METHOD AND APPARATUS FOR REDUCING MAGNETIC TRACKING ERROR DUE TO FLOOR DISTORTION

A method and apparatus for reducing magnetic tracking error in the position and orientation determined in a magnetic tracking system having a magnetic field generator. In some embodiments, the measured position and orientation of a sensor is compared to an expected theoretical position and orientati...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser: COLLINS, Michael D, MAHON, Cameron J, DIAZ, Alejandro S, RUBIN, Amir, ZUR, Oded Y, VASILIJEVIC, Branislav
Format: Patent
Sprache:eng ; fre
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Beschreibung
Zusammenfassung:A method and apparatus for reducing magnetic tracking error in the position and orientation determined in a magnetic tracking system having a magnetic field generator. In some embodiments, the measured position and orientation of a sensor is compared to an expected theoretical position and orientation. Any error is assumed to be from "floor distortion," i.e., eddy currents in the floor caused by the magnetic field generated by the magnetic field transmitter. The floor distortion is modeled as being caused by eddy currents caused by a second magnetic field transmitter that is a reflection of the actual transmitter. An algorithm iteratively searches over a parameter space to minimize the difference between the measured position and orientation and the theoretical position and orientation, and applies a correction to the measured position and orientation. The measurements and corrections of the position and orientation run in real-time with no additional hardware or calibration required. L'invention concerne un procédé et un appareil destinés à réduire une erreur de poursuite magnétique sur la position et l'orientation déterminées dans un système de poursuite magnétique comprenant un générateur de champ magnétique. Dans certains modes de réalisation, la position et l'orientation mesurées d'un capteur sont comparées à une position et à une orientation théoriques attendues. Toute erreur est supposée provenir d'une "distorsion de plancher," c.à.d. des courants de Foucault dans le plancher causés par le champ magnétique généré par l'émetteur de champ magnétique. La distorsion de plancher est modélisée comme étant causée par des courants de Foucault causés par un second émetteur de champ magnétique qui est une réflexion de l'émetteur réel. Un algorithme explore de façon itérative un espace de paramètres pour minimiser la différence entre la position et l'orientation mesurées et la position et l'orientation théoriques, et applique une correction à la position et à l'orientation mesurées. Les mesures et les corrections de la position et de l'orientation ont lieu en temps réel sans nécessiter aucun matériel ou étalonnage supplémentaire.