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公开(公告)号：CN118794370A
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202411273524.8
申请日：2024-09-12
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明涉及光纤传感领域，公开了一种高灵敏度扭转方向识别的光纤形状传感器、测量装置及方法。光纤形状传感器由单模光纤螺旋绕制于多芯光纤表面封装而成。测量装置包括光纤形状传感器、扇入扇出器、光开关、光频域反射计和数据采集处理设备。单模光纤作为高灵敏度扭转测量光纤，结合光频域反射计实现扭转方向、扭转应变的高精度解调，用于补偿多芯光纤形状的扭转误差，实现传感器三维形状的高精度重构。本发明具备扭转测量灵敏度高和可识别扭转方向的优良特性，大幅降低了高精度光纤形状传感器的生产成本。本发明可应用于医疗内窥镜的术中导航、介入手术导管形状监测及导航、飞行器和智能机器人的姿态跟踪控制及岩土结构变形监测等领域。
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公开(公告)号：CN118687497B
公开(公告)日：2025-05-23
申请号：CN202410751477.7
申请日：2024-06-12
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供了一种基于直角构型纤芯三联体的介入手术导管形状监测方法及装置，装置包括多芯光纤、光频域反射计、介入手术导管和采集处理显示模块。采用多芯光纤中30‑60‑90直角构型纤芯三联体作为形状传感单元，多芯光纤贴附或嵌入耦合于介入手术导管表面，介入手术导管包括但不限于心血管消融术、肿瘤介入治疗、神经介入治疗、介入放射过程中的手术导管等，光频域反射计用于重构术中光纤及导管的实时形状，实现介入手术中3D可视化导航。采用新构型中两根轴对称外芯解耦和补偿扭转，结合余弦相似性算法校正纤芯间的传感点错位。利用中间芯测量温度和拉压应变信息补偿术中如血液压力、流速及温度变化引起的环境偏差。实现介入手术导管形状的精准监测。
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公开(公告)号：CN118687497A
公开(公告)日：2024-09-24
申请号：CN202410751477.7
申请日：2024-06-12
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供了一种基于直角构型纤芯三联体的介入手术导管形状监测方法及装置，装置包括多芯光纤、光频域反射计、介入手术导管和采集处理显示模块。采用多芯光纤中30‑60‑90直角构型纤芯三联体作为形状传感单元，多芯光纤贴附或嵌入耦合于介入手术导管表面，介入手术导管包括但不限于心血管消融术、肿瘤介入治疗、神经介入治疗、介入放射过程中的手术导管等，光频域反射计用于重构术中光纤及导管的实时形状，实现介入手术中3D可视化导航。采用新构型中两根轴对称外芯解耦和补偿扭转，结合余弦相似性算法校正纤芯间的传感点错位。利用中间芯测量温度和拉压应变信息补偿术中如血液压力、流速及温度变化引起的环境偏差。实现介入手术导管形状的精准监测。
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公开(公告)号：CN118794370B
公开(公告)日：2024-12-24
申请号：CN202411273524.8
申请日：2024-09-12
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明涉及光纤传感领域，公开了一种高灵敏度扭转方向识别的光纤形状传感器、测量装置及方法。光纤形状传感器由单模光纤螺旋绕制于多芯光纤表面封装而成。测量装置包括光纤形状传感器、扇入扇出器、光开关、光频域反射计和数据采集处理设备。单模光纤作为高灵敏度扭转测量光纤，结合光频域反射计实现扭转方向、扭转应变的高精度解调，用于补偿多芯光纤形状的扭转误差，实现传感器三维形状的高精度重构。本发明具备扭转测量灵敏度高和可识别扭转方向的优良特性，大幅降低了高精度光纤形状传感器的生产成本。本发明可应用于医疗内窥镜的术中导航、介入手术导管形状监测及导航、飞行器和智能机器人的姿态跟踪控制及岩土结构变形监测等领域。
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