[发明专利]基于永磁体的动力胶囊实时定位方法

权利要求书

1.一种基于永磁体的动力胶囊实时定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)通过位于人体外部的三维磁传感器阵列采集位于人体内部的动力胶囊内的永磁体的磁场强度信号；

2)将三维磁传感器阵列测得的数据进行小波变换以滤除因呼吸、电磁干扰等产生的噪声；

3)根据磁场数学模型，对步骤2)中得到的过滤后的磁场强度信号，通过Levenberg‐Marquardt算法消除误差并获得胶囊在胃肠道内的位置；

所述的三维磁传感器阵列包括：四个位于同一平面上的三维磁传感器，每个三维磁传感器采集三个相互垂直方向的磁场强度。

2.根据权利要求1所述的基于永磁体的动力胶囊实时定位方法，其特征是，所述的小波变换是指：用DB4小波对采集的数据进行二层分解，得到D1、D2、A2，其中：D1、D2为分解的第一层、第二层的高频小波系数，A2为分解的第二层的低频小波系数；因数据采集频率是0.83Hz，根据小波分析原理可知D1、D2的频率范围分别是0.21～0.42Hz、0.10～0.21Hz，D1是呼吸波，所以在信号重建时直接被滤除了；最后用D2和A2重建磁场强度信号。

3.根据权利要求1所述的基于永磁体的动力胶囊实时定位方法，其特征是，所述的永磁体为圆柱形，直径为7.5mm，高度为2mm。

4.根据权利要求1所述的基于永磁体的动力胶囊实时定位方法，其特征是，所述的磁场数学模型为：当永磁体在笛卡尔坐标系中的位置为(a,b,c)^T，永磁体的磁场方向为H₀＝(m,n,p)^T，当存在N个三维磁传感器，其中第i个三维磁传感器的坐标为(x_i，y_i，z_i)，则第i个三维磁传感器测得的x轴、y轴、z轴的磁场强度依次为：

Bix=BT={3[m(xi-a)+n(yi-b)+p(zi-c)]×(xi-a)Ri5-mRi3},]]>

Biy=BT{3[m(xi-a)+n(yi-b)+p(zi-c)]×(yi-b)Ri5-nRi3},]]>

Biz=BT{3[m(xi-a)+n(yi-b)+p(zi-c)]×(zi-c)Ri5-pRi3},]]>

其中：R_i为第i个三维传感器到永磁体的距离，

并且上述位置参数m,n,p满足：m²+n²+p²＝1。