[发明专利]利用多条光纤的光学形状感测

权利要求书

1.一种光学形状感测系统，包括

-第一光纤(OSF1)，其包括光学形状感测元件，

-第二光纤(OSF2)，其包括光学形状感测元件，

-处理器(P)，其被布置为配准指示所述第一光纤(OSF1)在空间中的位置的第一坐标系，并且被配置为关于所述第一坐标系来配准所述第二光纤(OSF2)的位置(R2)，以及

-光学控制台系统(C、C1、C2)，其被布置为询问所述第一光纤(OSF1)和所述第二光纤(OSF2)两者中的所述光学形状感测元件，并且被配置为基于关于所述第一坐标系所配准的所述第二光纤(OSF2)的位置(R2)来相应地确定对所述第一光纤(OSF1)和所述第二光纤(OSF2)两者的至少部分的三维形状(I)的度量，

其特征在于，

所述第一光纤(OSF1)和所述第二光纤(OSF2)被机械地连接，使得所述第二光纤(OSF2)用于延伸所述第一光纤(OSF1)的有效长度或者用于改进对所述第一光纤(OSF1)的三维形状重建的准确度，并且

所述处理器(P)被布置为关于所述第一坐标系配准所述第二光纤(OSF2)的近端部分的在空间中的位置(R2)和取向。

2.根据权利要求1所述的光学形状感测系统，其中，所述光学控制台系统包括被配置为对所述第一光纤(OSF1)中的所述光学形状感测元件进行询问的第一光学控制台(C1)，以及被配置为对所述第二光纤(OSF2)中的所述光学形状感测元件进行询问的第二光学控制台(C2)。

3.根据权利要求1所述的光学形状感测系统，其中，图像探测器(D)被布置在所述第一光纤(OSF1)的远端部分处或附近，并且其中，所述图像探测器(D)被布置为探测对所述第二光纤(OSF2)的所述位置的度量。

4.根据权利要求3所述的光学形状感测系统，其中，所述图像探测器(D)包括以下中的至少一种：可见光相机、超声传感器、射频传感器、以及X射线设备。

5.根据权利要求1所述的光学形状感测系统，其中，所述第一光纤(OSF1)的远端部分被机械地布置为邻近所述第二光纤(OSF2)的所述近端部分，以便在所述第一光纤(OSF1)与所述第二光纤(OSF2)之间形成交叠曲线(OVC)，并且其中，所述光学控制台系统(C、C1、C2)被布置为生成对在所述第一光纤(OSF1)与所述第二光纤(OSF2)之间的所述交叠曲线(OVC)的至少部分的三维形状的度量。

6.根据权利要求5所述的光学形状感测系统，其被布置为响应于对在所述第一光纤(OSF1)与所述第二光纤(OSF2)之间的所述交叠曲线(OVC)的所述至少部分的三维形状的所述度量，而校正对所述第一光纤(OSF1)的三维形状重建。

7.根据权利要求1所述的光学形状感测系统，包括辅助对象(D3、D4、D5)，并且其中，所述处理器(P)被布置为在分层数据结构中关于所述第一坐标系配准所述辅助对象的位置。

8.根据权利要求7所述的光学形状感测系统，包括多个辅助对象(D3、D4、D5)，其中，所述处理器(P)被布置为在分层数据结构中关于所述第一坐标系配准所述多个辅助对象(D3、D4、D5)的位置，其中，所述多个辅助对象中的至少一个(D3)被链接到针对在所述分层数据结构中更高处的至少两个辅助对象(D2、D4)被配准的位置数据。

9.根据权利要求8所述的光学形状感测系统，其中，所述多个辅助对象中的至少一个包括带有光学形状感测元件的第三光纤(D3)，并且其中，所述光学形状感测系统被布置为响应于数据在所述分层数据结构中被配准得比针对所述第三光纤(D3)的位置数据被配准处更高，而校正对所述第三光纤(D3)的三维形状重建。

10.根据权利要求1所述的光学形状感测系统，其中，所述光学形状感测元件包括以下中的至少一种：瑞利传感器、以及光纤布拉格光栅。