[发明专利]结肠腔内无创检测系统定位装置

权利要求书

1.一种结肠腔内无创检测系统定位装置，其特征在于，包括：设置于体外的励磁线圈、磁场强度检测装置、设置于体内的金属探测胶囊，其中：磁场强度检测装置包括依次相连的激励源、功率放大器、信号采集器、信号调理存储模块以及定位算法研究模块，各个励磁线圈于激励源的激励下，产生稳定磁场，使得金属探测胶囊产生涡流，该涡流产生的磁场反作用于励磁线圈产生的磁场，信号采集器采集到各个励磁线圈的磁场强度变化引起检测装置中GMR磁场传感器的阻抗变化信号，该信号经过信号调理存储模块传输至定位算法研究模块，定位算法研究模块经过信号预处理后，进行主分量分析和独立分量分析以确定胶囊通过结肠的时间节点。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的主分量分析采用统计特征抽取方法，具体算法过程及公式为：假定输入的样本向量每个样本为n维，x_t＝(x_t(1),...,x_t(n))^T，样本向量的协方差矩阵求解特征值方程：λu＝Cu，其中：λ和u分别是协方差矩阵C的特征值和对应的特征向量；每个x_t经线性变换：S_t＝U^Tx_t，其中：U是正交矩阵，它的第i列是协方差矩阵C的第i个特征向量，S_t是x_t的正交变换；进而定义每个主分量方差贡献率为：若前m个主分量的累计方差贡献率足够大，只取前m个主分量为提取后的样本特征向量代替原来的信号。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征是，所述的独立分量分析通过在特征空间上对数据进行独立分量分析，去除其隐含的各个分量的相关性，采用基于负熵的独立性判别准则和分离算法：FastICA算法，负熵的形式为：J(y)≈[E(G(y))-E(G(v))]²，其中：对比函数G为任意非二次函数，变量y具有零均值和单位协方差，变量v服从具有零均值和单位协方差高斯分布，E(·)为数学期望，依据牛顿法进行迭代，计算出分离矩阵。

4.根据权利要求3述的装置，其特征是，所述的信号预处理采用基于小波变换的信号消噪，具体步骤包括：

a.信号分解：在对信号进行分解时，首先确定相应的离散小波基函数，然后利用该离散小波基函数对信号进行N层分解，分别获取信号的低频部分及高频部分，其中：N为自然常数；

b.阈值处理：信号经过分解后得到各层的具体系数，对每层的系数设定相应的阈值，并对高频部分系数进行相应的阂值处理；

c.信号重构：利用第N层的低频系数和经闲值处理后的高频系数，计算出重构的信号。