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)的内窥镜形状检测装置。在该内窥镜形状检测装置中，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中公开了如下的内窥镜形状检测装置根据交流磁场检测配置在内窥镜的插入部中的各个线圈的位置，对检测到的各个线圈的位置之间进行曲线插补。在该内窥镜形状检测装置中，通过用贝塞尔曲线或样条曲线连结检测到的各个线圈的位置来进行曲线插补。通过进行曲线插补检测内窥镜的插入部的曲线形状。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2007-130175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的内窥镜形状检测装置中，通过用贝塞尔曲线或样条曲线连结检测到的各个线圈的位置来进行曲线插补。但是，在该内窥镜形状检测装置中，没有考虑各个线圈之间的长度方向的尺寸即线圈间尺寸进行曲线插补。因此，不能以高精度检测插入到体腔内的插入部的形状。例如还考虑以下情况在用样条曲线对检测到的各个线圈的位置进行连结，并检测插入部的临时形状后，根据线圈间尺寸，依次修正检测到的各个线圈的位置。此时，每当进行一个线圈的位置修正时，用样条曲线连结位置修正后的线圈的位置，检测对线圈位置修正前的插入部的检测形状进行了修正的线圈位置修正后的插入部的修正形状。即，每当进行一个线圈的位置修正时，修正插入部的曲线形状整体。此处，线圈间尺寸是线圈与线圈之间的长度方向的尺寸，是插入部的局部参数。即，线圈间尺寸是对插入部的形状产生局部影响的参数，不是对插入部整体的形状产生影响的参数。因此，在通过一个线圈的位置修正对插入部的曲线形状整体进行修正，而不是通过一个线圈的位置修正在位置修正后的线圈附近对传感器位置修正前的插入部的检测形状进行局部修正的结构中，不能以高精度进行插入部的曲线形状的修正。因此，最终不能以高精度检测插入部的曲线形状。此外，由于通过一个线圈的位置修正对插入部的整体形状进行修正，因此根据样条曲线等的种类而使处
理变复杂。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，而装置的结构不会大型化、复杂化，并且处理不会复杂化。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的测量数据来检测各个所述传感器单元的姿态；传感器临时位置检测部，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假定为尺寸与所述传感器间尺寸相等的直线状的临时链，来检测各个所述传感器单元的临时位置；临时曲线形状检测部，其基于由所述传感器临时位置检测部检测到的各个所述传感器单元的所述临时位置，用临时圆弧对各个所述传感器单元的所述临时位置之间进行曲线插补，并对所述插入部的临时曲线形状进行检测；传感器位置修正部，其基于由所述临时曲线形状检测部检测到的所述临时曲线形状的各个所述临时圆弧的弧长与所述传感器间尺寸之间的差的绝对值，将各个所述传感器单元的位置从所述临时位置修正到最终位置；以及最终曲线形状检测部，其用最终圆弧对各个所述传感器单元的所述最终位置之间进行曲线插补，并对所述插入部的最终曲线形状进行检测。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假定为尺寸与所述传感器间尺寸相等的直线状的临时链，来检测各个所述传感器单元的临时位置；基于检测到的各个所述传感器单元的所述临时位置，用临时圆弧对各个所述传感器单元的所述临时位置之间进行曲线插补，并对所述插入部的临时曲线形状进行检测；基于检测到的所述临时曲线形状的各个所述临时圆弧的弧长与所述传感器间尺寸之间的差的绝对值，将各个所述传感器单元的位置从所述临时位置修正到最终位置；以及用最终圆弧对各个所述传感器单元的所述最终位置之间进行曲线插补，并对所述插入部的最终曲线形状进行检测。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，并且处理不会复杂化。
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传感器临时位置检测部检测的各个传感器单元的临时位置的示意图。图7是说明第一实施方式的传感器临时位置检测部的临时链移动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临时曲线形状检测部检测到的内窥镜的插入部的临时曲线形状的示意图。图9是示出第一实施方式的利用临时曲线形状检测部检测临时曲线形状的方法的流程图。图10是说明第一实施方式的临时曲线形状检测部中的处理的示意图。图11是示出利用第一实施方式的内窥镜形状检测装置的传感器位置修正部修正后的各个传感器单元的最终位置的示意图。图12是示出第一实施方式的利用传感器位置修正部修正各个传感器单元的位置的方法的流程图。图13是说明第一实施方式的传感器位置修正部的传感器位置顺序校正部的处理的示意图。图14是说明第一实施方式的传感器位置顺序校正部的传感器移动部以及移动后圆弧形成部中的处理的示意图。图15是说明第一实施方式的传感器位置修正部的未校正传感器组移动部中的处理的示意图。图16是示出利用第一实施方式的内窥镜形状检测装置的最终曲线形状检测部检测到的内窥镜的插入部的最终曲线形状的示意图。图17是示出第一实施方式的利用最终曲线形状检测部检测最终曲线形状的方法的流程图。图18是说明第一实施方式的最终曲线形状检测部中的处理的示意图。图19是示出本发明的第二实施方式的利用内窥镜形状检测装置的传感器位置修正部修正各个传感器单元的位置的方法的流程图。
具体实施例方式(第1实施方式)参照图1至图18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11中设有多个(在本实施方式中为N+1个)传感器单元& 、。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，以前端方向为正。τ、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\轴方向分量、Yi轴方向分量、4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C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，各个传感器单元Si的加速度传感器Ai和地磁传感器Bi与I2C等串行总线5连接。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α” β” 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，从局部坐标系Ci向全局坐标系C的旋转矩阵为 eg.=RzlRxiRYi=
cosYi -ainYi 0 sinYi Cosy^ O 0 0 1
100 Γ CosPji 0 sinpi
0 cosai -sinai O 10 0 sinaj cosai l-sinpi 0 cosPi
-3inyfsina￡-sinPi +cospi-cosv^ -sinyj^-cosoti siny^ -sinai -cospi +Sinp^-cosy^ cosyj. 'Sinaji'SinPi +cosPi -sinyi cosVi-cosa^ —cosyi .sinai 'cosp^ +sinpi -sinYi -cosai-sinPisinotj_cosa^-cospi
(1)
即，
在插入部11停止的静止状态下，只有重力加速度作用于铅垂方向的下方向， 在全局坐标系C中和局部坐标系Ci中，都是只有重力加速度作用于铅垂方向的下方向。因此，此时，加速度向量的全局坐标系C的X轴方向分量、Y轴方向分量、Z轴方向分量为
10
数学式2
权利要求
1.一种内窥镜形状检测装置，其具备内窥镜，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的测量数据来检测各个所述传感器单元的姿态； 传感器临时位置检测部，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假定为尺寸与所述传感器间尺寸相等的直线状的临时链， 来检测各个所述传感器单元的临时位置；临时曲线形状检测部，其基于由所述传感器临时位置检测部检测到的各个所述传感器单元的所述临时位置，用临时圆弧对各个所述传感器单元的所述临时位置之间进行曲线插补，并对所述插入部的临时曲线形状进行检测；传感器位置修正部，其基于由所述临时曲线形状检测部检测到的所述临时曲线形状的各个所述临时圆弧的弧长与所述传感器间尺寸之间的差的绝对值，将各个所述传感器单元的位置从所述临时位置修正到最终位置；以及最终曲线形状检测部，其用最终圆弧对各个所述传感器单元的所述最终位置之间进行曲线插补，并对所述插入部的最终曲线形状进行检测。
2.根据权利要求1所述的内窥镜形状检测装置，其中， 所述临时曲线形状检测部具备单位切向量计算部，其计算各个所述传感器单元的所述临时位置处的单位切向量； 变化率计算部，其基于由所述单位切向量计算部计算出的各个所述单位切向量，计算各个所述传感器单元的所述临时位置之间的所述单位切向量的变化率；以及临时圆弧形成部，其基于由所述单位切向量计算部计算出的各个所述单位切向量和由所述变化率计算部计算出的各个所述变化率，形成各个所述传感器单元的所述临时位置之间的所述临时圆弧。
3.根据权利要求1所述的内窥镜形状检测装置，其中， 所述传感器位置修正部具备传感器位置顺序校正部，其在以最靠基端侧或最靠前端侧的所述传感器单元的中心为原点的全局坐标系中，从离所述全局坐标系的所述原点较近一侧的所述传感器单元起依次进行位置校正，将各个所述传感器单元的位置从位置校正前的校正前位置校正到所述最终位置；以及未校正传感器组移动部，其每当所述传感器位置顺序校正部进行一个所述传感器单元的位置校正时，使未完成位置校正的所述传感器单元即未校正传感器组平行移动在刚刚的位置校正中作为校正对象的所述传感器单元即刚刚校正对象传感器的从所述校正前位置到所述最终位置的校正量。
4.根据权利要求3所述的内窥镜形状检测装置，其中， 所述传感器位置顺序校正部具备传感器移动部，其使作为位置校正的对象的校正对象传感器从所述校正前位置移动一次以上，利用一次移动使所述校正对象传感器从移动前位置移动到移动后位置；以及移动后圆弧形成部，其每当所述传感器移动部进行一次所述校正对象传感器的移动时，对相对于所述校正对象传感器相邻设置于离所述全局坐标系的所述原点较近一侧的所述传感器单元即近位侧相邻设置传感器的所述最终位置与所述校正对象传感器的所述移动后位置之间进行曲线插补，形成移动后圆弧。
5.根据权利要求4所述的内窥镜形状检测装置，其中， 所述传感器位置顺序校正部具备移动控制部，其将所述传感器移动部控制成重复进行所述校正对象传感器的从所述移动前位置向所述移动后位置的移动的状态，直到通过所述移动后圆弧形成部形成的所述移动后圆弧的弧长与所述传感器间尺寸之间的差的绝对值为预定阈值以下为止；以及最终位置确定部，其将所述传感器移动部的最终一次移动的所述移动后位置确定为所述校正对象传感器的所述最终位置。
6.根据权利要求4所述的内窥镜形状检测装置，其中， 所述传感器位置顺序校正部具备移动控制部，其将所述传感器移动部控制成重复进行预定次数的所述校正对象传感器的移动的状态，该移动使得所述移动后圆弧的弧长与所述传感器间尺寸之间的差的绝对值比对所述近位侧相邻设置传感器的所述最终位置与所述校正对象传感器的所述移动前位置之间进行曲线插补而形成的移动前圆弧的弧长与所述传感器间尺寸之间的差的绝对值小；以及最终位置确定部，其将所述传感器移动部的最终一次移动的所述移动后位置确定为所述校正对象传感器的所述最终位置。
7.根据权利要求1所述的内窥镜形状检测装置，其中， 所述最终曲线形状检测部具备参数计算部，其基于各个所述传感器单元的所述最终位置，计算各个所述最终圆弧的参数；以及最终圆弧形成部，其基于由所述参数计算部计算出的所述参数，通过使用了四元数和参变量的插补函数，相对于所述参变量的变化以等角速度对各个所述传感器单元的所述最终位置之间进行曲线插补，形成所述最终圆弧。
8.一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假定为尺寸与所述传感器间尺寸相等的直线状的临时链，来检测各个所述传感器单元的临时位置；基于检测到的各个所述传感器单元的所述临时位置，用临时圆弧对各个所述传感器单元的所述临时位置之间进行曲线插补，并对所述插入部的临时曲线形状进行检测；基于检测到的所述临时曲线形状的各个所述临时圆弧的弧长与所述传感器间尺寸之间的差的绝对值，将各个所述传感器单元的位置从所述临时位置修正到最终位置；以及用最终圆弧对各个所述传感器单元的所述最终位置之间进行曲线插补，并对所述插入部的最终曲线形状进行检测。
9.根据权利要求8所述的内窥镜的插入部的形状检测方法，其中， 检测所述临时曲线形状的步骤包括如下步骤计算各个所述传感器单元的所述临时位置处的单位切向量；基于计算出的各个所述单位切向量，计算各个所述传感器单元的所述临时位置之间的所述单位切向量的变化率；以及基于计算出的各个所述单位切向量和各个所述变化率，形成各个所述传感器单元的所述临时位置之间的所述临时圆弧。
10.根据权利要求8所述的内窥镜的插入部的形状检测方法，其中，将各个所述传感器单元的位置从所述临时位置修正到所述最终位置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的中心为原点的全局坐标系中，从离所述全局坐标系的所述原点较近一侧的所述传感器单元起依次进行位置校正，将各个所述传感器单元的位置从位置校正前的校正前位置校正到所述最终位置；以及每当进行一个所述传感器单元的位置校正时，使未完成位置校正的所述传感器单元即未校正传感器组平行移动在刚刚的位置校正中作为校正对象的所述传感器单元即刚刚校正对象传感器的从所述校正前位置到所述最终位置的校正量。
11.根据权利要求10所述的内窥镜的插入部的形状检测方法，其中，从离所述全局坐标系的所述原点较近一侧的所述传感器单元起依次进行各个所述传感器单元的位置校正的步骤包括如下步骤使作为位置校正的对象的校正对象传感器从所述校正前位置移动一次以上，利用一次移动使所述校正对象传感器从移动前位置移动到移动后位置；以及每当进行一次所述校正对象传感器的移动时，对相对于所述校正对象传感器相邻设置于离所述全局坐标系的所述原点较近一侧的所述传感器单元即近位侧相邻设置传感器的所述最终位置与所述校正对象传感器的所述移动后位置之间进行曲线插补，形成移动后圆弧。
12.根据权利要求11所述的内窥镜的插入部的形状检测方法，其中，从离所述全局坐标系的所述原点较近一侧的所述传感器单元起依次进行各个所述传感器单元的位置校正的步骤包括如下步骤重复进行所述校正对象传感器的从所述移动前位置向所述移动后位置的移动，直到所形成的所述移动后圆弧的弧长与所述传感器间尺寸之间的差的绝对值为预定阈值以下为止；以及将最终一次移动的所述移动后位置确定为所述校正对象传感器的所述最终位置。
13.根据权利要求11所述的内窥镜的插入部的形状检测方法，其中，从离所述全局坐标系的所述原点较近一侧的所述传感器单元起依次进行各个所述传感器单元的位置校正的步骤包括如下步骤重复进行预定次数的所述校正对象传感器的移动，该移动使得所述移动后圆弧的弧长与所述传感器间尺寸之间的差的绝对值比对所述近位侧相邻设置传感器的所述最终位置与所述校正对象传感器的所述移动前位置之间进行曲线插补而形成的移动前圆弧的弧长与所述传感器间尺寸之间的差的绝对值小；以及将最终一次移动的所述移动后位置确定为所述校正对象传感器的所述最终位置。
14.根据权利要求8所述的内窥镜的插入部的形状检测方法，其中，检测所述插入部的最终曲线形状的步骤包括如下步骤 基于各个所述传感器单元的所述最终位置，计算各个所述最终圆弧的参数；以及基于计算出的所述参数，通过使用了四元数和参变量的插补函数，相对于所述参变量的变化以等角速度对各个所述传感器单元的所述最终位置之间进行曲线插补，形成所述最终圆弧。
全文摘要
内窥镜形状检测装置具备传感器临时位置检测部，其基于各个传感器单元的姿态，将各个所述传感器单元之间假定为尺寸与传感器间尺寸相等的直线状的临时链，来检测各个所述传感器单元的临时位置；以及临时曲线形状检测部，其基于各个所述传感器单元的所述临时位置，用临时圆弧对各个所述传感器单元的所述临时位置之间进行曲线插补，并对所述插入部的临时曲线形状进行检测。内窥镜形状检测装置具备传感器位置修正部，其基于各个所述临时圆弧的弧长与所述传感器间尺寸之间的差的绝对值，将各个所述传感器单元的位置从所述临时位置修正到最终位置；以及最终曲线形状检测部，其用最终圆弧对各个所述传感器单元的所述最终位置之间进行曲线插补，并对所述插入部的最终曲线形状进行检测。
文档编号A61B1/00GK102487602SQ201180003551
公开日2012年6月6日 申请日期2011年6月15日 优先权日2010年8月27日
发明者平川克己 申请人:奥林巴斯医疗株式会社