CN107737410A - 一种白癜风治疗系统及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种白癜风治疗系统,包括激光光源、指示光源、第一分光镜、二维振镜组、光电探测器、第二分光镜和CCD相机,其中:所述激光光源发射激光照射所述第一分光镜;所述指示光源发射红光照射所述第一分光镜,并运用红光的标记作用对系统进行矫正处理;所述激光光源发射的激光透过所述第一分光镜直接照射到所述二维振镜组上;所述指示光源发射的红光经所述第一分光镜反射后照射到所述二维振镜组上;本发明利用白斑区域与健康皮肤的颜色差异,采用GPU技术和图像边缘提取算法提取白斑边缘,利用图像边缘信息转换成二维振镜组的扫描电压,实现快速精准识别。
Description
技术领域
本发明涉及白癜风治疗设备技术领域,具体涉及一种白癜风治疗系统及其实现方法。
背景技术
白癜风是一种常见的后天性、限局性或泛发性皮肤色素脱失病。该病病因不明,一般认为其与遗传、免疫及神经系统有关,而目前用于白癜风的治疗系统精准度差、自动化程度低。现有的白癜风治疗仪器的治疗方式主要两种,一种是大范围普照式治疗,另外一种是小范围点照式治疗;大范围普照式治疗会有大量激光照到非患病区域,形成黑斑纹,而不能准确将一块患病区域清除,此类方法的治疗范围不精确;小范围点照式治疗比大范围普照式治疗更加准确,但其过程非常耗时,难以避免重复治疗。这两种治疗方法大多需要人工手动对病患处进行治疗,且治疗效果往往都很难令患者满意。
专利CN106422079A公开了一种OLEO白癫风治疗仪,其采用红光发光单元发出的红光,配合修复膏剌激黑色素细胞分泌黑色素,降低白癫风皮肤中过氧化氢的浓度水平,进而治疗白癫风。该OLED白癫风治疗仪属于一种大面积治疗方法,且不能实现自动化,无法保证治疗过程的精准性和快速性;专利CN203436701U公开了一种白癫风治疗仪,该白癜风治疗仪包括壳体、安装于壳体内的发光体和挡板,挡板可移动地设置于壳体上,且可遮挡发光体的出光区域,当挡板移动到不同的位置时,其所遮挡的出光区域面积不同,白癫风患者可以根据自己具体的患病皮肤面积,推动壳体上设置的挡片,使白癫风治疗仪的出光区域面积与患病皮肤的面积相适应,虽然该白癜风治疗仪可以实现白癜风的治疗,但是,其设计过于粗糙,无法保证不会伤害正常的皮肤,其对白癜风区域的治疗只是通过改变挡板的位置从而改变出光量,从而无法保证治疗过程的精准性;专利CN105944236A公开了一种光谱为308nm的光动能白癫风治疗仪,其用于治疗白癜风的激光始终为圆形,且可以调节圆形范围,这一定程度上使得白癜风的治疗更趋于精确,但其只关注于激光的形状及其大小,同样不能实现精准、快速、自动化治疗;专利CN105920742A公开了一种用于白癫风治疗的光电装置,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,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智能检测,同时对深紫外LED光源、振镜和液体透镜完成反馈控制,从而达到治疗白癜风的目的,该白癜风治疗系统一定程度上提高了白癜风治疗的智能化程度,但是,该白癜风治疗仪只能对病患处实施监控,其治疗白癜风时,要求患者相对仪器保持不动,当患者的患病处发生移动时,激光扫描的区域不能根据实时治疗区域的变动而随之调整,因此无法达到精准治疗的目的,另外该白癜风治疗仪使用的深紫外LED光源对人体有害,不宜使用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种高精度、快速、自动化的白癜风治疗系统。
本发明的另一目的在于提供一种白癜风治疗系统的实现方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现:
一种白癜风治疗系统,包括激光光源、指示光源、第一分光镜、二维振镜组、光电探测器、第二分光镜和CCD相机,其中:
所述激光光源发射激光照射所述第一分光镜;
所述指示光源发射红光照射所述第一分光镜,并运用红光的标记作用对系统进行矫正处理;
所述激光光源发射的激光透过所述第一分光镜直接照射到所述二维振镜组上;所述指示光源发射的红光经所述第一分光镜反射后照射到所述二维振镜组上;
所述二维振镜组通过改变振镜的偏转电压从而改变激光的扫描位置;
所述第二分光镜将从二维振镜组照射来的激光分成两部分,其中一部分激光经第二分光镜反射后照射到白斑区域,另一部分激光透过第二分光镜直接照射到所述光电探测器上;
所述光电探测器探测照射来的激光并将激光的光信号转换为电信号,电信号经计算机处理后得到激光的功率信息,从而控制并实时监测所述激光光源发射激光的强度,以确保发射的激光能量在安全的范围之内;
计算机通过分析所述CCD相机收集照射来的激光的信息从而控制所述二维振镜组的运作,以实现对白斑区域的扫描;所述照射到CCD相机的激光为照射到白斑区域后沿入射的反方向返回到第二分光镜并穿过第二分光镜射入所述CCD相机的激光。
优选地,所述激光光源发射的激光为308nm的准分子激光。
一种由上述白癜风治疗系统的实现方法,包括下述步骤:
步骤一,在使用白癜风治疗系统进行治疗之前,需要对该系统进行矫正处理,矫正处理的过程具体为:首先,需要将图像坐标转换成二维振镜组的控制电压,系统通过指示光源发射的红光作为标记光源,二维振镜组工作在初始的位置,高速图像采集装置获取一张二维振镜组初始位置标记的图像,然后驱动二维振镜组使标记光源移动到十六个不同的位置,分别获取这些标记位置的图像和当前二维振镜组的驱动电压,最后分别计算图像中标记光源的像素位置,将像素位置和驱动电压值使用最小二乘法拟合,计算出二维振镜组的驱动电压和物理空间长度的转换率和偏差值;
其次,利用靶标逐点扫描比对算法来实现系统的矫正,通过控制二维振镜组对靶标点进行逐一的打标验证,当激光光斑点精准打在标准板的靶标点上时,该靶标点的背景将由无底色变为红色底色,当二维振镜组每次打出的光斑点能够准确地打在靶标点上,并显色检测通过,则表明当次的二维振镜组工作正常、精准;但如果该靶标点无法与二维振镜组射出的光斑点一一对应,即靶标点的显色检测无法通过,则表明该系统无法精准工作,此时计算出激光光斑点每一个位置的像素和电压,再使用最小二乘法拟合,计算出激光光斑点每一个位置的转换率和偏差值,然后求出转换率和偏差值的平均值,接着再重复进行靶标验正,直到能准确的打在全部靶标点上,即全部靶标点的背景由无底色变成红色底色,通过得出的偏移量、转换率和偏差值进行计算,最终得出二维振镜组工作电压和真实像素空间的位置进行偏移量与偏差值校正系数的结果,最后对系统进行矫正从而使系统工作正常、精准;
步骤二,白癜风治疗系统进行工作,激光光源发射激光照射第一分光镜,并透过第一分光镜直接照射到二维振镜组上,二维振镜组通过改变振镜的偏转电压从而改变激光的扫描位置;激光从二维振镜组射出并照射到第二分光镜上,第二分光镜将射来激光分成两部分,其中一部分激光经第二分光镜反射后照射到白斑区域,激光照射到白斑区域后沿入射的反方向返回到第二分光镜并穿过第二分光镜射入CCD相机,计算机通过分析CCD相机收集照射来的激光的信息进行处理,并运用图像边缘提取算法对白斑区域进行边缘提取,从而控制二维振镜组的运作,实现对白斑区域的扫描;另一部分激光透过第二分光镜直接照射到光电探测器上,光电探测器探测照射来的激光并将激光的光信号转换为电信号,电信号经计算机处理后得到激光的功率信息,从而控制并实时监测所述激光光源发射激光的强度,以确保发射的激光能量在安全的范围之内;
步骤三,白癜风治疗系统在工作过程中,患者出现轻微的肢体移动,导致对白斑区域的扫描出现偏差,影响系统的正常工作,此时运用图像锁焦定位技术对扫描误差进行补偿,从而实现对白斑区域的精准扫描;
其中,所述步骤二中的运用图像边缘提取算法对白斑区域进行边缘提取的过程具体为:首先对采集到的白斑区域图像进行灰度化从而减少数据的处理量,然后手动勾勒出白斑区域边缘的初始位置(φ),代入边缘演化方程:
其中δ是单变量Dirac函数,g是边界指示函数,λ>0、μ和ν是实常数,(1)式的迭代式可简化为:
其中H(φi,j)等于(1)式中的右边,最后边缘提取算法对初始化的白斑区域的边缘进行迭代计算,直到白斑区域与背景的边缘重合的时候,边缘提取算法停止迭代,此时边缘演化曲线(φ)的位置和形状即为白斑区域的边缘位置和形状,最后将白斑区域的边缘的图像坐标换成实际电压,并将电压输出给二维振镜组,使系统按照所设定的白斑区域进行治疗;
其中,所述步骤三中的运用图像锁焦定位技术对扫描误差进行补偿的过程具体为:通过建立目标模板T(m,n),利用目标模板与图像中的搜索图Si,j(m,n)进行归一化互相关分析,求得归一化互相关系数为:
当T和Si,j匹配时,R即为最大值,该值越大,代表相似性越大,找出互相关系数最大的搜索图与标准图像的坐标偏差,再根据得到的偏差控制振镜的偏转电压,从而控制激光实现对白斑区域进行精准扫描。
优选地,所述激光光源发射的激光为308nm的准分子激光。
本发明的工作原理:
在使用白癜风治疗系统进行治疗之前,需要对该系统进行矫正处理,矫正处理的过程具体为:首先,需要将图像坐标转换成二维振镜组的控制电压,系统通过指示光源发射的红光作为标记光源,二维振镜组工作在初始的位置,高速图像采集装置获取一张二维振镜组初始位置标记的图像,然后驱动二维振镜组使标记光源移动到十六个不同的位置,分别获取这些标记位置的图像和当前二维振镜组的驱动电压,最后分别计算图像中标记光源的像素位置,将像素位置和驱动电压值使用最小二乘法拟合,计算出二维振镜组的驱动电压和物理空间长度的转换率和偏差值;其次,利用靶标逐点扫描比对算法来实现系统的矫正,通过控制二维振镜组对靶标点进行逐一的打标验证,当激光光斑点精准打在标准板的靶标点上时,该靶标点的背景将由无底色变为红色底色,当二维振镜组每次打出的光斑点能够准确地打在靶标点上,并显色检测通过,则表明当次的二维振镜组工作正常、精准;但如果该靶标点无法与二维振镜组射出的光斑点一一对应,即靶标点的显色检测无法通过,则表明该系统无法精准工作,此时计算出激光光斑点每一个位置的像素和电压,再使用最小二乘法拟合,计算出激光光斑点每一个位置的转换率和偏差值,然后求出转换率和偏差值的平均值,接着再重复进行靶标验正,直到能准确的打在全部靶标点上,即全部靶标点的背景由无底色变成红色底色,通过得出的偏移量、转换率和偏差值进行计算,最终得出二维振镜组工作电压和真实像素空间的位置进行偏移量与偏差值校正系数的结果,最后对系统进行矫正从而使系统工作正常、精准;
白癜风治疗系统进行工作,激光光源发射激光照射第一分光镜,并透过第一分光镜直接照射到二维振镜组上,二维振镜组通过改变振镜的偏转电压从而改变激光的扫描位置;激光从二维振镜组射出并照射到第二分光镜上,第二分光镜将射来激光分成两部分,其中一部分激光经第二分光镜反射后照射到白斑区域,激光照射到白斑区域后沿入射的反方向返回到第二分光镜并穿过第二分光镜射入CCD相机,计算机通过分析CCD相机收集照射来的激光的信息进行处理,并运用图像边缘提取算法对白斑区域进行边缘提取,从而控制二维振镜组的运作,实现对白斑区域的扫描,其中,所述运用图像边缘提取算法对白斑区域进行边缘提取的过程具体为:首先对采集到的白斑区域图像进行灰度化从而减少数据的处理量,然后手动勾勒出白斑区域边缘的初始位置(φ),代入边缘演化方程:
其中δ是单变量Dirac函数,g是边界指示函数,λ>0、μ和ν是实常数,(1)式的迭代式可简化为:
其中H(φi,j)等于(1)式中的右边,最后边缘提取算法对初始化的白斑区域的边缘进行迭代计算,直到白斑区域与背景的边缘重合的时候,边缘提取算法停止迭代,此时边缘演化曲线(φ)的位置和形状即为白斑区域的边缘位置和形状,最后将白斑区域的边缘的图像坐标换成实际电压,并将电压输出给二维振镜组,使系统按照所设定的白斑区域进行治疗;另一部分激光透过第二分光镜直接照射到光电探测器上,光电探测器探测照射来的激光并将激光的光信号转换为电信号,电信号经计算机处理后得到激光的功率信息,从而控制并实时监测所述激光光源发射激光的强度,以确保发射的激光能量在安全的范围之内;
白癜风治疗系统在工作过程中,患者出现轻微的肢体移动,导致对白斑区域的扫描出现偏差,影响系统的正常工作,此时运用图像锁焦定位技术对扫描误差进行补偿,从而实现对白斑区域的精准扫描,其中,所述运用图像锁焦定位技术对扫描误差进行补偿的过程具体为:通过建立目标模板T(m,n),利用目标模板与图像中的搜索图Si,j(m,n)进行归一化互相关分析,求得归一化互相关系数为:
当T和Si,j匹配时,R即为最大值,该值越大,代表相似性越大,找出互相关系数最大的搜索图与标准图像的坐标偏差,再根据得到的偏差控制振镜的偏转电压,从而控制激光实现对白斑区域进行精准扫描。
本发明与现有技术相比具有以下的有益效果:
(1)本发明利用白斑区域与健康皮肤的颜色差异,采用GPU技术和图像边缘提取算法提取白斑边缘,利用图像边缘信息转换成二维振镜组的扫描电压,实现快速精准识别;
(2)本发明利用GPU技术的图形高速处理能力和图像锁焦定位技术计算相邻两幅图像中白斑区域位置的微小位移,并将移动的信息实时反馈给二维振镜组,保证锁定白斑区域进行精准扫描;
(3)本发明采用靶标逐点扫描比对算法,将扫描区域与图像区域的精确匹配,实现系统自动校正。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中附图标记为:1、激光光源;2、指示光源;3、第一分光镜;4、二维振镜组;5、CCD相机;6、第二分光镜;7、光电探测器;8、白斑区域。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示,一种白癜风治疗系统,包括激光光源1、指示光源2、第一分光镜3、二维振镜组4、光电探测器7、第二分光镜6和CCD相机5,其中:所述激光光源1发射的激光为308nm的准分子激光,所述激光光源1发射激光照射所述第一分光镜3;所述指示光源2发射红光照射所述第一分光镜3,并运用红光的标记作用对系统进行矫正处理;所述激光光源1发射的激光透过所述第一分光镜3直接照射到所述二维振镜组4上;所述指示光源2发射的红光经所述第一分光镜3反射后照射到所述二维振镜组4上;所述二维振镜组4通过改变振镜的偏转电压从而改变激光的扫描位置;所述第二分光镜6将从二维振镜组4照射来的激光分成两部分,其中一部分激光经第二分光镜6反射后照射到白斑区域8,另一部分激光透过第二分光镜6直接照射到所述光电探测器7上;所述光电探测器7探测照射来的激光并将激光的光信号转换为电信号,电信号经计算机处理后得到激光的功率信息,从而控制并实时监测所述激光光源1发射激光的强度,以确保发射的激光能量在安全的范围之内;计算机通过分析所述CCD相机5收集照射来的激光的信息从而控制所述二维振镜组4的运作,以实现对白斑区域8的扫描;所述照射到CCD相机5的激光为照射到白斑区域8后沿入射的反方向返回到第二分光镜6并穿过第二分光镜6射入所述CCD相机5的激光。
为解决现有技术中存在的问题,本发明利用无害的308nm准分子激光设计一种高精度的白癜风治疗系统,该系统通过靶标校正算法对系统的误差进行校正,利用图像锁焦定位技术准确地锁定白斑区域8,消除治疗过程中由患者身体的抖动引起的误差,利用边缘提取算法精准提取患者的白斑区域8,然后控制振镜使激光对白斑区域8进行精准扫描,从而做到精准治疗,为了保证治疗过程的快速性,本发明的主要算法皆在GPU中运行计算。
在使用白癜风治疗系统进行治疗之前,需要对该系统进行矫正处理,矫正处理的过程具体为:首先,需要将图像坐标转换成二维振镜组4的控制电压,系统通过指示光源2发射的红光作为标记光源,二维振镜组4工作在初始的位置,高速图像采集装置获取一张二维振镜组4初始位置标记的图像,然后驱动二维振镜组4使标记光源移动到十六个不同的位置,分别获取这些标记位置的图像和当前二维振镜组4的驱动电压,最后分别计算图像中标记光源的像素位置,将像素位置和驱动电压值使用最小二乘法拟合,计算出二维振镜组4的驱动电压和物理空间长度的转换率和偏差值;其次,利用靶标逐点扫描比对算法来实现系统的矫正,通过控制二维振镜组4对靶标点进行逐一的打标验证,当激光光斑点精准打在标准板的靶标点上时,该靶标点的背景将由无底色变为红色底色,当二维振镜组4每次打出的光斑点能够准确地打在靶标点上,并显色检测通过,则表明当次的二维振镜组4工作正常、精准;但如果该靶标点无法与二维振镜组4射出的光斑点一一对应,即靶标点的显色检测无法通过,则表明该系统无法精准工作,此时计算出激光光斑点每一个位置的像素和电压,再使用最小二乘法拟合,计算出激光光斑点每一个位置的转换率和偏差值,然后求出转换率和偏差值的平均值,接着再重复进行靶标验正,直到能准确的打在全部靶标点上,即全部靶标点的背景由无底色变成红色底色,通过得出的偏移量、转换率和偏差值进行计算,最终得出二维振镜组4工作电压和真实像素空间的位置进行偏移量与偏差值校正系数的结果,最后对系统进行矫正从而使系统工作正常、精准;
白癜风治疗系统进行工作,激光光源1发射激光照射第一分光镜3,并透过第一分光镜3直接照射到二维振镜组4上,二维振镜组4通过改变振镜的偏转电压从而改变激光的扫描位置;激光从二维振镜组4射出并照射到第二分光镜6上,第二分光镜6将射来激光分成两部分,其中一部分激光经第二分光镜6反射后照射到白斑区域8,激光照射到白斑区域8后沿入射的反方向返回到第二分光镜6并穿过第二分光镜6射入CCD相机5,计算机通过分析CCD相机5收集照射来的激光的信息进行处理,并运用图像边缘提取算法对白斑区域8进行边缘提取,从而控制二维振镜组4的运作,实现对白斑区域8的扫描,其中,所述运用图像边缘提取算法对白斑区域8进行边缘提取的过程具体为:首先对采集到的白斑区域8图像进行灰度化从而减少数据的处理量,然后手动勾勒出白斑区域8边缘的初始位置(φ),代入边缘演化方程:
其中δ是单变量Dirac函数,g是边界指示函数,λ>0、μ和ν是实常数,(1)式的迭代式可简化为:
其中H(φi,j)等于(1)式中的右边,最后边缘提取算法对初始化的白斑区域8的边缘进行迭代计算,直到白斑区域8与背景的边缘重合的时候,边缘提取算法停止迭代,此时边缘演化曲线(φ)的位置和形状即为白斑区域8的边缘位置和形状,最后将白斑区域8的边缘的图像坐标换成实际电压,并将电压输出给二维振镜组4,使系统按照所设定的白斑区域8进行治疗;另一部分激光透过第二分光镜6直接照射到光电探测器7上,光电探测器7探测照射来的激光并将激光的光信号转换为电信号,电信号经计算机处理后得到激光的功率信息,从而控制并实时监测所述激光光源1发射激光的强度,以确保发射的激光能量在安全的范围之内;
白癜风治疗系统在工作过程中,患者出现轻微的肢体移动,导致对白斑区域8的扫描出现偏差,影响系统的正常工作,此时运用图像锁焦定位技术对扫描误差进行补偿,从而实现对白斑区域8的精准扫描,其中,所述运用图像锁焦定位技术对扫描误差进行补偿的过程具体为:通过建立目标模板T(m,n),利用目标模板与图像中的搜索图Si,j(m,n)进行归一化互相关分析,求得归一化互相关系数为:
当T和Si,j匹配时,R即为最大值,该值越大,代表相似性越大,找出互相关系数最大的搜索图与标准图像的坐标偏差,再根据得到的偏差控制振镜的偏转电压,从而控制激光实现对白斑区域8进行精准扫描。
本发明利用白斑区域与健康皮肤的颜色差异,采用GPU技术和图像边缘提取算法提取白斑边缘,利用图像边缘信息转换成二维振镜组的扫描电压,实现快速精准识别;利用GPU技术的图形高速处理能力和图像锁焦定位技术计算相邻两幅图像中白斑区域位置的微小位移,并将移动的信息实时反馈给二维振镜组,保证锁定白斑区域进行精准扫描;本发明采用靶标逐点扫描比对算法,将扫描区域与图像区域的精确匹配,实现系统自动校正。
上述为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述内容的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种白癜风治疗系统,其特征在于,包括激光光源、指示光源、第一分光镜、二维振镜组、光电探测器、第二分光镜和CCD相机,其中:
所述激光光源发射激光照射所述第一分光镜;
所述指示光源发射红光照射所述第一分光镜,并运用红光的标记作用对系统进行矫正处理;
所述激光光源发射的激光透过所述第一分光镜直接照射到所述二维振镜组上;所述指示光源发射的红光经所述第一分光镜反射后照射到所述二维振镜组上;
所述二维振镜组通过改变振镜的偏转电压从而改变激光的扫描位置;
所述第二分光镜将从二维振镜组照射来的激光分成两部分,其中一部分激光经第二分光镜反射后照射到白斑区域,另一部分激光透过第二分光镜直接照射到所述光电探测器上;
所述光电探测器探测照射来的激光并将激光的光信号转换为电信号,电信号经计算机处理后得到激光的功率信息,从而控制并实时监测所述激光光源发射激光的强度,以确保发射的激光能量在安全的范围之内;
计算机通过分析所述CCD相机收集照射来的激光的信息从而控制所述二维振镜组的运作,以实现对白斑区域的扫描;所述照射到CCD相机的激光为照射到白斑区域后沿入射的反方向返回到第二分光镜并穿过第二分光镜射入所述CCD相机的激光。
2.根据权利要求1所述的白癜风治疗系统,其特征在于,所述激光光源发射的激光为308nm的准分子激光。
3.一种由权利要求1~2任一项所述白癜风治疗系统的实现方法,其特征在于,包括下述步骤:
步骤一,在使用白癜风治疗系统进行治疗之前,需要对该系统进行矫正处理,矫正处理的过程具体为:首先,需要将图像坐标转换成二维振镜组的控制电压,系统通过指示光源发射的红光作为标记光源,二维振镜组工作在初始的位置,高速图像采集装置获取一张二维振镜组初始位置标记的图像,然后驱动二维振镜组使标记光源移动到十六个不同的位置,分别获取这些标记位置的图像和当前二维振镜组的驱动电压,最后分别计算图像中标记光源的像素位置,将像素位置和驱动电压值使用最小二乘法拟合,计算出二维振镜组的驱动电压和物理空间长度的转换率和偏差值;
其次,利用靶标逐点扫描比对算法来实现系统的矫正,通过控制二维振镜组对靶标点进行逐一的打标验证,当激光光斑点精准打在标准板的靶标点上时,该靶标点的背景将由无底色变为红色底色,当二维振镜组每次打出的光斑点能够准确地打在靶标点上,并显色检测通过,则表明当次的二维振镜组工作正常、精准;但如果该靶标点无法与二维振镜组射出的光斑点一一对应,即靶标点的显色检测无法通过,则表明该系统无法精准工作,此时计算出激光光斑点每一个位置的像素和电压,再使用最小二乘法拟合,计算出激光光斑点每一个位置的转换率和偏差值,然后求出转换率和偏差值的平均值,接着再重复进行靶标验正,直到能准确的打在全部靶标点上,即全部靶标点的背景由无底色变成红色底色,通过得出的偏移量、转换率和偏差值进行计算,最终得出二维振镜组工作电压和真实像素空间的位置进行偏移量与偏差值校正系数的结果,最后对系统进行矫正从而使系统工作正常、精准;
步骤二,白癜风治疗系统进行工作,激光光源发射激光照射第一分光镜,并透过第一分光镜直接照射到二维振镜组上,二维振镜组通过改变振镜的偏转电压从而改变激光的扫描位置;激光从二维振镜组射出并照射到第二分光镜上,第二分光镜将射来激光分成两部分,其中一部分激光经第二分光镜反射后照射到白斑区域,激光照射到白斑区域后沿入射的反方向返回到第二分光镜并穿过第二分光镜射入CCD相机,计算机通过分析CCD相机收集照射来的激光的信息进行处理,并运用图像边缘提取算法对白斑区域进行边缘提取,从而控制二维振镜组的运作,实现对白斑区域的扫描;另一部分激光透过第二分光镜直接照射到光电探测器上,光电探测器探测照射来的激光并将激光的光信号转换为电信号,电信号经计算机处理后得到激光的功率信息,从而控制并实时监测所述激光光源发射激光的强度,以确保发射的激光能量在安全的范围之内;
步骤三,白癜风治疗系统在工作过程中,患者出现轻微的肢体移动,导致对白斑区域的扫描出现偏差,影响系统的正常工作,此时运用图像锁焦定位技术对扫描误差进行补偿,从而实现对白斑区域的精准扫描;
其中,所述步骤二中的运用图像边缘提取算法对白斑区域进行边缘提取的过程具体为:首先对采集到的白斑区域图像进行灰度化从而减少数据的处理量,然后手动勾勒出白斑区域边缘的初始位置(φ),代入边缘演化方程:
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其中δ是单变量Dirac函数,g是边界指示函数,λ>0、μ和ν是实常数,(1)式的迭代式可简化为:
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其中H(φi,j)等于(1)式中的右边,最后边缘提取算法对初始化的白斑区域的边缘进行迭代计算,直到白斑区域与背景的边缘重合的时候,边缘提取算法停止迭代,此时边缘演化曲线(φ)的位置和形状即为白斑区域的边缘位置和形状,最后将白斑区域的边缘的图像坐标换成实际电压,并将电压输出给二维振镜组,使系统按照所设定的白斑区域进行治疗;
其中,所述步骤三中的运用图像锁焦定位技术对扫描误差进行补偿的过程具体为:通过建立目标模板T(m,n),利用目标模板与图像中的搜索图Si,j(m,n)进行归一化互相关分析,求得归一化互相关系数为:
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当T和Si,j匹配时,R即为最大值,该值越大,代表相似性越大,找出互相关系数最大的搜索图与标准图像的坐标偏差,再根据得到的偏差控制振镜的偏转电压,从而控制激光实现对白斑区域进行精准扫描。
4.根据权利要求3所述白癜风治疗系统的实现方法,其特征在于,所述激光光源发射的激光为308nm的准分子激光。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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