专用处理器、单个的共享处理器、多个单独的处理器(其中某些可以能被共享)来提供该功能。此外，对术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应当被解释为仅仅指的是能够执行软件的硬件，而是能够暗含地包括(但不限于)数字信号处理器(“DSP”)硬件、用于存储软件的只读存储器(“ROM”)、随机存取存贮器(“RAM” )、非易失性存储设备等。
[0023]此外，本文记载本发明的原理、方面和实施例的所有陈述，以及其具体范例，旨在涵盖其结构和功能等价物。另外，该等价物旨在包括当前已知的等价物以及未来发展的等价物(即，执行相同功能的所发展的任何元件，而不管其结构如何)。因此，例如，本领域的技术人员将意识到，本文呈现的方框图代表包含本发明的原理的说明性系统部件和/或电路的概念视图。类似地，应当将意识到，任何流程图、流程表等表示各种过程，其可以实质上表示在各种计算机可读的存储介质中并且因此可以由计算机或存储器执行，无论是否明确示出了该计算机或处理器。
[0024]此外，本发明的实施例可以采取计算机程序产品的形式，该计算机程序产品可从计算机可使用或计算机可读的存储介质存取，该计算机可使用的或计算机可读的存储介质提供由计算机或任何指令执行系统使用、或与计算机或任何指令执行系统结合来使用的程序代码。出于本说明的目的，计算机可使用的或计算机可读的存储介质能够是包括、存储、通信、传播或转移用于由指令执行系统、装置或设备使用或与其结合来使用的程序的任何装置。所述介质可以是电子、磁、光学、电磁、红外或半导体系统(或者装置或设备)或传播介质。计算机可读的介质的范例包括半导体或固态存储器、磁带、可移除计算机盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(R0M)、硬磁盘以及光盘。光盘的当前范例包括压缩磁盘-只读存储器(CD-ROM)、压缩磁盘-读/写(CD-R/W)、蓝光(Blu-Ray?)以及DVD。
[0025]现在参考附图(其中，相似的数字表示相同的或相似的元件)并首先参考图1，说明性地示出了根据一个实施例的光学形状感测起始系统10。系统10包括一个可旋转起始固定件12。可旋转起始固定件12包括单个自由度致动的部件，所述部件能够被刚性地附接或安装到操作台或者其他结构，并且被用于将光纤28和/或包括光纤28的仪器26保持就位。起始固定件通常没有任何旋转部件。然而，根据本发明的原理，可旋转起始固定件12具有被结合或者以其他方式被附着到其的OSS光纤的起始区域。可旋转起始固定件12关于起始系统10的剩余部分旋转，以将OSS仪器或者设备26中的扭曲最小化。
[0026]起始区域包括沿(例如，约20mm)重建从其开始的光纤28的纵向距离。这定义光纤28的(0，0，0)位置。起始区域被提供，使得重建模块或者算法42具有带线性应变的20mm长度，以便初始化重建。因为重建从起始区域开始，因此起始区域的位置和取向需要在整个流程上被已知，使得执行的任何术前配准仍然有效。
[0027]固定件12操纵OSS使能的设备或者仪器26上的一条或多条光纤28的起始区域，以将沿光纤28的长度的累积的扭曲最小化。系统10可以包括电机14或类似设备、感测设备(诸如编码器16)以及电机控制器32。错误最小化部件17可以被包括以参考针对控制器32的零扭曲位置，并且适于旋转光纤28的起始区域的机构或者把手20可以被提供。
[0028]旋转起始固定件12包括凹槽或其他机构，以将光纤28的起始区域固定就位。因为光纤28的起始区域是沿光纤的形状重建从其开始的并且定义任何重建的形状的初始位置和取向的位置(即，光纤的(0，0，0)位置)，因此优选地整个起始区域被保护在起始固定件12中。
[0029]通过利用来自光纤28或者其他源(例如，成像和/或跟踪系统44)的扭曲信号18闭合电机控制回路来最小化扭曲，使得当在光纤28中观察扭曲的累积时，电机14将旋转可旋转起始固定件12，并且因此光纤的起始区域，以将扭曲值驱动到零。在一个实施例中，可以使得整个起始系统10旋转，而不仅是起始固定件12内的可旋转元件。
[0030]因为旋转还将有效地改变光纤重建的坐标系(S卩，其将引起关于光纤的z轴的旋转)，因此编码器16被用于测量光纤起始区域经历的绝对角位移，使得能够在正确的参考框架内准确地重建光纤的形状和取向。来自OSS光纤28的扭曲信号18被输入到电机控制器32。控制器32采用扭曲信号作为反馈以旋转光纤起始区域，从而将由光纤28经历的扭曲最小化。该旋转的测量然后能够被用作针对被存储在存储器36中的光纤重建算法或模块42的输入。来自编码器16的编码器信号被提供到电机控制器32并且能够与光纤重建算法42接合以确保坐标系被更新以收集根据固定件12和光纤28的任何移动的未来数据。
[0031]应理解，电机控制器32可以包括分离的或独立的控制器，或者可以是计算机系统或者OSS控制台的部分，所述计算机系统或者OSS控制台提供其他功能，例如，光纤形状重建、用户使能的编程、用户接口等。例如，控制器32、系统10以及其他固定件可以是工作站或控制台的部分，从所述工作站或控制台监督和/或管理流程。
[0032]控制器32可以包括一个或多个处理器34和用于存储程序和应用的存储器36。存储器36可以存储光纤重建算法或模块42，所述光纤重建算法或模块能够被配置为解读来自OSS使能的设备26的光学反馈信号。模块42被配置为使用光信号反馈来重建变形、偏移以及与OSS使能的设备相关联的其他变化，所述OSS使能的设备可以包括医学设备或者仪器。通过利用来自光纤28的扭曲信号18闭合电机控制回路来最小化扭曲，使得当在光纤28中观察扭曲的累积时电机14将旋转起始区域以将扭曲值驱动到零。扭曲信号18可以从OSS控制台或控制器32来处理，或者能够使用任何方法与致动的可旋转起始固定件12接合，所述任何方法诸如TCP/IP通信通道或者每次电机14从其读取时被覆写的EEPROM等。
[0033]在另一个实施例中，光纤起始区域的旋转可以由无源模块而非致动的模块来实现。在这样的实施例中，由操作者引起的仪器26的旋转机械地被耦合到可旋转起始固定件12 O旋转起始固定件12可以与手把20—起旋转，以防止扭曲累积。在另一实施例中，用于旋转光纤28的机构可以不被定位在起始固定件12内，而是可以被定位在沿仪器26的长度的特定点处。在这样的实施例中，所述机构能够被定位在把手20或者沿仪器26的长度的集线器内。
[0034]OSS使能的设备26可以包括导管、导丝、探针、内窥镜、机器人、电极、过滤器设备、球囊设备、电极引线或其他医学部件等。OSS使能的设备26可以包括一条或多条光纤28，所述一条或多条光纤以一种或者多种设置模式被耦合到设备26。光纤28连接到旋转起始固定件12 ASS使能的设备26可以具有使用例如光纤光学布拉格光栅传感器、瑞利散射、或其他散射确定的其形状和/或位置。
[0035]