CN113551675B - 一种提升阻抗定位导航性能的方法及检测系统 - Google Patents

一种提升阻抗定位导航性能的方法及检测系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及磁电结合定位导航领域,具体涉及一种提升阻抗定位导航性能的方法及检测系统。其中方法包括:a)载入关系矩阵并计算本次应用的几何模型向量;b)计算本次应用的阻抗转坐标系数;c)计算最佳阻抗转坐标系数并对定位导航装置进行更新。采用本发明的提升阻抗定位导航性能的方法能够有效的将现有的实时数据代入准备流程中得出的所述关系矩阵R中进行计算,得到更加精确的阻抗转坐标系数,从而使电场阻抗坐标与磁坐标在各个轴向分辨率的达到一致,进而使采集器定位准确,不会因标测错误而导致术者对病变位置的定位错误,大大提高了阻抗定位导航的性能。

Description

一种提升阻抗定位导航性能的方法及检测系统
技术领域
本发明涉及阻抗定位导航技术领域,特别是一种提升阻抗定位导航性能的方法及检测系统。
背景技术
目前,三维定位导管装置多采用电场与磁场定位结合的方式,多是采用在活体内放置一根或者多根具有多个电场阻抗采集器的电导管并放置至少一根具有磁场信息采集器的磁导管,然后利用同一空间位置采集的磁场坐标和电场阻抗坐标建立的映射关系,去校正其它空间位置采集的电场阻抗坐标,提高电场定位的准确性。但这种方式可能会因为采用的阻抗转坐标系数有误差,而导致电场阻抗坐标与磁坐标在各个轴向分辨率的不一致,从而引起采集器定位不准确,标测错误,导致术者对病变位置的定位错误的问题。
映射关系是通过电场阻抗坐标与磁场定位坐标进行求解的,因此现在需要一种提升映射关系准确性的方法,也就是能够提升阻抗转坐标系数准确度的方法来提升阻抗定位导航性能。
发明内容
本发明的目的在于:针对现有技术存在的阻抗转坐标系数有误差的问题,提供一种提升阻抗定位导航性能的方法。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种提升阻抗定位导航性能的方法,包括以下步骤:
a)载入几何模型与阻抗转坐标系数之间的关系矩阵R,并计算出目标区域电极片贴敷位置的几何模型向量M*
b)根据所述步骤a所述关系矩阵R与所述几何模型向量M*计算阻抗转坐标系数;
c)根据所述阻抗转坐标系数设定查询范围,计算所述查询范围内各个所述阻抗转坐标系数的一致性损失值,并查找出一致性损失值最小的最佳阻抗转坐标系数,并采用所述最佳阻抗转坐标系数对定位导航的所述阻抗转坐标系数进行更新。采用本发明的提升阻抗定位导航性能的方法能够有效的将现有的实时数据代入预设的几何模型与阻抗转坐标系数之间的关系矩阵中进行计算,得到更加精确的阻抗转坐标系数,从而使电场阻抗坐标与磁坐标在各个轴向分辨率的达到一致,进而使采集器定位准确,不会因标测错误而导致术者对病变位置的定位错误,大大提高了阻抗定位导航的性能。
作为本发明的优选方案,所述步骤a包括:
a1)载入目标区域各个电极片所在位置的磁坐标数据,各个电极片之间的阻抗数据以及几何模型与阻抗转坐标系数之间的关系矩阵R;其中,所述电极片数量为偶数且不小于4;
a2)计算出目标区域电极片贴敷位置的几何模型矩阵Model*,以及各个电极片之间阻抗的向量
a3)根据公式输出目标区域电极片贴敷位置的几何模型向量M*。本发明通过将各个电极片之间阻抗的向量/>代入目标区域电极片贴敷位置的几何模型矩阵Model*,将其转换成几何模型向量M*,使所述目标区域电极片贴敷位置的几何模型在各个轴向分辨率的达到一致,更加真实可靠,进而也提升了阻抗定位导航的性能。
作为本发明的优选方案,所述步骤c包括:
c1)根据所述步骤b得出的所述阻抗转坐标系数,确定阻抗转坐标系数的查询范围,并根据所述查询范围预设查询步长;
c2)根据所述查询步长设置查询时的阻抗转坐标系数,并判断阻抗转坐标系数是否在查询范围内;若在范围内则进入步骤c3;若不在范围内则进入步骤c4;
c3)计算当前阻抗转坐标系数下电极之间的距离偏差Edis以及方向偏差Ecos;并根据公式Lcost=A*Edis+B*Ecos计算出此时的一致性损失值Lcost,其中,A、B为预设的权重系数;记录此时的一致性损失值Lcost并进入步骤c2;
c4)找出一致性损失值Lcost最小时最佳阻抗转坐标系数Coef的取值;
c5)记录所述最佳阻抗转坐标系数以及对应的几何模型向量,更新所述关系矩阵以及定位导航的阻抗转坐标系数。本发明通过计算采用各个查询范围内的阻抗转坐标系数时的一致性损失值来对阻抗转坐标系数进行筛选,进而查找出一致性损失值最小的最佳阻抗转坐标系数,有效的提高了阻抗转坐标系数的可靠性,进而提高了阻抗定位导航的性能。
作为本发明的优选方案,所述步骤b中阻抗转坐标系数Coef*的计算公式为:Coef*=R*M*
作为本发明的优选方案,所述几何模型与阻抗转坐标系数之间的关系矩阵R的求解过程包括以下步骤:
S1:载入多个历史案例的检测数据,包括电极的电阻抗坐标数据和磁坐标数据、各个电极片所在位置的磁坐标数据以及收到激励时各个电极片之间的阻抗数据;
S2:计算由每个历史案例电极片贴敷位置的几何模型组成的几何模型矩阵D;
S3:计算由每个历史案例的最佳阻抗转坐标系数组成的最佳阻抗转坐标系数矩阵C;
S4:计算并输出几何模型与阻抗转坐标系数之间的关系矩阵R。本发明通过载入多个历史案例的数据来计算几何模型与阻抗转坐标系数之间的关系矩阵,大大的提高了几何模型与阻抗转坐标系数之间的关系矩阵的可靠性,进而也提高了阻抗定位导航的准确性。
作为本发明的优选方案,所述步骤S2包括:
S21:根据各个电极片所在位置的磁坐标数据,计算出目标区域电极片贴敷位置的几何模型矩阵Model;并根据收到激励时各个电极片之间的阻抗数据计算出各个电极片之间阻抗的向量VRef
S22:根据公式M=Model-1*VRef输出目标区域电极片贴敷位置的几何模型向量M;
S23:根据每个历史案例的几何模型向量M得出几何模型矩阵D,其中n为历史案例的数目。
作为本发明的优选方案,所述步骤S3包括:
S31:计算一个历史案例的电极之间电阻抗坐标向量和磁坐标向量;
S32:根据激励电极片之间阻抗数据确定阻抗转坐标系数的查询范围;
S33:设置查询时的阻抗转坐标系数并判断阻抗转坐标系数是否在查询范围内;若在范围内则进入步骤S34;若不在范围内则进入步骤S35;
S34:计算当前阻抗转坐标系数下电极之间的距离偏差Edis以及方向偏差Ecos;并根据公式Lcost=A*Edis+B*Ecos计算出此时的一致性损失值Lcost,其中,A、B为预设的权重系数;记录此时的一致性损失值Lcost并进入步骤S33;
S35:找出一致性损失值Lcost最小时最佳阻抗转坐标系数Coef的取值,其中SCoef为Coef系数的值域空间;
S36:判断所有历史案例是否已全部录入,若未全部录入则进入步骤S31;若已全部录入,则进入步骤S37;
S37:根据每个历史案例的最佳阻抗转坐标系数Coef得出最佳阻抗转坐标系数矩阵C,其中n为历史案例的数目。
作为本发明的优选方案,所述步骤S4的所述几何模型与阻抗转坐标系数之间的关系矩阵R的计算式为:R=D-1*C。
一种阻抗定位导航方法,其特征在于:包括数据采集流程以及阻抗坐标数据校正流程;
所述阻抗坐标数据校正流程是利用上述任意一项方法得到的最佳阻抗转坐标系数来对电场阻抗坐标数据进行修正;
所述数据采集方法包括以下步骤:
1)控制激励装置循环按照编号顺序依次发放激励,并控制各个电阻抗传感器依次采集对应激励位置相邻电极片之间的阻抗数据,经放大处理后,输入到运算处理器中;
2)周期控制磁场发生器的开启与关闭,并在开启时控制磁传感器采集各个电极片位置的磁坐标数据。
一种阻抗定位导航检测系统,包括采集模块以及控制处理模块;所述采集模块与所述控制处理模块电连接;
所述采集模块包括磁场发生器、放大器、激励发放装置、检测导管以及至少4个电极片;所述磁场发生器用于提供磁场;所述放大器用于放大采集到的的信号;所述激励发放装置用于向各个电极片之间发放激励;所述检测导管包括磁传感器、至少三个电阻抗传感器以及至少两个检测电极,用于采集磁坐标数据以及阻抗数据;
所述控制处理模块包括控制单元以及运算处理器;所述控制处理模块能够执行上述的任意一种方法。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、采用本发明的提升阻抗定位导航性能的方法能够有效的将现有的实时数据代入预设的几何模型与阻抗转坐标系数之间的关系矩阵中进行计算,得到更加精确的阻抗转坐标系数,从而使电场阻抗坐标与磁坐标在各个轴向分辨率达到一致,进而使采集器定位准确,不会因标测错误而导致术者对病变位置的定位错误,大大提高了阻抗定位导航的性能。
2、本发明通过将各个电极片之间阻抗的向量代入目标区域电极片贴敷位置的几何模型矩阵Model*,将其转换成几何模型向量M*,使所述目标区域电极片贴敷位置的几何模型在各个轴向分辨率的达到一致,更加真实可靠,进而也提升了阻抗定位导航的性能。
3、本发明采用载入多个历史案例的数据来计算几何模型与阻抗转坐标系数之间的关系矩阵,大大的提高了阻抗转坐标系数的可靠性,进而也提高了阻抗定位导航的准确性。
4、本发明通过计算采用各个查询范围内的阻抗转坐标系数时的一致性损失值来对阻抗转坐标系数进行筛选,进而查找出一致性损失值最小的最佳阻抗转坐标系数,有效的提高了最终几何模型与阻抗转坐标系数之间的关系矩阵的可靠性,进而提高了阻抗定位导航的性能。
附图说明
图1是本发明实施例1所述的一种阻抗定位导航检测系统的结构示意图。
图2是本发明实施例1所述的一种提升阻抗定位导航性能的方法中的电极片贴敷几何模型。
图3是本发明实施例2所述的一种提升阻抗定位导航性能的方法的流程示意图。
图4是本发明实施例2所述的一种提升阻抗定位导航性能的方法的几何模型与Coef系数之间关系模型求解流程图。
图5是本发明实施例2所述的一种提升阻抗定位导航性能的方法的最佳阻抗转坐标系数Coef的求解流程图。
图6是本发明实施例2所述的一种提升阻抗定位导航性能的方法中不同Coef系数下的阻抗模型与磁模型。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示,一种阻抗定位导航检测系统,包括采集模块以及控制处理模块;所述采集模块与所述控制处理模块电连接;
所述采集模块包括磁场发生器、放大器、激励发放装置、检测导管以及至少6个电极片;所述磁场发生器用于提供磁场;所述放大器用于放大采集到的的信号;所述激励发放装置用于向各个电极片之间发放激励;所述检测导管包括磁传感器、至少三个电阻抗传感器以及至少两个检测电极,用于采集磁坐标数据以及阻抗数据;所述控制处理模块包括控制单元以及运算处理器。
根据所述的一种阻抗定位导航检测系统,该检测系统的所述控制处理模块采用了一种阻抗定位导航方法,本发明的一种阻抗定位导航方法包括数据采集流程以及阻抗坐标数据校正流程;
所述数据采集方法包括以下步骤:
1)控制激励装置按照激励V1、激励V2、激励V3的顺序循环依次发放激励,并控制导管上各个电阻抗传感器分别采集其到电极片A、B、C、D、E、F之间的阻抗数据,经放大处理后,输入到运算处理器中。
2)周期控制磁场发生器的开启与关闭,并在开启时利用导管上的磁传感器采集磁坐标数据,输入到运算处理器中。
所述阻抗坐标数据校正流程是:分析采集数据,得到最佳阻抗转坐标系数,对电场阻抗坐标数据进行修正;即利用磁场坐标和电场阻抗坐标建立的映射关系,并根据所述映射关系对电场阻抗坐标数据的修正。
在本发明的具体实施方式中,电阻抗数据是患者体内导管采集的贴附在患者体表电极片之间形成电场中导管到某一电极片之间的阻抗,采集系统称为电阻抗定位(ElectricityImpedanceLocalization,简称EIL)系统。磁坐标数据是电阻抗数据采集过程中,同时采集到的对应位置的磁场坐标,采集系统称为磁场坐标定位(MagneticFieldLocalization,简称MFL)系统。
如图2所示,利用含有至少两个电极的能同时采集EIL系统下电阻抗坐标数据和MFL系统下磁坐标数据的导管,在阻抗转坐标系数设定为情况下,采集其中两个电极P1和P2的电阻抗坐标数据/>和磁坐标数据也可以选择其它两个电极采集的数据。同时,定位六个参考电极片贴敷位置的磁坐标为MgA(xA,yA,zA)、MgB(xB,yB,zB)、MgC(xC,yC,zC)、MgD(xD,yD,zD)、MgE(xE,yE,zE)、MgF(xF,yF,zF)。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于:本实施例为实施例1中所述阻抗坐标数据校正流程的具体方法。
如图3所示,一种提升阻抗定位导航性能的方法,包括以下步骤:
a)载入几何模型与阻抗转坐标系数之间的关系矩阵R;实时采集目标区域的磁坐标数据以及收到激励时的阻抗数据,得到目标区域电极片贴敷位置的几何模型,并计算出目标区域电极片贴敷位置的几何模型向量M*
b)根据步骤a所述关系矩阵R与所述几何模型向量M*计算阻抗转坐标系数;所述阻抗转坐标系数Coef*的计算公式为:Coef*=R*M*
c)根据所述阻抗转坐标系数设定查询范围,计算所述查询范围内各个阻抗转坐标系数的一致性损失值,并查找出一致性损失值最小的最佳阻抗转坐标系数,并采用所述最佳阻抗转坐标系数对定位导航的阻抗转坐标系数进行更新。
所述步骤a包括:
a1)载入几何模型与阻抗转坐标系数之间的关系矩阵R,目标区域各个电极片所在位置的磁坐标数据MgA(xA,yA,zA)、MgB(xB,yB,zB)、MgC(xC,yC,zC)、MgD(xD,yD,zD)、MgE(xE,yE,zE)、MgF(xF,yF,zF),以及各个电极片之间的阻抗数据vAF、vBE、vCD
a2)根据公式计算出目标区域电极片贴敷位置的几何模型矩阵Model*
并根据公式计算出各个电极片之间阻抗的向量/>
a3)根据公式输出目标区域电极片贴敷位置的几何模型向量M*
所述步骤c包括:
c1)根据所述步骤b得出的所述阻抗转坐标系数确定阻抗转坐标系数的查询范围,并根据所述查询范围预设查询步长;
c2)根据所述查询步长设置本轮查询时的阻抗转坐标系数并判断阻抗转坐标系数是否在查询范围内;若在范围内则进入步骤c3;若不在范围内则进入步骤c4;
c3)计算当前阻抗转坐标系数下电极之间的距离偏差Edis以及方向偏差Ecos;并根据公式Lcost=A*Edis+B*Ecos计算出此时的一致性损失值Lcost,其中,A、B为预设的权重系数;记录此时的一致性损失值Lcost并进入步骤c2;
c4)根据公式找出一致性损失值Lcost最小时最佳阻抗转坐标系数Coef的取值,其中SCoef为Coef系数的值域空间。
c5)记录所述最佳阻抗转坐标系数以及对应的几何模型向量,更新所述关系矩阵以及定位导航的阻抗转坐标系数。
如图4所示,所述准备流程包括以下步骤:
S1:载入多个历史案例的检测数据,包括电极的电阻抗坐标数据和磁坐标数据、各个电极片所在位置的磁坐标数据以及收到激励时各个电极片之间的阻抗数据;
S2:计算由每个历史案例电极片贴敷位置的几何模型组成的几何模型矩阵D;
S3:计算由每个历史案例的最佳阻抗转坐标系数组成的最佳阻抗转坐标系数矩阵C;
S4:计算并输出几何模型与阻抗转坐标系数之间的关系矩阵R;
其中,所述步骤S2和所述步骤S3能够交换顺序。
所述步骤S2包括:
S21:根据公式计算出目标区域电极片贴敷位置的几何模型矩阵Model,其中MgA(xA,yA,zA)、MgB(xB,yB,zB)、MgC(xC,yC,zC)、MgD(xD,yD,zD)、MgE(xE,yE,zE)、MgF(xF,yF,zF)为各个电极片所在位置的磁坐标数据;并根据公式计算出各个电极片之间阻抗的向量VRef,其中vAF、vBE、vCD为收到激励时各个电极片之间的阻抗数据。
S22:根据公式M=Model-1*VRef输出目标区域电极片贴敷位置的几何模型向量M=(mAF,mBE,mCD)。
S23:根据每个历史案例的几何模型向量M得出几何模型矩阵
其中n为历史案例的数目。
如图5所示,所述步骤S3包括:
S31:计算一个历史案例的电极之间电阻抗坐标向量和磁坐标向量:在阻抗转坐标系数设定为情况下,导管上两个电极P1和P2采集电阻抗坐标数据和磁坐标数据/>(也可选择其它任意两个电极)。参照图6,EIL系统输入阻抗转换坐标系数和电极采集阻抗数据,输出电阻抗坐标数据,可简单理解为如下形式:/>其中,/> 分别为电极片A与F、B与E和C与D之间发放激励情况下,Pi电极采集的阻抗数据(恒流激励下为电压数据,恒压激励下为阻抗数据)。在/> 固定的情况下,Coefj系数直接影响电阻抗坐标/>的输出质量。
定义P1和P2电极之间的电阻抗坐标向量为其中,
定义P1和P2电极之间的磁坐标向量为其中,
理想状态时阻抗坐标在各个轴向的分辨率与磁坐标在各个轴向分辨率保持一致,即上述电阻抗坐标向量与磁坐标向量/>保持方向和大小一致。如图6所示,阻抗转坐标系数设置为Coefj时得到的阻抗坐标模型与磁坐标模型的一致性匹配度比设置为Coef1和Coef2时更好。本发明描述的方法就是通过优化Coef系数来保持上述电阻抗坐标向量/>与磁坐标向量/>的方向和大小的一致性,从而提升系统基于阻抗的定位导航准确性。
S32:根据激励电极片之间阻抗数据确定阻抗转坐标系数的查询范围:根据各个电极片之间的阻抗数据,确定AF、BE和CD方向系数查找范围。
定义电极片A与F之间发放激励时,采集的阻抗转坐标系数查找范围是[xmin,xmax],查找步长为xstep,所述步长xstep设置为0.25~0.75;
定义电极片B与E之间发放激励时,采集的阻抗转坐标系数查找范围是[ymin,ymax],查找步长为ystep,所述步长ystep设置为0.25~0.75;
定义电极片C与D之间发放激励时,采集的阻抗转坐标系数查找范围是[zmin,zmax],查找步长为zstep,所述步长zstep设置为0.1~0.25。
其中,xmin:ymin:zmin比例可配置成vAF:vBE:vCD;且xmax:ymax:zmax比例也可配置成vAF:vBE:vCD
当前查找轮数时,阻抗转坐标系数满足:
S33:设置本轮查询时的阻抗转坐标系数并判断阻抗转坐标系数是否在查询范围内;若在范围内则进入步骤S34;若不在范围内则进入步骤S35;
S34:根据公式计算当前阻抗转坐标系数下电极之间的距离偏差Edis;并根据公式/>计算当前阻抗转坐标系数下方向偏差Ecos;并根据公式Lcost=A*Edis+B*Ecos计算出此时的一致性损失值Lcost,其中,A、B为预设的权重系数,且可作为超参数,通过网格搜寻法获得最佳设置;记录此时的一致性损失值Lcost并进入步骤S33;
S35:根据公式找出一致性损失值Lcost最小时最佳阻抗转坐标系数Coef的取值,其中SCoef为Coef系数的值域空间;
S36:判断所有历史案例是否已全部录入,若未全部录入则进入步骤S31;若已全部录入,则进入步骤S37;
S37:根据每个历史案例的最佳阻抗转坐标系数Coef得出最佳阻抗转坐标系数矩阵其中n为历史案例的数目。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种提升阻抗定位导航性能的方法,其特征在于:包括以下步骤:
a)载入几何模型与阻抗转坐标系数之间的关系矩阵R,并计算出目标区域电极片贴敷位置的几何模型向量M*
b)根据所述步骤a所述关系矩阵R与所述几何模型向量M*计算阻抗转坐标系数;
c)根据所述阻抗转坐标系数设定查询范围,计算所述查询范围内各个所述阻抗转坐标系数的一致性损失值,并查找出一致性损失值最小的最佳阻抗转坐标系数,并采用所述最佳阻抗转坐标系数对定位导航的所述阻抗转坐标系数进行更新;
其中,所述步骤a包括:
a1)载入目标区域各个电极片所在位置的磁坐标数据,各个电极片之间的阻抗数据以及几何模型与阻抗转坐标系数之间的关系矩阵R;其中,所述电极片数量为偶数且不小于4;
a2)计算出目标区域电极片贴敷位置的几何模型矩阵Model*,以及各个电极片之间阻抗的向量
a3)根据公式输出目标区域电极片贴敷位置的几何模型向量M*
2.根据权利要求1所述的一种提升阻抗定位导航性能的方法,其特征在于:所述步骤c包括:
c1)根据所述步骤b得出的所述阻抗转坐标系数,确定阻抗转坐标系数的查询范围,并根据所述查询范围预设查询步长;
c2)根据所述查询步长设置查询时的阻抗转坐标系数,并判断阻抗转坐标系数是否在查询范围内;若在范围内则进入步骤c3;若不在范围内则进入步骤c4;
c3)计算当前阻抗转坐标系数下电极之间的距离偏差Edis以及方向偏差Ecos;并根据公式Lcost=A*Edis+B*Ecos计算出此时的一致性损失值Lcost,其中,A、B为预设的权重系数;记录此时的一致性损失值Lcost并进入步骤c2;
c4)找出一致性损失值Lcost最小时最佳阻抗转坐标系数Coef的取值;
c5)记录所述最佳阻抗转坐标系数以及对应的几何模型向量,更新所述关系矩阵以及定位导航的阻抗转坐标系数。
3.根据权利要求1所述的一种提升阻抗定位导航性能的方法,其特征在于:所述步骤b中阻抗转坐标系数Coef*的计算公式为:Coef*=R*M*
4.根据权利要求1所述的一种提升阻抗定位导航性能的方法,其特征在于:所述几何模型与阻抗转坐标系数之间的关系矩阵R的求解过程包括以下步骤:
S1:载入多个历史案例的检测数据,包括电极的电阻抗坐标数据和磁坐标数据、各个电极片所在位置的磁坐标数据以及收到激励时各个电极片之间的阻抗数据;
S2:计算由每个历史案例电极片贴敷位置的几何模型组成的几何模型矩阵D;
S3:计算由每个历史案例的最佳阻抗转坐标系数组成的最佳阻抗转坐标系数矩阵C;
S4:计算并输出几何模型与阻抗转坐标系数之间的关系矩阵R。
5.根据权利要求4所述的一种提升阻抗定位导航性能的方法,其特征在于:所述步骤S2包括:
S21:根据各个电极片所在位置的磁坐标数据,计算出目标区域电极片贴敷位置的几何模型矩阵Model;并根据收到激励时各个电极片之间的阻抗数据计算出各个电极片之间阻抗的向量VRef
S22:根据公式M=Model-1*VRef输出目标区域电极片贴敷位置的几何模型向量M;
S23:根据每个历史案例的几何模型向量M得出几何模型矩阵D。
6.根据权利要求4所述的一种提升阻抗定位导航性能的方法,其特征在于:所述步骤S3包括:
S31:计算一个历史案例的电极之间电阻抗坐标向量和磁坐标向量;
S32:根据激励电极片之间阻抗数据确定阻抗转坐标系数的查询范围;
S33:设置查询时的阻抗转坐标系数并判断阻抗转坐标系数是否在查询范围内;若在范围内则进入步骤S34;若不在范围内则进入步骤S35;
S34:计算当前阻抗转坐标系数下电极之间的距离偏差Edis以及方向偏差Ecos;并根据公式Lcost=A*Edis+B*Ecos计算出此时的一致性损失值Lcost,其中,A、B为预设的权重系数;记录此时的一致性损失值Lcost并进入步骤S33;
S35:找出一致性损失值Lcost最小时最佳阻抗转坐标系数Coef的取值;
S36:判断所有历史案例是否已全部录入,若未全部录入则进入步骤S31;若已全部录入,则进入步骤S37;
S37:根据每个历史案例的最佳阻抗转坐标系数Coef得出最佳阻抗转坐标系数矩阵C。
7.根据权利要求4所述的一种提升阻抗定位导航性能的方法,其特征在于:所述步骤S4的所述几何模型与阻抗转坐标系数之间的关系矩阵R的计算式为:R=D-1*C。
8.一种阻抗定位导航方法,其特征在于:包括数据采集流程以及阻抗坐标数据校正流程;
所述阻抗坐标数据校正流程是利用权利要求1-7中任意一项所述的方法得到的最佳阻抗转坐标系数来对电场阻抗坐标数据进行修正;
所述数据采集流程包括以下步骤:
1)控制激励装置循环按照编号顺序依次发放激励,并控制各个电阻抗传感器依次采集对应激励位置相邻电极片之间的阻抗数据,经放大处理后,输入到运算处理器中;
2)周期控制磁场发生器的开启与关闭,并在开启时控制磁传感器采集各个电极片位置的磁坐标数据。
9.一种阻抗定位导航检测系统,其特征在于:包括采集模块以及控制处理模块;所述采集模块与所述控制处理模块电连接;
所述采集模块包括磁场发生器、放大器、激励发放装置、检测导管以及至少4个电极片;所述磁场发生器用于提供磁场;所述放大器用于放大采集到的信号;所述激励发放装置用于向各个电极片之间发放激励;所述检测导管包括磁传感器、至少三个电阻抗传感器以及至少两个检测电极,用于采集磁坐标数据以及阻抗数据;
所述控制处理模块包括控制单元以及运算处理器;所述控制处理模块执行权利要求1-7中任意一项所述的方法。
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