CN105920742A - 一种用于白癜风治疗的光电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于白癜风治疗的光电装置，通过使用低价格的深紫外LED光源，并通过光电器件实现了对紫外光的合束和光强的分级调整，并利用了计算机视觉技术，对病患处皮肤的多个主要参数实现了智能检测，同时可对深紫外LED光源、振镜和液体透镜完成反馈控制，较大地降低了白癜风治疗设备的成本，提高了智能化程度，减轻了医生的工作强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种光电装置，尤其涉及的是一种用于白癜风治疗的光电装置。
背景技术
白癜风是一种常见多发的色素性皮肤病，该病以局部或泛发性色素脱失，形成白斑为特征，易诊断但难治疗。据统计，中国白癜风患者人数达到了1600万人，且每年以数十万的速度增长。目前，白癜风的治疗主要采用药物或物理疗法，其中药物疗法效果不佳，且有较大的副作用，而物理疗法多数采用窄波紫外光、长波紫外光或308nm准分子激光照射患处来进行治疗。
传统的紫外光治疗仪一般使用紫外荧光灯发出紫外光，产生的紫外光的光谱较宽，大约在240-400nm之间，因为通常起治疗性作用的紫外光波长应在300nm左右，所以其它波长的紫外线反而会对患处产生负面影响。现有的308准分子激光治疗仪对白癜风有较好的疗效，但其光源属于连续脉冲气体激光，价格十分昂贵，治疗成本较高；此外，采用紫外光或激光照射治疗时，均是由医生手持光源发射器，并不断调整距离以保证照射光斑的大小不变，从而使照射剂量基本保持稳定，这样对医生形成了较高的工作强度。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于白癜风治疗的光电装置，旨在解决现有的大部分白癜风治疗设备治疗效果不好，308准分子激光治疗仪治疗成本高和治疗时操作人员工作强度大的问题。
本发明的技术方案如下：
一种用于白癜风治疗的光电装置，其中，包括：
用于获得白斑图像的CCD相机；
用于通过对CCD相机获得的白斑图像进行处理，获得患处皮肤参数，并得出指令的中央控制器；
用于执行中央控制器指令的控制电路结构；
用于根据控制电路结构的控制进行启闭的多个深紫外LED光源；
用于使由深紫外LED光源发出的光线达到白斑处进行照射治疗的光路系统；
所述中央控制器与CCD相机连接，中央控制器与控制电路结构连接，控制电路结构与多个深紫外LED光源连接，控制电路结构与光路系统连接。
所述的用于白癜风治疗的光电装置，其中，所述多个深紫外LED光源呈阵列布置。
所述的用于白癜风治疗的光电装置，其中，所述中央控制器对CCD相机获得的白斑图像进行处理，获得患处皮肤参数的具体过程如下：通过中央控制器内部的图像采集卡对拍摄图像实时采集，由中央控制器运用视觉算法完成图像处理，获得患处皮肤的轮廓、大小、色差多个参数值。
所述的用于白癜风治疗的光电装置，其中，每次启动的深紫外LED光源的数量根据色差参数决定。
所述的用于白癜风治疗的光电装置，其中，所述光路系统包括多个第一准直镜、多个耦合透镜、合束器、第二准直镜、反射镜、第一振镜和第二振镜和液体透镜，所述第一准直镜和耦合透镜设置的数量与深紫外LED光源数量一致，每个深紫外LED光源均配置一个第一准直镜和一个耦合透镜；每个由深紫外LED光源发出的深紫外光分别经过第一准直镜准直后进入耦合透镜，多个深紫外光经耦合透镜耦合进光纤，合束器把多条光纤中传输的深紫外光合为一束，合成一束的深紫外光依次经过第二准直镜、反射镜、第一振镜和第二振镜和液体透镜。
所述的用于白癜风治疗的光电装置，其中，所述光路系统还包括用于允许深紫外光穿透并对其进行二次反射的二色镜，深紫外光经过液体透镜后进入二色镜，最后到达白斑处进行照射治疗。
所述的用于白癜风治疗的光电装置，其中，在CCD相机前端还设置有滤光片，患处皮肤反射的深紫外光经二色镜和滤光片后进入CCD相机。
所述的用于白癜风治疗的光电装置，其中，所述控制电路结构包括单片机和分别与单片机连接的多路选通LED驱动模块、电压转换模块、串行通信模块和振镜驱动模块；所述选通LED驱动模块的输出端口数量与深紫外LED光源数量一致，每个输出端口负责驱动一个深紫外LED光源；电压转换模块与液体透镜连接，串行通信模块与中央控制器连接，振镜驱动模块分别与第一振镜和第二振镜连接。
所述的用于白癜风治疗的光电装置，其中，振镜驱动模块控制第一振镜和第二振镜的过程如下：通过中央控制器运用视觉算法完成图像处理获得患处皮肤的轮廓、大小、色差多个参数值，根据白斑轮廓、大小和照射剂量的要求通过串行通信模块将指令发送至单片机，单片机通过振镜驱动模块驱动第一振镜和第二振镜以需要的频率和幅度摇摆振动，实现对患处皮肤的扫描照射治疗。
所述的用于白癜风治疗的光电装置，其中，每个深紫外LED光源均连接一个电控独立开关，每个电控独立开关与选通LED驱动模块的一路端口连接。
本发明的有益效果：本发明通过提供一种用于白癜风治疗的光电装置，通过使用低价格的深紫外LED光源，并通过光电器件实现了对紫外光的合束和光强的分级调整，并利用了计算机视觉技术，对病患处皮肤的多个主要参数实现了智能检测，同时可对深紫外LED光源、振镜和液体透镜完成反馈控制，较大地降低了白癜风治疗设备的成本，提高了智能化程度，减轻了医生的工作强度。
附图说明
图1是本发明中用于白癜风治疗的光电装置的结构连接图。
图2是本发明中控制电路结构的内部连接图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
如图1所示，一种用于白癜风治疗的光电装置，包括：
用于获得白斑图像的CCD相机10，所述CCD相机10形成计算机视觉系统；
用于通过对CCD相机10获得的白斑图像进行处理，获得患处皮肤参数，并得出指令的中央控制器20；
用于执行中央控制器20指令的控制电路结构30；
用于根据控制电路结构30的控制进行启闭的多个深紫外LED光源40，多个深紫外LED光源40呈阵列布置；
用于使由深紫外LED光源40发出的光线达到白斑处进行照射治疗的光路系统；
所述中央控制器20与CCD相机10连接，中央控制器20与控制电路结构30连接，控制电路结构30与多个深紫外LED光源40连接，控制电路结构30与光路系统连接。利用CCD相机10形成计算机视觉系统，对患者患处皮肤即白斑处进行拍摄并反馈至中央控制器20，通过中央控制器20内部的图像采集卡对拍摄图像实时采集，由中央控制器20运用视觉算法完成图像处理，获得患处皮肤的轮廓、大小、色差等多个参数值，并对控制电路结构30发出指令启动深紫外LED光源40，深紫外LED光源40每次启动的数量由色差参数决定；深紫外光经过光路系统后到达患处皮肤进行紫外线扫描照射治疗。
具体地，所述深紫外LED光源40发出的紫外光波长范围在280-310nm之间，满足治疗白癜风对紫外光波长的要求（通常起治疗性作用的紫外光波长应在300nm左右）。
具体地，所述光路系统包括多个第一准直镜51、多个耦合透镜52、合束器61、第二准直镜62、反射镜63、第一振镜64、第二振镜65和液体透镜66，所述第一准直镜51和耦合透镜52设置的数量与深紫外LED光源40数量一致，每个深紫外LED光源40均均配置一个第一准直镜51和一个耦合透镜52；每个由深紫外LED光源40发出的深紫外光分别经过第一准直镜51准直后进入耦合透镜52，多个深紫外光经耦合透镜52耦合进光纤，合束器61把多模光纤中传输的深紫外光合为一束（这样，通过开启不同数量的深紫外LED光源40，可实现对合束器61发出的紫外光光强进行分级调整，以满足治疗要求），合成一束的深紫外光依次经过第二准直镜62、反射镜63、第一振镜64、第二振镜65和液体透镜66后，到达白斑处进行照射治疗。本技术方案中，第一振镜64和第二振镜65将根据白癜风患处皮肤的轮廓、大小和照射剂量的需要以一定频率和幅度摇摆振动，第一振镜64和第二振镜65前端的液体透镜66具有自适应变焦功能，可使照射光斑的大小保持恒定，即通过第一振镜64、第二振镜65和液体透镜66的作用，一个大小基本不变的光斑按照一定规律扫描患处皮肤，使其得到均匀、等强度的照射治疗。
如图2所示，具体地，所述控制电路结构30包括单片机31和分别与单片机31连接的多路选通LED驱动模块32、电压转换模块33、串行通信模块34和振镜驱动模块35；所述选通LED驱动模块32的输出端口数量与深紫外LED光源40数量一致，每个输出端口负责驱动一个深紫外LED光源40；电压转换模块33与液体透镜66连接，串行通信模块34与中央控制器20连接，振镜驱动模块35分别与第一振镜64和第二振镜65连接（振镜驱动模块35控制第一振镜64和第二振镜65根据白斑轮廓、大小和照射剂量的要求以一定频率和幅度摇摆振动，实现对患处皮肤的扫描照射治疗）。
为了便于对多个深紫外LED光源40实现独立控制，每个深紫外LED光源40均连接一个电控独立开关，每个电控独立开关与选通LED驱动模块32的一路端口连接。
为了增强治疗效果，所述光路系统还包括用于允许深紫外光穿透并对其进行二次反射的二色镜67，深紫外光经过液体透镜66后进入二色镜67，最后到达白斑处进行照射治疗。
为了能在治疗过程中保护CCD相机10的感光元件，获得合适光强的图像信息，在CCD相机10前端还设置有滤光片11，患处皮肤反射的深紫外光经二色镜67和滤光片11后进入CCD相机10。
本用于白癜风治疗的光电装置通过使用低价格的深紫外LED光源，并通过光电器件实现了对紫外光的合束和光强的分级调整，并利用了计算机视觉技术，对病患处皮肤的多个主要参数实现了智能检测，同时可对深紫外LED光源、振镜和液体透镜完成反馈控制，较大地降低了白癜风治疗设备的成本，提高了智能化程度，减轻了医生的工作强度。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于白癜风治疗的光电装置，其特征在于，包括：
用于获得白斑图像的CCD相机；
用于通过对CCD相机获得的白斑图像进行处理，获得患处皮肤参数，并得出指令的中央控制器；
用于执行中央控制器指令的控制电路结构；
用于根据控制电路结构的控制进行启闭的多个深紫外LED光源；
用于使由深紫外LED光源发出的光线达到白斑处进行照射治疗的光路系统；
所述中央控制器与CCD相机连接，中央控制器与控制电路结构连接，控制电路结构与多个深紫外LED光源连接，控制电路结构与光路系统连接。
2.根据权利要求1所述的用于白癜风治疗的光电装置，其特征在于，所述多个深紫外LED光源呈阵列布置。
3.根据权利要求1所述的用于白癜风治疗的光电装置，其特征在于，所述中央控制器对CCD相机获得的白斑图像进行处理，获得患处皮肤参数的具体过程如下：通过中央控制器内部的图像采集卡对拍摄图像实时采集，由中央控制器运用视觉算法完成图像处理，获得患处皮肤的轮廓、大小、色差多个参数值。
4.根据权利要求3所述的用于白癜风治疗的光电装置，其特征在于，每次启动的深紫外LED光源的数量根据色差参数决定。
5.根据权利要求1或3所述的用于白癜风治疗的光电装置，其特征在于，所述光路系统包括多个第一准直镜、多个耦合透镜、合束器、第二准直镜、反射镜、第一振镜和第二振镜和液体透镜，所述第一准直镜和耦合透镜设置的数量与深紫外LED光源数量一致，每个深紫外LED光源均配置一个第一准直镜和一个耦合透镜；每个由深紫外LED光源发出的深紫外光分别经过第一准直镜准直后进入耦合透镜，多个深紫外光经耦合透镜耦合进光纤，合束器把多条光纤中传输的深紫外光合为一束，合成一束的深紫外光依次经过第二准直镜、反射镜、第一振镜和第二振镜和液体透镜。
6.根据权利要求5所述的用于白癜风治疗的光电装置，其特征在于，所述光路系统还包括用于允许深紫外光穿透并对其进行二次反射的二色镜，深紫外光经过液体透镜后进入二色镜，最后到达白斑处进行照射治疗。
7.根据权利要求6所述的用于白癜风治疗的光电装置，其特征在于，在CCD相机前端还设置有滤光片，患处皮肤反射的深紫外光经二色镜和滤光片后进入CCD相机。
8.根据权利要求5或6所述的用于白癜风治疗的光电装置，其特征在于，所述控制电路结构包括单片机和分别与单片机连接的多路选通LED驱动模块、电压转换模块、串行通信模块和振镜驱动模块；所述选通LED驱动模块的输出端口数量与深紫外LED光源数量一致，每个输出端口负责驱动一个深紫外LED光源；电压转换模块与液体透镜连接，串行通信模块与中央控制器连接，振镜驱动模块分别与第一振镜和第二振镜连接。
9.根据权利要求8所述的用于白癜风治疗的光电装置，其特征在于，振镜驱动模块控制第一振镜和第二振镜的过程如下：通过中央控制器运用视觉算法完成图像处理获得患处皮肤的轮廓、大小、色差多个参数值，根据白斑轮廓、大小和照射剂量的要求通过串行通信模块将指令发送至单片机，单片机通过振镜驱动模块驱动第一振镜和第二振镜以需要的频率和幅度摇摆振动，实现对患处皮肤的扫描照射治疗。
10.根据权利要求9所述的用于白癜风治疗的光电装置，其特征在于，每个深紫外LED光源均连接一个电控独立开关，每个电控独立开关与选通LED驱动模块的一路端口连接。
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