专利名称：位置确定系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于确定对象位置的位置确定系统、位置确定方法和计算机程序。本发明还涉及用于对对象成像的成像系统、成像方法以及计算机程序。
背景技术：
US 2008/0162046A1公开一种用于跟踪至少一个移动装置相对于成像设备的设置 (arrangement)的系统，其中所述系统包括与控制器通信的至少一个位置监视传感器。所述位置监视传感器用于生成表明所述至少一个移动装置相对于基准点的位置的信号。所述控制器用于计算所述至少一个移动装置相对于所述成像设备的位置。所述至少一个位置监视传感器优选包括用于发射和接收电磁辐射的发射器和接收器，其中基于所述发射器和接收器之间传输的辐射来计算所述至少一个移动装置相对于所述成像设备的位置的计算。该系统的缺点在于由发射器发送的辐射会例如由金属对象部分地或者完全地阻挡。在这种情况下，所述系统不再能够正确工作并且所确定的位置的精度降低或者根本不可能确定所述位置，即所述位置的确定的质量降低。
发明内容
本发明的目的在于提供用于确定对象的位置的位置确定系统、位置确定方法和计算机程序，其中确定所述位置的质量能够得到提高。本发明的进一步目的在于提供用于对对象成像的相应的成像系统、成像方法以及计算机程序。在本发明的第一方面，提供一种用于确定对象的位置的位置确定系统，其中所述位置确定系统包括-第一位置检测单元，包括用于在所述对象与相对于基准位置已知的传输位置之间传输辐射的发送和接收单元以及用于基于所传输的辐射确定所述对象相对于所述基准位置的第一位置的第一位置确定单元，-第二位置检测单元，包括用于确定所述对象的加速度的加速度计以及用于基于所确定的加速度以及所确定的第一位置确定所述对象相对于所述基准位置的第二位置的第二位置确定单元，-输出单元，用于输出所述第一位置和所述第二位置中的至少一个。如果在所述对象和所述传输位置之间的辐射传输被中断，则会削弱所确定的第一位置的精度。然而，在这种情况下，能够由所述输出单元输出基于由加速度计执行的加速度测量的第二位置。而且，如果精确确定的第一位置可用，则该第一位置可用于提供第二位置的确定所基于的初始值或者该第一位置能够用于更新第二位置。这减小了可能由偏移产生的对所确定的第二位置的精度的不利影响。因此，通过按照上述确定第一和第二位置并且通过输出所确定的第一和第二位置中的至少一个，能够改善确定对象的位置的质量。所述加速度计优选适于附接到所述对象。 所述传输位置可以是基准位置或者相对于所述基准位置已知的任何其它位置。所述传输位置是向对象发送辐射和/或从对象接收辐射的位置。所述输出单元可以是向用户或者向另一单元提供所述第一位置和所述第二位置中的至少一个的任何单元，以使用所确定的第一位置和/或第二位置用于进一步处理，即， 所述另一单元可以例如适于基于所确定的第一位置和/或所确定的第二位置来定位所述对象，或者所述另一单元可以适于根据所确定的第一位置和/或所确定的第二位置来防止所述对象与另一对象碰撞。进一步优选的是，所述发送和接收单元适于传输超声。在另一实施例中，此外或者可选地，所述发送和接收单元可以适于传输其它种类的辐射，例如类似射频辐射或者在人类可见的频率范围内的辐射，即光学辐射，的电磁辐射。适于传输超声的所述发送和接收单元的优点在于与射频系统相比较，超声被限制在房间中，例如在手术室中，并且因而不会与相邻房间中的系统发生干扰。而且，为了发送和接收超声，不需要直接视线并且该发送和接收单元能够经过例如在医院中使用的无菌布单操作。而且，超声不会表现出由存在于或者接近于发送和接收路径的磁性材料造成的干扰。而且，射频系统会具有经由各种反射到达检测器的电磁脉冲彼此干扰的问题，从而恶化沿着直接，即最短路径的脉冲到达的精确确定，从而恶化距离测量的精度，如以下将进一步描述的，第一位置的确定优选基于该距离测量。由于声速远低于光速，在使用超声时会存在的多个反射能够在时间上更加容易分开，从而保持高精度。优选地，第一位置检测单元适于通过使用飞行时间方法，基于传输的辐射来确定所述第一位置。所述用于确定第一位置的飞行时间的使用的优点在于不可能发生偏移，特别是与基于加速度测量来确定位置相比较。进一步优选地，所述发送和接收单元适于向所述对象发送辐射，以由所述对象反射并且适于接收由所述对象反射的辐射。这实现了在不将传输元件附接到对象的情况下确定所述第一位置。进一步优选地，所述发送和接收单元包括位于所述传输位置的第一传输元件以及被附接到所述对象的第二传输元件，其中所述第一传输元件和所述第二传输元件适于在所述第一传输元件和所述第二传输元件之间传输辐射，其中所述第一位置确定单元适于根据所传输的辐射来确定所述第一位置。这进一步提高了确定所述第一位置的精度，即这进一步提高了确定所述第一位置的质量。所述第二传输元件可以是主动或者被动元件。被动元件例如是仅反射所述辐射以使得所述第一传输元件根据所反射的辐射了解其已经由所述第二传输元件反射的元件。所述传输元件可以是能够以用于发送辐射的发送模式和/或者以用于接收辐射的接收模式操作的元件，或者传输元件可以包括用于允许所述传输元件同时发送和接收辐射的至少一个发送元件和至少一个接收元件。这意味着传输元件是发送元件和/或接收元件。优选地，所述发送和接收单元包括位于相对于所述基准位置已知的传输位置的至少三个第一传输元件以及被附接到所述对象的至少一个第二传输元件，其中所述至少三个第一传输元件和所述至少一个第二传输元件适于在所述至少三个第一传输元件和所述至少一个第二传输元件之间传输辐射，其中所述第一位置确定单元适于根据所传输的辐射来确定所述第一位置。所述第一位置确定单元优选适于通过三角测量和/或三边测量根据所传输的辐射来确定所述第一位置。这允许在三个维度上以高精度确定所述第一位置，其中所述至少三个第一传输元件和所述至少一个第二传输元件限定辐射被传输所沿着的至少三个辐射路径。如果多于三个路径用于确定所述第一位置，即如果使用多于三个第一传输元件和/或如果使用多于一个第二传输元件，则可以精确地确定所述第一位置，即使例如这些辐射路径中的一个被阻挡，只要这些辐射路径中的至少三个路径没有被中断。优选地，所述位置确定系统还包括用于确定所述第一位置和所述第二位置中的至少一个的误差的误差确定单元，其中所述输出单元适于基于所确定的误差来输出所述第一位置和所述第二位置中的至少一个。这允许在对于所述第二位置确定的误差高于预定义阈值而表明所述第二位置不可靠时输出所述第一位置。而且，这允许在对于所述第一位置确定的误差高于预定义阈值而表明所述第一位置不可靠时输出所述第二位置。例如，所述第一位置的误差高于预定义阈值可以表明所述发送和接收单元未在已知的传输位置和所述对象之间传输足以用于确定所述第一位置的辐射。具体而言，如果所述发送和接收单元限定向对象传输辐射并且从对象传输辐射所沿着的三个或者更多辐射路径以确定所述对象的第一位置，如果所述辐射路径被阻挡以使得少于三条辐射路径没有被中断，则所述误差高于所述预定义阈值。在这种情况下，由所述输出单元输出所述第二位置。而且，所述第二位置的误差高于预定义阈值能够表明所确定的加速度发生偏移， 这使得所述第二位置不可靠。在这种情况下，由所述输出单元输出所述第一位置。在经过特定时间量之后，所述第二位置的误差通常由于偏置和所产生的偏移而增长。因此，如果自从通过使用所述第一位置的所述第二位置的最后更新起经过了该特定时间量并且如果所述第一位置的误差低于阈值而表明所述第一位置可靠，则输出单元能够适于输出所述第一位置。优选地，所述第二位置确定单元适于使用所确定的第一位置作为开始位置，以基于所确定的加速度来确定所述对象从所述开始位置开始的移动并且基于所述开始位置和所确定的所述对象的移动来确定所述第二位置。优选地，通过对所确定的加速度积分来确定所述对象从所述开始位置开始的移动。通过了解所述开始位置为所述第一位置并且通过了解所述对象的移动，能够确定当前第二位置。为了基于所述移动和所述开始位置确定所述第二位置，优选地，对所确定的移动进行再次积分而产生被添加到所述开始位置的路径，以确定所述当前第二位置。所述第一位置检测单元和所述第二位置检测单元优选适于在时间上顺序地检测几个第一位置和几个第二位置。优选通过在所述对象和所述已知的传输位置之间连续传输辐射并且通过基于所传输的辐射来确定所述对象相对于所述基准位置的所述第一位置来连续检测所述第一位置。优选基于初始第一位置和描述所述对象相对于所述基准位置的移动的加速度值来确定所述第二位置。优选地，在时间间隔之后，以当前确定的第一位置更新第二位置。该时间间隔可以是预定义时间间隔，或者可以由最后更新与对于所述第二位置确定的误差超出阈值而表明当前确定的第二位置不可靠的时刻之间的时间来限定该时间间隔。进一步优选地，所述第二位置检测单元包括被附接到所述对象用于确定所述对象的取向的陀螺仪，其中所述第二位置确定单元适于使用所确定的第一位置作为开始位置， 以基于所确定的加速度和由所述陀螺仪确定的所述对象的取向来确定所述对象从所述开始位置开始的移动，并且基于所述开始位置和所确定的所述对象的移动来确定所述第二位置。这例如允许即使之前不了解所述加速度计的取向和/或即使所述加速度计的取向在限定所述开始位置之后改变，也能够确定所述第二位置。所述陀螺仪可以是允许确定所述对象的取向的任何单元。例如，可以使用基于 MEMS的陀螺仪，其基于对一结构产生振动并且在施加所述陀螺仪的扭矩，即旋转时测量科里奥利力的效果，例如音叉陀螺仪或者振动轮陀螺仪。所述陀螺仪可以集成在所述加速度计中以例如确定限定所述对象的取向的三个位置坐标和三个角度坐标。所述加速度计优选适于确定沿着三个正交轴的加速度。所述加速度计可以是单个三轴加速度计或者所述加速度计可以包括几个分离的单个加速度计，其中这几个单个加速度计测量不同方向上的加速度。进一步优选地，所述位置确定系统包括用于移动所述对象的移动单元以及用于根据该对象的第一位置和第二位置中的至少一个的输出来控制所述移动单元以将所述对象移动到设定位置的移动单元控制单元。所述设定位置可以由用户设定，或者可以是已经被确定作为所述对象不得不被定位于对该对象进行例如成像的进一步操作的位置。所述设定位置也可以被预先定义。这允许以高精度定位对象。进一步优选地，所述位置确定系统适于确定所述对象相对于另一对象的位置的所述第一位置和所述第二位置，其中所述位置确定系统还包括碰撞防止单元，用于确定所述另一对象是否进入所述对象周围的预定义安全区域，并且在所述碰撞放置单元确定所述另一对象进入所述预定义安全区域时输出信号。所述另一对象的位置可以具有与所述基准位置的已知空间关系，从而允许通过确定相对于所述基准位置的所述第一位置和所述第二位置而直接确定所述对象相对于所述另一对象的位置。所述对象例如是患者或者患者台，并且所述另一对象例如是用于对所述患者成像的成像系统的一部分。由于能够通过所述位置确定系统确定所述对象的位置，因此通过使用所述对象的实际确定的位置，可以在所述对象周围设置预定义安全区域，其中如果所述另一对象进入该安全区域，即如果所述另一对象的整体或一部分进入所述安全区域，则所述碰撞防止单元输出信号。由所述碰撞防止单元输出的信号可以作为警告信号提供给用户，具体而言，作为声音和/或光信号，和/或可以将由所述碰撞防止单元输出的信号提供给使所述对象和所述另一对象相对于彼此移动的移动单元，以停止或者放慢所述移动。在本发明的进一步方面，提供一种用于对对象成像的成像系统，其中所述成像系统包括如权利要求1所述的位置确定系统，用以确定所述对象相对于所述成像系统的位置。
这允许基于所述对象的所确定的，即输出的位置对所述对象精确地成像。所述成像单元可以例如包括用于重构所述对象的图像的重构单元，其中所述重构能够基于所确定的所述对象的位置。由于通过所述定位系统提高了确定所述位置的精度，因此能够提高所述重构图像的质量。进一步优选地，所述成像系统包括用于对对象成像的成像单元以及用于根据所述对象相对于所述成像系统的所确定的实际位置而使所述成像单元和所述对象相对于彼此移动到设定位置的移动单元。这允许相对于待成像的对象精确地定位所述成像单元。例如，这允许相对于放置有待成像的对象的对象台，精确地定位类似C臂的成像系统的成像单元。所述成像系统优选是类似C臂的成像系统，其不得不相对于放置有例如人的对象的对象台定位。所述成像系统也可以是另一成像方式，例如计算机断层扫描成像系统、磁共振成像系统、超声成像系统，或者类似正电子发射断层扫描系统或者单光子发射计算机断层扫描系统的的核成像系统。所述成像单元优选包括用于发射横穿所述对象的成像辐射的辐射源以及用于检测横穿所述对象之后的所述成像辐射的检测单元。重构单元优选适于基于所检测的成像辐射来重构所述对象的图像。为了确定所述对象相对于所述成像系统的位置，所述发送和接收单元优选包括附接到所述成像系统和所述对象的传输元件。该附接可以是直接附接，即所述传输元件能够直接附接到所述成像系统和/或所述对象，或者该附接可以是间接附接，其中所述传输元件附接到所述成像系统和/或所述人与其具有已知空间关系的另一对象。例如，如果将所述成像系统安装在墙壁上或者房间的顶棚上，其中所述成像系统相对于所述墙壁或者顶棚的位置已知，则所述传输元件可以分别附接到所述墙壁或者顶棚。而且，如果所述对象定位于对象台上，其中所述对象相对于所述对象台的空间关系已知，则所述传输元件可以附接到所述对象台。而且，所述加速度计也可以直接附接到所述对象或者能够间接附接到所述对象，其中所述加速度计附接到另一对象并且其中所述另一对象与待成像的对象之间的空间关系已知。例如，所述加速度计也能够附接到所述对象台。所述传输元件和所述加速度计可以是分离的元件或者它们能够集成在单个元件中，即能够提供传输元件，其中所述加速度计集成在这些传输元件中。将几个传输元件附接到位于相对于所述基准位置已知的传输位置的所述成像系统，以允许所述第一位置确定单元确定所述对象相对于所述基准位置的位置。进一步优选地，所述成像系统的定位系统包括用于在所述成像系统进入所述对象周围的预定义安全区域时输出信号的碰撞防止单元。例如，如果所述对象是位于患者台上的患者，其中通过使用所述位置确定系统确定所述患者台并且因而所述对象，在该示例中为患者，的位置，所述安全区域可定义为如果该患者躺在患者台上，则确保患者位于该安全区域内。可以将由所述碰撞防止单元输出的信号作为警告信号提供给用户，具体而言作为声音和/或光警报信号，和/或可以将由所述碰撞防止单元输出的信号提供给所述成像系统和/或所述患者台，以停止或者放缓所述成像系统和/或所述患者台的移动。
在本发明的另一方面，提供一种用于确定对象的位置的位置确定方法，所述位置确定方法包括以下步骤-由包括发送和接收单元以及第一位置确定单元的第一位置检测单元检测所述对象的第一位置，其中通过所述发送和接收单元在所述对象与相对于基准位置已知的传输位置之间传输辐射并且其中由所述第一位置确定单元基于所传输的辐射来确定所述对象相对于所述基准位置的第一位置，-由包括加速度计和第二位置确定单元的第二位置检测单元检测所述对象的第二位置，其中通过所述加速度计确定所述对象的加速度，并且其中由所述第二位置确定单元基于所确定的加速度和所确定的第一位置来确定所述对象相对于所述基准位置的第二位置，-由输出单元输出所述第一位置和所述第二位置中的至少一个。在本发明的另一方面，提供一种用于对对象成像的成像方法，其中所述成像方法包括确定所述对象相对于所述成像系统的位置的步骤并且对所述对象成像的步骤。在本发明的另一方面，提供一种用于确定对象的位置的计算机程序，其中所述计算机程序包括在控制如权利要求1所述的位置确定系统的计算机上运行所述计算机程序时使所述位置确定系统执行如权利要求12所述的位置确定方法的步骤的程序代码�？�。在本发明的另一方面中，提供一种用于对对象成像的计算机程序，其中所述计算机程序包括在控制如权利要求11所述的成像系统上运行所述计算机程序时使所述成像系统执行如权利要求13所述的成像方法的步骤的程序代码�？�。应该理解，权利要求1的位置确定系统、权利要求11的成像系统、权利要求12的位置确定方法、权利要求13的成像方法以及权利要求14和15的计算机程序具有类似和/ 或相同的优选实施例，特别是从属权利要求中限定的优选实施例。应该理解，本发明的优选实施例也可以是从属权利要求与各自独立权利要求的任
思组合。
参照以下描述的实施例，本发明的这些和其它方面将变得明显并且得以阐述。在以下附图中图1到图4示意性和示例性示出位置确定系统的实施例；图5示意性和示例性示出成像系统的实施例；图6示意性和示例性示出位置确定方法的实施例；图7所示为示例性示出成像方法的实施例的流程图。
具体实施例方式图1示意性和示例性示出用于确定对象2的位置的位置确定系统1。位置确定系统1包括第一位置检测单元5和第二位置检测单元35。第一位置检测单元5包括用于向对象2发送辐射6并且用于从对象2接收辐射7的发送和接收单元3。第一位置检测单元5 进一步包括用于基于所接收的辐射7确定所述对象的第一位置的第一位置确定单元4。所述第二位置检测单元35包括附接到对象2并用于确定对象2的加速度的的加速度计8。第二位置检测单元35进一步包括用于基于所确定的加速度和所确定的第一位置确定对象2 的第二位置的第二位置确定单元9。发送和接收单元3从相对于基准位置已知的传输位置向对象2发送辐射6。在该实施例中，发送和接收单元不移动。加速度计因此测量相对于该传输位置的加速度，并且由于传输位置相对于基准位置已知，所以加速度计还测量相对于该基准位置的加速度。第一和第二位置确定单元确定相对于该基准位置的第一和第二位置。发送和接收单元3经由数据链路11与第一位置确定单元4连接并且加速度计8 经由数据链路10与第二位置确定单元9连接。该数据链路可以是有线或者无线数据链路。位置确定系统1进一步包括用于输出第一位置和第二位置中的至少一个的输出单元12。输出单元12可以是例如经由显示器单元向用户提供第一位置和/或第二位置的单元。此外或者可选地，输出单元12能够适于向另一单元提供该第一位置和/或第二位置， 以例如用于根据所确定的第一位置和/或所确定的第二位置来执行用于定位所述对象2的定位例程。输出单元12还能够适于向另一单元提供所确定的第一位置和/或所确定的第二位置，该另一单元适于基于所述对象的所确定的第一位置和/或所确定的第二位置来防止所述对象和另一对象之间发生碰撞。位置确定系统1进一步包括用于确定第一位置和第二位置中的至少一个的误差的误差确定单元18，其中所述输出单元适于基于所确定的误差来输出第一位置和第二位置中的至少一个。以下将进一步描述用于确定第一位置和第二位置的误差以及用于根据所述误差输出第一位置和/或第二位置的示例。发送和接收单元3适于传输超声，其中第一位置确定单元4适于通过使用飞行时间方法来确定对象2的第一位置。因而，将超声从发送和接收单元3传输到对象2并且从对象2传输回到发送和接收单元3需要的时间用于确定对象2的位置。在图1所示的实施例中，发送和接收单元3向对象2发送辐射6，该辐射由对象2反射，其中被反射的辐射7由发送和接收单元3接收。如果基本上仅在一个方向上发射超声，则仅沿着该方向确定对象 2的第一位置。然而，发送和接收单元3能够适于在不同方向上向对象2发送辐射，以在数个维度，特别是在三个维度上确定对象2的位置。图2示意性和示例性示出另一实施例的位置确定系统101，其与图1所示的位置确定系统1的区别在于发送和接收单元105。图2所示的位置确定系统101所包括的发送和接收单元包括附接到对象2的第一传输元件103和第二传输元件114。第一传输元件103 和第二传输元件114适于在其间传输辐射106，107。第一位置确定单元104适于根据所传输的辐射106，107确定相对于第一传输元件103的位置的第一位置，可以将该第一传输元件的位置看作为基准位置和传输位置。在该实施例中，第一传输元件103和第二传输元件 114是主动元件，它们能够以发送模式或者接收模式操作，以允许第一传输元件103和第二传输元件114彼此通信。在另一实施例中，第一传输元件103和第二传输元件114其中之一可以是仅反射辐射的被动元件，以使得接收被反射的辐射的元件根据被反射的辐射了解其由被动传输元件反射。例如，被动传输元件能够适于使得被反射的辐射具有位于预定义强度范围内的强度，其中如果由主动传输元件接收具有预定义强度范围内的强度的辐射，则了解所传输的辐射是由被动传输元件反射的辐射。而且，在一个实施例中，第一传输元件和 /或第二传输元件可以包括用于允许各自传输元件同时发送和接收辐射的至少一个发送元件和至少一个接收元件。在图3中示意性和示例性示出的优选实施例中，第一位置检测单元(20 所包括的发送和接收单元包括位于相对于基准位置已知的传输位置处的至少三个第一传输元件 203，216，217以及附接到对象2的至少一个第二传输元件214。该至少三个第一传输元件 203，216，217和该至少一个第二传输元件214适于在该至少三个第一传输元件203，216， 217和该至少一个第二传输元件214之间传输辐射206，207，其中所述第一位置确定单元 204适于根据所传输的辐射206，207，特别是通过三边测量和/或三角测量，确定相对于所述基准位置的第一位置。这实现了在三个维度上以高精度确定第一位置，其中该至少三个第一传输元件 203,216,217以及至少一个第二传输元件214限定传输辐射所沿着的至少三个辐射路径。 如果多于三个路径用于确定第一位置，即如果使用多于三个第一传输元件203，216，217和 /或多于一个第二传输元件214，则能够精确地确定第一位置，即使例如这些辐射路径中的一个被阻挡，只要这些辐射路径中的至少三个没有被中断。第一位置确定单元204优选适于根据第二传输元件214与各个第一传输元件203， 216，217之间的飞行时间来确定第二传输元件214与各个第一传输元件203，216，217之间的距离，即确定第二传输元件214与第一传输元件203，216，217之间的三个距离。在该实施例中，第一位置确定单元204优选还适于确定各个辐射路径与各个第一传输元件203，216， 217相交的各个角度。基于这些距离和这些角度并且基于第一传输元件203，216，217的已知位置，第一位置确定单元特别是通过三边测量和三角测量来确定对象2的位置。定位系统201还可以适于通过使用沿着这三个辐射路径的飞行时间确定仅这三个辐射路径之间的距离。由于三个第一传输元件203，216，217的传输位置相对于基准位置已知，这些已知的传输位置可以用于通过三边测量确定第二传输元件214的三维位置，即对象2的位置。可选地，图3所示的位置确定系统201能够适于仅测量三个辐射路径的角度。为了测量这些角度，在该示例中，传输元件优选包括类似单独或者集成超声换能器或者射频换能器的阵列，光电二极管检测器的阵列的相位阵列，或者照相机。通过了解关于三个传输元件203，216，217的三个已知传输位置的三个角度，能够通过三角测量来确定第二传输元件214，即对象2，的三维位置。位置确定系统201还能够适于确定上面已经描述的辐射路径的距离和角度二者。 这导致数据冗余并能够用于提高第一位置的确定的质量，具体地说，与具有多于三个辐射路径类似。图2所示的位置确定系统101还能够适于使得第一传输元件103和第二传输元件 114用于测量辐射路径在两个方向上的角度以及第一传输元件103和第二传输元件114之间的距离。该确定的两个方向上的角度以及该确定的距离连同第一传输元件103的已知传输位置也产生第二传输元件114，即因此对象2，的三维位置。在图2中，第二传输元件114经由无线数据链路115与第一位置确定单元105连接并且第一传输元件103经由有线或者无线数据链路111与第一位置确定单元104连接。 在图3中，第二传输元件214经由无线数据链路215与第一位置确定单元204连接并且第一传输元件203，216，217经由有线或者无线数据链路211与第一位置确定单元204连接。
位置确定系统还可以适于仅以单向(one-way)传输辐射。例如，图2所示的位置确定系统还能够通过仅在一个方向上传输辐射106或者107来工作，即从第一传输元件103 向第二传输元件114发送辐射，其中第一传输元件103仅发送并且第二传输元件114仅接收并且经由数据链路115将由第二传输元件114接收辐射106的信息传输至第一位置确定单元104，或者在第二传输元件114仅发送而第一传输元件103仅接收的情况下，从第二传输元件114向第一传输元件103发送辐射，其中经由数据链路115将发送辐射107的触发传输至第二传输元件114。数据链路111和/或115可以用于对第一和第二传输元件处的事件进行同步。例如，数据链路111，115能够用于在开始从第一传输元件103发送辐射106 的同时开始第二传输元件114处的时钟。在第二传输元件114处接收到辐射106时，时钟停止并且经由数据链路115将指示飞行时间的逝去时间发送回到位置确定单元104。按照类似的方式，图3所示的第一传输元件203，216，217以及第二传输元件214 还适于确定单向飞行时间。如上所述，位置确定系统还能够以双向操作，具体而言，图2所示的位置确定系统能够适于沿两个方向发送辐射106和107，例如辐射106可以认为是第一发送并且辐射107 可以认为是对第一发送的响应，或者反之亦然。如果将辐射106认为是第一发送而将辐射 107认为响应发送，则第二传输元件114用作主动反射器。如果首先发送辐射106并且随后第二传输元件114立即或者以已知的时间延迟发送响应辐射107，则数据链路115变为可选的，因为第二传输元件能够仅基于接收辐射106和发送辐射107来操作。按照类似的方式， 图3所示的第二传输元件214或者第一传输元件203，216，217也能够用作主动反射器。数据链路115，215可以是有线或者无线数据链路。优选地，用于发送和/或接收辐射的元件或者单元适于发送和/或接收用于测量发送元件和接收元件之间的距离的目的并且优选地额外用于同步各传输元件的目的。通过同步各传输元件，能够以提高的精度确定辐射的飞行时间，从而增加测量距离的精度，并且因而增加确定第一位置的精度。图1、2和3所示的第二位置检测单元35是类似的。每一个第二位置检测单元35 包括第二位置确定单元9，该第二位置确定单元9适于使用所确定的第一位置作为开始位置，以基于由加速度计8确定的加速度来确定对象2从该开始位置开始的移动，并且基于该开始位置和所确定的对象的移动来确定第二位置。第二位置确定单元9适于通过对所确定的加速度积分来确定对象2从该开始位置开始的移动。通过了解作为第一位置的开始位置并且通过了解该对象2的移动，能够确定当前第二位置。第二位置确定单元9适于对所确定的移动进行积分，产生添加到该开始位置的路径，从而基于该移动和该开始位置来确定当前第二位置。第二位置检测单元35进一步包括附接到对象2并用于确定该对象的取向的陀螺仪19。因此，由于根据陀螺仪19 了解对象的取向，因此第二位置确定单元9适于使用所确定的第一位置作为开始位置，以基于所确定的加速度和所确定的对象2的取向来确定对象 2从该开始位置的移动，并且基于该开始位置和所确定的该对象的移动来确定第二位置。陀螺仪19可以是允许确定对象的取向的任何元件。例如，陀螺仪19可以是类似音叉或者振动轮陀螺仪的MEMS陀螺仪。陀螺仪19可以集成在加速度计8中。可选地或者此外，加速度计本身能够提供能够用于确定对象的取向的加速度值。例如，加速度计可以是三轴加速度计，其中参照重力向量确定加速度计的三个轴的取向，即能够确定由重力造成的沿着加速度计的每一个轴的加速度分量，以确定重力向量相对于加速度计的三个轴的取向。由于重力向量的取向，即垂直方向是已知的，因此通过确定重力向量相对于加速度计的三个轴的取向， 能够确定加速度计的取向。而且，可以使用数个加速度计，其中能够根据由该数个加速度计确定的加速度来推导对象的取向。为了根据由该数个加速度计确定的加速度来确定对象的取向，将加速度计定位在不同的空间位置以测量对象上数个不同点的加速度。可以将该数个加速度计全部集成在单个封装中。根据在对象上的数个不同点处测量的加速度，能够容易确定对象的取向。例如，如果对象正在经历线性移动而没有改变其取向，则全部加速度将指向相同方向同时具有相同幅度。因而，如果加速度点沿相同方向并且具有相同幅度，则确定取向没有改变。如果对象被旋转，即如果对象的取向改变，则对象上不同位置的加速度不指向相同方向并且会具有不同的幅度。可以根据所测量的加速度的方向和幅度来确定取向的改变。因而，通过组合相同对象的不同位置的加速度，能够确定位置和取向二者的改变。 因而，如果对象的取向是先前已知的，则例如由于在特定时间点将对象设置为已知取向，所以能够基于所确定的加速度来确定对象的取向。陀螺仪19可以使用类似于罗盘的磁传感器，用以感测地球磁场作为基准，其中将对象2的取向确定为相对于该地球磁场的取向。如上面已经提及的，加速度计优选是三轴加速度计，特别是单个三轴加速度计。然而，加速度计也能够包括数个分离的单个加速度计，其中该数个单个的加速度计测量不同方向上的加速度。陀螺仪19也能够是用于确定对象2的取向的单个陀螺仪，或者也可以包括不同的陀螺仪，具体而言，包括三个正交陀螺仪，以便确定对象2的取向。如上面已经提及的，通过在考虑对象的取向和由第一位置检测单元检测的初始开始位置的情况下对所测量的加速度进行双重积分，能够计算即时第二位置。第二位置的确定不需要至另一传感器的视线(line-of-sight)并且具有非�？斓母滤俾�。而且，能够使用相对廉价的微加工的加速度计。加速度计、陀螺仪以及优选的发送和/或接收元件，即传输元件，或者优选的多个发送和/或接收元件能够全部集成在单个单元中。如果这些元件全部集成于在特定位置附接到该对象的单个单元中，则所确定的第一位置和所确定的第二位置可以均与对象上的相同位置相关。例如，如果加速度计和发送和/或接收元件附接在对象上的不同位置，则能够使用加速度计和发送和/或接收元件相对于彼此的相对位置，将所确定的第一位置和所确定的第二位置彼此映射。例如，为了确定第二位置，可以将所确定的第一位置映射到对象上的加速度计的位置，用以提供初始第二位置，该初始第二位置与对象的所确定的移动一起用于确定当前第二位置。如果用于确定第一位置和/或第二位置的不同元件未设置在对象上的相同位置，则相对于对象的各个位置是已知的并且这些已知的位置用于确定该对象的第一位置和/或第二位置。能够提供对象的模型，其中用于确定对象位置的元件的位置在该对象的模型上是已知的。通过使用该模型，能够基于位于该对象上的该元件的所确定的第一和/或第二位置来确定该模型的位置并且优选还确定该模型的取向作为对象的位置。由于用于确定对象上第一位置和/或第二位置的元件相对于该对象的位置是已知的，因此能够确定该对象上的位置相对于基准位置的三维位置并且可以将该三维位置认为是对象的位置。具体而言， 附接到对象的发送和/或接收元件的位置和/或附接到对象的加速度计的位置可以认为是对象的确定位置，即对象相对于由例如成像系统限定的基准系统中的基准位置的位置，这将在以下进一步描述。优选地，第一位置检测单元确定相对于基准坐标系统中的基准位置的第一位置以及绝对坐标，其中这些绝对坐标用作初始开始位置，该初始开始位置用于基于由加速度计确定的加速度值并且基于可以由陀螺仪确定的取向值来确定第二位置。随后确定的第一位置优选进一步用于规则地自动复位或者重新校准第二位置的确定。这消除了确定第二位置的可能的漂移问题。如果由误差确定单元18确定的误差表明发送和接收单元没有从对象接收足以确定第一位置的辐射，则输出单元12优选适于输出第二位置。例如，如果发送和接收单元限定向和/或从对象传输辐射所沿着的三个或者更多辐射路径以确定对象2的第一位置，则输出单元12输出第二位置，如果辐射路径被阻挡以使得少于三个辐射路径被中断。这允许提供对象的实际位置，即使辐射路径被阻挡。而且，输出单元12优选适于在两个第一位置检测事件之间输出所确定的第二位置。由于第一位置的检测比第二位置的检测通常花费更长的时间，因此即使更新的第一位置不可用，也能够通过提供第二位置来获得对象的位置。 因而，能够以更快的时间尺度提供位置更新。这减小了抖动并且提高了整体动态精度。输出单元能够适于向组合单元提供该第一位置和第二位置，该组合单元用于通过使用卡尔曼型滤波器或者用于确定组合位置的类似数学模型来组合第一位置和第二位置。在对象正在移动时，如果第一位置基于位于已知位置的数个第一传输元件和附接到对象的第二传输元件之间的一组非即时距离测量来确定，则位置确定系统还能够适于使得输出单元12输出第二位置。非即时测量可以用于避免从不同传输元件发送的辐射之间的干扰，即避免在刚刚接收到辐射的传输元件上同时到达来自不同传输元件的辐射，这会导致干扰并且恶化第一位置的确定的质量。如果对象正在移动，则不同的顺序距离测量与不同的对象定位有关并且这与由误差确定单元18确定的在所计算的第一位置的误差有关。在这种情况下，在一个实施例中，输出单元12输出第二位置。如果对象正在移动并且如果基于非即时测量确定第一位置，则所确定的第二位置可以用于估计移动对象的路径并且在计算第一位置之前将不同的对象定位与单个基准位置相关。按照这种方式，由于顺序测量与不同的对象定位相对应，能够校正第一位置的确定，从而允许以与不校正顺序测量时确定的第一位置的误差相比较减小的误差来确定移动对象的第一位置。优选地，如果发送和接收单元从对象接收到足以用于确定第一位置的辐射，例如如果至少三个辐射路径没有被阻挡，并且如果新的实际确定的第一位置可用，则由输出单元输出该第一位置。如上面已经提到的，所确定的第一位置优选用作用于确定第二位置的初始位置或者开始位置。在该初始位置开始之后，通过对所测量的加速度值进行双重积分能够确定一系列第二位置。误差确定单元18能够适于将当前第二位置与新的实际确定的第一位置进行比较。如果这两个位置之间的差值，即误差，小于预定义阈值，则该新的实际确定的第一位置可以被接受作为可靠的测量并且由输出单元12输出。而且，如果该新的实际确定的第一位置被接受为可靠测量，则该新的实际确定的第一位置能够用于更新第二位置。例如，误差确定单元18能够向第二位置确定单元9发送表明该新的实际确定的第一位置能够用于更新第二位置的相应信号。如果误差确定单元18检测该差值大于阈值，则该新的实际确定的第一位置可能不可靠并且输出单元12优选输出第二位置。如果例如发送和接收用于确定第一位置的辐射所沿着的辐射路径被阻挡，则该差值，即绝对差值，大于阈值。输出单元12或者误差确定单元18能够适于向类似以下将进一步描述的成像系统的另一单元或者向用户提供无法保证精度的警告。位置确定系统能够适于重复几次第一位置的确定，直到第一位置和第二位置之间的差值低于阈值，例如表明辐射路径的临时阻挡已经停止并且第一位置再次可接受。可选地，如果根据所确定的第二位置了解该对象没有移动，则第一位置的一组重复确定的方差(variance)能够给出该新的实际确定的第一位置的误差估计，因为如果对象未移动，则该组所确定的第一位置的公差应该相当小。如果该方差在预定义阈值之上，则该新的实际确定的第一位置被认为是不可靠。在这种情况下，优选地，输出单元12输出第二位置并且该新的实际确定的第一位置不用于更新第二位置。而且，如果根据所确定的第二位置了解对象未移动或者该移动低于不会造成所确定的第一位置的突然的大的跳动的特定速度，则所确定的第一位置被认为是不可靠的或者是虚假异常值，即如果这些突然的大的跳动出现在第一位置则确定在确定第一位置时出现误差。这些突然的大的跳动可以例如由于辐射路径的临时阻挡而发生。而且在这种情况下， 如果认为所确定的第一位置被认为是不可靠的，则输出单元输出第二位置并且优选输出该输出位置可能不可靠的警告。而且，在这种情况下，第二位置并不基于所确定的第一位置更新。当前第二位置和新的实际确定的第一位置之间的绝对差值可以用于估计整体位置确定的当前误差，其中大的差值表明大的误差而小的差值表明小的误差。可选地或者此夕卜，还可以通过更加复杂的方式计算误差，其中例如通过使用监视数据的倾向并且将从位置确定系统获得的位置、速度、加速度和取向更新关联起来的卡尔曼滤波器或者类似的或更先进类型的数学模型考虑第一位置和第二位置的历史和单独方差。例如，基于第一位置确定的倾向(trend)可以与线性运动有关。在这种情况下，如果位置的确定可靠，则所确定的第二位置也应该指示线性运动。发送和接收单元能够限定指向不同方向的多于三个辐射路径，其中能够通过对沿着不同辐射路径确定的距离进行分组来确定几个第一位置，其中这些组中的每一组包括三个辐射路径并且其中对于这些组中的每一组确定第一位置。例如，如果由发送和接收单元限定四个辐射路径，则辐射路径的以下组合能够用于不同地确定几个第一位置1-2_3、 2-3-4、1-3-4、1-2-4。如果同时测量相应的距离，则这些确定的第一位置中的每一个应该基本上相同。因此这些确定的第一位置之间的差值表明在确定第一位置时出现误差。如果这些确定的第一位置中仅一个与这些确定的第一位置中的其它第一位置明显不同，则放弃该明显不同的确定的第一位置，并且优选对其它确定的第一位置取平均以确定平均第一位置。如果由发送和接收单元限定多于三个辐射路径，则沿着这些辐射路径的所测量距离能够用于确定其他参数，如在超声辐射情况下的当前声速。这允许实时监视和校准/正例如与环境温度、湿度或者气流的改变相关的声速的改变，在使用超声时如果不这样做将恶化精度。可选地，通过在例如设置于成像系统上的已知位置的两个传输元件之间发送和接收信号能够获得声速的局部估计。所确定的声速能够用于通过使用飞行时间方法来更加精确地确定沿着该辐射路径的距离。优选地，通过使用两个传输元件之间的已知距离，例如通过使用两个第一传输元件之间的已知距离，确定当前声速。优选通过将传输元件之间的已知共同距离除以飞行时间来获得当前声速。如果限定多于三个辐射路径，例如如果使用位于已知传输位置的多余三个第一传输元件和位于未知位置的单个第二传输元件，则可以按照以下方式生成一组等式。未知位置处的对象，即第二传输元件到每个第一传输元件的距离被设定为等于各第一传输元件和第二传输元件之间的飞行时间乘以待确定的声速。按照这种方式，获得一组至少四个等式，可以例如通过已知的卡方(chi-squared)最小化技术同时求解，以确定第二传输元件的未知位置和未知的当前声速。由于第二位置检测单元在特定时间帧内以可预测的精度提供位置更新，这能够用于降低第一位置检测单元的占空比，即在第二位置的精度超出预定义阈值时仅使用第一位置。或者，更加简单地，在比用户或者例如成像系统所需的例如15毫秒的更新速率更长的例如一秒的固定时间间隔之后，更新第一位置。这降低了功耗，这对于完全无线或者电池操作的应用而言是有利的。图4示意性和示例性示出位置确定系统的进一步实施例。位置确定系统21包括用于确定对象22的位置的上述不同单元和元件。具体而言，位置确定系统21包括上面参照图1、图2或者图3描述的不同单元和元件。仅出于清楚目的，这些元件和单元由方框M 和箭头表示。该位置确定系统21还包括用于移动对象22的移动单元23，以及用于根据对象22的所确定位置来控制移动单元，以将对象22移动到设定位置的移动单元控制单元25。 对象22优选是患者。图5示意性和示例性示出用于对对象33成像的成像系统26。成像系统沈包括上面定义的用于确定对象33相对于成像系统沈的位置的位置确定系统。在该实施例中， 成像系统是C臂的，其必须相对于放置有作为患者的对象33的对象台23来定位。为了确定患者33相对于成像系统沈的位置，位置确定系统优选包括附接到成像系统沈的传输元件36，38，以及附接到对象台27，即间接附接到患者33，的传输元件37。在另一实施例中， 传输元件37可以直接附接到患者33。加速度计集成在传输元件37中。而且，陀螺仪也可以集成在传输元件37中。加速度计优选包括三个正交轴以确定三个维度上的加速度。而且陀螺仪优选适于确定三个维度上的取向。成像系统沈包括用于围绕对象33旋转构成成像单元的检测器28和X射线源四的第一移动单元31以及用于改变对象台27的高度的第二移动单元39。第二移动单元39 还能够适于允许围绕垂直轴旋转对象台27，并且因而旋转对象33。图5所示的成像系统沈还包括第二 C臂50，该第二 C臂50包括检测器和X射线源。因而，图5所示的成像系统沈是双翼C臂系统。应该注意，在图5中仅是示例性地示出成像系统26。具体而言，具有地面安装、顶棚安装的单个C臂或者移动C臂的成像系统或者其它成像模式也可以包括该位置确定系统。在双翼C臂系统中，两个C臂可以独立地使用，其中一个使用时另一个不使用，或者能够同时使用这两个C臂以获得不同角度的两个同时图像平面。在该实施例中，一个C 臂悬挂在顶棚上，而另一个C臂是地面安装。两个C臂及其部件相对于基准坐标框架的位置已知并且由成像系统沈控制。因此，传输元件36，38相对于基准位置的位置，即传输位置是已知的。成像系统能够适于以几个自由度来移动C臂。例如，成像系统能够适于通过沿着几个独立轴旋转C臂而移动C臂。而且，成像系统能够适于改变在臂的水平面的高度和/ 或位置。也能够使用安装在机器人臂上的C臂以将C臂移动到期望位置。而且，成像系统还能够适于将对象台移动到例如水平面的期望高度、期望位置和/或移动到期望的旋转位置。通常，成像系统适于移动一个或者几个C臂，或者对象台，或者上述二者的组合， 以实现该一个或者几个C臂与对象台之间的期望相对位置和/或取向。成像系统能够适于自动控制C臂运动和对象台运动二者，或者房间中的任何其它对象，其中C臂和/或对象台安装有电动机并且其中输入手动控制，在这种情况下操作手动控制的用户提供有输出单元输出的方向。而且，也能够手动移动C臂和/或台，其中由输出单元提供C臂和/或对象台必须移动的方向。由于能够通过使用位置确定系统来确定对象33的位置，其中出于清楚目的，图5 中仅示出传输元件36，37和38，并且由于第一移动单元31和第二移动单元39能够用于相对彼此地移动成像系统沈和对象33，以达到对象33相对于成像系统沈的期望位置，通过对对象3相对于成像系统沈的设定位置与由位置确定系统的输出单元输出的实际确定的位置进行比较，能够将对象33移动到该设定的相对位置，直到该设定位置与实际确定的位置之间的差值低于预定义阈值，具体而言，直到这两个位置相同。因而，通过使用位置确定系统以及第一和第二移动单元31，39，能够相对于对象33，具体而言是相对于放置有对象的对象台27，精确地定位C臂。成像系统能够适于使得第一和第二移动单元31，39将对象台37并且因而将患者 33自动移动到相对于成像系统的期望位置。然而，成像系统沈还能够适于使得位置确定系统的输出单元向用户提供命令，如视觉、听觉、触觉等命令以指导或者帮助用户通过使用第一移动单元31和第二移动单元39分别手动移动对象台27并且因而移动对象33和/或 C臂30，从而将对象33定位到相对于成像系统沈的期望位置，即设定位置。这些命令能够例如引导用户按压特定按钮，以控制第一移动单元31和/或第二移动单元39，从而使对象台27并且因而患者33达到相对于成像系统沈的期望位置。传输元件36安装在C臂的检测器头观上，并且传输元件38位于房间顶棚的C臂轨道40处。这些传输元件36，38相对于基准位置的位置，即传输位置是已知的。在另一实施例中，传输元件能够定位于成像系统和/或房间的其它已知位置。尽管图5中示出特定数量的传输元件定位于特定位置，但是在其它实施例中，另一数量的传输元件能够附接在其它位置。例如，比单个传输元件37更多的传输元件能够附接到对象台27。例如，三个传输元件能够附接到对象台27的拐角。传输元件优选分布为至少限定三个辐射路径。在图5中，位置确定系统并且因而成像系统还包括用于在成像系统进入对象33周围的预定义安全区域时输出信号的碰撞防止单元42。由于通过位置确定系统确定传输元件37的位置，由于该传输元件37在对象台27上的位置已知并且由于躺在对象台27上的患者33的典型维度也已知，因此安全区域，即在这种情况下为安全体积，能够设置在传输元件37周围，并且因而设置在患者33周围，以使得人33确实完全位于安全区域内。优选地，安全区域在每一个方向上比最大可能患者的维度大预定义百分比。该预定义百分比例如是百分之五或者更大，进一步优选的是百分之十或者更多，并且甚至进一步优选的是百分之二十或者更大。图5中通过虚线41示意性和示例性示出安全区域。碰撞防止单元42输出的信号优选是警告信号，具体而言是声音和/或光警告信号。而且，优选将碰撞防止单元42输出的信号提供到成像系统26，以使得由第一移动单元 31和/或第二移动单元39执行的移动停止或者放慢。由成像系统沈生成的图像可以显示在显示器单元；34上。以下将参照图6所示的流程图示例性描述用于确定对象的位置的位置确定方法的实施例。在步骤301，通过发送和接收单元在对象和传输位置之间传输辐射。优选地，将类似于超声换能器的至少一个传输元件附接到对象并且将至少三个另外的传输元件设置于相对于基准位置已知的传输位置，其中这些传输元件限定三个辐射路径，沿这三个辐射路径确定附接到对象的传输元件与各个另外的传输元件之间的距离。在步骤302，第一位置确定单元基于所传输的辐射，特别是基于所测量的传输元件之间的距离，确定对象相对于基准位置的第一位置。在步骤303，通过加速度计确定对象的加速度，该加速度计优选集成在附接到对象的传输元件中。在步骤304，第二位置确定单元基于所确定的加速度和所确定的第一位置确定对象的第二位置，并且在步骤305，输出单元12输出第一位置和第二位置中的至少一个。应该注意，也能够在通过发送和接收单元在对象和传输位置之间传输辐射之前确定对象的加速度。以下将参照图7所示的流程图示例性描述用于对对象成像的成像方法的实施例。在步骤401，通过位置确定系统确定待成像的对象的位置，特别是躺在患者台上的患者的位置。在步骤402，成像系统的移动单元使对象和成像系统相对彼此移动，以使得对象的实际确定的位置与对象相对于成像系统的预定义设定位置类似。如果已经到达该设定位置，则在步骤403中，成像系统对已经移到到该设定位置的对象成像。位置确定系统允许相对于诸如C臂的放射成像系统定位手术台。位置确定系统能够用于神经、神经血管、心脏等等的内操作成像，特别是内操作X射线成像。对于该内操作成像，患者相对于类似C臂的成像设备的定位，特别是台顶部本身的空间位置的确定，非常重要。该位置确定系统允许确定第三方手术台相对于类似C臂的成像系统的位置，因而允许相对于该成像系统定位这些第三方手术台。在许多手术应用中，类似C臂的放射子系统不具有固定的基座位置，即例如其被放置在轮上而相对于手术台可移动。此外，会存在放射子系统具有固定基座的情况，但是在许多情况下无法与手术台通信位置信息，例如由于缺乏集成在台中确定其位置信息的系统或者由于缺乏位于台与放射子系统之间的能够通信位置信息的接口。本发明的位置确定系统允许确定任意手术台或者其它部件相对于放射子系统的位置。即使传输元件之间的视线被阻挡，例如由不得不进行手术而完全或者部分覆盖传输元件之间的辐射路径的外科医生或者其它医护人员阻挡，通过使用该对象的所确定的第二位置也能够确定对象的位置，即手术台或者患者的位置。为了在长时间内获得精确确定的第二位置，优选通过使用可靠确定的实际第一位置，以恒定的时间间隔自动校准该第二位置的确定。尽管在上述实施例中描述了特定分布和数量的传输元件以及能够集成在传输元件中的加速度计，但是该位置确定系统还能够包括传输元件和加速度计的其它分布和数量。例如，上述的成像系统以及相应的对象台二者都可以包括加速度计。而且，对象台能够包括附接在已知位置，例如附接在对象台的拐角，的几个传输元件，并且成像系统能够仅包括单个传输元件。如果对象台和成像系统二者均包括加速度计，则能够通过确定对象台和成像系统相对于彼此的加速度并且通过对所确定的相对加速度进行双重积分产生对象台和成像系统沿着从由所确定的第一位置限定的开始位置开始相对于彼此移动的相对路径， 来确定第二位置，在该示例中该第二位置为对象台和成像系统之间的相对位置。尽管在上述实施例中传输元件以及优选集成在该传输元件中的加速度计附接到对象台，但是在其它实施例中传输元件和加速度计可以直接附接到对象，例如直接附接到患者和/或类似手术设备的其它对象，以允许设备跟踪。尽管在上述实施例中传输元件和加速度计优选附接到成像系统和对象台，但是传输元件也能够安装在房间中的一个或者几个固定点以允许例如成像系统和/或成像系统的子系统以及房间内其它部件相对于该房间的绝对定位。尽管在上述实施例中位置确定系统用于医疗环境，但是该位置确定系统也能够用于确定另一环境中的对象位置，例如在需要精确确定待处理的产品的位置的制造过程中。尽管在上述实施例中传输元件优选发送和/或接收超声，但是在其它实施例中传输元件也能够适于发送和/或接收另一种类的辐射，例如传输元件能够适于发送和接收类似射频辐射或者光辐射的电磁辐射。在实施所请求保护的本发明时，通过对附图、本公开以及所附权利要求的研究，本领域普通技术人员能够理解和实现对所公开实施例的其它变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其它元件或者步骤，并且非限定词“一”或者“一个”不排除多个。单个单元或者设备可以实现权利要求中引述的几个项目的功能。在共同的不同从属权利要求中记载特定手段的事实并不表明这些手段的组合不能取得有益效果。由一个或者几个单元或者设备执行的确定，例如第一位置和第二位置的确定，以及例如确定第一位置和第二位置的误差的确定，可以由任意其它数量的单元或者设备执行。根据上述方法的位置确定系统和/或成像系统的确定和/或控制能够实现为计算机程序的程序代码�？楹�/或专用硬件。计算机程序可以存储/分布在连同其它硬件一起提供或者作为其它硬件的一部分提供的适合介质上，例如光存储介质或者固态介质，但是所述计算机程序也可以按照其它形式分布，例如经由互联网或者其它有线或无线电信系统。权利要求中的任何附图标记不应该被解释为限制范围。
权利要求
1.一种位置确定系统，用于确定对象O)的位置，所述位置确定系统(1 ；101 ；201)包括-第一位置检测单元(5 ；105 ；205)，该第一位置检测单元(5 ；105 ；205)包括发送和接收单元(3 ；103,114 ；203, 214, 216, 217)以及第一位置确定单元(4 ； 104 ;204)，该发送和接收单元(3 ；103,114 ；203，214，216，217)用于在所述对象(2)与相对于基准位置已知的传输位置之间传输辐射(6,7 ；106,107 ；206，207)，该第一位置确定单元(4 ； 104 ；204)用于基于所传输的辐射(6，7 ；106,107 ；206, 207)来确定所述对象( 相对于所述基准位置的第一位置；-第二位置检测单元(35)，该第二位置检测单元(3 包括加速度计(8)和第二位置确定单元(9)，该加速度计(8)用于确定所述对象O)的加速度，该第二位置确定单元(9)用于基于所确定的加速度以及所确定的第一位置来确定所述对象( 相对于所述基准位置的第二位置；-输出单元(12)，用于输出所述第一位置和所述第二位置中的至少一个。
2.如权利要求1所述的位置确定系统，其中所述发送和接收单元(3;103，114;203， 214，216，217)适于传输超声。
3.如权利要求1所述的位置确定系统，其中所述发送和接收单元(3)适于向所述对象 (2)发送辐射以由所述对象(2)反射并且适于接收由所述对象(2)反射的辐射。
4.如权利要求1所述的位置确定系统，其中所述发送和接收单元(103，114)包括位于所述传输位置的第一传输元件(103)以及被附接到所述对象(2)的第二传输元件(114)，其中所述第一传输元件(10 和所述第二传输元件(114)适于在所述第一传输元件(103)和所述第二传输元件(114)之间传输辐射，其中所述第一位置确定单元(104)适于根据所传输的辐射确定所述第一位置。
5.如权利要求4所述的位置确定系统，其中所述发送和接收单元包括位于相对于所述基准位置已知的传输位置的至少三个第一传输元件O03，216，217)以及被附接到所述对象(2)的至少一个第二传输元件014)，其中所述至少三个第一传输元件(214)和所述至少一个第二传输元件(214)适于在所述至少三个第一传输元件(214)和所述至少一个第二传输元件(214)之间传输辐射006，207)，其中所述第一位置确定单元(204)适于根据所传输的辐射(206，207)确定所述第一位置。
6.如权利要求1所述的位置确定系统，其中所述位置确定系统还包括误差确定单元 (18)，该误差确定单元(18)用于确定所述第一位置和所述第二位置中的至少一个的误差， 其中所述输出单元(1 适于基于所确定的误差输出所述第一位置和所述第二位置中的至少一个。
7.如权利要求1所述的位置确定系统，其中所述第二位置确定单元(9)适于使用所确定的第一位置作为开始位置，以基于所确定的加速度来确定所述对象(2)从所述开始位置开始的移动并且基于所述开始位置和所确定的所述对象O)的移动来确定所述第二位置。
8.如权利要求1所述的位置确定系统，其中所述第二位置检测单元(3 包括被附接到所述对象( 并用于确定所述对象的取向的陀螺仪(19)，其中所述第二位置确定单元(35) 适于使用所确定的第一位置作为开始位置，以基于所确定的加速度和由所述陀螺仪确定的所述对象的取向来确定所述对象从所述开始位置开始的移动，并且基于所述开始位置和所确定的所述对象的移动来确定所述第二位置。
9.如权利要求1所述的位置确定系统，还包括移动单元03)和移动单元控制单元 (25)，该移动单元用于移动所述对象(22)，该移动单元控制单元0 用于根据所述对象的所述第一位置和所述第二位置中的至少一个的输出来控制所述移动单元，以将所述对象移动到设定位置。
10.如权利要求1所述的位置确定系统，其中所述位置确定系统适于确定所述对象 (33)相对于另一对象06)的位置的所述第一位置和所述第二位置，其中所述位置确定系统还包括碰撞防止单元(42)，该碰撞防止单元0 用于确定所述另一对象06)是否进入所述对象(33)周围的预定义安全区域(41)，并且在所述碰撞防止单元02)已确定所述另一对象06)进入所述预定义安全区域Gl)时输出信号。
11.一种用于对对象(33)成像的成像系统，所述成像系统06)包括如权利要求1所述的位置确定系统，用以确定所述对象(33)相对于所述成像系统的位置。
12.一种位置确定方法，用于确定对象O)的位置，所述位置确定方法包括以下步骤 -由包括发送和接收单元(3 ；103,114 ；203, 214, 216, 217)以及第一位置确定单元(4 ；104 ；204)的第一位置检测单元(5 ；105 ；205)检测所述对象( 的第一位置，其中通过所述发送和接收单元(3 ；103，114 ；203，214，216，217)在所述对象(2)与相对于基准位置已知的传输位置之间传输辐射(6 ； 106 ；206)，并且其中由所述第一位置确定单元G ； 104 ；204) 基于所传输的辐射(6，7 ;106，107 ；206, 207)来确定所述对象( 相对于所述基准位置的所述第一位置；-由包括加速度计(8)和第二位置确定单元(9)的第二位置检测单元检测所述对象 (2)的第二位置，其中通过所述加速度计⑶确定所述对象(2)的加速度，并且其中由所述第二位置确定单元(9)基于所确定的加速度和所确定的第一位置来确定所述对象( 相对于所述基准位置的第二位置；-由输出单元(1 输出所述第一位置和所述第二位置中的至少一个。
13.一种用于对对象(3 成像的成像方法，所述成像方法包括确定所述对象(3 相对于所述成像系统06)的位置的步骤以及对所述对象(3 成像的步骤。
14.一种用于确定对象的位置的计算机程序，所述计算机程序包括程序代码�？椋谒黾扑慊绦蛟诳刂迫缛ɡ�1所述的位置确定系统的计算机上运行时，所述程序代码�？槭顾鑫恢萌范ㄏ低持葱腥缛ɡ�12所述的位置确定方法的步骤。
15.一种用于对对象成像的计算机程序，所述计算机程序包括程序代码�？椋谒黾扑慊绦蛟诳刂迫缛ɡ�11所述的成像系统06)的计算机上运行时，所述程序代码�？槭顾龀上裣低�(26)执行如权利要求13所述的成像方法的步骤。
全文摘要
本发明涉及用于确定对象(2)的位置的位置确定系统(201)。第一位置检测单元(205)基于由发送和接收单元(203，214，216，217)在对象(2)和相对于基准位置已知的传输位置之间传输的辐射来检测对象(2)的第一位置。第二位置检测单元(35)基于对象(2)的加速度和所确定的第一位置检测第二位置，其中输出单元(12)输出所述第一位置和所述第二位置中的至少一个。如果辐射的传输被中断，则能够由所述输出单元输出所述第二位置。而且，所述第一位置能够用作用于确定所述第二位置的初始值或者用于更新所述第二位置。这提高了确定所述对象的位置的质量。
文档编号G01S15/87GK102460205SQ201080028309
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月17日 优先权日2009年6月23日
发明者B·马赛利斯, C·M·范黑施, D·巴比克, M·克莱 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司
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