【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电磁导航领域，特别是涉及一种电磁导航系统及其磁场抗干扰方法、装置和电子设备。
技术介绍
1、电磁导航系统(electro-magnetic transient simulator，emts)是主流手术导航系统技术方案之一。最典型的emts基本原理是通过场发射器产生时变磁场，通过磁传感器探测该时变磁场后，进行磁传感器的位姿解算。但是emts系统比较容易受到铁磁性物质、金属物质的干扰。如交变磁场会引起金属产生涡流，后者又会激发磁场，从而成为一个未知的磁场干扰源。磁场干扰源会干扰场发射器产生的时变磁场，使得磁传感器实际测得的磁场信号与对应于相同空间位置的模型信号不一致，最终降低磁传感器的定位精度。其中，模型信号是场发射器的时变磁场模型中的理论磁场信号。
2、针对目前的电磁导航系统容易受到磁场干扰源影响，使得磁传感器实际测得的磁场信号与对应于相同空间位置的模型信号不一致，最终降低磁传感器的定位精度的问题，还需要有效的解决方案。
技术实现思路
1、在本专利技术中提供了一种电磁导航系统及其磁场抗干扰方法、装置和电子设备，以解决目前的电磁导航系统容易受到磁场干扰源影响，使得磁传感器实际测得的磁场信号与对应于相同空间位置的模型信号不一致，最终降低磁传感器的定位精度的问题。
2、第一个方面，在本专利技术中提供了一种电磁导航系统，所述电磁导航系统包括：第一场发射源、第二场发射源和磁检测组件；
3、所述第一场发射源用于发射第一磁场，所述磁检测组件用于检测合磁
4、所述第二场发射源被，用于根据所述磁检测组件的检测结果，发射叠加于所述第一磁场的第二磁场，以使所述磁检测组件的检测结果趋向于参考结果。
5、在其中的一些实施例中，所述磁检测组件包括磁传感器阵列，所述磁传感器阵列包括多个磁传感器，所述多个磁传感器间的位姿相对固定。
6、在其中的一些实施例中，所述磁检测组件为多个，多个所述磁检测组件均匀分布于所述第一磁场内。
7、在其中的一些实施例中，所述磁检测组件为多个，在磁场干扰源已知时，至少两个所述磁检测组件与所述磁场干扰源的距离不同。
8、在其中的一些实施例中，所述第二场发射源为多个，多个所述第二场发射源均匀分布在所述电磁导航系统的工作区域的外侧，所述电磁导航系统的工作区域被所述第一磁场覆盖。
9、在其中的一些实施例中，所述第二场发射源包括电磁线圈。
10、在其中的一些实施例中，所述磁检测组件为至少一个，至少一个所述磁检测组件用于设置在被追踪对象上。
11、第二个方面，在本专利技术中提供了一种电磁导航系统的磁场抗干扰方法，应用于第一个方面所述的电磁导航系统；
12、所述磁场抗干扰方法包括：
13、通过第一场发射源发射第一磁场；
14、通过磁检测组件对合磁场进行检测，得到所述磁检测组件的检测结果，所述合磁场包括所述第一磁场；
15、以最小化所述磁检测组件的检测结果与参考结果之间的结果差异为调整目标，通过所述第二场发射源发射叠加于所述第一磁场的第二磁场。
16、在其中的一些实施例中，所述磁检测组件包括磁传感器阵列，所述磁传感器阵列包括多个磁传感器，所述多个磁传感器间的位姿相对固定；
17、所述磁检测组件的检测结果包括所述磁传感器阵列中的多个所述磁传感器之间的实际位姿关系或者实际位置关系。
18、在其中的一些实施例中，所述第二场发射源包括电磁线圈；
19、所述通过所述第二场发射源调整所述第二磁场，包括：
20、调整所述电磁线圈的工作电流，以调整所述第二磁场。
21、在其中的一些实施例中，所述磁检测组件为多个，所述以最小化所述磁检测组件的检测结果与参考结果之间的结果差异为调整目标，包括：
22、确定各个所述磁检测组件的检测结果与参考结果之间的结果差异，对各个所述磁检测组件的结果差异进行加权求和，得到累计结果差异；
23、以最小化所述累计结果差异为调整目标。
24、在其中的一些实施例中，所述对各个所述磁检测组件的结果差异进行加权求和，包括：
25、根据各个所述磁场检测组件和被追踪对象之间的距离，确定各个所述磁检测组件的结果差异的求和权重；
26、根据各个所述磁检测组件的结果差异的求和权重，对各个所述磁检测组件的结果差异进行加权求和。
27、在其中的一些实施例中，磁场抗干扰方法还包括：
28、将设置在被追踪对象上的磁检测组件确定为目标磁检测组件，通过所述目标磁检测组件对所述合磁场进行检测，得到所述目标磁检测组件的目标检测结果；
29、通过所述目标磁检测组件的目标检测结果对所述第二磁场进行验证。
30、第三个方面，在本专利技术中提供了一种电磁导航系统的磁场抗干扰装置，应用于第一个方面所述的电磁导航系统；
31、所述磁场抗干扰装置包括：
32、磁场发射模块，用于通过第一场发射源发射第一磁场；
33、磁场检测模块，用于通过磁检测组件对合磁场进行检测，得到所述磁检测组件的检测结果，所述合磁场包括所述第一磁场；
34、磁场发射模块，还用于以最小化所述磁检测组件的检测结果与参考结果之间的结果差异为调整目标，通过第二场发射源发射叠加于所述第一磁场的第二磁场。
35、第四个方面，在本专利技术中提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第二个方面所述的电磁导航系统的磁场抗干扰方法。
36、第五个方面，在本专利技术中提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第二个方面所述的电磁导航系统的磁场抗干扰方法。
37、与相关技术相比，在本专利技术中提供的电磁导航系统及其磁场抗干扰方法、装置和电子设备，可以根据磁检测组件的检测结果，通过第二场发射源实时调整第二磁场，使得磁检测组件的检测结果趋向于参考结果。从而可以大幅度降低甚至消除干扰磁场对第一磁场的干扰影响，最终使得磁传感器的实测磁场数据是准确的，与对应于相同空间位置的模型信号保持一致，从而保证对被追踪对象的定位精度。解决目前的电磁导航系统容易受到磁场干扰源影响，使得磁传感器实际测得的磁场信号与对应于相同空间位置的模型信号不一致，最终降低磁传感器的定位精度的问题。
38、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
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1.一种电磁导航系统，其特征在于，所述电磁导航系统包括：第一场发射源(100)、第二场发射源(200)和磁检测组件(300)；
2.根据权利要求1所述的电磁导航系统，其特征在于，所述磁检测组件(300)包括磁传感器阵列，所述磁传感器阵列包括多个磁传感器，所述多个磁传感器间的位姿相对固定。
3.根据权利要求2所述的电磁导航系统，其特征在于，所述磁检测组件(300)为多个，多个所述磁检测组件(300)均匀分布于所述第一磁场内。
4.根据权利要求2所述的电磁导航系统，其特征在于，所述磁检测组件(300)为多个，在磁场干扰源(500)已知时，至少两个所述磁检测组件(300)与所述磁场干扰源(500)的距离不同。
5.根据权利要求1所述的电磁导航系统，其特征在于，所述第二场发射源(200)为多个，多个所述第二场发射源(200)均匀分布在所述电磁导航系统的工作区域(600)的外侧，所述电磁导航系统的工作区域(600)被所述第一磁场覆盖。
6.根据权利要求2所述的电磁导航系统，其特征在于，所述磁检测组件(300)为至少一个，至少一个所
7.一种电磁导航系统的磁场抗干扰方法，其特征在于，应用于权利要求1-6中任一项所述的电磁导航系统；
8.根据权利要求7所述的电磁导航系统的磁场抗干扰方法，其特征在于，所述磁检测组件包括磁传感器阵列，所述磁传感器阵列包括多个磁传感器，所述多个磁传感器间的位姿相对固定；
9.根据权利要求7所述的电磁导航系统的磁场抗干扰方法，其特征在于，所述磁检测组件为多个，所述以最小化所述磁检测组件的检测结果与参考结果之间的结果差异为调整目标，包括：
10.根据权利要求9所述的电磁导航系统的磁场抗干扰方法，其特征在于，所述对各个所述磁检测组件的结果差异进行加权求和，包括：
11.根据权利要求7所述的电磁导航系统的磁场抗干扰方法，其特征在于，磁场抗干扰方法还包括：
12.一种电磁导航系统的磁场抗干扰装置，其特征在于，应用于权利要求1-6中任一项所述的电磁导航系统；
13.一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求7至11中任一项所述的电磁导航系统的磁场抗干扰方法。
...【技术特征摘要】
1.一种电磁导航系统，其特征在于，所述电磁导航系统包括：第一场发射源(100)、第二场发射源(200)和磁检测组件(300)；
2.根据权利要求1所述的电磁导航系统，其特征在于，所述磁检测组件(300)包括磁传感器阵列，所述磁传感器阵列包括多个磁传感器，所述多个磁传感器间的位姿相对固定。
3.根据权利要求2所述的电磁导航系统，其特征在于，所述磁检测组件(300)为多个，多个所述磁检测组件(300)均匀分布于所述第一磁场内。
4.根据权利要求2所述的电磁导航系统，其特征在于，所述磁检测组件(300)为多个，在磁场干扰源(500)已知时，至少两个所述磁检测组件(300)与所述磁场干扰源(500)的距离不同。
5.根据权利要求1所述的电磁导航系统，其特征在于，所述第二场发射源(200)为多个，多个所述第二场发射源(200)均匀分布在所述电磁导航系统的工作区域(600)的外侧，所述电磁导航系统的工作区域(600)被所述第一磁场覆盖。
6.根据权利要求2所述的电磁导航系统，其特征在于，所述磁检测组件(300)为至少一个，至少一个所述磁检测组件(300)用于设置在被追踪对象(...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨戴天杙，
申请(专利权)人：武汉联影智融医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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