专利名称：内窥镜形状检测装置及内窥镜的插入部的形状检测方法
技术领域：
本发明涉及具备用于插入体腔内的内窥镜的内窥镜形状检测装置及该内窥镜形状检测装置的内窥镜的插入部的形状检测方法。
背景技术：
近年来，能够对内窥镜的插入部的形状进行检测的内窥镜形状检测装置已经实用化。在专利文献1中公开了在用于插入体腔内的内窥镜的插入部中安装有多个源线圈 (source coil)的内窥镜插入形状检测装置。在该内窥镜插入形状检测装置中，利用设于体外的读出线圈(sense coil)检测各源线圈的位置。进而，基于检测到的源线圈的位置检测内窥镜的插入部的形状。并且，在专利文献2中公开了在内窥镜的插入部安装有两个传感器的内窥镜装置。在该内窥镜装置中，以基端侧的传感器为基准，检测前端侧的传感器的位置、姿态。基端侧的传感器配置于弯曲部的基端附近，前端侧的传感器配置于前端硬性部上。通过检测前端侧的传感器相对于基端侧的传感器的位置、姿态，计算弯曲部的弯曲角度、弯曲方向。并且，在专利文献3中公开了在内窥镜的插入部中安装有多个陀螺仪的内窥镜形状检测装置。在该内窥镜形状检测装置中，利用陀螺仪检测内窥镜的插入部的预定部位 (安装有陀螺仪的部位)的姿态。进而，基于检测到的预定部位处的姿态，检测插入部的形状。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2000-175862号公报专利文献2 日本特开2007-319622号公报专利文献3 日本特开平11-19027号公报
发明内容
发明所要解决的课题在上述专利文献1的内窥镜形状检测装置中，利用体外的读出线圈检测体腔内的源线圈的位置，因此，检测装置大型化，并且装置的结构复杂化。在上述专利文献2中，仅使用体腔内的传感器检测弯曲部的弯曲角度、弯曲方向。 但是，实际的内窥镜的插入部具有挠性，插入部插入到体腔内时的形状为曲线状。即，在该内窥镜装置中，仅通过检测弯曲部的弯曲角度、弯曲方向，是无法以高精度检测出插入部插入体腔内时的形状的。在上述专利文献3中，使用多个陀螺仪检测内窥镜的插入部的形状。但是，陀螺仪基于插入部移动时产生的惯性力或科里奥利力来检测插入部的预定部位处的姿态。因此， 在插入部未移动的静止状态下，无法检测形状，插入部低速移动时的检测精度降低。本发明就是着眼于上述课题而完成的，其目的在于提供内窥镜形状检测装置及内窥镜的插入部的形状检测方法，能够以高精度检测插入部的形状，而不会使装置的结构大型化、复杂化。用于解决课题的手段为了达成上述目的，在本发明的一个方式中，提供一种内窥镜形状检测装置，该内窥镜形状检测装置具备内窥镜，其具有插入部，该插入部以沿长度方向彼此离开预定的传感器间尺寸的方式配置有多个传感器单元；姿态检测部，其基于所述传感器单元中的测量数据来检测各个所述传感器单元的姿态；线形形状检测部，其基于由所述姿态检测部检测到的各个所述传感器单元的姿态，将各个所述传感器单元之间的形状假定为尺寸与传感器间尺寸相等的直线状的链，来检测所述内窥镜的所述插入部的检测线形形状；以及曲线形状检测部，其将各个所述传感器单元之间的形状假定为弧长与所述传感器间尺寸相等的圆弧，来对由所述线形形状检测部检测到的所述检测线形形状进行曲线插补，并对检测曲线形状进行检测。并且，在本发明的另一方式中，提供一种内窥镜的插入部的形状检测方法，该方法包括如下步骤利用在内窥镜的插入部中以沿长度方向彼此离开预定的传感器间尺寸的方式配置的多个传感器单元进行测量；基于所述传感器单元中的测量数据来检测各个所述传感器单元的姿态；基于检测到的各个所述传感器单元的姿态，将各个所述传感器单元之间的形状假定为尺寸与所述传感器间尺寸相等的直线状的链，来检测所述内窥镜的所述插入部的检测线形形状；以及将各个所述传感器单元之间的形状假定为弧长与所述传感器间尺寸相等的圆弧，来对检测到的所述检测线形形状进行曲线插补，形成检测曲线形状。发明效果根据本发明，能够提供内窥镜形状检测装置及内窥镜的插入部的形状检测方法， 能够以高精度检测插入部的形状，而不会使装置的结构大型化、复杂化。
图1是示出本发明的第一实施方式的内窥镜形状检测装置的结构的框图。图2是示出第一实施方式的内窥镜的插入部的结构的示意图。图3是示出第一实施方式的内窥镜形状检测装置的计算机的结构的框图。图4是示出第一实施方式的检测内窥镜的插入部在静止状态下的形状的方法的流程图。图5是对第一实施方式的内窥镜形状检测装置的全局坐标系和校正坐标系进行比较示出的示意图。图6是示出利用第一实施方式的内窥镜形状检测装置的线形形状检测部检测的检测线形形状的示意图。图7是说明第一实施方式的线形形状检测部的链位置校正部中的处理的示意图。图8是示出利用第一实施方式的内窥镜形状检测装置的曲线形状检测部检测的检测曲线形状的示意图。图9是示出利用第一实施方式的曲线形状检测部对检测曲线形状进行检测的方法的流程图。图10是说明第一实施方式的曲线形状检测部的曲线插补部中的处理的示意图。
图11是说明第一实施方式的曲线形状检测部的圆弧位置校正部中的处理的示意图。图12是示出本发明的第二实施方式的内窥镜形状检测装置的计算机的结构的框图。图13是示出利用第二实施方式的内窥镜形状检测装置的曲线形状检测部对检测曲线形状进行检测的方法的流程图。图14是说明第二实施方式的曲线形状检测部的插补顺序实施部中的处理的示意图。图15是说明第二实施方式的曲线形状检测部的未插补链位置校正部中的处理的示意图。图16是本发明的第一变形例的内窥镜形状检测装置的计算机的结构的框图。图17是示出第一变形例的检测内窥镜的插入部在运动状态下的形状的方法的流程图。
具体实施例方式(第一实施方式)参照图1至图11说明本发明的第一实施方式。图1是示出本实施方式的内窥镜形状检测装置1的图。如图1所示，内窥镜形状检测装置1的内窥镜10具备用于插入体腔内的插入部11以及设于插入部11的基端侧的操作部12。插入部11具备设于最前端的前端硬性部14 ；设于前端硬性部14的基端侧的弯曲部16 ；以及设于弯曲部16的基端侧的细长的挠性管部18。在前端硬性部14的内部设有进行被摄体的摄像的CCD等摄像元件20。摄像元件 20连接着摄像用信号线21的一端。摄像用信号线21穿过插入部11的内部从操作部12延伸至内窥镜10的外部，摄像用信号线21的另一端连接于作为图像处理单元的视频处理器 3。此外，在插入部11的内部，沿长度方向延伸设置有光导23，该光导23将照射被摄体的照明光引导至前端硬性部14的照明窗(未图示)。光导23从操作部12延伸至内窥镜10的外部，并连接于光源单元4。并且，在插入部11的弯曲部16的前端部，连接着作为弯曲操作传递部件的四根弯曲操作线(未图示)的一端。弯曲操作线穿过挠性管部18的内部，另一端与设于操作部12 的作为弯曲操作部的弯曲操作旋钮(未图示)连接。通过弯曲操作旋钮的操作，弯曲操作线沿长度方向移动。通过弯曲操作的移动，弯曲部16在内窥镜10的上下方向及左右方向进行弯曲操作。插入部2中设有多个(在本实施方式中为N+1个)传感器单元& SN。各个传感器单元33丨=0,1,2,... ,N)彼此在长度方向上离开恒定的间隔I( = 50mm)配置。即， 各个传感器单元Si彼此在长度方向上离开预定的传感器间尺寸I进行配置。这里，例如最靠基端侧的传感器单元&配置于挠性管部18的基端部，最靠前端侧的传感器单元Sn配置于弯曲部16的前端部。传感器单元Si具备测量加速度的加速度传感器Ai和测量地磁的地磁传感器B”图2是示出内窥镜10的插入部11的图。如图2所示，各个传感器单元Si具备以传感器单元Si的中心为原点并具有轴、Yi轴、Zi轴的局部坐标系Ci (图2中虚线所示)。 这里，&轴方向与传感器单元Si的中心处的内窥镜10的左右方向一致，以从基端侧观察时的内窥镜10的右方向为正。Yi轴方向与传感器单元Si的中心处的长度方向一致，以前端侧方向为正。Zi轴方向与传感器单元Si的中心处的内窥镜10的上下方向一致，以内窥镜 10的上方向为正。加速度传感器Ai测量在局部坐标系Ci的原点处的加速度的&轴方向分量、Yi轴方向分量、Zi轴方向分量。地磁传感器Bi测量在局部坐标系Ci的原点处的地磁的 Xi轴方向分量、Yi轴方向分量、Zi轴方向分量。并且，在内窥镜形状检测装置1中，定义了以最靠基端侧的传感器单元&的中心为原点并具有X轴、Y轴、Z轴的全局坐标系C(图2中实线所示)。这里，全局坐标系C是以最靠基端侧的传感器单元&的中心为原点的右手系的正交笛卡尔坐标系。X轴方向与垂直于重力作用的铅垂方向的预定方向(本实施方式中为与图2的箭头D1、D2平行的方向) 一致，以图2中的箭头Dl的方向为正。Y轴方向与垂直于铅垂方向且垂直于X轴方向的方向(本实施方式中为与图2中的箭头E1、E2平行的方向)一致，以图2中的箭头El的方向为正。Z轴方向与铅垂方向一致，以铅垂方向的上方向(从纸面的里侧朝向外侧的方向)为正。另外，这里，为了便于说明，以全局坐标系的X轴方向为磁北方向。各个局部坐标系Ci是如下这样得到的坐标系使全局坐标系C分别绕X轴旋转 α”绕Y轴旋转、绕Z轴旋转Yi,并使原点从最靠基端侧的传感器单元&的中心平行移动到传感器单元Si的中心。这里，将、称为俯仰角，将1称为滚转角，将[称为偏摆角，将俯仰角α”滚转角、偏摆角Yi这三个角统称为姿态角。姿态角α” β” Yi分别以从X轴、Y轴、Z轴的负方向观察的顺时针方向为正。通过计算姿态角αρβρ、的值， 检测传感器单元SiW姿态。如图1所示，在各个传感器单元Si的加速度传感器Ai和地磁传感器Bi中，连接着 I2C等串行总线5。串行总线5穿过插入部11的内部从操作部12延伸至内窥镜10的外部， 基端连接于串行转换器6。串行转换器6将从各个传感器单元Si经由串行总线5输入的测量数据的串行信号转换为USB信号。在串行转换器6上连接着USB线缆7的一端。USB线缆7的另一端连接于计算机8。各个传感器单元Si中的测量数据的USB信号从串行转换器 6输入至计算机8。图3是示出计算机8的结构的图。如图3所示，计算机8具备经由USB线缆7而与串行转换器6连接的通信部26。通信部沈接收各个传感器单元Si中的测量数据。在通信部沈上连接着物理量换算部28。物理量换算部观使用偏移量、增益等将由通信部沈接收到的各个传感器单元Si中的测量数据换算为物理量。在物理量换算部28上连接着姿态检测部30。姿态检测部30基于传感器单元Si 中的测量数据来检测各个传感器单元Si的姿态。姿态检测部30具备姿态角计算部32，该姿态角计算部32基于各个传感器单元Si的加速度传感器Ai和地磁传感器Bi中的测量数据，计算各个传感器单元Si的局部坐标系Ci相对于全局坐标系C绕X轴、Y轴、Z轴的旋转角即三个姿态角α” β” yi0姿态角计算部32具备第一角度计算部34，该第一角度计算部34基于各个传感器单元Si的加速度传感器Ai中的加速度数据，计算各个传感器单元Si 的局部坐标系Ci相对于全局坐标系C绕X轴的旋转角即俯仰角α ”以及各个传感器单元 Si的局部坐标系Ci相对于全局坐标系C绕Y轴的旋转角即滚转角β”并且，姿态角计算部32具备第二角度计算部36，该第二角度计算部36基于各个传感器单元Si的地磁传感器 Bi中的地磁数据，计算各个传感器单元Si的局部坐标系Ci相对于全局坐标系C绕Z轴的旋转角即偏摆角Y”这里，对利用姿态检测部30检测各个传感器单元Si的姿态的方法进行说明。图 4是示出内窥镜10的插入部11停止的静止状态下的插入部11的形状检测方法的流程图。 如图4所示，在检测插入部11的形状时，首先进行各个传感器单元Si的测量(步骤S101)， 姿态检测部30取得各个传感器单元Si中的测量数据。进而，姿态角计算部32计算各个传感器单元Si的局部坐标系Ci的三个姿态角α ρ β ρ γ ρ在计算姿态角Qi、βρ Yi时，首先，第一角度计算部34基于各个传感器单元Si 的加速度传感器Ai中的测量数据，计算各个传感器单元Si的局部坐标系Ci的俯仰角α i以及滚转角(步骤S102)。这里，姿态角αρβρ Yi是按照偏摆角Yi、俯仰角cip滚转角 β i的顺序旋转的(Z，X，Y)型。因此，从全局坐标系C向局部坐标系Ci的旋转矩阵为数学式1
权利要求
1.一种内窥镜形状检测装置(1)，其具备内窥镜(10)，其具有插入部(11)，该插入部(11)以沿长度方向彼此离开预定的传感器间尺寸(I)的方式配置有多个传感器单元(Si)；姿态检测部(30)，其基于所述传感器单元(Si)中的测量数据来检测各个所述传感器单元(Si)的姿态；线形形状检测部(40)，其基于由所述姿态检测部(30)检测到的各个所述传感器单元 (Si)的姿态，将各个所述传感器单元(Si)之间的形状假定为尺寸与所述传感器间尺寸(I) 相等的直线状的链(TP，来检测所述内窥镜(10)的所述插入部(11)的检测线形形状(61)； 以及曲线形状检测部(50、70)，其将各个所述传感器单元(Si)之间的形状假定为弧长与所述传感器间尺寸(I)相等的圆弧(Lp，来对由所述线形形状检测部00)检测到的所述检测线形形状(61)进行曲线插补，并对检测曲线形状(65、81)进行检测。
2.根据权利要求1所述的内窥镜形状检测装置(1)，其中，所述曲线形状检测部(50、70)具备曲线插补部(51、71)，其针对各个所述链(TP进行所述曲线插补，形成各个所述传感器单元(Si)之间的所述圆弧(Lj)；以及插补控制部(52、72)，其将所述曲线插补部(51、71)控制为对所有的所述链(Tp进行所述曲线插补的状态。
3.根据权利要求2所述的内窥镜形状检测装置(1)，其中，所述曲线插补部(51、71)具备法线形成部(55、75)，其在以最靠基端侧或最靠前端侧的所述传感器单元(S1An)的中心为原点的全局坐标系(C)中，形成第一插补法线(Nlri)和第二插补法线(Nk)，所述第一插补法线(Nlri)通过由所述曲线插补部(51、71)进行所述曲线插补的对象的所述链(TP即插补对象链(Tk)的离所述全局坐标(C)的所述原点较近一侧的端部即第一端点，并与所述插补对象链(Tk)垂直，所述第二插补法线(Nk)通过所述插补对象链(Tk)的离所述全局坐标 (C)的所述原点较远一侧的端部即第二端点，并垂直于与所述插补对象链(Tk)的离所述全局坐标(C)的所述原点较远一侧邻接的所述链(TP即插补对象邻接链(Tm)；中心确定部(57、77)，其计算由所述法线形成部(55、75)形成的所述第一插补法线 (Nk^1)与所述第二插补法线(Nk)的交点，或者计算所述第一插补法线(Nlri)与所述第二插补法线(Nk)之间的距离最小的两点的中间点，并将所述交点或所述中间点确定为所述圆弧 (Lk)的中心(Ok)；以及圆弧形成部(59、79)，其形成所述圆弧(Lk)，该圆弧(Lk)的半径(Rk)与所述中心(Ok)和所述插补对象链(Tk)的所述第一端点之间的距离相同，并且该圆弧以所述插补对象链(Tk) 的所述第一端点为起点。
4.根据权利要求2所述的内窥镜形状检测装置(1)，其中，所述曲线形状检测部(50)具备圆弧位置校正部(53)，该圆弧位置校正部(53)使通过所述曲线插补部(51)形成的各个所述圆弧(Lp平行移动为与邻接的所述圆弧(‘” LJ+1) 的圆弧边界连续的状态，对所述圆弧(Lj)的位置进行校正。
5.根据权利要求2所述的内窥镜形状检测装置(1)，其中，所述曲线插补部(71)是插补顺序实施部(71)，该插补顺序实施部(71)在以最靠基端侧或最靠前端侧的所述传感器单元(S1An)的中心为原点的全局坐标系(C)中，从离所述全局坐标系(c)的所述原点较近一侧的所述链(τρ起依次进行所述曲线插补，形成所述圆弧 (Lj),所述曲线形状检测部(70)具备未插补链位置校正部(73)，该未插补链位置校正部 (73)每当所述插补顺序实施部(71)进行一个所述链(TP的所述曲线插补时，使由未进行曲线插补的所述链(TP即未插补链构成的插补未完成部(8 平行移动为与由通过所述曲线插补形成的所述圆弧(Lp构成的插补完成部(8 边界连续的状态，对所述插补未完成部(85)的位置进行校正。
6.根据权利要求1所述的内窥镜形状检测装置(1)，其中， 各个所述传感器单元(Si)具备加速度传感器(Ai),其在以所述传感器单元(Si)的中心为原点并且X轴、Y轴、Z轴中的任意一个轴是轴方向与所述传感器单元(Si)的所述中心处的所述内窥镜(10)的长度方向一致的长度方向轴的局部坐标系(Ci)中，测量所述局部坐标系(Ci)的所述原点处的加速度的三个轴方向分量；以及地磁传感器(Bi),其在所述局部坐标系(Ci)中，测量所述局部坐标系(Ci)的所述原点处的地磁的三个轴方向分量。
7.根据权利要求6所述的内窥镜形状检测装置(1)，其中，所述姿态检测部(30)具备姿态角计算部(32)，该姿态角计算部(3 以全局坐标系 (C)为基准，计算各个所述传感器单元(Si)的所述局部坐标系(Ci)的绕铅垂方向轴及绕各水平方向轴的旋转角即三个姿态角(α” β” Yi),所述全局坐标系(C)以最靠基端侧或最靠前端侧的所述传感器单元(Si)的中心为原点，X轴、Y轴、Z轴中的任意一个轴是轴方向与铅垂方向一致的所述铅垂方向轴，所述铅垂方向轴以外的两个轴是配置于水平面上的所述水平方向轴。
8.根据权利要求7所述的内窥镜形状检测装置(1)，其中， 所述姿态角计算部(3 具备第一角度计算部(34)，其基于由所述加速度传感器(Ai)测量到的加速度数据，计算各个所述传感器单元(Si)的所述局部坐标系(Ci)相对于所述全局坐标系(C)的绕各个所述水平方向轴的两个所述姿态角(α” β》；以及第二角度计算部(36)，其基于由所述地磁传感器(Bi)测量到的地磁数据，计算各个所述传感器单元(Si)的所述局部坐标系(Ci)相对于所述全局坐标系(C)的绕所述铅垂方向轴的所述姿态角(L)。
9.一种内窥镜(10)的插入部(11)的形状检测方法，该方法包括如下步骤 利用在内窥镜(10)的插入部(11)中以沿长度方向彼此离开预定的传感器间尺寸(I)的方式配置的多个传感器单元(Si)进行测量；基于所述传感器单元(Si)中的测量数据来检测各个所述传感器单元(Si)的姿态； 基于检测到的各个所述传感器单元(Si)的姿态，将各个所述传感器单元(Si)之间的形状假定为尺寸与所述传感器间尺寸⑴相等的直线状的链(τρ，来检测所述内窥镜(10)的所述插入部(11)的检测线形形状(61)；以及将各个所述传感器单元(Si)之间的形状假定为弧长与所述传感器间尺寸(I)相等的圆弧(LP，来对检测到的所述检测线形形状(61)进行曲线插补，形成检测曲线形状(65、 81)。
10.根据权利要求9所述的内窥镜(10)的插入部(11)的形状检测方法，其中， 对所述检测线形形状(61)进行曲线插补，形成检测曲线形状的步骤(65、81)包括如下步骤对所有的所述链(τρ进行如下处理针对各个所述链(τρ进行所述曲线插补，形成各个所述传感器单元(Si)之间的所述圆弧知)。
11.根据权利要求10所述的内窥镜(10)的插入部(11)的形状检测方法，其中， 针对各个所述链(τρ进行所述曲线插补的步骤包括如下步骤在以最靠基端侧或最靠前端侧的所述传感器单元(Si、、)的中心为原点的全局坐标系 (C)中，形成第一插补法线(Nlri)和第二插补法线(Nk)，所述第一插补法线(Nlri)通过进行所述曲线插补的对象的所述链(τρ即插补对象链(Tk)的离所述全局坐标(C)的所述原点较近一侧的端部即第一端点，并与所述插补对象链(Tk)垂直，所述第二插补法线(Nk)通过所述插补对象链的离所述全局坐标的所述原点较远一侧的端部即第二端点，并垂直于与所述插补对象链(Tk)的离所述全局坐标(c)的所述原点较远一侧邻接的所述链(τρ即插补对象邻接链(Tm)；计算所形成的所述第一插补法线(Nlri)与所述第二插补法线(Nk)的交点，或者计算所述第一插补法线(Nlri)与所述第二插补法线(Nk)之间的距离最小的两点的中间点，并将所述交点或所述中间点确定为所述圆弧(Lk)的中心(Ok)；以及形成所述圆弧(Lk)，该圆弧(Lk)的半径(Rk)与所述中心(Ok)和所述插补对象链(Tk) 的所述第一端点之间的距离相同，并且该圆弧以所述插补对象链(Tk)的第一端点为起点。
12.根据权利要求10所述的内窥镜(10)的插入部(11)的形状检测方法，其中， 对所述检测线形形状(61)进行曲线插补，形成检测曲线形状(65)的步骤包括如下步骤使针对各个所述链(TP进行所述曲线插补而形成的各个所述圆弧(Lp平行移动为与邻接的所述圆弧(LjfLjtl)的圆弧边界连续的状态，对所述圆弧(Lj)的位置进行校正。
13.根据权利要求10所述的内窥镜(10)的插入部(11)的形状检测方法，其中，针对各个所述链(τρ进行所述曲线插补的步骤包括如下步骤在以最靠基端侧或最靠前端侧的所述传感器单元(S1An)的中心为原点的全局坐标系(C)中，从离所述全局坐标系 (C)的所述原点较近一侧的所述链(Tj)起依次进行所述曲线插补，形成所述圆弧(Lp ；对所述检测线形形状(61)进行曲线插补，形成检测曲线形状(81)的步骤包括如下步骤每当进行一个所述链(τρ的所述曲线插补时，使由未进行所述曲线插补的所述链(Tj) 即未插补链构成的插补未完成部(8 平行移动为与由通过所述曲线插补形成的所述圆弧 (Lj)构成的插补完成部(8 边界连续的状态，对所述插补未完成部(8 的位置进行校正。
14.根据权利要求9所述的内窥镜(10)的插入部(11)的形状检测方法，其中， 利用各个所述传感器单元(Si)进行测量的步骤包括如下步骤利用各个所述传感器单元(Si)所具备的加速度传感器(Ai),在以所述传感器单元(Si) 的中心为原点并且X轴、Y轴、Z轴中的任意一个轴是轴方向与所述传感器单元(Si)的所述中心处的所述内窥镜(10)的长度方向一致的长度方向轴的局部坐标系(Ci)中，测量所述原点处的加速度的三个轴方向分量；以及利用各个所述传感器单元(Si)所具备的地磁传感器(Bi),在所述局部坐标系(Ci)中， 测量所述原点处的地磁的三个轴方向分量。
15.根据权利要求14所述的内窥镜(10)的插入部(11)的形状检测方法，其中， 对各个所述传感器单元(Si)的姿态进行检测的步骤包括如下步骤以全局坐标系(C)为基准，计算各个所述传感器单元(Si)的所述局部坐标系(Ci)的绕铅垂方向轴及绕各水平方向轴的旋转角即三个姿态角(α” β” Yi),所述全局坐标系(C) 以最靠基端侧或最靠前端侧的所述传感器单元(S1An)的中心为原点，X轴、Y轴、Z轴中的任意一个轴是轴方向与铅垂方向一致的所述铅垂方向轴，所述铅垂方向轴以外的两个轴是配置于水平面上的所述水平方向轴。
16.根据权利要求15所述的内窥镜(10)的插入部(11)的形状检测方法，其中， 计算绕所述铅垂方向轴及绕各所述水平方向轴的三个姿态角(α” β” Yi)的步骤包括如下步骤基于由所述加速度传感器(Ai)测量到的加速度数据，计算各个所述传感器单元(Si)的所述局部坐标系(Ci)相对于所述全局坐标系(C)的绕各所述水平方向轴的两个所述姿态角(、、β,)；以及基于由所述地磁传感器(Bi)测量到的地磁数据，计算各个所述传感器单元(Si)的所述局部坐标系(Ci)相对于所述全局坐标系(C)的绕所述铅垂方向轴的所述姿态角(Yi)。
全文摘要
内窥镜形状检测装置(1)具备姿态检测部(30)，其基于所述传感器单元(Si)中的测量数据来检测各个所述传感器单元(Si)的姿态；以及线形形状检测部(40)，其基于由所述姿态检测部(30)检测到的各个所述传感器单元(Si)的姿态，将各个所述传感器单元(Si)之间的形状假定为尺寸与所述传感器间尺寸(I)相等的直线状的链(Tj)，来检测所述内窥镜(10)的所述插入部(11)的检测线形形状(61)。并且，内窥镜形状检测装置(1)具备曲线形状检测部(50、70)，该曲线形状检测部(50、70)将各个所述传感器单元(Si)之间的形状假定为弧长与所述传感器间尺寸(I)相等的圆弧(Lj)，来对由所述线形形状检测部(40)检测到的所述检测线形形状(61)进行曲线插补，并对检测曲线形状(65、81)进行检测。
文档编号A61B1/00GK102481089SQ201180003546
公开日2012年5月30日 申请日期2011年4月19日 优先权日2010年5月31日
发明者平川克己 申请人:奥林巴斯医疗株式会社