CN106175928A - 一种激光精确定位的医疗系统及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了属于计算机图像处理技术领域的一种激光精确定位的医疗系统及定位方法。所述激光精确定位的医疗系统包括PC机、驱动单元、伺服电机、X轴振镜，Y轴振镜、激光器、CCD相机、凸透镜、无影灯等构成；首先利用CCD成像获取需处理的皮肤色斑或毛囊图像，通过图像处理技术的到相应的特征点位置信息。再通过振镜系统控制激光经凸透镜聚焦投射到精准的位置，对相应位置进行处理。振镜式打标可以广泛应用于医疗和美容方面，尤其是应用于皮肤斑点的标定，皮肤毛囊的标定等场合。

Description

一种激光精确定位的医疗系统及定位方法

技术领域

本发明属于计算机图像处理技术领域，特别涉及一种激光精确定位的医疗系统及定位方法。

背景技术

在社会水平的发展下，激光医疗技术已经在临床得到了广泛的运用，比如：激光、光子脱毛术，点阵换肤等。传统激光医疗模式为全面积治疗，即100％的面积均得到治疗，这种方法恢复时间长，术后感染及色沉的风险较大，而且使用的成本比较大。目前，“点阵”是医学界新提出来的激光术语，无论是在专业领域，还是在大众领域都同样炙手可热。点阵医疗也就是将需要治疗的部分以点阵排列，然后根据获取点阵信息，针对性对每一点治疗。本发明就是基于“点阵”医疗结合图像处理，机器学习等学科设计了一种激光精确定位的医疗设备及定位方法。

发明内容

本发明的目的是提出了一种激光精确定位的医疗设备及定位方法，其特征在于，所述激光精确定位的医疗系统包括CNC单元、驱动单元、伺服电机、X轴振镜，Y轴振镜、激光器、CCD相机、凸透镜、无影灯及PC机构成；其中，PC机分别连接第一驱动单元、第二驱动单元、CCD相机的输出和激光器；第一驱动单元连接第一伺服电机后与Y轴振镜连接、第二驱动单元连接第二伺服电机后与X轴振镜连接，X轴振镜连接Y轴振镜；激光器连接X轴振镜，激光器通过振镜系统调节激光光路，准确定位到相应的特征点，CCD相机采集特征点图像，并输送到PC机。

一种激光精确定位的医疗设备的定位方法，其特征在于，包括步骤：

步骤1，用CCD相机进行对人体相应皮肤部位进行实时图像采集，然后通过数据传输至PC机。这样就是在PC机上实时显示了相应的皮肤部位的特征点。通过截取皮肤中需要进行的激光标记的部分形成新的图像，形成待处理的图像样本；

步骤2，通过计算机视觉的数字图像处理技术，对采集的图像经矫正去噪、阈值分割、目标提取处理，利用控制软件把需要标记的信息用一个方框标记出来，将被标记的特征点的位置信息按照每一列逐个传送给PC机；

步骤3，PC机接收特征点的位置信息，并且对振镜系统发出控制信号，即PC机将特征点的位置信息转换为数字脉冲信号，控制两个伺服电机的驱动单元；

步骤4，通过两个驱动单元来控制两个伺服电机旋转，伺服电机旋转带动X轴，Y轴振镜的偏转，进而控制激光的光路，控制激光光束准确对准被标记的特征点的目标位置；

步骤5，PC机控制激光器发出激光，激光经过振镜反射、透镜聚焦，形成更细且能量更高的激光束，直接射向目标位置。

本发明的有益效果是本系统具有精度高，恢复速度快，花费少的技术特点，即对于需要治疗的部位精确度高；大大的减少了治疗需要的恢复时间；降低了治疗花费的成本。

附图说明

图1为面向精准医疗的激光精确定位系统的框架图。

图2为面向精准医疗的激光精确定位系统工作原理图。

本发明提出了一种激光精确定位的医疗设备及定位方法，下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案作进一步的详细描述。

图1所示为面向精准医疗的激光精确定位系统的框架图。图中所示激光精确定位的医疗系统包括PC机、驱动单元、伺服电机、X轴振镜，Y轴振镜、激光器、CCD相机、凸透镜、无影灯等构成；其中，PC机分别连接第一驱动单元、第二驱动单元，第一驱动单元连接第一伺服电机后与Y轴振镜连接、第二驱动单元连接第二伺服电机后与X轴振镜连接，X轴振镜连接Y轴振镜；PC机与激光器连接来控制激光器发送激光；激光分别经X轴振镜和Y轴振镜放射；CCD相机采集特征点图像，并输送到PC机；PC机控制激光器通过振镜系统调节激光光路，准确定位到相应的特征点。

图2所示为面向精准医疗的激光精确定位系统工作原理图。首先利用CCD成像获取需处理的皮肤色斑或毛囊图像，通过图像处理技术的到相应的特征点位置信息。再通过振镜系统控制激光经凸透镜聚焦投射到精准的位置，对相应位置进行处理。振镜式打标可以广泛应用于医疗和美容方面，尤其是应用于皮肤斑点的标定，皮肤毛囊的标定等场合。本例是用激光精确定位人腋下毛囊，然后进行脱毛处理。本发明的具体步骤如下：

步骤1，用CCD相机进行对人体相应皮肤部位进行实时图像采集，然后通过数据传输至PC机。这样就是在PC机上实时显示了相应的皮肤部位的特征点。通过截取皮肤中需要进行的激光标记的部分形成新的图像，形成待处理的图像样本；

步骤2，通过计算机视觉的数字图像处理技术，对采集的图像经拍摄角度矫正处理，因曝光不均产生的噪声进行去噪处理、将彩色图像转为二值图像，对二值图像进行阈值分割处理，利用控制软件把需要标记的信息用一个方框标记出来，将被标记的特征点的位置信息按照每一列逐个传送给PC机；

步骤3，PC机接收特征点的位置信息，并且对振镜系统发出控制信号，即PC机将特征点的位置信息转换为数字脉冲信号，控制两个伺服电机的驱动单元；

步骤4，通过两个驱动单元来控制两个伺服电机旋转，伺服电机旋转带动X轴，Y轴振镜的偏转，进而控制激光的光路，控制激光光束准确对准被标记的特征点的目标位置；

步骤5，PC机控制激光器发出激光，激光经过振镜反射、透镜聚焦，形成更细且能量更高的激光束，直接射向目标位置。

本发明用更细且能量更高的激光束，合理调节激光波长、能量、脉宽，激光便能穿过皮肤表层到达毛发的根部毛囊，光能被吸收并转化为破坏毛囊组织的热能，从而使毛发失去再生能力，同时又不损伤周边组织，痛感轻微。从而到达精准治疗目的。

Claims (2)

1.一种激光精确定位的医疗系统，其特征在于，所述激光精确定位的医疗系统包括CNC单元、驱动单元、伺服电机、X轴振镜，Y轴振镜、激光器、CCD相机、凸透镜、无影灯及PC机构成；其中，PC机分别连接第一驱动单元、第二驱动单元、CCD相机的输出和激光器；第一驱动单元连接第一伺服电机后与Y轴振镜连接、第二驱动单元连接第二伺服电机后与X轴振镜连接，X轴振镜连接Y轴振镜；激光器连接X轴振镜，激光器通过振镜系统调节激光光路，准确定位到相应的特征点，CCD相机采集特征点图像，并输送到PC机。

2.一种权利要求1所述的激光精确定位的医疗系统的定位方法，其特征在于，包括步骤：

步骤1，用CCD相机进行对人体相应皮肤部位进行实时图像采集，然后通过数据传输至PC机，这样就是在PC机上实时显示了相应的皮肤部位的特征点，通过截取皮肤中需要进行的激光标记的部分形成新的图像，形成待处理的图像样本；

步骤2，通过计算机视觉的数字图像处理技术，对采集的图像经矫正去噪、阈值分割、目标提取处理，利用控制软件把需要标记的信息用一个方框标记出来，将被标记的特征点的位置信息按照每一列逐个传送给PC机；

步骤3，PC机接收特征点的位置信息，并且对振镜系统发出控制信号，即PC机将特征点的位置信息转换为数字脉冲信号，控制两个伺服电机的驱动单元；

步骤4，通过两个驱动单元来控制两个伺服电机旋转，伺服电机旋转带动X轴，Y轴振镜的偏转，进而控制激光的光路，控制激光光束准确对准被标记的特征点的目标位置；

步骤5，PC机控制激光器发出激光，激光经过振镜反射、透镜聚焦，形成更细且能量更高的激光束，直接射向目标位置。