 展开更多
关键词 微型诊疗装置 磁传感器阵列 并行处理 磁定位
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