基于磁传感器阵列的目标跟踪定位技术

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hongyu203311
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着科学技术在医疗领域的发展,病人的痛苦在不断地减轻。肠胃科医生可以使用消化道微型诊疗机器人来检查病人的肠胃道病况。消化道微型诊疗机器人是一种体积小、无线的医疗器械,例如目前很流行的无线胶囊内窥镜,病人可以像服用普通胶囊一样服用无线胶囊内窥镜,内窥镜进入人体可以采集消化道液、定位释放药丸以及拍摄消化道的图片。真正实现无创、微创的医疗理念。  当消化道微型诊疗机器人进入人体内,在人体外对它的位置进行定位,以及准确掌握它的运动轨迹是一项很有意义的研究。目前常见的定位方法有核医学图像定位法、超声定位法、射频信号定位法、交流激磁定位法、磁标记物定位法和电磁定位法。核医学图像定位法的缺点是具有高辐射性;超声定位法、射频信号定位法和交流激磁定位法的缺点是定位精度低并且实现模型复杂;磁标记物定位法和电磁定位法的缺点是成本高。  基于以上定位方法的缺点,本文中提出磁定位方法。由于人体的磁导率与空气,水或者其它非铁磁性物质的磁导率很接近,而非铁磁性物质对于静磁场几乎没有影响,因此磁定位方法的定位精度会很高,而且对人体没有辐射性,实现成本低。磁定位方法是将永磁铁固定在微型诊疗机器人内,为了定位永磁铁,在人体外研制了磁传感器阵列模块。将80个传感器均匀分布在13m的空间中,由传感器采集永磁铁的磁场数据,磁传感器根据磁场信号的强弱转化成幅值不同的电信号;采集来的电信号经由多通道传送至数据处理模块进行放大、AD转换;通过串口将处理后的数据传送给计算机;计算机对数据进行滤波,并使用Levenberg-Marquardt(L-M)算法求解磁偶极子模型,以获得永磁铁位置信息。用Visual C++软件开发用户图形界面,实时显示永磁铁的运动轨迹和位置信息。  在定位过程中,由于磁传感器的灵敏度具有非线性特性、磁传感器的中心位置和方向与所规定的位置和方向有偏差,而且传感器采集来的数据中混有噪声,针对这些问题对定位系统采用灵敏度非线性校准算法、磁传感器的中心位置和方向的校准算法进行数据处理,提高定位精度。  研究和实验结果表明,基于磁传感器阵列的目标跟踪定位技术方案正确,实验装置可行,重复测量定位精度,位置平均定位精度是2mm,方向平均定位精度是2·。
其他文献
“住美国的房子、娶日本的太太、吃中国的菜”,概括了许多人对生活的理想,足以见得中国菜的魅力。究竟事实是否如此呢?对此,我专门走访了几位外国留学生,听听他们是怎么说的。一、
最近,美国各地刮起一股“生食疗法”之风.rn著名的生食专家劳拉·安格尔博士,是泛美自然疗法医学院的创始人.她50岁时曾患过癌症,医生认为无治愈希望.于是她放弃了其它医疗措
多址接入控制(MAC, Media Access Control)协议是Ad Hoc网络的重要组成部分,它直接影响着整个网络的性能。本文提出了一种基于MIMO技术的CSMA/CA协议,该协议利用MIMO技术实现
随着基于位置信息的应用在许多领域的涌现,精确的定位服务变得越来越重要。无线网络定位(wireless network localization,WNL)技术能够在全球定位系统受阻的情况下提供精确的位
人事制度改革是办园体制改革的关键因素。企事业幼儿园园长在幼儿园管理过程中,经常遇到的一个难题就是没有用人权,想要的人进不来,不想要的人也出不去,教师素质长期得不到
漳州的江东是个风景如画的地方,地当南北陆上交通要冲,险岸峭拔,峡江对峙;水处北溪流与东海潮交汇险要渡口,江宽水急,波翻浪涌,名传几百年的江东桥横跨于渔歌唱晚的九龙江北
准妈妈常吃啥 宝宝就爱吃啥 英国一项研究结果表明,婴儿偏好母亲怀孕期间经常食用的食品。 科学研究小组最近做了一项实验,二十四名孕妇被分成两组,一组经常食用茴芹,另一组则相
期刊
一、设计意图美丽的花城——广州正以现代化的发展速度走在改革的前列。近年来,从实现“一年一小变”到实现“三年一中变”的过程中,广州发生了巨大的变化,广州的建设如日中
蒙古奶酒:犒赏功臣 奶酒,蒙古语叫“萨丽音阿日黑”,是蒙古人自己酿制的传统名贵饮料。 自古以来,草原上的牧民常用奶酒招待尊贵客人。奶酒始于远古,历史悠久。据《马可波罗游记》
期刊
光同步传输系统(SDH)具有统一的数字信号速率和帧结构标准,代替准同步数字体系(PDH)成为适应于光纤、微波以及卫星传输的通用体制。国际电信联盟(ITU-T)制定的SDH数字系列的