DE102007042622A1 - Method and system for determining the position and / or orientation of an object - Google Patents

Method and system for determining the position and / or orientation of an object

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DE102007042622A1
DE102007042622A1 DE200710042622 DE102007042622A DE102007042622A1 DE 102007042622 A1 DE102007042622 A1 DE 102007042622A1 DE 200710042622 DE200710042622 DE 200710042622 DE 102007042622 A DE102007042622 A DE 102007042622A DE 102007042622 A1 DE102007042622 A1 DE 102007042622A1
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DE
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object
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measured
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DE200710042622
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German (de)
Inventor
la Fuente Klein Matías de
Robert Dipl.-Ing. Elfring
Klaus Prof. Radermacher
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RWTH Aachen
Original Assignee
RWTH Aachen
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Detecting, measuring or recording for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/06Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung eines Objektes, bei dem mittels wenigstens eines Feldsensors am/im Objekt, das durch wenigstens einen Emitter erzeugte elektromagnetische Feld gemessen und aus dem Messwert/den Messwerten die Objektposition und/oder Objektorientierung im erzeugten elektromagnetischen Feld ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kompensation von Störungen im erzeugten elektromagnetischen Feld, insbesondere in der Umgebung des Objektes ein Referenzobjekt (1) mit wenigstens zwei Feldsensoren (2a, 2b, 2c, 2d) angeordnet wird, deren relative räumliche Soll-Positionen (O1, O2, O3, O4) zueinander bekannt, insbesondere fest und bekannt sind, wobei mittels den Feldsensoren (2a, 2b, 2c, 2d) des Referenzobjekts (1) das elektromagnetische Feld gemessen und aus dem Messwert/den Messwerten fehlerbehaftete Ist-Position (V1, V2, V3, V4) der Feldsensoren (2a, 2b, 2c, 2d) des Referenzobjektes (1) ermittelt we The invention relates to a method and a system for determining the position and / or orientation of an object, in which by means of at least one field sensor on / in the object that is measured by at least generated an emitter electromagnetic field and from the measured value / the measured values ​​of the object position and / or object orientation in the generated electromagnetic field is determined, characterized in that is arranged to compensate for disturbances in the electromagnetic field generated, in particular in the area of ​​the object is a reference object (1) having at least two field sensors (2d 2a, 2b, 2c), the relative spatial target position (O1, O2, O3, O4) to each other is known, in particular fixed and are known, by means of the field sensors (2a, 2b, 2c, 2d) of the reference object (1), the electromagnetic field is measured and from the measured value / errored the measured values ​​of actual position (V1, V2, V3, V4) of the field sensors (2a, 2b, 2c, 2d) of the reference object (1) we determined rden und anhand der Abweichungen zwischen Ist- und Soll-Positionen eine Korrektur ermittelt wird, mittels der die gemessene Objektposition (P1', P2') und/oder Objektorientierung insbesondere in Echtzeit korrigiert wird. gestures, and a correction is determined from the deviations between the actual and desired positions, by means of which the measured object position (P1 ', P2') and / or object-orientation is corrected in particular in real time.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung eines Objektes, bei dem mittels wenigstens eines Feldsensors am/im Objekt das durch wenigstens einen Emitter erzeugte elektromagnetische Feld gemessen und aus dem Messwert/den Messwerten die Objektposition und/oder Objektorientierung im erzeugten und elektromagnetischen Feld ermittelt wird. The invention relates to a method for determining the position and / or orientation of an object, wherein said generated by at least one field sensor, the measured object by at least generated an emitter electromagnetic field and from the measured value / the measured values ​​of the object position and / or object-orientation in at / and electromagnetic field is determined. Emitter dieser Art werden auch als Transmitter bezeichnet. Emitters of this kind are also referred to as a transmitter.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein System zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung eines Objektes, umfassend ein Objekt mit wenigstens einem Feldsensor, wenigstens einen Emitter zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes und eine Messvorrichtung, mit welcher die Position und/oder Orientierung des Objektes durch Messung des elektromagnetischen Feldes mittels des wenigstens einen Feldsensors bestimmbar ist. The invention further relates to a system for determining the position and / or orientation of an object, comprising an object having at least one field sensor, at least one emitter for generating an electromagnetic field, and a measuring device with which the position and / or orientation of the object by measuring the electromagnetic field a field sensor can be determined by means of the least.
  • Im Stand der Technik ist es bekannt, dass die Position eines im Wesentlichen beliebigen Objektes im Raum beispielsweise mittels eines erzeugten elektromagnetischen Feldes überwacht werden kann. In the prior art, it is known that the position of a substantially any object in space for example by means of a generated electromagnetic field can be monitored. Das Prinzip dieser Art der Positions- und/oder Orientierungsbestimmung eines Objektes ist unter der Bezeichnung des sogenannten elektromagnetischen Tracking im Stand der Technik bekannt. The principle of this type of position and / or orientation determination of an object is known as the so-called electromagnetic tracking in the prior art.
  • Wesentlich für ein solches Verfahren bzw. ein System zur Durchführung eines solchen Verfahrens ist es, dass mittels wenigstens einen Emitters ein elektromagnetisches Feld, insbesondere ein räumlich ausgedehntes elektromagnetisches Feld, erzeugt wird, dessen Feldstärke und/oder Feldrichtung in Abhängigkeit von den Raumkoordinaten bekannt ist, so dass die Möglichkeit besteht, mittels eines Feldsensors die lokale Feldstärke und/oder Feldrichtung am Ort des Feldsensors zu bestimmen und somit aus dem Messwert bzw. den ermittelten Messwerten auf die Position des Feldsensors innerhalb des erzeugten elektromagnetischen Feldes zurückzuschließen. Essential for such a method and a system for performing such a method it is that by means of an emitter, an electromagnetic field, in particular a spatially extended electromagnetic field is generated at least, and / or field direction as a function of the spatial coordinates is known whose field strength is so that it is possible to determine by means of a field sensor, the local field strength and / or field direction at the location of the field sensor and thus zurückzuschließen from the measured value or the measured values ​​determined at the position of the field sensor within the generated electromagnetic field. Dabei kann z. This might involve can. B. mittels eines Feldsensors zeitlich nacheinander das Feld mehrerer Emitterspulen gemessen und daraus die Position im Raum bestimmt werden. B. be successively in time, the field of multiple emitter coils measured by means of a field sensor and determines the position in space.
  • Wird demnach wenigstens ein Feldsensor an einem Objekt oder auch in einem Objekt angeordnet, so kann hiermit die Position des Objektes innerhalb des elektromagnetischen, durch den wenigstens einen Emitter erzeugten Feldes bestimmt werden. Is thus at least one sensor field arranged in an object or in an object, so herewith the position of the object within the electromagnetic by the at least one emitter generated field can be determined. Durch zeitlich aufeinanderfolgende Bestimmung der Position kann demnach ein Tracking durchgeführt werden, mit dem nicht nur die aktuelle Position oder Orientierung des Objektes, sondern auch der zeitliche Verlauf einer Bewegung bestimmt werden kann. By temporally successive determination of the position, therefore, a tracking can be performed, a motion can be determined by not only the current position or orientation of the object, but also the temporal profile.
  • Im Stand der Technik ist es bei Systemen zur Durchführung eines solchen Verfahrens demnach vorgesehen, dass wenigstens ein Emitter, gegebenenfalls auch mehrere Emitter zur Erzeugung verschiedener sich überlagernder Felder vorgesehen ist, ebenso wie ein Objekt mit wenigstens einem Feldsensor und einer Messvorrichtung zur Erfassung der Messwerte des zumindest im Betrag und/oder in der Richtung gemessenen elektromagnetischen Feldes, wobei bevorzugterweise die Messvorrichtung eingerichtet ist, neben der Erfassung der Messwerte auch eine entsprechende Auswertung und aus der Auswertung eine Positionsbestimmung durchzuführen. In the prior art there is provided in systems for performing such a method, therefore, that at least one emitter and optionally also a plurality of emitters different for the generation of overlapping areas is provided, as well as an object with at least one field sensor and a measuring device for detecting the measured values ​​of the at least in the amount and / or in the direction of the measured electromagnetic field, wherein preferably the measuring device is arranged in addition to the acquisition of the measured values ​​and a corresponding evaluation and perform a position determination of the evaluation.
  • Hierbei kann das Messprinzip sowohl mit statischen elektromagnetischen Feldern durchgeführt werden als auch mit zeitlich variierenden elektromagnetischen Feldern. Here, the measuring principle may be performed with static electromagnetic fields as well as with time-varying electromagnetic fields. Je nach Art des ausgewählten elektromagnetischen Feldes können dabei unterschiedliche Sensoren zum Einsatz kommen. Depending on the selected electromagnetic field, different sensors can be used. Beispielsweise werden bevorzugt bei zeitlich variablen elektromagnetischen Feldern als Feldsensoren Spulen zum Einsatz kommen, in denen anhand der induzierten Ströme auf den Betrag und/oder die Richtung des gemessenen elektromagnetischen Feldes am Ort der Spule zurückgeschlossen werden kann. For example, preferably time-variable electromagnetic fields as a field coil sensors are used, in which can be deduced from the induced currents on the magnitude and / or direction of the measured electromagnetic field at the location of the coil.
  • Bei statischen elektromagnetischen Feldern können beispielsweise auch Hallsensoren zum Einsatz kommen. For static electromagnetic fields and Hall sensors can for example be used. Wesentlich bei allen bekannten eingangs genannten Verfahren ist es, dass die örtliche Abhängigkeit des erzeugten statischen oder auch zeitlich variablen elektromagnetischen Feldes zumindest theoretisch bekannt ist, um aus den Messwerten am jeweiligen Ort eines zu betrachtenden Objektes so auf die Position rückschließen zu können. Substantially in all known method mentioned there that the local dependency of static or time-varying electromagnetic field generated is theoretically known at least to be able to deduce from the measured values ​​at the respective location of an object to be observed at the position is.
  • Dabei ist es im Stand der Technik als ein Nachteil eines solchen Verfahrens bekannt, dass das erzeugte elektromagnetische Feld gestört werden kann durch z. It is known in the art as a disadvantage of such a method is that the electromagnetic field generated may be disturbed by z. B. äußere Einflüsse. B. external influences. Äußere Einflüsse können beispielsweise gegeben sein durch andere, zeitlich konstant oder insbesondere auch zeitlich variable elektromagnetische Felder sowie auch durch metallische Objekte in der Umgebung des erzeugten elektromagnetischen Feldes oder auch innerhalb des erzeugten elektromagnetischen Feldes. External influences may, for example given by other, temporally constant or time-variable electromagnetic fields in particular, as well as by metallic objects in the vicinity of the electromagnetic field generated, or even within the generated electromagnetic field.
  • Hierdurch können Feldverzerrungen entstehen, wodurch das zumindest theoretisch bekannte erzeugte elektromagnetische Feld nicht mehr exakt übereinstimmend ist mit dem praktisch vorliegenden erzeugten elektromagnetischen Feld, so dass aufgrund der erhaltenen Messwerte zwar eine Position des zu betrachtenden Objektes ermittelt werden kann, diese jedoch aufgrund der Störung durch eine der eingangs genannten Möglichkeiten fehlerbehaftet ist. In this way, field distortions can arise, whereby the at least theoretically known electromagnetic field generated is not exactly coincident with the virtually present generated electromagnetic field, so that while a position of the object to be observed can be determined on the basis of the obtained measurement values, these, however, due to the interference by one the aforementioned options is faulty.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein System der eingangs genannten gattungsgemäßen Art bereitzustellen, mit dem die Möglichkeit gegeben wird, eine exakte, insbesondere von eventuellen Störungen unabhängige Positionsbestimmung wenigstens eines Objektes innerhalb eines erzeugten und somit zumindest theoretisch bekannten elektromagnetischen Feldes vorzunehmen. The object of the invention is to provide a method and a system of the aforementioned generic type, which is given the opportunity to make a precise, in particular independent of any interference position determining at least one object within a generated and thus at least theoretically known electromagnetic field.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mittels eines eingangs genannten gattungsgemäßen Verfahrens gelöst, dass dadurch weitergebildet ist, dass zur Kompensation von Störungen im erzeugten elektromagnetischen Feld, insbesondere in der Umgebung des Objektes, ein Referenzobjekt mit wenigstens zwei Feldsensoren angeordnet wird, deren relative räumliche Sollpositionen zueinander bekannt, insbesondere fest und bekannt sind, wobei mittels den Feldsensoren des Referenzobjektes das elektromagnetische Feld gemessen und aus dem Messwert/den Messwerten fehlerbehaftete Istpositionen der Feldsensoren des Referenzobjektes ermittelt werden und anhand der Abweichungen zwischen Ist- und Sollposition eine Korrektur ermittelt wird, mittels der die gemessene Objektposition und/oder Objektorientierung korrigiert wird. According to the invention this object is achieved by means of a mentioned generic method that is further formed by a reference object having at least two field sensors is arranged to compensate for disturbances in the electromagnetic field generated, particularly in the vicinity of the object, whose relative spatial reference positions to each other known in particular is fixed and known, said measured electromagnetic field by the field sensors of the reference object and erroneous actual positions of the field sensors of the reference object to be from the measured value / the measured values ​​determined and a correction is determined from the deviations between actual and desired position by means of the measured object position and / or object-orientation is corrected.
  • Weiterhin gelöst wird die Aufgabe durch ein System der eingangs genannten gattungsgemäßen Art, welches sich dadurch erfindungsgemäß auszeichnet, dass zur Kompensation von Störungen im erzeugten elektromagnetischen Feld ein Referenzobjekt mit wenigstens zwei Feldsensoren aufweist, deren relative räumliche Sollposition zueinander bekannt, insbesondere fest und bekannt sind, wobei mittels den Feldsensoren des Referenzobjektes und der Messvorrichtung des elektromagnetischen Feldes messbar und aus dem Messwert/den Messwerten fehlerbehaftete Istpositionen der Feldsensoren des Referenzobjektes ermittelbar sind, wobei die Messvorrichtung weiterhin eingerichtet ist anhand der Abweichungen zwischen Ist- und Sollposition des Referenzobjektes eine Korrektur zu ermitteln, mittels der die gemessene Objektposition und/oder Objektorientierung korrigierbar ist. The object is further achieved by a system of the aforementioned generic type, which is characterized in accordance with the invention, that for the compensation of disturbances in the electromagnetic field generated has a reference object having at least two field sensors, the relative spatial reference position to each other is known, in particular fixed and known, wherein erroneous actual positions of the field sensors of the reference object can be determined by the field sensors of the reference object and the measuring apparatus of the electromagnetic field measured and from the measured value / the measured values, wherein the measuring device is further adapted to determine a correction on the basis of deviations between actual and desired position of the reference object, by means of the measured object position and / or orientation of the object is corrected.
  • Der wesentliche Kerngedanke der Erfindung ist es, dass insbesondere in Echtzeit eine eventuell vorliegende Störung des erzeugten elektromagnetischen Feldes bewertet werden kann und aus einer derartigen Bewertung eine Korrektur ermittelt wird, mittels der eine fehlerbehaftete Position und/oder Orientierung eines in der Position oder in der Orientierung zu bestimmenden Objektes korrigiert werden kann. The essential basic idea of ​​the invention is that, in particular a possibly present disturbance of the electromagnetic field generated may be evaluated in real time and is determined from such an evaluation, a correction by means of which an erroneous position and / or orientation of the position or the orientation can be corrected to be determined object.
  • Hierfür macht sich die Erfindung zunutze, dass in einem Referenzobjekt wenigstens zwei Feldsensoren angeordnet sind, bevorzugt noch mehr Feldsensoren als zwei angeordnet sind, deren räumliche Positionen fest und bekannt sind und im Rahmen dieser Erfindungsbeschreibung als Sollpositionen bezeichnet werden. For this purpose, the invention makes use of the fact that two field sensors are arranged in at least one reference object, preferably more than two field sensors are arranged, whose spatial positions are fixed and known and are referred to under this description of the invention as set positions.
  • Werden diese an sich bekannten Positionen der Feldsensoren des Referenzobjektes mittels des eingangs genannten Verfahrens bestimmt, so werden die konkret bestimmten Positionen der im Referenzobjekt zum Einsatz kommenden Sensoren bei einer Störung des elektromagnetischen Feldes nicht übereinstimmend sein mit den bekannten räumlichen Sollpositionen, da es bei einer Störung des Feldes zu Verzerrungen und somit zu Abweichungen in der örtlichen Abhängigkeit des Betrages und/oder der Orientierung des erzeugten elektromagnetischen Feldes kommt. If these known positions of the field sensors of the reference object is determined by means of the above-mentioned procedure, the concrete certain positions of the next in the reference object for use sensors will not be consistent in case of failure of the electromagnetic field with the known spatial reference positions, since in case of failure of the field distortions and thus leads to differences in the local dependence of the amount and / or orientation of the electromagnetic field generated.
  • Aufgrund der Tatsache, dass sodann die objektiv bekannte Sollposition eines jeden Feldsensors abweichend ist von der tatsächlich gemessenen und somit fehlerbehafteten Istposition des Feldsensors besteht die Möglichkeit, die ermittelten Abweichungen auszuwerten und hieraus eine Korrektur zu ermitteln, die eingesetzt werden kann, um die Position oder die Orientierung des zu beobachteten Objektes zu korrigieren und somit die tatsächlich richtige Position oder Orientierung dieses Objektes in dem gestörten Magnetfeld zu erhalten. Due to the fact that then the objective known target position of each field sensor is different from the actually measured, and thus erroneous actual position of the field sensor, there is the possibility of evaluating the deviations determined, and from this to determine a correction that can be used to determine the position or the correct orientation of the object to be observed and thus obtain the actual correct position or orientation of this object in the disturbed magnetic field.
  • Die Korrektur kann dabei beispielsweise derart gebildet werden, dass sie geeignet ist, die gemessenen fehlerbehafteten Istpositionen der Feldsensoren des Referenzobjektes zu überführen in die tatsächlichen bekannten räumlichen Sollpositionen der Feldsensoren des Referenzobjektes. The correction can then be, for example, formed such that it is suitable for the measured actual positions of the erroneous field sensors of the reference object to be converted into the actual spatial known target positions of the field sensors of the reference object. Wird eine derartige Korrektur aus den bekannten Abweichungen gebildet, so ist dieselbe Korrektur auch geeignet, um die objektiv fehlerbehaftete Objektposition und/oder Objektorientierung zu korrigieren in die jeweils tatsächlich vorliegenden Größen. If such a correction of the known deviations formed, this same correction is also appropriate to correct the faulted object lens position and / or orientation of the object in the respective actually present sizes.
  • Hierbei kann es vorgesehen sein, dass aus den gemessenen Istpositionen der Feldsensoren des Referenzobjektes sowie den bekannten Sollpositionen eine Interpolations- und/oder Extrapolationsfunktion gebildet wird, mittels der eine feldgestörte Objektposition und/oder Objektorientierung durch Anwendung der Funktion auf diese Position/Orientierung korrigiert wird. It may be provided that an interpolation and / or extrapolation is formed from the measured actual positions of the field sensors of the reference object and the known target positions by means of a field-faulty object position and / or object-orientation by applying the function to this position / orientation is corrected. So ergibt sich demnach abstrakt gesprochen die korrigierte Position/Orientierung analytisch als F (fehlerbehaftete Position/Orientierung). Thus, the corrected position / orientation analytically F results therefore in abstract terms (erroneous positional / orientation).
  • Bevorzugt ist es demnach vorgesehen, dass die zum Einsatz kommende Messvorrichtung zur Bestimmung des Betrages und/oder der Ausrichtung des gemessenen elektromagnetischen Feldes weiterhin auch eingerichtet ist anhand der Abweichungen zwischen den Soll- und Istpositionen des Referenzobjektes eine solche Korrektur, insbesondere eine solche Funktion zu ermitteln und diese ermittelte Funktion sodann anzuwenden für die Bestimmung der Position und/oder Orientierung des zu vermessenen Objektes innerhalb des elektromagnetischen Feldes. Preferably, it is intended, therefore, that is possible for the measuring device is further also arranged for the determination of the amount and / or the orientation of the measured electromagnetic field on the basis of deviations between the desired and actual positions of the reference object such correction, to determine particular, such a function and apply this determined function then for determining the position and / or orientation of the object to be measured within the electromagnetic field. Eine solche eingangs genannte Funktion kann dabei beispielsweise durch ein Polynom genährt werden, wobei die Näherung optimiert werden kann durch ein Polynom n-ten Grades mit einem möglichst hohen Wert für n. Such aforementioned function can be fed, for example, by a polynomial of the process wherein the approximation can be optimized by a polynomial of degree n with the highest possible value for n.
  • In einer anderen Ausführung kann es auch vorgesehen sein, dass aus den gemessenen Istpositionen der Feldsensoren des Referenzobjektes sowie den bekannten Sollpositionen ein theoretisches elektromagnetisches Kompensationsfeld berechnet wird, welches zur Korrektur des real gestörten elektromagnetischen Feldes verwendet wird. In another embodiment, it may also be provided that a theoretical electromagnetic compensation field is calculated from the measured actual positions of the field sensors of the reference object and the known target positions, which is used for correcting the real disturbed electromagnetic field.
  • So ist es, wie eingangs genannt notwendig, dass die Ortsabhängigkeit des Betrages und/oder der Orientierung des erzeugten elektromagnetischen Feldes bekannt ist, um anhand der gemessenen Messwerte auf die Position eines Objektes schließen zu können. Thus, it is, as mentioned at the outset necessary that the position dependence of the amount and / or orientation of the electromagnetic field generated is known to be able to close on the basis of measured measurement values ​​to the position of an object. Besteht somit erfindungsgemäß die Möglichkeit, dass real gestörte elektromagnetische Feld zu ermitteln, so kann dieses real gestörte elektromagnetische Feld der Berechnung der Position und/oder Orientierung des Objektes zugrunde gelegt werden, wofür die entsprechenden Informationen beispielsweise innerhalb der Messvorrichtung gespeichert werden können. thus there is inventively possible to determine that real disturbed electromagnetic field, this real disturbed electromagnetic field can be the basis for calculating the position and / or orientation of the object for which the information can be stored, for example within the measuring device.
  • Beispielsweise kann es demnach vorgesehen sein, dass durch rechnergestützte Überlagerung des Kompensationsfeldes mit dem als ungestört angenommenen erzeugten elektromagnetischen Feld ein simuliertes, real gestörtes elektromagnetisches Feld berechnet wird, welches sodann der Positions- und/oder Orientierungsbestimmung des Objektes zugrunde gelegt werden kann. For example, it can be provided accordingly that a simulated real disturbed electromagnetic field is calculated by computerized overlay of the compensation field with the generated as undisturbed adopted electromagnetic field that then the position and / or orientation determination of the object can be used. Hierbei ist davon auszugehen, dass die Ermittlung des Kompensationsfeldes umso genauer ist, je mehr Feldsensoren innerhalb des Referenzobjektes zum Einsatz kommen. Here, it is assumed that the determination of the compensation field is more accurate, the more field sensors are used within the reference object.
  • Als Feldsensoren werden in bevorzugter Ausführung beispielsweise Spulen eingesetzt, wobei es vorgesehen sein kann, dass wenigstens zwei Spulen des Referenzobjektes zueinander eine unterschiedliche Orientierung aufweisen. As a field sensor in a preferred embodiment, for example, coils are used, and it may be provided that two coils each of the reference object having at least a different orientation.
  • In einer weiteren Ausführung kann es vorgesehen sein, dass die Feldsensoren als Spulen ausgebildet sind, wobei wenigstens eine Spule außerhalb einer Ebene angeordnet ist, in der zwei weitere Spulen liegen. In a further embodiment, it may be provided that the field sensors are formed as a coil, at least one coil is disposed outside of a plane lying in the two other coils. Eine derartige Anordnung weist demnach wenigstens drei Feldsensoren auf, was zu einer weiteren Erhöhung der Genauigkeit bei der Korrektur führt. Accordingly, such an arrangement has at least three field sensors, which leads to a further increase in the accuracy of correction.
  • Beim Einsatz des Verfahrens bzw. einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. eines Systems zur Durchführung des Verfahrens kann es in einer bevorzugten Variante vorgesehen sein, dass die Messwerte mehrerer Feldsensoren mittels eines zeitlichen Multiplexing über eine Messleitung eines Messgerätes erfasst werden. When the method according to the invention or a device or a system for carrying out the process, it may be provided in a preferred variant, that the measured values ​​of multiple field sensors are detected by means of a time division multiplexing via a measuring line of a measuring device.
  • Dies erschließt die Möglichkeit, gegebenenfalls bereits vorhandene Messgeräte zur Durchführung des im Stand der Technik bekannten Verfahrens auch für das erfindungsgemäße Verfahren einzusetzen. This opens up the possibility, which may already use existing instruments for carrying out the known prior art process for the novel process. So können die Messwerte einer Vielzahl von Feldsensoren mittels einer solchen Vorrichtung erfasst werden, obwohl die hierfür vorgesehene Vorrichtung nicht über eine entsprechend hohe Anzahl von Messleitungen bzw. Eingangskanälen zur Erfassung der Messwerte verfügt. Thus the measurement values ​​of a plurality of field sensors by means of such a device may be detected, although the dedicated device does not have a correspondingly high number of measuring lines and input channels for detecting the measured values. Um das zeitliche Multiplexing vorzunehmen, kann beispielsweise eine externe Vorrichtung vorgesehen sein, die einem Eingangskanal eines Messgerätes vorgeschaltet ist oder das Messgerät selbst kann bereits intern eine entsprechende Elektronik zum Multiplexing vorsehen. To make the temporal multiplexing, an external device may be provided, for example, which is connected upstream of an input channel of a measuring instrument or the instrument itself may already provide for internally appropriate electronics for multiplexing.
  • Insgesamt wird es hierbei vorgesehen sein, dass die Messung der Messwerte für die Bestimmung der Objektposition bzw. der Objektorientierung mit einer höheren Frequenz erfolgt als die Erfassung der Messwerte der Feldsensoren des Referenzobjektes. In total there will be provided here that the measurement of the measured values ​​for the determination of the object position and the object orientation with a higher frequency is carried out as the detection of the measured values ​​of the field sensors of the reference object. Dem liegt zugrunde, dass das Referenzobjekt bevorzugt ortsfest oder nur mit einer geringen bzw. geringeren Geschwindigkeit als das zu vermessende Objekt innerhalb des elektromagnetischen Feldes bewegt ist. This is based on that the reference object preferably stationary or with only a low or lower speed than the object to be measured is moved within the electromagnetic field. So reicht es aus, die Position der Feldsensoren des Referenzobjektes mit einer geringeren Abtastrate zu erfassen als die Position des Objektes, da sich somit die zugrunde zu legende Korrektur mit einer größeren Zeitkonstante ändert als die Position des Objektes. It is sufficient to detect the position of the field sensors of the reference object with a lower sampling rate than the position of the object, as thus the change is based on legend correction with a larger time constant than the position of the object.
  • In einer besonders bevorzugten Anwendung des Verfahrens oder auch des erfindungsgemäßen Systems kann es vorgesehen sein, dass ein Objekt, dessen Position und/oder Orientierung zu bestimmen ist, durch ein medizinisches Instrument gebildet wird. In a particularly preferred application of the method or of the system according to the invention it can be provided that an object whose position and / or orientation is to be determined, is formed by a medical instrument. Bei einem solchen Objekt kann es sich z. In such an object can be,. B. um eine Nadel oder einen Katheter handeln, so dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die aktuelle Position bzw. die Bewegungstrajektorie eines solchen medizinischen Instrumentes genauestens verfolgt werden kann, selbst wenn z. Example, be a needle or a catheter, so that the current position or the movement trajectory of such a medical instrument can be accurately tracked with the inventive method, even if z. B. metallische Gegenstände im Einflussbereich des erzeugten elektromagnetischen Feldes liegen, wie z. B. metallic objects in the area of ​​influence of the electromagnetic field generated are such. B. andere Instrumente oder auch ein OP-Tisch. As other instruments or even a operating table.
  • Die hierdurch hervorgerufenen Störungen, wie beispielsweise Feldverzerrungen, können anhand des Referenzobjektes ermittelt und hieraus eine Korrektur gebildet werden, um somit die Position und Orientierung des Objektes genau zu bestimmen. The thus caused problems, such as field distortions can, determined on the basis of the reference object and correction thereof are formed so as to determine the position and orientation of the object exactly. Für eine solche medizinische Anwendung kann es dabei vorgesehen sein, dass ein Referenzobjekt in der Umgebung eines Interventionsareals oder aber um ein Interventionsareal herum an einem Patienten angeordnet wird. that a reference object in the vicinity of an intervention area or arranged around an intervention area around to a patient is of such a medical application, it may be provided in this case.
  • Beispielsweise kann es sich bei einem solchen Areal um eine Punktionsstelle handeln, an der eine Nadel oder ein Katheter appliziert werden soll. For example, it may be in such an area around a puncture point at which a needle or catheter is to be applied. Gerade für eine solche Anwendung kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass ein Referenzobjekt rahmenförmig, insbesondere ringförmig ausgebildet ist und innerhalb des Rahmens/Ringes die wenigstens zwei Feldsensoren angeordnet sind. Precisely for such an application, it may be preferred that a reference object is frame-shaped, in particular ring-shaped and the at least two field sensors are arranged inside of the frame / ring. So kann ein solcher Ring das Interventionsareal, insbesondere die Punktionsstelle, umgeben, so dass das in der Position oder Orientierung bestimmende Objekt, wie beispielsweise die Nadel oder ein Katheter, durch den Rahmen/Ring hindurchgeführt wird und somit eine besonders genaue Positionsbestimmung möglich wird, da die Störung des elektromagnetischen Feldes unmittelbar in der Umgebung des zu betrachtenden Objektes ermittelt wird. Thus, such a ring may the intervention area, in particular the puncture site, surrounding, so that the determining in the position or orientation of object, such as the needle or a catheter, is passed through the frame / ring and thus a particularly accurate position determination is possible because the disturbance of the electromagnetic field is determined directly in the vicinity of the object to be observed. Dabei können in einem solchen Rahmen wenigstens zwei Feldsensoren, insbesondere auch auf verschiedenen Ebenen angeordnet sein und ggfs. auch unterschiedliche Orientierungen aufweisen. In this case, different orientations can be used in such a context, at least two field sensors, in particular be arranged at different levels and, if necessary, comprise.
  • Bei einer solchen Anwendung kann es beispielsweise weiterhin vorgesehen sein, dass die Position des Referenzobjektes relativ zu einem Patienten erfasst bzw. ermittelt wird durch eine radiologische Erfassung des Referenzobjektes zusammen mit einem Patienten. In such an application, it may be, for example, further provided that the position of the reference object is detected relative to a patient and determined by a radiological detection of the reference object along with a patient. Hierfür kann es vorgesehen sein, dass ein Referenzobjekt röntgendichte Markierungen aufweist oder auch sonstige Markierungen, die radiologisch erfassbar sind, so dass die Möglichkeit besteht, die Position des Referenzobjektes in einem Röntgenbild, z. For this purpose it may be provided that a reference object radiopaque markers having or other markings which are radiologically detectable, so that the possibility of the position of the reference object in a radiograph, z. B. einem Bild eines Computertomografen oder auch einem Kernspintomografen zu lokalisieren. to locate as a picture of a computer tomograph or a magnetic resonance tomograph.
  • Gerade für medizinische Anwendungen kann auf diese Art und Weise auch die Möglichkeit erschlossen werden, die festgestellte Position des Objektes in einer simultan erfassten radiologischen Abbildung des Patienten einzublenden und so die Spur der Bewegung bzw. den Ort der Bewegung zeitabhängig zu erfassen. Especially for medical applications is also the possibility to be tapped, display the detected position of the object in a simultaneously acquired radiological image of the patient and to detect the trace of the movement or the location of the movement function of time in this way.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. An embodiment of the invention is further illustrated by the following figures. Es zeigen Show it
  • 1 1 die Abbildung eines ringförmigen Referenzobjektes mit vier Feldsensoren sowie eine Nadel, deren Position zu bestimmen ist the mapping of an annular reference object with four field sensors and a needle whose position is to be determined
  • 2 2 eine schematische Darstellung des Messprinzips a schematic representation of the measuring principle
  • 3 3 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens a flowchart of the inventive method
  • Die The 1 1 zeigt in einer Übersichtsdarstellung ein hier ringförmig dargestelltes Referenzobjekt shows in an overview representation of a reference object shown here annularly 1 1 , bei dem innerhalb des Ringes hier insgesamt vier Feldsensoren In which inside the ring here a total of four field sensors 2 2 angeordnet sind. are arranged. Hierbei können die Feldsensoren unterschiedliche Orientierungen und/oder Ebenen aufweisen und beispielsweise als Spulen ausgebildet sein, wobei sich die Orientierung durch die Längsausrichtung der Spulenachse ergibt. Here, the field sensors may have different orientations and / or levels and be formed for example as a coil, wherein the orientation by the longitudinal orientation of the coil axis is obtained. In dieser Darstellung ist es ersichtlich, dass die Spulen In this representation it can be seen that the coils 2d 2d und and 2c 2c eine andere Orientierung aufweisen wie die beiden Spulen have a different orientation, such as the two coils 2a 2a und and 2b 2 B , die gleich orientiert sind. Which have the same orientation.
  • An dem hier als Nadel dargestellten medizinischen Instrument At the illustrated here as a needle medical instrument 3 3 ist wenigstens an einer Stelle, z. is at least at a location z. B. an einem unteren Ende, bevorzugt an mehreren Stellen ein hier nicht dargestellter Feldsensor angeordnet, um mittels dieses Feldsensors die Position der Nadel B. preferably arranged an unillustrated here field sensor at a plurality of locations at a lower end to by this field sensor, the position of the needle 3 3 im elektromagnetischen, hier nicht dargestellten Feld ermitteln zu können. in the electromagnetic, not being able to identify field shown here.
  • Gemäß der Erfindung ist es in einer medizinischen Anwendung vorgesehen, den hier dargestellten Ring According to the invention there is provided in a medical application, the ring shown here 1 1 so auf einen Interventionsbereich, z. as an area of ​​intervention, z. B. Punktionsbereich an einem Patienten zu positionieren, dass dieser Bereich durch das Innere des Ringes zugänglich bleibt bzw. ist. to position B. puncture area on a patient, that this region is accessible through the inside of the ring and is.
  • Die gemessene Position der Nadel The measured position of the needle 3 3 in einem gegebenenfalls gestörten elektromagnetischen Feld kann dementsprechend wie eingangs beschrieben anhand der durch das Referenzobjekt aufgenommenen Messwerte der einzelnen Spulen in an optionally disturbed electromagnetic field can accordingly as initially described with reference to the image taken by the reference object measured values ​​of the individual coils 2a 2a - 2d 2d korrigiert werden. Getting corrected.
  • Die The 2 2 zeigt dabei in der Übersicht das Vorgehen. shows at a glance the procedure. Erkennbar ist hier rechtsseitig in der Figur, dass bei einer angenommenen Störung des erzeugten elektromagnetischen Feldes die Positionen der insgesamt vier Feldspulen als Istposition V1, V2, V3 und V4 ermittelt werden, ebenso wie zwei Positionen P1' und P2' der Nadel Seen here on the right side in the figure, that the positions of the four field coils are calculated as the actual position V1, V2, V3 and V4 at an assumed fault of the electromagnetic field produced, as well as two positions P1 'and P2' of the needle 3 3 mit Bezug auf die Darstellung in der with reference to the representation in the 1 1 , wobei hier an der Nadel zwei Feldsensoren angenommen sind. , In which case two field sensors are assumed to the needle.
  • Die so jeweils ermittelten Positionen sowohl der Nadel als auch des Referenzobjektes sind verzerrt bzw. fehlerbehaftet, da das zugrunde gelegte elektromagnetische Feld eine entsprechende Störung aufweist. The thus respectively determined positions of both the needle and the reference object are distorted or erroneous, since the underlying electromagnetic field having a corresponding disorder.
  • Bekannt ist hier jedoch die jeweils mechanisch definierte Position O1, O2, O3 und O4 der Feldspulen However, it is known here each mechanically defined position O1, O2, O3 and O4 of the field coils 2a 2a - 2d 2d gemäß der linksseitigen Darstellung in der according to the left-hand illustration in 2 2 , z. Such. B. relativ zu röntgensichtbaren Markern M1, M2 und M3 definierten Koordinatensystem. B. relative to radiopaque markers M1, M2 and M3 defined coordinate system. Es besteht somit die Möglichkeit, eine Korrektur zu ermitteln, beispielsweise rechentechnisch innerhalb einer entsprechend dafür eingerichteten Messvorrichtung, um die verzerrten gemessenen Positionen V1, V2, V3 und V4 in die jeweils korrekten Positionen O1, O2, O3 und O4 zu überführen, z. It is thus possible to determine a correction, such as computationally within a correspondingly suitably equipped measuring device, to convert the distorted measured positions V1, V2, V3 and V4 into the respective correct positions O1, O2, O3 and O4, z. B. durch eine Koordinatentransformation anhand einer Funktion. For example, by a coordinate transformation based on a function.
  • Dieselbe Korrektur ist sodann auch geeignet, um die gemessenen verzerrten Positionen der Nadel P1' und P2' in die unverzerrten tatsächlichen Positionen P1 und P2 zu überführen. The same correction is then also suitable to convert the measured positions of the needle distorted P1 'and P2' in the undistorted actual positions P1 and P2. Die gemessenen Positionen können somit in das verzerrungsfreie Koordinatensystem überführt werden. The measured positions can thus be transferred to the distortion-free coordinate system.
  • Die The 3 3 zeigt den schematischen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. shows the schematic sequence of the method according to the invention. Hier ist es vorgesehen, dass sowohl die gemessenen Werte des Referenzobjektes als auch die bekannten Positionen der Feldsensoren des Referenzobjektes einer Berechnung zugrunde gelegt werden, die beispielsweise in der Messvorrichtung realisiert sein kann. Here, it is provided that both the measured values ​​of the reference object and the known locations of the field sensors of the reference object a calculation is based on, which may for example be realized in the measurement device. Beispielsweise kann durch eine derartige Berechnung ein Kompensationsfeld oder auch eine Funktion ermittelt werden, die geeignet ist, um eine ebenso durchgeführte Positionsmessung des zu messenden Objektes zu korrigieren. For example, a compensation field or a function can be determined by such a calculation, which is suitable to correct also performed position measurement of the object to be measured. Hierfür wird zunächst die fehlerbehaftete Position ermittelt und sodann die aus der Berechnung ermittelte Korrektur auf die fehlerbehaftete Position angewandet, wodurch sich eine fehlerfreie Position des medizinischen Instrumentes ergibt. For this purpose, the faulty position is first determined and then angewandet the correction determined from the calculation on the faulty position, resulting in an error-free position of the medical instrument.
  • Die so ermittelte störungsfreie Position kann demnach in besonders bevorzugter Anwendung einem medizinischen Eingriff zugrunde gelegt werden. The thus determined interference position can be placed, therefore in a particularly preferred application of a medical procedure based. Andere Anwendungsmöglichkeiten sind dabei auch bei virtual reality-Positionsbestimmungen gegeben. Other applications are also given in virtual reality position provisions.
  • Bezüglich sämtlicher Ausführungen ist festzustellen, dass die in Verbindung mit einer Ausführung genannten technischen Merkmale nicht nur bei der spezifischen Ausführung eingesetzt werden können, sondern auch bei den jeweils anderen Ausführungen. With respect to all embodiments, it should be noted that the can be used not only in the specific embodiments in connection with an execution-mentioned technical characteristics, but also in the other versions. Sämtliche offenbarten technischen Merkmale dieser Erfindungsbeschreibung sind als erfindungswesentlich einzustufen und beliebig miteinander kombinierbar oder in Alleinstellung einsetzbar. All technical characteristics disclosed in this invention description are to be classified as essential to the invention and suitable for various applications combined with each other or alone.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung eines Objektes, bei dem mittels wenigstens eines Feldsensors am/im Objekt das durch wenigstens einen Emitter erzeugte elektromagnetische Feld gemessen und aus dem Messwert/den Messwerten die Objektposition und/oder Objektorientierung im erzeugten elektromagnetischen Feld ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet , dass zur Kompensation von Störungen im erzeugten elektromagnetischen Feld, insbesondere in der Umgebung des Objektes ein Referenzobjekt ( Method for determining the position and / or orientation of an object, in which by means of at least one field sensor which is measured by at least generated an emitter electromagnetic field and determines from the measured value / the measured values ​​of the object position and / or object-orientation in the electromagnetic field generated on / in the object characterized in that (for the compensation of disturbances in the electromagnetic field generated, in particular in the vicinity of the object, an object reference 1 1 ) mit wenigstens zwei Feldsensoren ( ) (With at least two field sensors 2a 2a , . 2b 2 B , . 2c 2c , . 2d 2d ) angeordnet wird, deren relative räumliche Soll-Positionen (O1, O2, O3, O4) zueinander bekannt, insbesondere fest und bekannt sind, wobei mittels den Feldsensoren ( ) Is arranged, the relative spatial target position (O1, O2, O3, O4) are mutually known, in particular fixed and known, where (by the field sensors 2a 2a , . 2b 2 B , . 2c 2c , . 2d 2d ) des Referenzobjekts ( () Of the reference object 1 1 ) das elektromagnetische Feld gemessen und aus dem Messwert/den Messwerten fehlerbehaftete Ist-Position (V1, V2, V3, V4) der Feldsensoren ( ), The electromagnetic field is measured and faulty from the measured value / the measured values ​​of actual position (V1, V2, V3, V4) of the field sensors ( 2a 2a , . 2b 2 B , . 2c 2c , . 2d 2d ) des Referenzobjektes ( () Of the reference object 1 1 ) ermittelt werden und anhand der Abweichungen zwischen Ist- und Soll-Positionen eine Korrektur ermittelt wird, mittels der die gemessene Objektposition (P1', P2') und/oder Objektorientierung insbesondere in Echtzeit korrigiert wird. ) Are determined and a correction is determined from the deviations between the actual and desired positions, by means of which the measured object position (P1 ', P2') and / or object-orientation is corrected in particular in real time.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldsensoren ( A method according to claim 1, characterized in that the field sensors ( 2a 2a , . 2b 2 B , . 2c 2c , . 2d 2d ) als Spulen ausgebildet sind, wobei wenigstens zwei Spulen des Referenzobjektes ( ) Are designed as coils, wherein at least two coils of the reference object ( 1 1 ) zueinander eine unterschiedliche Orientierung aufweisen. ) Have mutually a different orientation.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldsensoren ( A method according to claim 1 or 2, characterized in that the field sensors ( 2a 2a , . 2b 2 B , . 2c 2c , . 2d 2d ) als Spulen ausgebildet sind, wobei wenigstens eine Spule ausserhalb einer Ebene angeordnet ist, in der wenigstens zwei weitere Spulen liegen. ) Are formed as coils, said at least one coil is arranged outside a plane lying in the at least two other coils.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte mehrerer Feldsensoren ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measured values ​​of multiple field sensors ( 2a 2a , . 2b 2 B , . 2c 2c , . 2d 2d ) mittels eines zeitlichen Multiplexing über eine Messleitung eines Messgerätes erfasst werden. ) Are detected by means of a time division multiplexing via a measuring line of a measuring device.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus den gemessenen Ist-Positionen (V1, V2, V3, V4) der Feldsensoren ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that (from the measured actual positions (V1, V2, V3, V4) of the field sensors 2a 2a , . 2b 2 B , . 2c 2c , . 2d 2d ) des Referenzobjekts ( () Of the reference object 1 1 ) sowie den bekannten Soll-Positionen (O1, O2, O3, O4) eine Interpolations- und/oder Extrapolationsfunktion gebildet wird, mittels der eine feldgestörte Objektposition (P1', P2') und/oder Objektorientierung durch Anwendung der Funktion auf diese Position/Orientierung korrigiert wird. ) And the known target position (O1, O2, O3, O4) an interpolation and / or extrapolation is formed by means of a field-faulty object position (P1 ', P2') and / or object-orientation by applying the function to this position / orientation is corrected.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion durch ein Polynom genähert wird. A method according to claim 5, characterized in that the function is approximated by a polynomial.
  7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus den gemessenen Ist-Positionen (V1, V2, V3, V4) der Feldsensoren ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that (from the measured actual positions (V1, V2, V3, V4) of the field sensors 2a 2a , . 2b 2 B , . 2c 2c , . 2d 2d ) des Referenzobjekts ( () Of the reference object 1 1 ) sowie den bekannten Soll-Positionen (O1, O2, O3, O4) ein theoretisches elektromagnetisches Kompensationsfeld berechnet wird, welches zur Korrektur des real gestörten elektromagnetischen Feldes verwendet wird, insbesondere durch rechnergestützte Überlagerung des Kompensationsfeldes mit dem als ungestört angenommenen erzeugten elektromagnetischen Feld, wodurch sich ein simuliertes real gestörtes elektromagnetische Feld ergibt, das der Positions- und/oder Orientierungsbestimmung des Objekts zugrunde gelegt wird. ) And the known target position (O1, O2, which is used for correcting the real disturbed electromagnetic field O3, O4) calculating a theoretical electromagnetic compensation field, particularly through computer-aided superimposition of the compensation field with the generated as undisturbed adopted electromagnetic field, whereby a simulated real disturbed electromagnetic field arises, which the position and / or orientation determination of the object is used.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Objekt, dessen Position und/oder Orientierung zu bestimmen ist, durch ein medizinisches Instrument ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that an object whose position and / or orientation is to be determined (by a medical instrument 3 3 ), insbesondere Nadel oder Katheter gebildet wird. ), In particular needle or catheter is formed.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Referenzobjekt ( A method according to claim 8, characterized in that a reference object ( 1 1 ) in der räumlichen Umgebung eines Interventionsareals, insbesondere um ein Interventionsareal herum an einem Patienten angeordnet wird. ) Is arranged in the spatial vicinity of an intervention area, in particular by an intervention area around on a patient.
  10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position (O1, O2, O3, O4) eines Referenzobjektes ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that the position (O1, O2, O3, O4) of a reference object ( 1 1 ) relativ zu einem Patienten erfasst ermittelt wird durch radiologische Erfassung des Referenzobjektes ( ) Is determined detected relative to a patient (by radiologic detection of the reference object 1 1 ) zusammen mit einem Patienten, insbesondere wofür ein Referenzobjekt röntgendichte Markierungen (M1, M2, M3) aufweist. ) Which together with a patient, in particular for which a reference object radiopaque markers (M1, M2, M3).
  11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollposition (O1, O2, O3, O4) des wenigstens einen Feldsensors ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that the setpoint position (O1, O2, O3, O4) of one field sensor (at least 2a 2a , . 2b 2 B , . 2c 2c , . 2d 2d ) bekannt ist aufgrund einer mechanisch festen Verbindung des Referenzobjektes ( ) Is known (due to a mechanically fixed connection of the reference object 1 1 ) zu einem Feldgenerator. ) To a field generator.
  12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzobjekt mehrere Teile umfasst, welche jeweils mindestens einen Marker und mindestens einen Feldsensor umfassen, wobei die räumliche Zuordnung der mehreren Teile durch eine bildgebende, insbesondere radiologische Erfassung erfolgt. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reference object includes a plurality of parts which each comprise at least one marker and at least one field sensor, wherein the spatial arrangement of the plurality of parts is carried out by imaging, in particular radiological detection.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrteilige Referenzobjekt mehrere röntgensichtbare Kugeln umfasst, in deren Zentrum jeweils wenigstens eine Spule positioniert ist, wobei die Position der Kugel und somit auch der wenigstens einen Spule als SOLL-Position durch die bildgebende Erfassung bestimmt wird. A method according to claim 12, characterized in that the multi-part reference object comprises a plurality of radiopaque spheres, wherein the position of the ball and thus it is also determined at least one coil as the desired position by the imaging detection in the center of one coil is at least positioned.
  14. System zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung eines Objektes umfassend ein Objekt mit wenigstens einem Feldsensor, wenigstens einen Emitter zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes und eine Meßvorrichtung mit welcher die Position und/oder Orientierung des Objektes durch Messung des elektromagnetischen Feldes mittels des wenigstens einem Feldsensors bestimmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Kompensation von Störungen im erzeugten elektromagnetischen Feld ein Referenzobjekt ( System for the determination of an object the position and / or orientation comprising an object having at least one field sensor, at least one emitter for generating an electromagnetic field, and a measuring device with which the position and / or orientation of the object by measurement of the electromagnetic field by means of the at least one field sensor can be determined, characterized in that a reference object (for the compensation of disturbances in the electromagnetic field generated 1 1 ) mit wenigstens zwei Feldsensoren ( ) (With at least two field sensors 2a 2a , . 2b 2 B , . 2c 2c , . 2d 2d ) aufweist, deren relative räumliche Soll-Positionen (O1, O2, O3, O4) zueinander bekannt, insbesondere fest und bekannt sind, wobei mittels den Feldsensoren ( ), The relative spatial target position (O1, O2, O3, O4) to each other is known, in particular fixed and are known, in which (by means of the field sensors 2a 2a , . 2b 2 B , . 2c 2c , . 2d 2d ) des Referenzobjekts ( () Of the reference object 1 1 ) und der Meßvorrichtung das elektromagnetische Feld messbar und aus dem Messwert/den Messwerten fehlerbehaftete Ist-Position (V1, V2, V3, V4) der Feldsensoren ( ) And the measuring device to measure the electromagnetic field and error-prone from the measured value / the measured values ​​of actual position (V1, V2, V3, V4) of the field sensors ( 2a 2a , . 2b 2 B , . 2c 2c , . 2d 2d ) des Referenzobjektes ( () Of the reference object 1 1 ) ermittelbar sind, wobei die Meßvorrichtung weiterhin eingerichtet ist, anhand der Abweichungen zwischen Ist- und Soll-Positionen des Referenzobjektes ( be determined), the measuring device is further arranged (on the basis of deviations between actual and desired positions of the reference object 1 1 ) eine Korrektur zu ermitteln, mittels der die gemessene Objektposition (P1', P2') und/oder Objektorientierung korrigierbar ist. to determine) a correction by means of the measured object position (P1 ', P2') and / or object-orientation is correctable.
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