CN113101535A - 一种移动式皮肤组织光照射设备 - Google Patents
一种移动式皮肤组织光照射设备 Download PDFInfo
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Abstract
本公开提供一种移动式皮肤组织光照射设备,包括摄像装置、控制系统、驱动装置、光源结构、导轨机构和导轨传动机构;导轨机构固定连接在导轨传动机构上,导轨机构能够在导轨传动机构的带动下运动;光源结构设置在导轨机构上,光源结构能够相对于导轨机构做往复运动;驱动装置用于为导轨机构和导轨传动机构的运动提供驱动力;摄像装置用于获取待照射皮肤组织的目标图像,目标图像对应的待照射区域中包括待照射的目标组织;控制系统用于根据目标图像生成遍历待照射区域中的目标组织的第一照射路径和第一目标驱动参数,并控制光源结构对待照射区域内的目标组织进行遍历照射处理。本公开能够有效提高照射能量密度和降低设备散热需求。
Description
技术领域
本公开涉及医美技术领域,尤其涉及一种移动式皮肤组织光照射设备。
背景技术
随着光电技术的快速发展,光可被用于皮肤组织的美容和治疗,如用于皮肤消融、嫩肤、祛痘、祛斑和脱毛等光医美领域。在进行相关的光医美过程中,需要利用光照射设备对目标组织区域施加高能量的光。目前采用的光照射设备普遍采用大面积出光的方式进行皮肤组织的照射处理,易造成明显的皮肤疼痛,且不利于提高目标组织的照射能量密度和设备散热。因此,需要提供一种改进的皮肤组织光照射设备,以解决上述现有技术中存在的问题,改善用户体验。
发明内容
本公开提供了一种移动式皮肤组织光照射设备,所述设备包括摄像装置、控制系统、驱动装置、光源结构、导轨机构和导轨传动机构;
所述导轨机构固定连接在所述导轨传动机构上,所述导轨机构能够在所述导轨传动机构的带动下运动;所述光源结构设置在所述导轨机构上,所述光源结构能够相对于所述导轨机构做往复运动;所述驱动装置用于为所述导轨机构和所述导轨传动机构的运动提供驱动力;
所述摄像装置用于获取待照射皮肤组织的目标图像,所述目标图像对应的待照射区域中包括待照射的目标组织;
所述控制系统用于根据所述目标图像生成遍历所述待照射区域中的目标组织的第一照射路径和所述第一照射路径对应的第一目标驱动参数;基于所述第一目标驱动参数控制所述驱动装置对所述导轨传动机构和所述导轨机构进行驱动,以使所述光源结构在所述导轨传动机构和所述导轨机构的带动下,沿所述第一照射路径移动;以及,控制所述光源结构在沿所述第一照射路径移动时,对所述待照射区域内的目标组织进行照射处理。
本公开提供的移动式皮肤组织光照射设备具有如下技术效果:
本公开的皮肤组织光照射设备设置了摄像装置、控制系统、驱动装置、光源结构、导轨机构和导轨传动机构,摄像装置能够获取待照射区域的目标图像,控制系统能够基于该目标图像生成照射路径和对应的驱动参数,且控制系统通过控制驱动装置的驱动参数,使导轨机构能够在导轨传动机构的带动下运动,以及使光源结构能够相对于导轨机构做往复运动,进而实现光源结构沿照射路径的移动和对待照射区域中目标组织的定点照射处理,有效提高单位能量密度,减少单位时间内光源能耗,降低散热需求,且能够降低单位时间内的光照射面积,降低皮肤痛感,改善用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案和优点,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本公开实施例提供的一种移动式皮肤组织光照射设备的结构示意图;
图2是本公开实施例提供的一种驱动装置和平移导轨结构的结构示意图;
图3是本公开实施例提供的一种第一照射路径的示意图;
图4是本公开实施例提供的另一种第一照射路径的示意图;
图5是本公开实施例提供的另一种第一照射路径的示意图;
图6是本公开实施例提供的另一种第一照射路径的示意图。
图中:100-光源结构,200-导轨机构,210-平移导轨,220-光源结构连接件,211-导轨本体,212-螺杆,300-导轨传动机构,310-第一传动组件,320-第二传动组件,301-履带,302-齿轮组,410-导轨驱动装置,500-摄像装置。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
需要说明的是,本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
以下参照附图对实施例进行说明,请参考图1-6,本公开实施例提供一种移动式皮肤组织光照射设备,设备包括摄像装置500、控制系统、驱动装置、光源结构100、导轨机构200和导轨传动机构300;导轨机构200固定连接在导轨传动机构上,导轨机构200能够在导轨传动机构300的带动下运动;光源结构100设置在导轨机构200上,光源结构100能够相对于导轨机构200做往复运动;驱动装置用于为导轨机构200和导轨传动机构300的运动提供驱动力;摄像装置500用于获取待照射皮肤组织的目标图像,目标图像对应的待照射区域中包括待照射的目标组织;控制系统用于根据目标图像生成遍历待照射区域中的目标组织的第一照射路径和第一照射路径对应的第一目标驱动参数;基于第一目标驱动参数控制驱动装置对导轨传动机构300和导轨机构200进行驱动,以使光源结构100在导轨传动机构300和导轨机构200的带动下,沿第一照射路径移动;以及,控制光源结构100在沿第一照射路径移动时,对待照射区域内的目标组织进行照射处理。
本公开实施例中,光照射设备具有空腔,光源结构100能够在该空腔中运动。光源结构100可以包括激光光源、发光二极管光源(Light Emitting Diode,LED)、强脉冲光源(Intense Pulsed Light,IPL)和垂直共振腔面射型激光光源(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser,VCSEL)中的一种或几种光源。进一步地,光源结构100还可以包括光学机构,用于对光源出射的光线进行调节,包括但不限于收光、光线准直、出射方向调节和出射强度调节等,以使光源照射于目标表面组织的光束为平行光束或聚焦光束。
本公开实施例中,光源结构100设置在导轨机构200上,能够在导轨机构200上运动和随导轨机构200的运动而在设备内运动,进而改变与待照射区域的相对位置,需要说明的是,在一次的照射任务中,待照射区域相对于设备整体的位置大致不会发生变化。驱动装置与导轨机构200、导轨传动机构300相连接,能够为导轨机构200和导轨传动机构300的运动提供驱动力。在一些实施例中,驱动装置可以包括导轨驱动装置410和传动驱动装置,导轨驱动装置410与导轨机构200驱动连接,用于为导轨机构200的运动提供驱动力,传动驱动装置与导轨传动机构300驱动连接,用于为导轨传动机构300的运动提供驱动力。
本公开实施例中,控制系统用于控制设备整体的运行,包括但不限于接收摄像装置500获取的目标图像和对目标图像的处理,控制光源结构100中光源的照射强度、发光面积、照射单元的开闭和光学机构参数调整,生成用于控制驱动装置的驱动参数及控制驱动装置对导轨机构200和导轨传动机构300的驱动等。
本公开实施例中,待照射的目标组织可以包括但不限于毛囊、皮肤斑、痤疮和疤痕等。具体地,目标图像可以是包括二维信息的平面图像,也可以是包括三维信息的深度图像。当待照射区域的面积小于等于摄像装置500一次成像的视场范围时,可以通过摄像装置500的一次成像得到目标图像。在一些情况下,也可以通过摄像装置500对大于其视场范围的待照射区域,进行分区多次成像,将分区多次成像得到的各图像进行图像拼接处理,得到目标图像。在分区多次成像过程中,通过设置预设重合位移量,使相邻两次拍摄所得到的图像具有预设范围的重合区域,在进行图像拼接处理时,基于相机拍摄图像时的位姿和位置信息对相邻两次拍摄所得到的图像进行相似度计算,确定两张图像间的重叠区域,然后根据该重叠区域对两张图像进行拼接,进而基于相类似的方式完成整张图像的拼接处理,得到目标图像。
本公开实施例中,第一照射路径可以是基于相机坐标系建立的行进路径,也可以是基于光照射设备的预设的世界坐标系建立的行进路径,针对后一种情况,需要根据相机坐标系与世界坐标系间的预设映射关系进行坐标转换,以生成基于世界坐标系的第一照射路径。进一步地,控制系统生成第一照射路径对应的第一目标驱动参数,进而使驱动装置驱动导轨机构200和导轨传动机构300运动,以令设置在导轨机构200上的光源结构100沿第一照射路径移动和对目标组织进行照射处理,在该过程中,光源结构100的光源可以处于常亮状态,或者基于预设的照射方式开启和关闭,以实现第一照射路径中目标组织的遍历照射。需要说明的是,光源结构100的移动可以指光源结构100整体移动,或者是光源结构100中部分组件的移动,例如光源的移动,或者光源与光学机构的移动。
综上,上述技术方案中通过摄像装置500获取待照射区域的目标图像,通过控制系统基于该目标图像生成照射路径和对应的驱动参数,且控制系统通过控制驱动装置的驱动参数,使导轨机构能够在导轨传动机构的带动下运动,以及使光源结构能够相对于导轨机构做往复运动,进而实现光源结构沿照射路径的移动和对待照射区域中目标组织的定点照射处理,有效提高单位能量密度,减少单位时间内光源能耗,降低散热需求,且能够降低单位时间内的光照射面积,降低皮肤痛感,改善用户体验。
基于上述部分或全部实施方式,本公开实施例中,请参考图1,导轨机构200包括活动连接的平移导轨210和用于固定连接光源结构100的光源结构连接件220;在驱动装置的驱动作用下,光源结构连接件220能够带动光源结构100沿平移导轨210的长度方向做往复运动。
在一些实施例中,请参考图2,平移导轨210和光源结构连接件220螺接。具体地,平移导轨210的长度方向上设有螺杆212,光源结构连接件220套设在螺杆212上并设有内螺纹,且光源结构连接件220与平移导轨210滑动连接,导轨驱动装置410提供的驱动力能够使螺杆212转动,进而使光源结构连接件220带动光源结构100在螺杆212上沿上述长度方向做往复运动。
在另一些实施例中,平移导轨210设有滑轨,光源结构连接件220滑动连接在滑轨内,导轨驱动装置410与光源结构连接件220相连接,能够直接驱动光源结构连接件220在滑轨内做往复运动。
需要说明的是,平移导轨210与光源结构连接件220的连接方式不限于上述描述,可以为其它能够实现光源结构连接件220沿平移导轨210的长度方向进行往复运动的连接方式,本公开在此不做限制。
基于上述部分或全部实施方式,本公开实施例中,请参考图1,在驱动装置的驱动作用下,导轨机构200能够在导轨传动机构300的带动下,沿导轨传动机构300的传动方向做往复运动和/或在预设平面内转动,进而带动光源结构100运动,传动方向与平移导轨210的长度方向相交。
在实际应用中,导轨传动机构300包括相对设置的第一传动组件310和第二传动组件320,平移导轨210的长度方向上的两端分别与第一传动组件310和第二传动组件320固定连接;在驱动装置的驱动作用下,第一传动组件310和第二传动组件320能够带动平移导轨210沿传动方向进行往复运动和/或在预设平面内转动;其中,第一传动组件310和第二传动组件320为链式传动组件或带式传动组件。具体地,第一传动组件310的传动方向和第二传动组件320的传动方向相同。具体地,预设平面为由第一传动组件310、第二传动组件320和平移导轨210所限定的平面。
在一些情况下,第一传动组件310和第二传动组件320在传动驱动装置的驱动作用下同速协同运动,使平移导轨210两端在单位时间内的移动距离相同,进而使平移导轨210能够在导轨传动机构300的带动下在传动方向上做往复运动。在一个实施例中,请参考图1,第一传动组件310和第二传动组件320为履带式传动组件,平移导轨210的两端分别固定连接在第一传动组件310和第二传动组件320的履带301上,第一传动组件310和第二传动组件320的传动方向为履带301的长度方向,即图中标识的x方向,x方向与y方向垂直,x轴和y轴所形成的平面与预设平面相平行,z方向为纵向;相应的,平移导轨210能够在导轨传动机构300的带动下在x方向上来回移动。
在一些情况下,导轨机构200还能够在预设平面内转动,进而带动光源结构100进行相应的转动。相应的,在一些实施例中,导轨驱动装置410包括差速驱动电机,在差速驱动电机的驱动作用下,第一传动组件310和第二传动组件320能够进行差速运动,进而使平移导轨210在预设平面内转动。请参考图1,在初始状态下,平移导轨210的长度方向可以与传动方向相垂直,当第一传动组件310和第二传动组件320在差速驱动电机的驱动下进行差速运动时,第一传动组件310和第二传动组件320的履带301运动速度不同,使平移导轨210的两端在x方向上的移动距离不同,进而实现平移导轨210在预设平面内的摆动。
在另一些实施例中,驱动装置包括第一传动驱动电机和第二传动驱动电机,第一传动驱动电机用于驱动第一传动组件310,第二传动驱动电机用于驱动第二传动组件320;通过控制第一传动驱动电机和第二传动驱动电机的驱动参数,能够使平移导轨210在预设平面内转动。具体地,第一传动驱动电机和第二传动驱动电机相互独立设置,相应的,能够分别控制第一传动组件310与第二传动组件320的运动,可以通过控制第一传动驱动电机和第二传动驱动电机的驱动参数,来控制第一传动组件310与第二传动组件320各自的履带301移动速度和停顿时间等,使平移导轨210的两端分别在x方向上移动不同的距离,进而实现平移导轨210在预设平面内的转动。
如此,光源结构100能够在导轨机构200和导轨传动机构的带动下实现二维运动,进而遍历照射待照射区域中的各待照射点。
基于上述部分或全部实施方式,在一些情况下,导轨机构200包括平移导轨210和纵向移动导轨,纵向移动导轨的长度方向上的一端活动连接在平移导轨210上,纵向移动导轨的长度方向上的另一端朝向待照射区域;光源结构100设置在纵向移动导轨上;在驱动装置的驱动作用下,纵向移动导轨能够沿平移导轨210的长度方向做往复运动,进而带动光源结构100在平移导轨210的长度方向上做往复运动。
在实际应用中,纵向移动导轨上设置有活动连接的光源结构连接件220;光源结构100固定设置在光源结构连接件220上;在驱动装置的驱动作用下,光源结构连接件220能够带动光源结构100沿纵向移动导轨的长度方向做往复运动,进而增加或缩短光源结构100与待照射区域间的纵向距离。
在一个实施例中,纵向移动导轨的长度方向沿图1中的z方向设置,光源结构100能够在纵向移动导轨的带动下在平移导轨210上沿其长度方向来回移动,且能够在平移导轨210的带动下沿x向来回移动或在预设平面内转动,以及,光源结构100还能够在纵向移动导轨上沿z方向来回移动,以改变与待照射区域间的在z方向上的距离。
可以理解的是,纵向移动导轨与平移导轨210间的连接方式或相对运动方式,与前述的光源结构连接件220与平移导轨210间的连接方式或相对运动方式相类似,在此不再赘述。
如此,通过设置纵向移动导轨,能够实现光源结构100的三维运动,进而在遍历照射待照射区域中的各待照射点的同时,通过纵向运动调整光源结构100与待照射区域间的距离,进而对非平面的待照射区域进行精准照射。
基于上述部分或全部实施方式,在一些情况下,光源结构100可以包括两个或两个以上光源。在一些实施例中,光源结构100包括第一光源和第二光源,第一光源和第二光源分别活动连接在平移导轨210上,在驱动装置的驱动作用下,第一光源和第二光源能够在平移导轨210的长度方向上彼此靠近或远离。在一个实施例中,导轨驱动装置410可以包括第一导轨驱动电机和第二导轨驱动电机,同一平移导轨210上设有第一光源和第二光源,第一光源与第一导轨驱动电机连接,第二光源与第二导轨驱动电机连接,在第一导轨驱动电机和第二导轨驱动电机的驱动作用下,第一光源和第二光源能够分别沿平移导轨210的长度方向来回移动,进而相互靠近或远离。如此,通过调度多个光源对待照射区域进行移动照射,能够减少照射处理时间,提高照射处理效率。
基于上述部分或全部实施方式,在一些情况下,导轨机构200可以包括两个或两个以上的平移导轨210。在一些实施例中,导轨机构200包括第一平移导轨210和第二平移导轨210,第一平移导轨210和第二平移导轨210相邻设置在导轨传动机构300上,在驱动装置的驱动作用下,第一平移导轨210和第二平移导轨210能够在传动方向上彼此靠近或远离。在一个实施例中,第一平移导轨210和第二平移导轨210相邻设置在第一传动组件310和第二传动组件320之间,第一平移导轨210和第二平移导轨210能够在传动方向上来回移动,以相互靠近或远离,从而带动各自连接的光源结构100移动。如此,通过调度多个平移导轨210在传动方向上的移动,能够使其各自连接的光源结构100共同完成待照射区域的照射处理,提高照射效率,且能够适用于大面积照射处理。
基于上述部分或全部实施方式,本公开实施例中,控制系统包括;图像识别装置:用于基于目标组织的先验特征对目标图像进行目标组织特征识别,得到待照射区域中的目标组织对应的第一待照射点集合和第一待照射点集合的特征信息;第一待照射点集合的特征信息包括第一待照射点位置信息;路径规划装置:用于根据第一待照射点位置信息进行遍历路径规划,得到遍历第一待照射点集合中的各第一待照射点的第一照射路径;控制装置:用于基于第一照射路径、第一待照射点位置信息、导轨传动机构300运行参数、导轨机构200运行参数和驱动装置运行参数生成第一目标驱动参数;和,用于基于第一目标驱动参数控制驱动装置对导轨传动机构300和导轨机构200进行驱动,以及用于基于第一待照射点位置信息控制光源的开闭,以使光源在导轨传动机构300和导轨机构200的带动下沿第一照射路径移动并对各第一待照射点进行遍历照射处理。
本公开实施例中,目标组织的先验特征可以基于目标组织的类别确定,针对特定的目标组织,该先验特征可以是现有技术中常规使用的组织特征。举例来说,当目标组织为毛囊时,上述先验特征可以包括毛囊边缘特征及中心点特征等,如包括但不限于毛囊内是否含毛发、毛囊区域色素分布和毛囊形状等。
在实际应用中,待照射点集合为需要进行照射处理的待照射点的集合,待照射点可以与目标组织一一对应,一个目标组织也可以对应于多个待照射点或一个待照射点对应于多个目标组织,例如当目标组织为毛囊时,一个待照射点可以对应于一个毛囊,或一个待照射点对应于多个毛囊。需要说明的是,目标组织与待照射点的对应关系可以根据目标组织的特征和属性确定,待照射点的面积、待照射点间的距离等可以基于光斑尺寸和设备扫描步长等参数确定。
在实际应用中,第一待照射点位置信息包括第一待照射点集合中各第一待照射点各自的坐标信息,当目标图像为二维图像时,该坐标信息为二维坐标,基于该二维坐标生成的第一照射路径包括二维信息,相应的,基于第一目标驱动参数能够控制驱动装置对导轨传动机构300和导轨机构200进行驱动,以使光源结构100在导轨传动机构300和导轨机构200的带动下在平面内沿第一照射路径移动。当目标图像为三维图像时,该坐标信息为三维坐标,在一些情况下,基于该三维坐标生成的第一照射路径可以仅包括二维运动信息,相应的,基于第一目标驱动参数能够控制驱动装置对导轨传动机构300和导轨机构200进行驱动,以使光源结构100在导轨传动机构300和导轨机构200的带动下在平面内沿第一照射路径移动。或者在另一些情况下,第一照射路径可以包括三维信息,光源结构100能够在驱动装置的驱动作用下,由导轨传动机构300和导轨机构200带动,在立体空间内沿第一照射路径移动,既能够沿平移导轨210的长度方向移动和由导轨传动机构300带动在传动方向上移动,也可以在纵向移动导轨的长度方向上移动。或者在另一些情况下,第一照射路径可以包括三维信息,基于第一目标驱动参数对驱动装置的控制,光源结构100在平面内沿第一照射路径移动,同时控制装置能够根据第一照射路径和第一待照射点位置信息调节光源结构100的发光强度,以光强变化补偿和适应纵向位置变化,如当某第一待照射点与待照射区域间的纵向距离大于前一第一待照射点与待照射区域间的纵向距离,可以增强光源结构100的发光光强,以补偿该纵向距离的增加。
在实际应用中,可以预先对光源结构100的扫描步长点位置和控制系统用于驱动驱动装置的驱动参数进行标定,以生成扫描步长点位置与驱动参数间的对应关系,进而可以根据该对应关系控制光源结构100的移动。
在一些实施例中,基于目标组织的先验特征对目标图像进行目标组织特征识别,得到待照射区域中的目标组织对应的第一待照射点集合和第一待照射点集合的特征信息可以具体包括:调用图像分割算法对目标图像进行目标组织图像分割,得到目标图像中的各目标组织区域和各目标组织区域的特征信息。根据目标组织的先验特征检验各目标组织区域是否有效,将检测结果为是的目标组织区域确定为有效目标组织区域。在实际应用中,可以采用先验特征网络对个目标组织区域进行有效性检验。然后,根据目标组织与待照射点的对应关系和检测结果为是的目标组织区域对应的特征信息,生成第一待照射点集合和第一待照射点集合的特征信息。
在一个实施例中,目标组织为毛囊,相应的,毛囊与待照射点的对应关系为一一对应或一个待照射点对应多个毛囊,则第一待照射点集合中第一待照射点的数量取决于目标图像中识别的到毛囊区域数量和毛囊分布。
需要说明的是,也可以采用训练好的图像分割模型进行目标组织图像分割,不同的目标组织可以对应不同的机器学习模型。或者,也可以基于角点检测算法等对目标图像进行目标组织特征识别,得到目标图像中的各目标组织区域和各目标组织区域的特征信息。在一些情况下,目标组织为毛囊时,相应的毛囊分割模型可以是基于边缘检测算子(如一阶梯度算子、二阶梯度算子)构建的分割模型,也可是基于深度CNN网络构建的分割模型(包括但不限于U-Net、Mask-RCNN等),相应的,上述先验特征网络可与上述毛囊分割模型融合,通过先验知识,约束毛囊集合的生成,即约束第一待照射点集合的生成。
在一些实施例中,当目标组织与待照射点一一对应时,第一待照射点位置信息为基于目标组织中心点计算得到的中心点位置信息,如毛囊中心点位置信息。
在一些实施例中,图像识别装置还用于在基于目标组织的先验特征对目标图像进行目标组织特征识别之前,对目标图像的预处理,该预处理可以具体包括图像增强,举例来说,可以采用灰度图直方图均衡化等进行图像增强,例如频域增强或几何尺度增强等。需要说明的是,图像增强方法不限于上述描述,可以是其它能够实现本公开的目标组织特征识别的图像增强方法,本公开在此不做限制。进一步地,目标图像的预处理还可以包括但不限于图像降噪、图像旋转、尺寸调整、图像非均匀校正或灰度归一化等。
在实际应用中,路径规划装置根据第一待照射点位置信息进行遍历路径规划的方法可以具体包括:根据第一待照射点位置信息确定第一待照射点集合中的待照射起点。基于光源结构100的扫描参数信息和第一待照射点位置信息,生成自待照射起点起始的、迂回式遍历扫描第一待照射点的行进路线。然后,将迂回式遍历扫描第一待照射点的行进路线作为第一照射路径。
在一些实施例中,可以根据光源结构100的初始化位置信息和第一待照射点位置信息确定待照射起点;具体地,基于第一待照射点位置信息确定目标图像的各拐角对应的第一待照射点;计算各拐角对应的第一待照射点与初始化位置信息对应的初始化位置间的距离;将与初始化位置间的距离最小的拐角对应的第一待照射点的位置作为待照射起点。在一些情况下,可以默认目标图像左上方的拐角对应的第一待照射点的位置为待照射起点。
在另一些实施例中,可以基于预先设置的默认起始位置和第一待照射点位置信息确定待照射起点;具体地,可以将与默认起始位置间的距离最小的第一待照射点位置作为待照射起点。具体地,默认起始位置可以例如为目标图像中任一组相邻边界的交点。
在一些实施例中,扫描参数信息可以包括光源结构100的光源的预设初始扫描方向,第一照射路径为自待照射起点起始的、沿预设初始扫描方向迂回式逐行或迂回式逐列扫描的行进路线。请参考图3,图3示出了一个实施例中的第一照射路径,图3中方框区域为目标图像的图像区域,图中的各点为第一待照射点,图中的箭头方向表征预设扫描方向,相应的,第一照射路径如图中连接各点的连线所示。
进一步地,在另一些实施例中,第一照射路径为自待照射起点起始的、沿预设初始扫描方向迂回式隔行扫描的行进路线,举例来说,相邻扫描行间可以包括一行或一行以上的第一待照射点。如此,在实现第一待照射点的遍历照射的同时,增加相邻扫描行间的间距,以降低使用者痛感。
在一些实施例中,扫描参数信息还可以包括光源结构100的扫描步长信息;相应的,基于上述的遍历路径规划方法,上述的基于第一照射路径、第一待照射点位置信息、导轨机构200和导轨传动机构300运行参数和驱动装置运行参数生成第一目标驱动参数可以具体包括:1)根据待照射起点和扫描步长信息确定光源结构100在第一照射路径上的各扫描步长点。2)根据第一待照射点位置信息检测各扫描步长点各自预设范围内的第一待照射点数量。3)若检测到预设范围内的第一待照射点数量大于预设数量,标记对应的扫描步长点为第一照射路径上的目标扫描点。4)根据各目标扫描点的位置信息和上述标定得到的扫描步长点与驱动参数间的对应关系生成第一目标驱动参数。
进一步地,根据基于第一目标驱动参数控制驱动装置对导轨机构200和导轨传动机构300进行驱动,以使导轨机构200和导轨传动机构300带动光源结构100的光源的移动,在光源沿第一照射路径移动时,光源可以是常亮状态或高频闪烁状态,沿第一照射路径匀速行进,或者在行进至各第一待照射点时停顿预设照射时长,以进行目标组织照射。或者,可以控制光源在无第一待照射点的位置为关闭状态,在行进至各第一待照射点时开启并照射预设时长。在实际应用中,可以根据检索到的目标扫描点预先生成第一照射路径上各扫描步长点的光源通断标志,从而控制光源的通断。具体地,将目标扫描点标记为光源通电标志位。在一些实施例中,预设数量可以为1。通过控制光源的移动,能够使光源结构100出射的光束以扫描步长为单位沿第一照射路径移动,在该移动过程中,通过预先生成的光源通断标志控制光源结构100中光源的开启和关闭,以实现第一待照射点的定点照射。
在实际应用中,路径规划装置根据第一待照射点位置信息进行遍历路径规划的方法还可以具有另外一种方式,具体可以包括:根据第一待照射点位置信息确定第一待照射点集合中的待照射起点。基于第一待照射点位置信息标记待照射区域中的非照射区域;非照射区域为不具有第一待照射点且对应的皮肤面积大于预设面积的区域。基于光源结构100的扫描参数信息和第一待照射点位置信息,生成自待照射起点起始的、迂回式遍历扫描第一待照射点且沿非照射区域边界绕行的行进路线。然后,将迂回式遍历扫描第一待照射点且沿非照射区域边界绕行的行进路线作为第一照射路径。
在一些实施例中,可以对非照射区域和需照射区域进行编码,如非照射区域的编码为0,需照射区域的编码为1。请参考图4,图4示出了一个实施例中的第一照射路径,图中方框区域为目标图像的图像区域,灰色矩形区域表征非照射区域,该区域内不包括待照射的目标组织,图中的各点为第一待照射点,第一照射路径如图中连接各点的连线所示,图4中的箭头表征光源结构100的扫描行进方向。
在一些实施例中,扫描参数信息可以包括光源结构100的预设初始扫描方向,第一照射路径为自待照射起点起始的、沿预设初始扫描方向迂回式逐行或迂回式逐列扫描的、且沿非照射区域边界绕行的行进路线。具体地,相邻扫描行或相邻扫描列间的间距可以是扫描步长,也可以是根据相邻两行或两列的第一待照射点间的间距确定的距离,例如等于相邻两行或两列的第一待照射点间的间距。
在实际应用中,路径规划装置根据第一待照射点位置信息进行遍历路径规划的方法还可以具有另外一种方式,具体可以包括:根据第一待照射点位置信息确定第一待照射点集合中的各第一待照射起点。调用遍历搜索算法,根据第一待照射点位置信息对第一待照射点集合中的各第一待照射点进行最短距离计算,并基于最短距离计算结果标记各第一待照射点的照射序列。然后,根据各第一待照射点的照射序列生成第一照射路径。
在一些实施例中,遍历搜索算法可以包括但不限于Dijkstra算法、SPFA算法、Floyd算法和Johnson算法等。
在一些实施例中,通过遍历搜索算法对各第一待照射点进行最短距离计算,并基于最短距离计算结果对生成的各第一待照射点进行编码,进而根据编码生成照射序列。
在一个实施例中,根据第一待照射点位置信息,默认待照射起点为目标图像左上方的第一个第一待照射点位置。用于计算最短距离的遍历搜索算法的表达式可以为:
Lm=gm+hm+fm (一)
其中,Lm为路径估计函数,gm为第一待照射点m(节点m)到待照射起点的距离;hm为节点m到待照射终点的最小距离估计,其中fm表征约束函数,无约束条件时,fm=0;默认情况下,第一照射路径限定为逐行扫描模式(或逐列),fm与对应第一待照射点位置m(x,y)的纵轴位置强相关(如等价于毛囊位置坐标中的纵轴位置),通过计算当前节点与下一节点之间的纵轴距离来限定光源结构100出射的光线近似逐行扫描。
具体地,建立待照射起点到其它各第一待照射点的距离信息,通过一个距离参数(如distance[n-1])记录完成一次遍历时各节点间的距离,计算出最短距离,并通过一个编码(如scan_node[n-1])标记有效的遍历位置。基于上述公式(一)计算待照射起点到当前节点m的距离估计函数Lm,从待照射起点开始计算每个节点的L值,并选择最优L值,将存储该L值(如存入scan_node),然后搜索下一节点。重复迭代上述计算过程,在迭代过程中,除去已完成的节点,从剩余节点中搜寻距离最小,直到下一节点成为新的目标点,最终完成遍历搜索过程,基于上述编码生成照射序列。请参考图5,图5示出了一个实施例中的第一照射路径,图中虚线方框区域为目标图像的图像区域,图中的各点为第一待照射点,第一照射路径如图中连接各点的连线所示,箭头表征扫描方向或行进方向,该实施例中,基于数字1-9对各第一特征点进行编码标记,数字1表征待照射起点,数字9表征待照射终点。当仅包括一个光源结构100时,控制光源结构100出射的光线自待照射起点基于照射序列顺序执行照射任务,至完成待照射终点的照射处理。
进一步地,在另一实施例中,在各第一待照射点的照射序列中,相邻的第一待照射点间的距离大于等于预设距离。实际使用过程中,对相邻的待照射点进行连续照射时,两个连续照射的待照射点太近时,存在同一皮肤区域过度照射的风险,因此需要限定连续两个待照射点的距离,即一个节点至相邻的下一节点间的距离不能小于预设距离Th。
在一种情况下,可以默认待照射起点为目标图像左上方的第一个第一待照射点位置,用于计算最短距离的遍历搜索算法的表达式同上述公式(一)。不同的是,上述约束条件函数中的fm=am+bm,其中,am为扫描方式的约束函数(例如逐行或逐列),bm为最小距离代价函数,bm最简洁的表达方式为:
上述约束函数计算量最小,可较好满足照射处理过程中的实时性需求,为满足更高精准的边界约束条件,约束系数a可基于反sigmoid函数确定。
具体地,基于与前述生成照射序列实施例中相类似的计算方式,对加入约束条件fm的距离估计函数Lm进行遍历搜索计算,得到在扫描顺序上相邻的第一待照射点间距离大于等于预设距离Th的第一照射路径。同样以图5中各第一待照射点为例,基于本实施例的计算方法得到的第一照射路径(如图6所示)。
基于上述部分或全部实施方式,本公开实施例中,当设备包括多个平移导轨210时,控制系统还用于将待照射区域分割为多个待照射子区域,例如沿导轨传动机构300的传动方向进行分割;相应的,第一照射路径包括各待照射子区域各自对应的第一照射子路径,第一目标驱动参数包括各第一照射子路径各自对应的第一子目标驱动参数,第一照射子路径分别与待照射子区域和第一子目标驱动参数一一对应;控制系统还用于根据各第一子目标驱动参数对导轨机构200和导轨传动机构300进行驱动,以使多个平移导轨210各自的光源结构100,在导轨机构200和导轨传动机构300的带动下遍历各自对应的第一照射子路径,并对各第一待照射点进行照射处理。请参考图3和图4,在迂回式遍历路径的场景下,可以设置传动方向与图3中箭头方向想垂直,沿传动方向将将待照射区域分区,如待照射子区域与平移导轨210一一对应,控制系统控制平移导轨210在对应的待照射子区域范围内移动,以照射处理该子区域内待照射点。
基于上述部分或全部实施方式,本公开实施例中,摄像装置500还用于获取已照射区域的待评估图像;待照射区域包括已照射区域。图像识别装置还用于:基于目标组织的先验特征和皮肤健康状态的先验特征对待评估图像进行目标组织特征识别和皮肤健康评估,得到已照射区域中的残留目标组织对应的第二待照射点集合和第二待照射点集合的特征信息;第二待照射点集合的特征信息包括第二待照射点位置信息和残留目标组织的健康评估结果。路径规划装置还用于:根据第二待照射点位置信息和健康评估结果进行遍历路径规划,得到遍历第二待照射点集合中需重复照射的第二待照射点的第二照射路径。控制装置还用于:基于第二照射路径、第二待照射点位置信息、导轨机构200和导轨传动机构300运行参数和驱动装置运行参数生成第二目标驱动参数;基于第二目标驱动参数控制驱动装置对导轨机构200和导轨传动机构300进行驱动,以使光源结构100在导轨机构200和导轨传动机构300的带动下沿第二照射路径移动;以及,基于第二待照射点位置信息控制光源结构100的开闭,以使光源结构100对需重复照射的第二待照射点进行遍历照射处理。
在实际应用中,已照射区域可以与待照射区域完全重叠,也可以为待照射区域内的某一区域;待评估图像可以在对应待照射区域的照射处理过程中获取,也可以是在对应待照射区域的第一次照射处理完成后获取。需要说明的是,待评估图像的获取方式与目标图像的获取方式相类似。
在实际应用中,第二待照射点集合和第二待照射点集合的特征信息与前述的第一待照射点集合和第一待照射点集合的特征信息的获取方式相类似,不同之处在于,第二待照射点集合的特征信息还包括残留目标组织的健康评估结果。皮肤健康状态的先验特征可以包括红肿特征或创口特征等,基于该皮肤健康状态的先验特征可以确定已照射区域的健康评估结果,如确定是否存在红肿和红肿位置等。
在实际应用中,根据健康评估状况和第二待照射点位置信息判断各第二待照射点是否满足被照射条件,若判断结果为是,将满足被照射条件的第二待照射点作为用于生成第二照射路径的第二目标照射点,基于各第二目标照射点的位置信息,根据前述的第二照射路径的生成方式,生成第二照射路径。具体地,被照射条件包括,第二待照射点周围的预设范围内是否存在创伤区,如红肿区或创口区,若存在,则确定第二待照射点不满足被照射条件。
在实际应用中,第二目标驱动参数的生成方式与第一目标驱动参数相类似,在此不再赘述。
在一些情况下,皮肤组织需要相隔一段时间后进行状态评估,以确定目标组织是否达到预设的照射处理效果,例如在脱毛场景下,评估被照射处理过的毛囊是否失活。然而,相隔一段时间后,同一皮肤区域的皮肤状态和特征可能会产生比较大的变化,单独通过图像特征匹配的方法对照射前后的图像不能很好的进行匹配,进而不能进行精准的照射效果评估。为了完成已处理区域的定位,图像识别装置还用于:对待评估图像和目标图像进行图像匹配,得到目标图像中与待评估图像相匹配的图像区域。基于第一待照射点集合的特征信息,确定第一待照射点集合中的相匹配的图像区域对应的第一目标照射点和第一目标照射点的特征信息。然后,提取第一目标照射点的特征信息和第二待照射点集合的特征信息间的差异信息,并根据差异信息生成已照射区域的照射评估结果。
在实际应用中,差异信息可以包括达到预设照射效果的照射点位置和照射点数量,如失活毛囊对应的待照射点位置和数量,以及照射处理后,皮肤中的创伤区面积、位置和数量,例如,由照射处理引起的红肿区域、面积和数量等。根据上述信息可以生成包括照射处理完成度和健康状态评估等信息的照射评估结果。在一些实施例中,可以显示该照射评估结果,改善用户体验。
在一些情况下,还可以在第一次照射处理前进行皮肤区域状态的初始评估,进而可以通过比对初始评估结果和照射处理后的评估结果,得到照射效果评估结果。相应的,摄像装置500在获取待照射区域的目标图像之前还可以用于:获取包括待照射区域和待照射区域周围的肢体特征区域的第一评估图像。
在实际应用中,第一评估图像对应的皮肤区域面积大于目标图像对应的皮肤区域面积。肢体特征区域可以例如为肢体关节等具有明显的、易识别特征的肢体区域,如手肘、腕关节、踝关节等,也可以是如黑色素痣等的特异性特征。第一评估图像可以通过多次拍摄拼接而成,也可以是通过一次成像得到的。
相应的,摄像装置500在获取已照射区域的待评估图像之前还可以用于:获取包括已照射区域和肢体特征区域的第二评估图像。在实际应用中,第二评估图像与第一评估图像对应于大致相同的皮肤区域,至少包括与第一评估图像相同的两处或两处以上的肢体特征区域。
进一步地,上述对待评估图像和目标图像进行图像匹配,得到目标图像中与待评估图像相匹配的图像区域包括:获取肢体特征区域在第一评估图像中的位置信息、肢体特征区域在第二评估图像中的位置信息、目标图像在第一评估图像中的位置信息和待评估图像在第二评估图像中的位置信息。基于肢体特征区域在第一评估图像中的位置信息和肢体特征区域在第二评估图像的位置信息,构建第一评估图像和第二评估图像间图像对应关系。然后,根据目标图像在第一评估图像中的位置信息、待评估图像在第二评估图像中的位置信息和图像对应关系,对待评估图像和目标图像进行图像匹配,得到目标图像中与待评估图像相匹配的图像区域。
在实际应用中,通过对第一评估图像和第二评估图像进行图像配准,能够确定待评估图像和目标图像间的位置对应关系,进而确定目标图像中与待评估图像相匹配的图像区域。进一步地,为使相匹配的图像区域的定位更加精准,还可以进一步对目标图像中的相匹配的图像区域和待评估图像进行图像配准,以校正前述确定的相匹配的图像区域,进而更准确的定位第一目标照射点和确定对应的特征信息。
综上,本公开的皮肤组织光照射设备设置了摄像装置500、控制系统、驱动装置、光源结构、导轨机构和导轨传动机构,摄像装置500能够获取待照射区域的目标图像,控制系统能够基于该目标图像生成照射路径和对应的驱动参数,且控制系统通过控制驱动装置的驱动参数,使导轨机构能够在导轨传动机构的带动下运动,以及使光源结构能够相对于导轨机构做往复运动,进而实现光源结构沿照射路径的移动和对待照射区域中目标组织的定点照射处理,有效提高单位能量密度,减少单位时间内光源能耗,降低散热需求,且能够降低单位时间内的光照射面积,降低皮肤痛感,改善用户体验。
实施例1
请参考图1-2,本实施例提供一种移动式皮肤组织光照射设备,设备包括摄像装置500、控制系统、驱动装置、光源结构100、导轨机构200和导轨传动机构300;导轨机构200固定连接在导轨传动机构上,导轨机构200能够在导轨传动机构300的带动下运动;光源结构100设置在导轨机构200上,光源结构100能够相对于导轨机构200做往复运动;驱动装置用于为导轨机构200和导轨传动机构300的运动提供驱动力;摄像装置500用于获取待照射皮肤组织的目标图像,目标图像对应的待照射区域中包括待照射的目标组织;控制系统用于根据目标图像生成遍历待照射区域中的目标组织的第一照射路径和第一照射路径对应的第一目标驱动参数;基于第一目标驱动参数控制驱动装置对导轨传动机构300和导轨机构200进行驱动,以使光源结构100在导轨传动机构300和导轨机构200的带动下,沿第一照射路径移动;以及,控制光源结构100在沿第一照射路径移动时,对待照射区域内的目标组织进行照射处理。
请参考图1,摄像装置500设置导轨机构200上,与待照射区域相对设置。导轨机构200包括一个平移导轨210、一个光源结构连接件220和与光源结构连接件220固定连接的光源结构100;导轨传动机构300包括履带式的第一传动组件310和第二传动组件320,第一传动组件310和第二传动组件320结构相同,设有履带301和与履带301连接的齿轮组302;驱动装置包括导轨驱动装置410和传动驱动装置(未示出)。需要说明的是,摄像装置500的位置不限于上述描述,也可以设置设备内壳等位置上。
请参考图2,平移导轨210包括导轨本体211和沿其长度方向设置的螺杆212,光源结构连接件220套设在螺杆212上并设有内螺纹,且光源结构连接件220滑动连接在导轨本体211上,导轨驱动电机与螺杆212连接,导轨驱动电机提供的驱动力能够使螺杆212转动,进而使光源结构连接件220在螺杆212上沿其长度方向做往复运动,以带动光源结构100沿平移导轨210的长度方向来回移动。
在一些情况下,在导轨驱动电机的驱动作用下,第一传动组件310和第二传动组件320能够同速协同运动,使平移导轨210两端在单位时间内沿传动方向(x方向)的移动距离相同,进而使平移导轨210能够在传动方向上做往复运动。
在一些情况下,传动驱动装置还包括差速驱动电机,在差速驱动电机的驱动作用下,第一传动组件310和第二传动组件320的履带301能够以不同速度运动,使平移导轨210的两端在传动方向(x方向)上的移动距离不同,进而实现第一传动组件310和第二传动组件320的差速运动,以使导轨机构200在预设平面内转动。
在另一些情况下,传动驱动装置包括第一传动驱动电机和第二传动驱动电机,第一传动驱动电机用于驱动第一传动组件310,第二传动驱动电机用于驱动第二传动组件320;基于第一传动驱动电机和第二传动驱动电机的驱动参数,控制第一传动组件310与第二传动组件320各自的履带301移动速度和停顿时间等,进而使平移导轨210的两端分别沿传动方向移动不同的距离,实现平移导轨210在预设平面内的转动。
本实施例中,控制系统基于第一目标驱动参数控制导轨驱动装置410和传动驱动装置对各自连接的导轨机构200或导轨传动机构300进行驱动,以使光源结构100固定件在平移导轨210上做往复运动,以及使平移导轨210沿传动方向平移或在预设平面内转动,进而使光源结构100相对于待照射区域在设备空腔内、沿第一照射路径进行二维移动,并对待照射区域中各待照射点进行遍历照射。
此外,本实施例的设备中的控制系统结构、照射处理方式等基于前述相关部分内容设置,在此不再赘述。
实施例2
本实施例提供一种移动式皮肤组织光照射设备,设备包括摄像装置500、控制系统、驱动装置、光源结构100、导轨机构200和导轨传动机构300;导轨机构200固定连接在导轨传动机构上,导轨机构200能够在导轨传动机构300的带动下运动;光源结构100设置在导轨机构200上,光源结构100能够相对于导轨机构200做往复运动;驱动装置用于为导轨机构200和导轨传动机构300的运动提供驱动力;摄像装置500用于获取待照射皮肤组织的目标图像,目标图像对应的待照射区域中包括待照射的目标组织;控制系统用于根据目标图像生成遍历待照射区域中的目标组织的第一照射路径和第一照射路径对应的第一目标驱动参数;基于第一目标驱动参数控制驱动装置对导轨传动机构300和导轨机构200进行驱动,以使光源结构100在导轨传动机构300和导轨机构200的带动下,沿第一照射路径移动;以及,控制光源结构100在沿第一照射路径移动时,对待照射区域内的目标组织进行照射处理。
需要说明的是,本实施例基于上述实施例1,光照射设备的结构与连接方式与实施例1的相类似之处在此不再赘述,本实施例的方案与实施例1不同之处如下:
导轨机构200包括平移导轨210和纵向移动导轨,纵向移动导轨的长度方向上的一端活动连接在平移导轨210上,纵向移动导轨的长度方向上的另一端朝向待照射区域。纵向移动导轨上设置有活动连接的光源结构连接件220,光源结构100固定设置在光源结构连接件220上。纵向移动导轨和平移导轨210上设有各自对应的导轨驱动电机,在各自的导轨驱动电机的驱动作用下,纵向移动导轨能够沿平移导轨210的长度方向来回移动,进而带动光源结构100沿平移导轨210的长度方向来回移动,并且,光源结构连接件220能够带动光源结构100沿纵向移动导轨的长度方向来回移动,进而增加或缩短光源结构100与待照射区域间的纵向距离。
可以理解的是,本实施例中纵向移动导轨与平移导轨210间的连接方式或相对运动方式,纵向移动导轨与光源结构100间的连接方式或相对运动方式,与实施例1中的光源结构连接件220与平移导轨210间的连接方式或相对运动方式相类似,在此不再赘述。
本实施例中,控制系统基于第一目标驱动参数控制导轨驱动装置410和传动驱动装置对各自连接的导轨机构200或导轨传动机构300进行驱动,以使纵向移动导轨在平移导轨210上做往复运动,光源结构100沿纵向移动导轨做往复运动,以及使平移导轨210沿传动方向平移或在预设平面内转动,进而使光源结构100相对于待照射区域在设备空腔内、沿第一照射路径进行三维移动,并对待照射区域中各待照射点进行遍历照射。
此外,本实施例的设备中的控制系统结构、照射处理方式等基于前述相关部分内容设置,在此不再赘述。
实施例3
本实施例提供一种移动式皮肤组织光照射设备,设备包括摄像装置500、控制系统、驱动装置、光源结构100、导轨机构200和导轨传动机构300;导轨机构200固定连接在导轨传动机构上,导轨机构200能够在导轨传动机构300的带动下运动;光源结构100设置在导轨机构200上,光源结构100能够相对于导轨机构200做往复运动;驱动装置用于为导轨机构200和导轨传动机构300的运动提供驱动力;摄像装置500用于获取待照射皮肤组织的目标图像,目标图像对应的待照射区域中包括待照射的目标组织;控制系统用于根据目标图像生成遍历待照射区域中的目标组织的第一照射路径和第一照射路径对应的第一目标驱动参数;基于第一目标驱动参数控制驱动装置对导轨传动机构300和导轨机构200进行驱动,以使光源结构100在导轨传动机构300和导轨机构200的带动下,沿第一照射路径移动;以及,控制光源结构100在沿第一照射路径移动时,对待照射区域内的目标组织进行照射处理。
需要说明的是,本实施例基于上述实施例1或2,光照射设备的结构与连接方式与实施例1或2的相类似之处在此不再赘述,本实施例的方案与实施例1或2不同之处如下:
在一些情况下,光源结构100包括第一光源和第二光源,第一光源和第二光源分别通过各自对应的光源结构连接件220连接在同一平移导轨210上,导轨驱动装置410包括第一导轨驱动电机和第二导轨驱动电机,第一光源与第一导轨驱动电机连接,第二光源与第二导轨驱动电机连接。在第一导轨驱动电机和第二导轨驱动电机的驱动作用下,第一光源和第二光源能够分别沿平移导轨210的长度方向来回移动,进而相互靠近或远离。
在一些情况下,导轨机构200包括第一平移导轨210和第二平移导轨210,每个平移导轨210上各设置一个或多个光源结构100,第一平移导轨210和第二平移导轨210相邻设置在第一传动组件310和第二传动组件320之间,第一平移导轨210和第二平移导轨210能够在传动驱动装置的驱动作用下,在传动方向上来回移动,进而相互靠近或远离。
本实施例中,控制系统基于第一目标驱动参数控制导轨驱动电机和传动驱动电机对各自连接的导轨机构200或导轨传动机构300进行驱动,以使一个或多个平移导轨210沿传动方向上平移或在预设平面内转动,以及使每个平移导轨210上的一个或多个光源结构100固定件在平移导轨210上做往复运动,进而调度多个光源结构100协同遍历第一照射路径,或对待照射区域进行分区照射,以实现对待照射区域中各待照射点的遍历照射处理。
此外,本实施例的设备中的控制系统结构、照射处理方式等基于前述相关部分内容设置,在此不再赘述。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置、设备、服务器和存储介质实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上仅为本公开的较佳实施例,并不用以限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种移动式皮肤组织光照射设备,其特征在于,所述设备包括摄像装置(500)、控制系统、驱动装置、光源结构(100)、导轨机构(200)和导轨传动机构(300);
所述导轨机构(200)固定连接在所述导轨传动机构上,所述导轨机构(200)能够在所述导轨传动机构(300)的带动下运动;所述光源结构(100)设置在所述导轨机构(200)上,所述光源结构(100)能够相对于所述导轨机构(200)做往复运动;所述驱动装置用于为所述导轨机构(200)和所述导轨传动机构(300)的运动提供驱动力;
所述摄像装置(500)用于获取待照射皮肤组织的目标图像,所述目标图像对应的待照射区域中包括待照射的目标组织;
所述控制系统用于根据所述目标图像生成遍历所述待照射区域中的目标组织的第一照射路径和所述第一照射路径对应的第一目标驱动参数;基于所述第一目标驱动参数控制所述驱动装置对所述导轨传动机构(300)和所述导轨机构(200)进行驱动,以使所述光源结构(100)在所述导轨传动机构(300)和所述导轨机构(200)的带动下,沿所述第一照射路径移动;以及,控制所述光源结构(100)在沿所述第一照射路径移动时,对所述待照射区域内的目标组织进行照射处理。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述导轨机构(200)包括活动连接的平移导轨(210)和用于固定连接所述光源结构(100)的光源结构连接件(220);
在所述驱动装置的驱动作用下,所述光源结构连接件(220)能够带动所述光源结构(100)沿所述平移导轨(210)的长度方向做往复运动。
3.根据权利要求2所述的设备,其特征在于,在所述驱动装置的驱动作用下,所述导轨机构(200)能够在所述导轨传动机构(300)的带动下,沿所述导轨传动机构(300)的传动方向做往复运动和/或在预设平面内转动,进而带动所述光源结构(100)运动,所述传动方向与所述平移导轨(210)的长度方向相交。
4.根据权利要求2所述的设备,其特征在于,所述导轨传动机构(300)包括相对设置的第一传动组件(310)和第二传动组件(320),所述平移导轨(210)的长度方向上的两端分别与所述第一传动组件(310)和所述第二传动组件(320)固定连接;
在所述驱动装置的驱动作用下,所述第一传动组件(310)和所述第二传动组件(320)能够带动所述平移导轨(210)沿所述传动方向进行往复运动和/或在预设平面内转动;其中,所述第一传动组件(310)和所述第二传动组件(320)为链式传动组件或带式传动组件。
5.根据权利要求4所述的设备,其特征在于,所述驱动装置包括差速驱动电机,在所述差速驱动电机的驱动作用下,所述第一传动组件(310)和所述第二传动组件(320)能够进行差速运动,进而使所述平移导轨(210)在所述预设平面内转动;
或,所述驱动装置包括第一传动驱动电机和第二传动驱动电机,所述第一传动驱动电机用于驱动所述第一传动组件(310),所述第二传动驱动电机用于驱动所述第二传动组件(320);通过控制所述第一传动驱动电机和所述第二传动驱动电机的驱动参数,能够使所述平移导轨(210)在所述预设平面内转动。
6.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述导轨机构(200)包括平移导轨(210)和纵向移动导轨,所述纵向移动导轨的长度方向上的一端活动连接在所述平移导轨(210)上,所述纵向移动导轨的长度方向上的另一端朝向所述待照射区域;所述光源结构(100)设置在所述纵向移动导轨上;
在所述驱动装置的驱动作用下,所述纵向移动导轨能够沿所述平移导轨(210)的长度方向做往复运动,进而带动所述光源结构(100)在所述平移导轨(210)的长度方向上做往复运动。
7.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,所述纵向移动导轨上设置有活动连接的光源结构连接件(220);所述光源结构(100)固定设置在所述光源结构连接件(220)上;
在所述驱动装置的驱动作用下,所述光源结构连接件(220)能够带动所述光源结构(100)沿所述纵向移动导轨的长度方向做往复运动,进而增加或缩短所述光源结构(100)与所述待照射区域间的纵向距离。
8.根据权利要求2-7中任一项所述的设备,其特征在于,所述光源结构(100)包括第一光源和第二光源,所述第一光源和所述第二光源分别活动连接在所述平移导轨(210)上,在所述驱动装置的驱动作用下,所述第一光源和所述第二光源能够在所述平移导轨(210)的长度方向上彼此靠近或远离。
9.根据权利要求3-7中任一项所述的设备,其特征在于,所述导轨机构(200)包括第一平移导轨(210)和第二平移导轨(210),所述第一平移导轨(210)和所述第二平移导轨(210)相邻设置在所述导轨传动机构(300)上,在所述驱动装置的驱动作用下,所述第一平移导轨(210)和所述第二平移导轨(210)能够在所述传动方向上彼此靠近或远离。
10.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述控制系统包括;
图像识别装置:用于基于所述目标组织的先验特征对所述目标图像进行目标组织特征识别,得到所述待照射区域中的目标组织对应的第一待照射点集合和所述第一待照射点集合的特征信息;所述第一待照射点集合的特征信息包括第一待照射点位置信息;
路径规划装置:用于根据所述第一待照射点位置信息进行遍历路径规划,得到遍历所述第一待照射点集合中的各第一待照射点的第一照射路径;
控制装置:用于基于所述第一照射路径、所述第一待照射点位置信息、导轨传动机构(300)运行参数、导轨机构(200)运行参数和驱动装置运行参数生成所述第一目标驱动参数;和,用于基于所述第一目标驱动参数控制所述驱动装置对所述导轨传动机构(300)和所述导轨机构(200)进行驱动,以及用于基于所述第一待照射点位置信息控制所述光源的开闭,以使所述光源在所述导轨传动机构(300)和所述导轨机构(200)的带动下沿所述第一照射路径移动并对所述各第一待照射点进行遍历照射处理。
11.根据权利要求10所述的设备,其特征在于,所述摄像装置(500)还用于获取已照射区域的待评估图像;所述待照射区域包括所述已照射区域;
所述图像识别装置还用于:基于所述目标组织的先验特征和皮肤健康状态的先验特征对所述待评估图像进行目标组织特征识别和皮肤健康评估,得到所述已照射区域中的残留目标组织对应的第二待照射点集合和所述第二待照射点集合的特征信息;所述第二待照射点集合的特征信息包括第二待照射点位置信息和所述残留目标组织的健康评估结果;
所述路径规划装置还用于:根据所述第二待照射点位置信息和所述健康评估结果进行遍历路径规划,得到遍历所述第二待照射点集合中需重复照射的第二待照射点的第二照射路径;
所述控制装置还用于:基于所述第二照射路径、所述第二待照射点位置信息、所述导轨传动机构(300)的运行参数、导轨机构(200)运行参数和驱动装置运行参数生成第二目标驱动参数;基于所述第二目标驱动参数控制所述驱动装置对所述导轨传动机构(300)和导轨机构(200)进行驱动,以使所述光源沿所述第二照射路径移动;以及,基于所述第二待照射点位置信息控制所述光源的开闭,以使所述光源对所述需重复照射的第二待照射点进行遍历照射处理。
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CN202110479635.4A CN113101535A (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 一种移动式皮肤组织光照射设备 |
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- 2021-04-30 CN CN202110479635.4A patent/CN113101535A/zh not_active Withdrawn
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Legal Events
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