1.本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种靶点跟踪设备及经颅磁治疗设备。
背景技术：2.经颅磁刺激是一种通过治疗线圈产生作用在使用者头部的靶点位置处的大脑皮层上的脉冲，进而在靶点位置处产生感应电流使大脑功能暂时兴奋或抑制的技术。在经颅磁治疗过程中，使用者头部移动会造成靶点的实际位置发生变化，进而导致治疗线圈与靶点位置之间产生相对位置偏差，可能会导致治疗线圈脱靶等问题，容易造成无效治疗。
技术实现要素：3.本发明的目的是提供一种靶点跟踪设备及经颅磁治疗设备，能够在使用者头部移动时将偏移量发送至经颅磁治疗设备，以便经颅磁治疗设备重新控制治疗线圈移动至靶点的位置，避免因使用者头部移动造成的无效治疗的问题。
4.为解决上述技术问题，本发明提供了一种靶点跟踪设备，包括控制模块、通信模块以及位姿检测模块；
5.所述控制模块用于：
6.在经颅磁治疗设备中的治疗线圈启动时，获取由所述位姿检测模块测得的所述靶点跟踪设备的零点位姿；
7.在所述治疗线圈启动后，获取由所述位姿检测模块测得的所述靶点跟踪设备的当前位姿；
8.确定所述零点位姿与所述当前位姿之间的位姿偏移量；
9.在所述位姿偏移量大于预设偏移阈值时，根据所述位姿偏移量得到所述治疗线圈重新移动至靶点位置处需要的偏移量；
10.通过所述通信模块将所述偏移量发送至所述经颅磁治疗设备。
11.优选的，所述位姿检测模块包括第一陀螺仪和第一加速度计；
12.获取由所述位姿检测模块测得的所述靶点跟踪设备的零点位姿，包括：
13.获取所述第一陀螺仪采集的零点角速度以及所述第一加速度计采集的零点加速度；
14.对所述零点角速度进行积分运算得到零点偏移角度，并基于所述零点偏移角度得到所述靶点跟踪设备的零点旋转矩阵；
15.将所述零点加速度进行积分运算得到零点速度，对所述零点速度进行积分运算得到零点位移，并基于所述零点位移得到所述靶点跟踪设备的零点平移向量；
16.获取所述零点旋转矩阵和所述零点平移向量；
17.获取由所述位姿检测模块测得的所述靶点跟踪设备的当前位姿，包括：
18.获取所述第一陀螺仪采集的当前角速度以及所述第一加速度计采集的当前加速
度；
19.对所述当前角速度进行积分运算得到当前偏移角度，并基于所述当前偏移角度得到所述靶点跟踪设备的当前旋转矩阵；
20.将所述当前加速度进行积分运算得到当前速度，对所述当前速度进行积分运算得到当前位移，并基于所述当前位移得到所述靶点跟踪设备的当前平移向量；
21.获取所述当前旋转矩阵和所述当前平移向量。
22.优选的，确定所述零点位姿与所述当前位姿之间的位姿偏移量，包括：
23.确定所述当前偏移角度与所述零点偏移角度之间的偏移角度差值；
24.确定所述当前平移向量与所述零点平移向量之间的平移差值；
25.在所述位姿偏移量大于预设偏移阈值时，根据所述位姿偏移量得到所述治疗线圈重新移动至靶点位置处需要的偏移量，包括：
26.在所述偏移角度差值大于预设偏移角度阈值和/或所述平移差值大于预设平移差值阈值时，确定所述当前旋转矩阵与所述零点旋转矩阵之间的旋转变换矩阵，确定所述当前平移向量与所述零点平移向量之间的平移变换矩阵；
27.将所述旋转变换矩阵和所述平移变换矩阵作为所述治疗线圈重新移动至所述靶点位置处需要的偏移量。
28.优选的，还包括设置于所述经颅磁治疗设备的颈部靠枕上的惯性导航模块；
29.所述惯性导航模块用于在所述治疗线圈启动且所述经颅磁治疗设备中的相机无法识别靶点时，检测所述颈部靠枕的当前偏转位姿，并将所述当前偏转位姿发送至所述控制模块；
30.所述控制模块还用于根据所述当前偏转位姿确定所述靶点的实际位置和实际位姿，并通过所述通信模块将所述实际位置和所述实际位姿发送至所述经颅磁治疗设备。
31.优选的，所述惯性导航模块包括第二陀螺仪和第二加速度计。
32.优选的，还包括状态指示灯；
33.所述控制模块还用于在所述靶点跟踪设备为不同的工作状态时，控制所述状态指示灯进行相应的指示。
34.优选的，所述通信模块为无线通信模块。
35.优选的，所述控制模块还用于：
36.在所述治疗线圈启动前，获取靶点与特征点之间的相对位置信息，其中，所述靶点和所述特征点分别位于所述使用者头部的不同位置；
37.在所述经颅磁治疗设备中的相机无法识别所述靶点时，通过所述相机获取所述特征点的位置信息；
38.基于所述特征点的位置信息和所述相对位置信息确定所述靶点的位置信息，并将所述靶点的位置信息发送至所述经颅磁治疗设备。
39.优选的，在所述治疗线圈启动前，获取靶点与特征点之间的相对位置信息，包括：
40.在所述治疗线圈启动前，获取所述靶点的位置坐标和所述特征点的位置坐标；
41.将所述靶点的位置坐标作为原点，将所述特征点的位置坐标相对于所述原点的坐标作为所述相对位置信息。
42.为解决上述技术问题本发明还提供了一种经颅磁治疗设备，包括上述靶点跟踪设
备，还包括治疗线圈。
43.本发明提供了一种靶点跟踪设备及经颅磁治疗设备，包括控制模块、通信模块和位姿检测模块。靶点跟踪设备在使用时可以佩戴于使用者头部，因此当靶点跟踪设备的位姿变化时说明使用者头部也发生了移动，因此控制模块首先在治疗线圈启动时获取位姿检测模块测得的靶点跟踪设备的零点位姿，然后在治疗线圈启动后也即治疗过程中获取靶点跟踪设备的当前位姿。当零点位姿与当前位姿之间的位姿偏移量大于预设偏移阈值时表示使用者头部移动，根据位姿偏移量得到治疗线圈重新移动至靶点的当前位置处需要的偏移量并通过通信模块将偏移量发送至经颅磁治疗设备。可见，本技术能够在使用者头部移动时，将偏移量发送至经颅磁治疗设备，以便经颅磁治疗设备重新控制治疗线圈移动至靶点的位置，避免因使用者头部移动造成的无效治疗的问题。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
45.图1为本发明提供的一种靶点跟踪设备的结构示意图；
46.图2为本发明提供的一种靶点跟踪设备的佩戴方法示意图；
47.图3为本发明提供的一种靶点跟踪设备中的惯性导航模块的侧视图；
48.图4为本发明提供的一种靶点跟踪设备中的惯性导航模块的俯视图。
具体实施方式
49.本发明的核心是提供一种靶点跟踪设备及经颅磁治疗设备，能够在使用者头部移动时将偏移量发送至经颅磁治疗设备，以便经颅磁治疗设备重新控制治疗线圈移动至靶点的位置，避免因使用者头部移动造成的无效治疗的问题。
50.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
51.请参照图1，图1为本发明提供的一种靶点跟踪设备的结构示意图，该靶点跟踪设备包括位姿检测模块1、控制模块2以及通信模块3；
52.控制模块2用于：
53.在经颅磁治疗设备中的治疗线圈启动时，获取由位姿检测模块1测得的靶点跟踪设备的零点位姿；
54.在治疗线圈启动后，获取由位姿检测模块1测得的靶点跟踪设备的当前位姿；
55.确定零点位姿与当前位姿之间的位姿偏移量；
56.在位姿偏移量大于预设偏移阈值时，根据位姿偏移量得到治疗线圈重新移动至靶点位置处需要的偏移量；
57.通过通信模块3将偏移量发送至经颅磁治疗设备。
58.现有技术中在进行经颅磁治疗过程中，由于使用者头部移动会造成靶点的实际位置发生变化进而会导致治疗线圈与靶点位置之间会产生相对位置偏差，进而造成治疗线圈脱靶和无效治疗的问题。
59.为解决上述技术问题本技术提供了一种靶点跟踪设备，靶点跟踪设备包括控制模块2、通信模块3和位姿检测模块1，其中，位姿检测模块1用于测量靶点跟踪设备的位姿，通信模块3用于实现靶点跟踪设备与其他设备间的数据传输。本技术提供的靶点跟踪设备在被使用时可以佩戴于使用者头部，请参照图2，图2为本发明提供的一种靶点跟踪设备的佩戴方法示意图，因此当使用者头部发生移动时，靶点跟踪设备也会相应的发生移动，进而可以通过检测靶点跟踪设备是否发生移动来判断使用者头部是否发生移动，以及在发生移动的情况下通过检测靶点跟踪设备的偏移量来反映使用者头部的偏移量。
60.具体的，控制模块2在经颅磁治疗设备中的治疗线圈启动时，获取位姿检测模块1测得的靶点跟踪设备的零点位姿，该零点位姿反映了使用该靶点跟踪设备的使用者头部的初始位置状态；在治疗线圈启动后也即治疗线圈治疗过程中，获取位姿检测模块1测得的靶点跟踪设备的当前位姿，该当前位姿反映了使用该靶点跟踪设备的使用者在使用过程中头部的实时位置状态。为了判断使用者头部是否发生移动，在本技术中在得到当前位姿之后，需要确定零点位姿与当前位姿之间的位姿偏移量，当位姿偏移量大于预设偏移阈值时，证明使用者头部的位置发生了变化可能会出现无效治疗的问题，因此需要根据位姿偏移量得到治疗线圈重新移动到新的靶点位置出需要的偏移量。最终，通过通信模块3将偏移量发送至经颅磁治疗设备，以便经颅磁治疗设备通过控制机械臂将治疗线圈移动至新的靶点位置，从而避免了靶点位置发生移动的情况下导致的无效治疗的问题。
61.需要说明的是，靶点是在使用者进行经颅磁治疗之前标记在使用者头部。此外，本技术的预设偏移阈值是提前设置好的，只需要设置一次，除非根据实际情况需要修改，否则不需要重新设置。
62.此外，靶点跟踪设备还可以包括用于为靶点跟踪设备供电的电源模块和type c接口，可通过type c接口为电源模块充电。
63.综上，本发明提供了一种靶点跟踪设备，包括控制模块2、通信模块3和位姿检测模块1。靶点跟踪设备在使用时可以佩戴于使用者头部，因此当靶点跟踪设备的位姿变化时说明使用者头部也发生了移动，因此控制模块2首先在治疗线圈启动时获取位姿检测模块1测得的靶点跟踪设备的零点位姿，然后在治疗线圈启动后也即治疗过程中获取靶点跟踪设备的当前位姿。当零点位姿与当前位姿之间的位姿偏移量大于预设偏移阈值时表示使用者头部移动，根据位姿偏移量得到治疗线圈重新移动至靶点的当前位置处需要的偏移量并通过通信模块3将偏移量发送至经颅磁治疗设备。可见，本技术能够在使用者头部移动时，将偏移量发送至经颅磁治疗设备，以便经颅磁治疗设备重新控制治疗线圈移动至靶点的位置，避免因使用者头部移动造成的无效治疗的问题。
64.在上述实施例的基础上：
65.作为一种优选的实施例，位姿检测模块1包括第一陀螺仪和第一加速度计；
66.获取由位姿检测模块1测得的靶点跟踪设备的零点位姿，包括：
67.获取第一陀螺仪采集的零点角速度以及第一加速度计采集的零点加速度；
68.对零点角速度进行积分运算得到零点偏移角度，并基于零点偏移角度得到靶点跟
踪设备的零点旋转矩阵；
69.将零点加速度进行积分运算得到零点速度，对零点速度进行积分运算得到零点位移，并基于零点位移得到靶点跟踪设备的零点平移向量；
70.获取零点旋转矩阵和零点平移向量；
71.获取由位姿检测模块1测得的靶点跟踪设备的当前位姿，包括：
72.获取第一陀螺仪采集的当前角速度以及第一加速度计采集的当前加速度；
73.对当前角速度进行积分运算得到当前偏移角度，并基于当前偏移角度得到靶点跟踪设备的当前旋转矩阵；
74.将当前加速度进行积分运算得到当前速度，对当前速度进行积分运算得到当前位移，并基于当前位移得到靶点跟踪设备的当前平移向量；
75.获取当前旋转矩阵和当前平移向量。
76.在本实施例中，位姿检测模块1包括第一陀螺仪和第一加速度计，可以通过第一陀螺仪采集靶点跟踪设备的角速度，通过第一加速度计采集靶点跟踪设备的加速度，通过计算即可得到靶点跟踪设备的速度、位置和姿态等位姿数据。
77.具体的，通过第一陀螺仪和第一加速度计获取靶点跟踪设备的零点位姿的过程具体为首先获取第一陀螺仪采集的零点角速度以及第一加速度计采集的零点加速度。对零点角速度进行积分运算即可得到零点偏移角度，并基于零点偏移角度得到靶点跟踪设备的零点旋转矩阵，零点旋转矩阵反映了靶点跟踪设备的空间姿态。具体的，基于靶点跟踪设备在x轴、y轴和z轴的零点偏移角度φ、θ、γ得到零点旋转矩阵cba。
[0078][0079]
为了避免大量的三角函数计算，在本实施例中采用四元数来表示零点旋转矩阵，其中，四元数是由实数单位1以及虚数单位i、j、k组成的含有四个元(q0，q1，q2，q3)的数。
[0080][0081]
利用第一陀螺仪输出的零点角速度求解四元数方程并更新零点旋转矩阵，此时的零点旋转矩阵可表示为：
[0082][0083]
其中，ωgx，ωgy，ωgz是由第一陀螺仪测得的靶点跟踪设备相对于x轴、y轴和z轴的角速度。
[0084]
最后根据所求得的零点旋转矩阵由四元数q0、q1、q2和q3提取姿态角，其中，姿态
角可表示为：
[0085]
θ＝arcsin(2q0q3+2q1q2)
[0086][0087][0088]
由此获得零点旋转矩阵r，其中，零点旋转矩阵r可表示为：
[0089][0090]
对零点加速度积分运算得到零点速度，对零点速度再次进行积分运算得到靶点跟踪设备的零点位移，最终基于零点位移得到靶点跟踪设备的零点平移向量，零点平移向量反映了靶点跟踪设备在空间中的位置移动量。
[0091]
具体的，通过第一加速度计测量靶点跟踪设备在载体坐标系下的三轴加速度，并将其转化为导航坐标系下的三轴加速度，将载体坐标系下的三轴加速度记为a(b)＝[a
x
，ay，az]
t
，将导航坐标系下的加速度记作a(n)＝[a
x
，ay，az]
t
，将载体坐标系变换到导航坐标系的旋转矩阵记作：
[0092][0093]
其中，表示俯仰角，θ表示横滚角，γ表示航向角，将其代入a(n)＝r(b，n)*a(b)即可得到导航坐标系下的加速度信息，为避免大量的三角函数运算在本实施例中改用四元旋转矩阵：
[0094][0095]
进而得到a(b)：
[0096][0097]
对重力加速度进行补偿得到全局加速度：
[0098]
其中，g为重力加速度；
[0099]
将上式进行积分运算得速度：
[0100]
v(e)＝∫a(e)dt；
[0101]
再将上式离散化后得到：
[0102][0103]
式中，v(k)是连续量v(e)的离散化表达，a(j)是a(e)的离散化表达，k
ia
是对加速度求累加和的比例系数；
[0104]
对速度进行第二次积分得到位移，记作：
[0105]
s(e)＝∫v(e)dt；
[0106]
离散化后得到：
[0107][0108]
式中，s(k)是连续量s(e)的离散化表达，v(j)是v(e)的离散化表达，k
iv
是对速度求累加和的比例系数。
[0109]
最终获得的s(k)即为靶点跟踪设备的零点平移向量，将零点平移向量与零点旋转矩阵结合即可得到靶点跟踪设备的零点位姿。
[0110]
利用第一陀螺仪和第一加速度计获得由当前旋转矩阵和当前平移向量构成的当前位姿的过程与上述通过第一陀螺仪和第一加速度计获得零点旋转矩阵和零点平移向量的过程一致，在此不做赘述。
[0111]
综上，本实施例可通过第一陀螺仪和第一加速度计实现对靶点跟踪设备的位姿的计算，且计算方式简单有效。
[0112]
作为一种优选的实施例，确定零点位姿与当前位姿之间的位姿偏移量，包括：
[0113]
确定当前偏移角度与零点偏移角度之间的偏移角度差值；
[0114]
确定当前平移向量与零点平移向量之间的平移差值；
[0115]
在位姿偏移量大于预设偏移阈值时，根据位姿偏移量得到治疗线圈重新移动至靶点位置处需要的偏移量，包括：
[0116]
在偏移角度差值大于预设偏移角度阈值和/或平移差值大于预设平移差值阈值时，确定当前旋转矩阵与零点旋转矩阵之间的旋转变换矩阵，确定当前平移向量与零点平移向量之间的平移变换矩阵；
[0117]
将旋转变换矩阵和平移变换矩阵作为治疗线圈重新移动至靶点位置处需要的偏移量。
[0118]
在本实施例中，确定零点位姿与当前位姿之间的位姿偏移量具体可以为获取当前偏移角度与零点偏移角度之间的偏移角度差值以及确定当前平移向量与零点平移向量之间的平移差值，既反映了靶点跟踪设备在x轴、y轴和z轴的位移情况，还能反映靶点跟踪设备在x轴、y轴和z轴的旋转情况，也就可以体现使用者头部具体的移动情况。例如，在偏移角度差值大于2度和/或平移差值大于2毫米时，认为靶点跟踪设备发生了移动即认为使用者
头部发生了移动。
[0119]
在确定使用者头部发生了移动之后需要确定治疗线圈重新移动至新的靶点位置处所需要的偏移量，需要确定当前位姿与零点位姿之间的刚性变换矩阵，具体的，需要确定当前旋转矩阵与零点旋转矩阵之间的旋转变换矩阵，确定当前平移向量与零点平移向量之间的平移变换矩阵，最终将旋转变换矩阵和平移变换矩阵作为治疗线圈重新移动至靶点位置处需要的偏移量。
[0120]
作为一种优选的实施例，还包括设置于经颅磁治疗设备的颈部靠枕上的惯性导航模块；
[0121]
惯性导航模块用于在治疗线圈启动且经颅磁治疗设备中的相机无法识别靶点时，检测颈部靠枕的当前偏转位姿，并将当前偏转位姿发送至控制模块2；
[0122]
控制模块2还用于根据当前偏转位姿确定靶点的实际位置和实际位姿，并通过通信模块3将实际位置和实际位姿发送至经颅磁治疗设备。
[0123]
请参照图3和图4，图3为本发明提供的一种靶点跟踪设备中的惯性导航模块的侧视图；图4为本发明提供的一种靶点跟踪设备中的惯性导航模块的俯视图。
[0124]
为了进一步避免在经颅磁刺激治疗过程中出现因使用者头部移动造成的无效治疗的问题，在本实施例中还在经颅磁治疗设备的颈部靠枕上设置了惯性导航模块。由于在进行经颅磁治疗时，可能会由于治疗线圈等物体遮挡靶点导致经颅磁刺激设备中的相机无法识别靶点的位置进而无法完成对靶点的定位的情况，因此本技术中通过检测惯性导航模块检测颈部靠枕的当前偏转位姿，并将当前偏转位姿发送至控制模块2，控制模块2能够将颈部靠枕的偏转位姿进行解算得到靶点的实际位置和实际位姿，最终将靶点的实际位置和实际位姿发送给经颅磁治疗设备，以便经颅磁治疗设备控制机械臂将治疗线圈准确移动至靶点位置处。
[0125]
综上，本技术在治疗过程中，然后通过惯性导航模块来进行靶点位移检测，使得即使在经颅磁治疗头遮挡住靶点位置，在视觉识别无法识别的情况下，也能通过陀螺仪来进行空间定位，解决了视觉识别标记物被遮挡情况下仅靠视觉识别无法完成空间定位的问题，实现了靶点实时且准确追踪的效果。
[0126]
作为一种优选的实施例，惯性导航模块包括第二陀螺仪和第二加速度计。
[0127]
在本实施例中，惯性导航模块包括第二陀螺仪和第二加速度计，通过第二陀螺仪可获得颈部靠枕在x轴、y轴和z轴方向上的角速度和加速度，对加速度和加速度分别进行积分运算最终可得到颈部靠枕在x轴、y轴和z轴方向上的位移数据和旋转数据。
[0128]
作为一种优选的实施例，还包括状态指示灯；
[0129]
控制模块2还用于在靶点跟踪设备为不同的工作状态时，控制状态指示灯进行相应的指示。
[0130]
在本实施例中，还包括用于指示靶点跟踪设备的不同工作状态的状态指示灯。例如，在靶点跟踪设备不工作时，状态指示灯不亮；在靶点跟踪设备开机后但是未通过通信模块3与经颅磁治疗设备建立通信连接时，状态指示灯显示黄色；在靶点跟踪设备开机且通过通信模块3与经颅磁治疗设备建立通信连接之后，状态指示灯显示绿色；在靶点跟踪设备出现故障时，状态指示灯显示红色。
[0131]
作为一种优选的实施例，通信模块3为无线通信模块。
[0132]
在本实施例中，选用无线通信模块作为通信模块3，例如，选用蓝牙模块作为通信模块3，可以减小靶点跟踪设备与经颅磁治疗设备的体积，便于移动和使用。
[0133]
作为一种优选的实施例，控制模块2还用于：
[0134]
在治疗线圈启动前，获取靶点与特征点之间的相对位置信息，其中，靶点和特征点分别位于使用者头部的不同位置；
[0135]
在经颅磁治疗设备中的相机无法识别靶点时，通过相机获取特征点的位置信息；
[0136]
基于特征点的位置信息和相对位置信息确定靶点的位置信息，并将靶点的位置信息发送至经颅磁治疗设备。
[0137]
考虑到在通过经颅磁治疗设备进行经颅磁治疗时可能会出现治疗线圈遮挡靶点的情况，在本实施例中，在经颅磁治疗之前在使用者头部的不同位置设置有靶点和特征点，当靶点被遮挡时可以通过对特征点进行识别来间接确定靶点的位置，通过调取相对位置信息并结合特征点的位置信息通过坐标变换的方法计算出被遮挡的靶点的实际位置，进而实现靶点被遮挡的情况下仍可通过特征点辅助定位靶点的目的。具体的，在治疗线圈启动之前先获取靶点与特征点之间的相对位置关系，当经颅磁治疗设备中的相机无法识别靶点时通过相机获取特征点的位置信息，然后基于特征点的位置信息和相对位置信息确定靶点的位置信息，并将靶点的位置信息发送至经颅磁治疗设备以便经颅磁治疗设备控制机械臂将治疗线圈移动至靶点位置处。
[0138]
此外，控制模块2还可以不断比较在规定时间中靶点位置变化的情况，如果靶点位置的变化超过预设阈值时，则重新对经颅磁治疗设备的机械臂进行路径规划，以达到跟踪治疗的效果。
[0139]
作为一种优选的实施例，在治疗线圈启动前，获取靶点与特征点之间的相对位置信息，包括：
[0140]
在治疗线圈启动前，获取靶点的位置坐标和特征点的位置坐标；
[0141]
将靶点的位置坐标作为原点，将特征点的位置坐标相对于原点的坐标作为相对位置信息。
[0142]
在本实施例中，获取靶点与特征点之间的相对位置关系具体为首先获取靶点的位置坐标和特征点的位置坐标，然后将靶点的位置坐标作为原点，将特征点的位置坐标相对于特征点的坐标作为相对位置信息。例如，靶点的坐标记为(x0，y0，z0，x0，y0，z0)，特征点的坐标记为(x，y，z，x，y，z)，则相对坐标(x1，y1，z1，x1，y1，z1)可以表示为(x-x0，y-y0，z-z0，x-x0，y-y0，z-z0)。
[0143]
综上，在本实施例中，当靶点在治疗过程中被遮挡时，通过特征点辅助定位的方法持续实现靶点定位。同时，在靶点恢复识别时，可以切换识别方法，重新使用靶点进行定位。解决了靶点被遮挡情况下无法完成空间定位的问题，实现了靶点持续准确定位的效果。
[0144]
本发明还提供了一种经颅磁治疗设备，包括上述靶点跟踪设备，还包括治疗线圈。
[0145]
对于本发明提供的一种经颅磁治疗设备的相关介绍请参照上述靶点跟踪设备的实施例，在此不做赘述。
[0146]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说
明即可。
[0147]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征：1.一种靶点跟踪设备，其特征在于，包括控制模块、通信模块以及位姿检测模块；所述控制模块用于：在经颅磁治疗设备中的治疗线圈启动时，获取由所述位姿检测模块测得的所述靶点跟踪设备的零点位姿；在所述治疗线圈启动后，获取由所述位姿检测模块测得的所述靶点跟踪设备的当前位姿；确定所述零点位姿与所述当前位姿之间的位姿偏移量；在所述位姿偏移量大于预设偏移阈值时，根据所述位姿偏移量得到所述治疗线圈重新移动至靶点位置处需要的偏移量；通过所述通信模块将所述偏移量发送至所述经颅磁治疗设备。2.如权利要求1所述的靶点跟踪设备，其特征在于，所述位姿检测模块包括第一陀螺仪和第一加速度计；获取由所述位姿检测模块测得的所述靶点跟踪设备的零点位姿，包括：获取所述第一陀螺仪采集的零点角速度以及所述第一加速度计采集的零点加速度；对所述零点角速度进行积分运算得到零点偏移角度，并基于所述零点偏移角度得到所述靶点跟踪设备的零点旋转矩阵；将所述零点加速度进行积分运算得到零点速度，对所述零点速度进行积分运算得到零点位移，并基于所述零点位移得到所述靶点跟踪设备的零点平移向量；获取所述零点旋转矩阵和所述零点平移向量；获取由所述位姿检测模块测得的所述靶点跟踪设备的当前位姿，包括：获取所述第一陀螺仪采集的当前角速度以及所述第一加速度计采集的当前加速度；对所述当前角速度进行积分运算得到当前偏移角度，并基于所述当前偏移角度得到所述靶点跟踪设备的当前旋转矩阵；将所述当前加速度进行积分运算得到当前速度，对所述当前速度进行积分运算得到当前位移，并基于所述当前位移得到所述靶点跟踪设备的当前平移向量；获取所述当前旋转矩阵和所述当前平移向量。3.如权利要求2所述的靶点跟踪设备，其特征在于，确定所述零点位姿与所述当前位姿之间的位姿偏移量，包括：确定所述当前偏移角度与所述零点偏移角度之间的偏移角度差值；确定所述当前平移向量与所述零点平移向量之间的平移差值；在所述位姿偏移量大于预设偏移阈值时，根据所述位姿偏移量得到所述治疗线圈重新移动至靶点位置处需要的偏移量，包括：在所述偏移角度差值大于预设偏移角度阈值和/或所述平移差值大于预设平移差值阈值时，确定所述当前旋转矩阵与所述零点旋转矩阵之间的旋转变换矩阵，确定所述当前平移向量与所述零点平移向量之间的平移变换矩阵；将所述旋转变换矩阵和所述平移变换矩阵作为所述治疗线圈重新移动至所述靶点位置处需要的偏移量。4.如权利要求1所述的靶点跟踪设备，其特征在于，还包括设置于所述经颅磁治疗设备的颈部靠枕上的惯性导航模块；
所述惯性导航模块用于在所述治疗线圈启动且所述经颅磁治疗设备中的相机无法识别靶点时，检测所述颈部靠枕的当前偏转位姿，并将所述当前偏转位姿发送至所述控制模块；所述控制模块还用于根据所述当前偏转位姿确定所述靶点的实际位置和实际位姿，并通过所述通信模块将所述实际位置和所述实际位姿发送至所述经颅磁治疗设备。5.如权利要求4所述的靶点跟踪设备，其特征在于，所述惯性导航模块包括第二陀螺仪和第二加速度计。6.如权利要求1所述的靶点跟踪设备，其特征在于，还包括状态指示灯；所述控制模块还用于在所述靶点跟踪设备为不同的工作状态时，控制所述状态指示灯进行相应的指示。7.如权利要求1所述的靶点跟踪设备，其特征在于，所述通信模块为无线通信模块。8.如权利要求1至7任一项所述的靶点跟踪设备，其特征在于，所述控制模块还用于：在所述治疗线圈启动前，获取靶点与特征点之间的相对位置信息，其中，所述靶点和所述特征点分别位于所述使用者头部的不同位置；在所述经颅磁治疗设备中的相机无法识别所述靶点时，通过所述相机获取所述特征点的位置信息；基于所述特征点的位置信息和所述相对位置信息确定所述靶点的位置信息，并将所述靶点的位置信息发送至所述经颅磁治疗设备。9.如权利要求8所述的靶点跟踪设备，其特征在于，在所述治疗线圈启动前，获取靶点与特征点之间的相对位置信息，包括：在所述治疗线圈启动前，获取所述靶点的位置坐标和所述特征点的位置坐标；将所述靶点的位置坐标作为原点，将所述特征点的位置坐标相对于所述原点的坐标作为所述相对位置信息。10.一种经颅磁治疗设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的靶点跟踪设备，还包括治疗线圈。
技术总结本发明公开了一种靶点跟踪设备及经颅磁治疗设备，涉及医疗器械领域，包括控制模块、通信模块和位姿检测模块。控制模块首先在治疗线圈启动时获取位姿检测模块测得的靶点跟踪设备的零点位姿，然后在治疗线圈启动后也即治疗过程中获取靶点跟踪设备的当前位姿。当零点位姿与当前位姿之间的位姿偏移量大于预设偏移阈值时表示使用者头部移动，根据位姿偏移量得到治疗线圈重新移动至靶点的当前位置处需要的偏移量并通过通信模块将偏移量发送至经颅磁治疗设备。可见，本申请能够在使用者头部移动时将偏移量发送至经颅磁治疗设备，以便经颅磁治疗设备重新控制治疗线圈移动至靶点的位置，避免因使用者头部移动造成的无效治疗的问题。题。题。
技术研发人员：何永正 马登伟 张杰 王亚威 曹莹瑜 薛龙 刘笛 李海峰
受保护的技术使用者：河南翔宇医疗设备股份有限公司
技术研发日：2022.07.18
技术公布日：2022/11/1
