CN112244737A - 一种胶囊定位方法、装置及系统 - Google Patents

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张志良
张小平
田维明
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Abstract

本发明公开了一种胶囊定位方法、装置及系统，其中，方法包括：胶囊端定时向具有三个传感器的定位端发送带有时间戳的初始信息；定位端接收所述初始信息，并记录三个传感器接收到所述初始信息时的定位信息后，向计算机端发送所述定位信息；计算机端接收到所述定位信息后，计算得到胶囊的位置信息。本发明胶囊定位方法探测精度高，可实现胶囊位置的准确测量。

Description

一种胶囊定位方法、装置及系统
技术领域
本发明属于胶囊内镜领域，特别是涉及一种胶囊定位方法、装置及系统。
背景技术
近年来，我国的消化道疾病发病率增长快速，在全世界范围内我国的消化道患病人数与患病率均居于前列，与此形成鲜明对比的是国民对自身健康状况的关注度以及需求也在日益增长，因此，对于消化道的疾病检查在临床医学中愈发常见。
现目前对于消化道的检查方式有硬式内窥镜、胶囊式内窥镜以及伴随胶囊式内窥镜的先行探路胶囊等多种方式。胶囊式内窥镜由于其检查过程的宜人度、日益提高的分辨率以及自动对结果图片中的病灶进行筛查、智能识别消化道解剖位置等功能的加入，在临床中的应用越发广泛。其伴随配套的探路胶囊作为预判病患是否适合吞服胶囊内镜的设备，虽暂时未进入国内销售使用，但在欧美等发达国家，是否吞服探路胶囊已然成为患者是否适合做胶囊内镜的必要条件。由于胶囊式内窥镜以及探路胶囊的使用范围越来越广，对于其辅助功能的开发成为了相关领域厂商大胆尝试的热门技术点。同时一次吞服完成更多的功能，不仅能减轻病患的身体与经济负担，更是推动胶囊内窥镜与探路胶囊未来在医疗领域发展的动力。
现目前的胶囊式内窥镜主要包含采集消化道的图像以及对图片中可能出现的病灶进行筛查等功能，探路胶囊和普通胶囊式内窥镜尺寸一致，重量相近，可以判断消化道是否狭窄，预演胶囊式内窥镜进入人体后是否会出现滞留于人体消化道内的情况。除此之外，可以通过体外探测设备对胶囊内镜以及探路胶囊进行探测，判断胶囊是否存在于患者体内。由于磁场技术在该领域的引进，国内外的厂商现大多基于探测胶囊内部的磁场信号或胶囊内的传感器探测体外的磁场信号来进行胶囊位置的判断。
然而，由于磁场本身的发散性，磁场设备的不稳定性(高温、震动均会使得磁性元件出现退磁情况)，使得基于该技术开发的胶囊位置检测技术存在先天性的缺陷，即探测精度极低，基本无法实现位置的准确测量。
因此本领域技术人员致力于开发一种定位精度高的胶囊定位方法、装置及系统。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种定位精度高的胶囊定位方法、装置及系统。
为实现上述目的，本发明提供了一种胶囊定位方法，包括：
胶囊端定时向具有三个传感器的定位端发送带有时间戳的初始信息；
定位端接收所述初始信息，并记录三个传感器接收到所述初始信息时的定位信息后，向计算机端发送所述定位信息；
计算机端接收到所述定位信息后，计算得到胶囊的位置信息。
为了显示胶囊的位置，还包括：
计算机端将所述胶囊的位置信息发送至显示端；
显示端接收所述位置信息后，向定位端发射定位光线，所述定位光线在定位端的光点与胶囊的位置重合。
本发明还提供了一种胶囊定位方法，用于胶囊端，包括：
定时向具有三个传感器的定位端发送带有时间戳的初始信息，所述初始信息用于被定位端接收并记录三个传感器接收到所述初始信息时的定位信息后，向计算机端发送所述定位信息，所述定位信息用于被计算机端接收到后，计算得到胶囊的位置信息。
本发明还提供了一种胶囊定位方法，用于定位端，包括：
接收初始信息，并记录三个传感器接收到所述初始信息时的定位信息后，向计算机端发送所述定位信息，所述初始信息是胶囊端定时向具有三个传感器的定位端发送的带有时间戳的信息，所述定位信息用于被计算机端接收到后，计算得到胶囊的位置信息。
本发明还提供了一种胶囊定位方法，用于计算机端，包括：
接收定位信息后，计算得到胶囊的位置信息，所述定位信息是定位端记录三个传感器接收到所述初始信息时的信息，所述初始信息是胶囊端定时向具有三个传感器的定位端发送的带有时间戳的信息。
本发明还提供了一种胶囊定位装置，用于胶囊端，包括：
第一发送模块，用于定时向具有三个传感器的定位端发送带有时间戳的初始信息，所述初始信息用于被定位端接收并记录三个传感器接收到所述初始信息时的定位信息后，向计算机端发送所述定位信息，所述定位信息用于被计算机端接收到后，计算得到胶囊的位置信息。
本发明还提供了一种胶囊定位装置，用于定位端，包括：
第一接收模块，用于接收初始信息，所述初始信息是胶囊端定时向具有三个传感器的定位端发送的带有时间戳的信息；
记录模块，用于记录三个传感器接收到所述初始信息时的定位信息；
第二发送模块，用于向计算机端发送所述定位信息，所述定位信息用于被计算机端接收到后，计算得到胶囊的位置信息。
本发明还提供了一种胶囊定位装置，用于计算机端，包括：
第二接收模块，用于接收定位信息，所述定位信息是定位端记录三个传感器接收到初始信息时的信息，所述初始信息是胶囊端定时向具有三个传感器的定位端发送的带有时间戳的信息；
计算模块，用于计算得到胶囊的位置信息。
本发明还提供了一种胶囊定位系统，包括胶囊端、定位端和计算机端，所述胶囊端包括上述的用于胶囊端的胶囊定位装置，所述定位端包括上述的用于定位端的胶囊定位装置，所述计算机端包括上述的用于计算机端的胶囊定位装置。
较佳的，还包括：
显示端，用于接收计算机端发送的所述胶囊的位置信息后，向定位端发射定位光线，所述定位光线在定位端的光点与胶囊的位置重合。
本发明的有益效果是：本发明胶囊定位方法探测精度高，可实现胶囊位置的准确测量。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式实施例1中胶囊定位方法的流程图。
图2是本发明一具体实施方式实施例2中胶囊定位装置的框架图。
图3是本发明一具体实施方式实施例3中胶囊定位装置的框架图。
图4是本发明一具体实施方式实施例4中胶囊定位装置的框架图。
图5是本发明一具体实施方式实施例5中胶囊定位系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，需注意的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方式构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1
如图1所示，胶囊定位方法的流程图，包括：
S110、胶囊端定时向具有三个传感器的定位端发送带有时间戳的初始信息；
S120、定位端接收所述初始信息，并记录三个传感器接收到所述初始信息时的定位信息后，向计算机端发送所述定位信息；
S130、计算机端接收到所述定位信息后，计算得到胶囊的位置信息。
为了显示胶囊的位置，还包括：
S140、计算机端将所述胶囊的位置信息发送至显示端；
S150、显示端接收所述位置信息后，向定位端发射定位光线，所述定位光线在定位端的光点与胶囊的位置重合。
本发明胶囊定位方法利用胶囊内部发射带有时间戳的数据包，在体外进行数据接收，接收数据的传感器为3个，利用数据接收到的时间计算出胶囊与每个传感器之间的距离。
距离公式为：ΔL＝vL·Δt，其中ΔL为距离，vL为信号的传播速度(一般为光速)，Δt为时间戳与接收到信号的时间之间的差值。
以距离为半径进行画圆，求得三个圆的交点，即为胶囊在二位平面内的位置。
具体的，如图5所示，本实施例中，胶囊端200对应使用者吞服的胶囊内镜或探路胶囊；定位端300为提供使用者躺姿的床体，床体上具有三个传感器，用于接收来自胶囊发出的数据包，并确定接收的时间点；计算机端400处理每个传感器接收到的数据包，根据每个数据包接收的时间差异，进行计算，求得胶囊部分在二维平面内的位置；显示端500为一定位机械臂，其末端具有一个激光灯，可以向床体发射定位光线。
使用者吞服胶囊后，胶囊端200定时向定位端300发送带有时间戳的数据信号，初始信息包括该数据信号发送的时间t1，床体上的传感器接收到该数据信号也对应一个时间t2，计算机对时间t1、t2进行处理，可分别求得每个传感器接收到信号的时间增量，即Δt，由于信号在空气中的传播速度vL是公知的，因此可以根据公式ΔL＝vL·Δt算出胶囊到每个传感器之间的距离；以距离为半径进行画圆，根据三个圆的共同交点只有一个的基本原理，其共同交点即为胶囊的位置。将床体的平面视为一个只存在X，Y坐标值的二维平面，胶囊的位置经计算机处理后生成对应的X，Y值，计算机控制定位机械臂运动，使得机械臂发射的定位光线在床体的光点与胶囊位置重合，此时光点会投射到人体腹部，指示出胶囊位于人体腹部的位置。
实施例2
如图2所示，上述的胶囊定位方法可通过一种用于胶囊端的胶囊定位装置实现，包括：
第一发送模块210，用于定时向具有三个传感器的定位端发送带有时间戳的初始信息，所述初始信息用于被定位端接收并记录三个传感器接收到所述初始信息时的定位信息后，向计算机端发送所述定位信息，所述定位信息用于被计算机端接收到后，计算得到胶囊的位置信息。
实施例3
如图3所示，上述的胶囊定位方法可通过一种用于定位端的胶囊定位装置实现，包括：
第一接收模块310，用于接收初始信息，所述初始信息是胶囊端定时向具有三个传感器的定位端发送的带有时间戳的信息；
记录模块320，用于记录三个传感器接收到所述初始信息时的定位信息；
第二发送模块330，用于向计算机端发送所述定位信息，所述定位信息用于被计算机端接收到后，计算得到胶囊的位置信息。
实施例4
如图4所示，上述的胶囊定位方法可通过一种用于计算机端的胶囊定位装置实现，包括：
第二接收模块410，用于接收定位信息，所述定位信息是定位端记录三个传感器接收到初始信息时的信息，所述初始信息是胶囊端定时向具有三个传感器的定位端发送的带有时间戳的信息；
计算模块420，用于计算得到胶囊的位置信息。
本实施例中，还包括第三发送模块430，用于向显示端发送所述胶囊的位置信息。
实施例5
如图5所示，上述的胶囊定位方法可通过一种胶囊定位系统实现，包括胶囊端200、定位端300和计算机端300，所述胶囊端200包括上述实施例2中的用于胶囊端200的胶囊定位装置，所述定位端300包括上述实施例3中的用于定位端300的胶囊定位装置，所述计算机端300包括上述实施例4中的用于计算机端300的胶囊定位装置。
还包括：
显示端，用于接收计算机端300发送的所述胶囊的位置信息后，向定位端300发射定位光线，所述定位光线在定位端300的光点与胶囊的位置重合。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种胶囊定位方法，其特征在于，包括：
胶囊端定时向具有三个传感器的定位端发送带有时间戳的初始信息；
定位端接收所述初始信息，并记录三个传感器接收到所述初始信息时的定位信息后，向计算机端发送所述定位信息；
计算机端接收到所述定位信息后，计算得到胶囊的位置信息。
2.如权利要求1所述的胶囊定位方法，其特征在于，还包括：
计算机端将所述胶囊的位置信息发送至显示端；
显示端接收所述位置信息后，向定位端发射定位光线，所述定位光线在定位端的光点与胶囊的位置重合。
3.一种胶囊定位方法，其特征在于，用于胶囊端，包括：
定时向具有三个传感器的定位端发送带有时间戳的初始信息，所述初始信息用于被定位端接收并记录三个传感器接收到所述初始信息时的定位信息后，向计算机端发送所述定位信息，所述定位信息用于被计算机端接收到后，计算得到胶囊的位置信息。
4.一种胶囊定位方法，其特征在于，用于定位端，包括：
接收初始信息，并记录三个传感器接收到所述初始信息时的定位信息后，向计算机端发送所述定位信息，所述初始信息是胶囊端定时向具有三个传感器的定位端发送的带有时间戳的信息，所述定位信息用于被计算机端接收到后，计算得到胶囊的位置信息。
5.一种胶囊定位方法，其特征在于，用于计算机端，包括：
接收定位信息后，计算得到胶囊的位置信息，所述定位信息是定位端记录三个传感器接收到所述初始信息时的信息，所述初始信息是胶囊端定时向具有三个传感器的定位端发送的带有时间戳的信息。
6.一种胶囊定位装置，其特征在于，用于胶囊端，包括：
第一发送模块，用于定时向具有三个传感器的定位端发送带有时间戳的初始信息，所述初始信息用于被定位端接收并记录三个传感器接收到所述初始信息时的定位信息后，向计算机端发送所述定位信息，所述定位信息用于被计算机端接收到后，计算得到胶囊的位置信息。
7.一种胶囊定位装置，其特征在于，用于定位端，包括：
第一接收模块，用于接收初始信息，所述初始信息是胶囊端定时向具有三个传感器的定位端发送的带有时间戳的信息；
记录模块，用于记录三个传感器接收到所述初始信息时的定位信息；
第二发送模块，用于向计算机端发送所述定位信息，所述定位信息用于被计算机端接收到后，计算得到胶囊的位置信息。
8.一种胶囊定位装置，其特征在于，用于计算机端，包括：
第二接收模块，用于接收定位信息，所述定位信息是定位端记录三个传感器接收到初始信息时的信息，所述初始信息是胶囊端定时向具有三个传感器的定位端发送的带有时间戳的信息；
计算模块，用于计算得到胶囊的位置信息。
9.一种胶囊定位系统，其特征在于，包括胶囊端、定位端和计算机端，所述胶囊端包括如权利要求6所述的胶囊定位装置，所述定位端包括如权利要求7所述的胶囊定位装置，所述计算机端包括如权利要求8所述的胶囊定位装置。
10.如权利要求9所述的胶囊定位系统，其特征在于，还包括：
显示端，用于接收计算机端发送的所述胶囊的位置信息后，向定位端发射定位光线，所述定位光线在定位端的光点与胶囊的位置重合。
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