CN115040238A - 体表皮损区域激光定位设备的控制方法及激光定位设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种体表皮损区域激光定位设备的控制方法及激光定位设备，该方法包括：根据标注结果获取输入图像中体表皮损区域的位置信息；根据位置信息将输入图像进行截取，得到目标图像，并将目标图像正投影在预设投影矩阵中，以得到目标图像在预设投影矩阵中的X面投影长度和Y面投影长度；根据投影长度判断图像采集器是否与体表皮损区域存在倾斜角度；若存在倾斜角度，则根据投影长度间的第一差异值控制旋转调节组件进行角度调节，直至图像采集器与体表皮损区域不存在倾斜角度，再按照扫描半径控制激光发生器对体表皮损区域进行扫描照射。本发明提出的体表皮损区域激光定位设备的控制方法，能够确保激光发生器扫描全面以及提高其定位精确度。

Description

体表皮损区域激光定位设备的控制方法及激光定位设备

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种体表皮损区域激光定位设备的控制方法及激光定位设备。

背景技术

皮肤激光是近几年较为火热的临床技术，目前临床上常利用激光进行祛疮、祛斑、祛痣等，从而完成对这类体表皮损所在区域的修复。

现有技术中，医务人员首先需要对斑、痣、疮等皮损所在区域进行清洁，并外敷麻药，待经过足够时长后再进行激光照射，然而，传统方式中，需要人工操作设备将激光发生器移动到斑、痣、疮等皮损所在区域进行照射，该方式使得激光发生器在开始工作时只会对斑、痣、疮所在区域进行照射，并不会对斑、痣、疮的周围区域进行照射，导致激光照射范围不全面，同时采用人工调节激光发生器的位置，很难保证激光发生器相对垂直的照射皮损所在区域的皮肤表面，存在激光发生器的位置定位不精确的问题。

发明内容

基于此，本发明的目的是提出一种体表皮损区域激光定位设备的控制方法及激光定位设备，以解决手动调节激光发生器导致的激光照射不全面以及定位误差较大的问题。

一种体表皮损区域激光定位设备的控制方法，应用于控制器，所述方法包括：

根据预设框对所述体表皮损区域进行标注后，获取图像采集器拍摄的输入图像，并根据标注结果获取所述输入图像中体表皮损区域的位置信息；

根据所述位置信息将所述输入图像进行截取，得到目标图像，并根据所述位置信息将所述目标图像正投影在预设投影矩阵中，以得到所述目标图像在预设投影矩阵中的X面投影长度和Y面投影长度；

根据所述X面投影长度和所述Y面投影长度判断激光发生器是否与所述体表皮损区域存在倾斜角度；

若所述激光发生器与所述体表皮损区域存在倾斜角度，则根据所述X面投影长度和所述Y面投影长度的第一差异值控制旋转调节组件进行角度调节，直至所述激光发生器与所述体表皮损区域不存在倾斜角度；

根据调节角度后的目标图像在预设投影矩阵中的X面投影长度获取体表皮损区域的扫描半径，并根据所述扫描半径控制所述激光发生器对所述体表皮损区域进行扫描。

综上，根据上述的体表皮损区域激光定位设备的控制方法，通过对疮、斑、痣等皮损所在区域进行预先标注，以使标注区域（体表皮损区域）包括皮损所在区域以及皮损周边区域，同时精准调节激光发生器的照射方向，使得激光发生器的照射方向相对垂直于皮损所在区域所在的皮肤表面，而后再控制激光发生器对标注区域进行全覆盖激光扫描照射，一方面解决了传统手动调节方式只会对皮损所在区域进行照射，并不会对斑、痣、疮的周围区域进行照射，而存在的激光扫描不全面的问题，另一方面解决了采用人工调节激光发生器的方式导致的激光发生器的照射方向难以相对垂直于凹凸不平的皮肤表面的问题，极大地提升了激光发生器的定位精度。

进一步地，所述根据所述X面投影长度和所述Y面投影长度判断激光发生器是否与所述体表皮损区域存在倾斜角度的步骤包括：

获取所述X面投影长度和所述Y面投影长度的差异绝对值，并判断所述X面投影长度和所述Y面投影长度的差异绝对值是否大于第一预设差异阈值；

若所述X面投影长度和所述Y面投影长度的差异绝对值大于所述第一预设差异阈值，则判定所述激光发生器与所述体表皮损区域存在倾斜角度；

若所述X面投影长度和所述Y面投影长度的差异绝对值小于或等于所述第一预设差异阈值，则判定所述激光发生器与所述体表皮损区域不存在倾斜角度，并在第三预设时间内控制激光发生器开启，以对所述体表皮损区域进行扫描照射。

进一步地，所述若所述X面投影长度和所述Y面投影长度的差异绝对值大于所述第一预设差异阈值，则判定所述激光发生器与所述体表皮损区域存在倾斜角度的步骤之后还包括：

获取工作台各个监测区域的光电监测信号，以根据光电监测信号判断患者在工作台上的相对位置是否发生偏移；

若判断到所述患者在工作台上相对位置已发生偏移，则生成定位故障提示信息，并将所述定位故障提示信息显示在操作面板上；

若判断到所述患者在工作台上的相对位置未发生偏移，则获取所述X面投影长度和Y面投影长度的第一差异值，以根据所述第一差异值生成角度调节信息，并根据所述角度调节信息控制所述激光发生器进行旋转。

进一步地，所述根据预设框对所述体表皮损区域进行标注后，获取图像采集器拍摄的输入图像，并根据标注结果获取所述输入图像中体表皮损区域的位置信息的步骤还包括：

当患者在激光定位设备上准备好后，控制横向调节组件、纵向调节组件以及升降调节组件开启，以对图像采集器和激光采集器进行初始位置调节，以使所述激光采集器位于所述体表皮损区域的正上方；

所述初始位置调节完成后，控制所述图像采集器开启，以使所述图像采集器对体表皮损区域进行拍摄。

进一步地，所述获取工作台各个监测区域的光电监测信号，以根据光电监测信号判断患者在工作台上的相对位置是否发生偏移的步骤包括：

当接收到工作指令后，在第一预设时间内获取工作台上指定区域内的所有光电开关发送的光电监测信号，以根据所述光电监测信号从所有光电开关中筛选出接收到反射信号的光电开关，并记录下所有接收到反射信号的光电开关分别对应的初始预设编号，所述指定区域至少为头部区域、中部区域以及腿部区域中的一种；

每隔第二预设时间重复获取当前周期下所有接收到反射信号的光电开关对应的当前预设编号，以根据所述初始预设编号和所述当前预设编号计算得到患者坐标相似度；

判断患者坐标相似度是否小于预设坐标相似度阈值；

若患者坐标相似度小于预设坐标相似度阈值，则判定患者在工作台上的相对位置发生偏移，并生成定位故障提示信息，并将所述定位故障提示信息显示在操作面板上。

进一步地，所述若判断到所述患者在工作台上的相对位置未发生偏移，则获取所述X面投影长度和Y面投影长度的第一差异值，以根据所述第一差异值生成角度调节信息，并根据所述角度调节信息控制所述激光发生器进行旋转的步骤还包括：

以预设点为中心构建平面直角坐标系，并沿东北、西北、西南以及东南方向将所述平面直角坐标系进行分割，得到预设定位矩阵，所述预设定位矩阵内标记有第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域共四个区域名称；

判断所述X面投影长度和Y面投影长度的第一差异值是否大于第二预设差异阈值；

若所述X面投影长度和Y面投影长度的第一差异值大于第二预设差异阈值，则判定所述激光发生器正对预设定位矩阵中的第二区域或第四区域；

控制所述激光发生器向正北方向预旋转第一预设角度，并获取预旋转后的X面投影长度与Y面投影长度的第二差异值，并判断第一差异值是否大于第二差异值；

若第一差异值大于第二差异值，则判定所述激光发生器正对所述第四区域；若第一差异值小于第二差异值，则判定所述激光发生器正对所述第二区域；

若所述X面投影长度和Y面投影长度的第一差异值小于第二预设差异阈值，则判定所述激光发生器正对预设定位矩阵中的第一区域或第三区域；

控制所述激光发生器向正东方向预旋转第一预设角度，并获取预旋转后的X面投影长度与Y面投影长度的第三差异值，并判断第一差异值是否大于第三差异值；

若第一差异值大于第三差异值，则判定所述激光发生器正对所述第三区域；若第一差异值小于第三差异值，则判定所述激光发生器正对所述第一区域。

进一步地，所述若判断到所述患者在工作台上的相对位置未发生偏移，则获取所述X面投影长度和Y面投影长度的第一差异值，以根据所述第一差异值生成角度调节信息，并根据所述角度调节信息控制所述激光发生器进行旋转的步骤还包括：

当获取到激光发生器正对预设定位矩阵中的区域名称后，则在预设定位矩阵对应的区域内点亮所述激光发生器的图标，并控制所述激光发生器向靠近所述预设点的方向旋转。

进一步地，所述根据调节角度后的目标图像在预设投影矩阵中的X面投影长度获取体表皮损区域的扫描半径，并根据所述扫描半径控制所述激光发生器对所述体表皮损区域进行扫描的步骤包括：

当对所述体表皮损区域进行标注后，获取所述预设框的尺寸信息，以根据获取到的输入图像和所述尺寸信息获取图像采集器的缩放比例；

根据完成旋转调节后获取的X面投影长度获取所述目标图像的尺寸信息，并根据所述目标图像的尺寸信息和完成旋转调节后的激光发生器的坐标信息获取目标图像的四个边界点信息；

根据四个边界点信息构建一扫描框，根据所述缩放比例和完成旋转调节后获取的X面投影长度计算得到扫描半径，并根据所述扫描半径控制所述激光发生器对所述扫描框进行扫描。

根据本发明实施例的一种体表皮损区域激光定位设备，所述体表皮损区域激光定位设备通过上述的体表皮损区域激光定位设备的控制方法进行控制，所述设备包括工作台、设于所述工作台两侧的纵向调节组件、设于所述纵向调节组件上的横向调节组件、设于所述横向调节组件上的升降调节组件以及设于所述升降调节组件上的旋转调节组件；

所述旋转调节组件的下端设有激光组件，所述激光组件包括激光发生器和图像采集器，所述工作台还设有仿形槽，所述仿形槽内设置有多个光电开关，所述工作台的一端还设有一控制器，所述控制器分别与所述横向调节组件、所述纵向调节组件、所述升降调节组件、所述旋转调节组件、所述光电开关、所述激光发生器以及所述图像采集器电连接。

进一步地，所述旋转调节组件包括设于所述升降调节组件下端的横向旋转装置和设于所述横向旋转装置下的纵向旋转装置，其中：

所述横向旋转装置包括第一安装支架、设于所述第一安装支架上的第一驱动电机以及固定于所述第一安装支架两端的第一旋转轴，所述第一旋转轴与所述第一驱动电机固定连接；

所述纵向旋转装置包括设于所述第一安装支架下端的第二安装支架、设于所述第二安装支架上的第二驱动电机以及固定于所述第二安装支架上的第二旋转轴，所述第二旋转轴与所述第二驱动电机固定连接，所述第二安装支架的下端还设有一安装板，所述图像采集器和所述激光发生器均设于所述安装板上。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施例了解到。

附图说明

图1为本发明第一实施例提出的体表皮损区域激光定位设备的结构示意图；

图2为本发明第一实施例中的旋转调节组件的结构示意图；

图3为本发明第二实施例中体表皮损区域激光定位设备的控制方法的流程图；

图4为本发明第二实施例中的目标图像在预设投影矩阵中的投影示意图；

图5为本发明第三实施例中体表皮损区域激光定位设备的控制方法的流程图；

图6为本发明第三实施例中步骤S105的细化图；

图7为本发明第三实施例中步骤S107的细化图；

图8为本发明第三实施例中预设定位矩阵的示意图；

图9为本发明第三实施例中的激光发生器扫描示意图。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图2，所示为本发明第一实施例中体表皮损区域激光定位设备的一种可选的结构示意图，设备包括工作台、设于所述工作台两侧的纵向调节组件、设于所述纵向调节组件上的横向调节组件、设于所述横向调节组件上的升降调节组件以及设于所述升降调节组件上的旋转调节组件；

具体的，在所述旋转调节组件的下端设有激光组件，所述激光组件包括激光发生器50和图像采集器40，所述工作台还设有仿形槽601，所述仿形槽601内设置有多个光电开关602，所述工作台的一端还设有一控制器10，所述控制器10分别与所述横向调节组件、所述纵向调节组件、所述升降调节组件、所述旋转调节组件、所述光电开关602、所述激光发生器50以及所述图像采集器40电连接，通过控制器10进而实现对激光发生器50的三维调节，同时设置旋转调节组件是为了实现对激光发生器50的照射角度调节。

进一步的，该纵向调节组件包括设于所述工作台上的第一滑轨、设于所述第一滑轨端部的第三驱动电机201以及与所述第一滑轨滑动连接的第一滑块203，所述第一滑轨内部设有第一螺杆202，在本实施例中，所述第一螺杆202与所述第三驱动电机201的输出轴连接，所述第一螺杆202穿过所述第一滑块203并与第一滑块203螺接，通过控制器10控制第三驱动电机开启，以使第三驱动电机开始旋转，进而带动第一螺杆202转动，进而带动所述第一滑块203在所述第一滑轨移动，从而实现图像采集器40和激光发生器50在Y方向上的调节。在其他实施例当中，纵向调节组件还可以是例如直线导轨、齿轮齿条传动结构等。

进一步的，为了实现图像采集器40和激光发生器50在X方向上的调节，该横向调节组件具体包括与所述第一滑块203连接的第二滑轨301、设于所述第二滑轨301端部的第四驱动电机302以及与所述第二滑轨301活动连接的第二滑块303，所述第二滑轨301的内部设有第二螺杆，在本实施例中，第二滑轨301设有凹槽，该第二螺杆设于凹槽内并固定在第二滑轨的两端，该第二螺杆的一端与第四驱动电机302的输出轴连接，所述第四驱动电机302用于驱动所述第二螺杆转动，以带动所述第二滑块303在所述第二滑轨301上移动，进而实现图像采集器40和激光发生器50在X方向上的调节。

还需说明的是，升降调节组件包括设于所述第二滑块303下端的气缸、设于所述气缸内部的推杆，在本实施例中，控制器10控制气缸开启，以带动推杆升降，进而得以调节安装板90在Z方向的位置。

可以理解的，所述推杆的下端设有旋转调节组件，所述旋转调节组件包括设于所述升降调节组件下端的横向旋转装置和设于所述横向旋转装置下的纵向旋转装置，其中：

所述横向旋转装置包括第一安装支架702、设于所述第一安装支架702上的第一驱动电机701以及固定于所述第一安装支架702两端的第一旋转轴703，所述第一旋转轴703与所述第一驱动电机701固定连接，第一驱动电机701用于带动第一旋转轴703来回摆动，进而起到调节激光发生器50在南北方向的旋转角度的目的；

所述纵向旋转装置包括设于所述第一安装支架702下端的第二安装支架801、设于所述第二安装支架801上的第二驱动电机802以及固定于所述第二安装支架801上的第二旋转轴803，所述第二旋转轴803与所述第二驱动电机802固定连接，所述第二安装支架801的下端还设有一安装板90，所述图像采集器40和所述激光发生器50均设于所述安装板90上，第二驱动电机802用于带动第二旋转轴803来回摆动，进而起到调节激光发生器50在东西方向的旋转角度的目的。本实施例所述的电机均可以为直驱电机、伺服电机等。

还需说明的是，控制器10包括操作面板101和多个操作按钮103以及摇杆102，通过操作面板101能清楚显示实时拍摄的目标图像，通过摇杆102是为了保留手动调节的功能，其设置的摇杆102可调节激光发生器的横向位移、纵向位移以及东西角度和南北角度，通过选择位置调节模式即可操控摇杆102调节位移，通过选择角度调节模式，即可操控摇杆102调节角度。同时设置操作按钮103能实现升降功能的调节等多种功能。

与现有技术相比，本发明提出的体表皮损区域激光定位设备，首先通过设计横向调节组件、纵向调节组件以及升降调价组件以对图像采集器和激光发生器进行位置粗调，通过设计图像采集器进行摄像，以根据图像分析出激光发生器的位置，通过设计旋转调节组件完成对激光发生器的角度调节，进而实现激光发生器相对垂直地照射皮损所在区域，从而起到提高激光发生器定位精确度的目的。

请参阅图3，所示为本发明第二实施例中体表皮损区域激光定位设备的控制方法的流程图，该方法应用于控制器，该方法包括步骤S01至步骤S04，其中：

步骤S01：根据预设框对所述体表皮损区域进行标注后，获取图像采集器拍摄的输入图像，并根据标注结果获取所述输入图像中体表皮损区域的位置信息；

需要说明的是，在本实施例中，预设框具体为圆形，因为圆形预设框在倾斜拍摄下均为弧形，有利于更好地判断激光发生器实际是否相对垂直于体表皮损区域所在皮肤的表面，医疗人员采用圆形框将体表皮损区域进行标注，并在该圆形框内外敷麻药，该圆形框用于将皮损所在区域和皮损周边区域进行框选，从而达到将所需照射区域全部覆盖的效果，方便后续对标注的区域进行扫描照射，进而实现对标注区域的自动扫描，即不仅能实现对标注区域的全面扫描，通过自动控制同时还能确保扫描照射的均匀性，本实施例中的体表皮损区域包括皮损所在区域以及皮损周边区域。

进一步地，标注以及外敷麻药完成后，再通过控制器开启图像采集器，以拍摄图像。可以理解的，图像采集器和激光发生器是平行设置的，即图像采集器的拍摄方向和激光发生器的照射方向是相同的，在图像采集器正式拍摄前，预先会对图像采集器的坐标位置进行校正，以使图像采集器在控制器中显示的位置信息与激光发生器的位置信息一致。

步骤S02：根据所述位置信息将所述输入图像进行截取，得到目标图像，并根据所述位置信息将所述目标图像正投影在预设投影矩阵中，以得到所述目标图像在预设投影矩阵中的X面投影长度和Y面投影长度；

请参阅图4，所示为本实施例中的目标图像在预设投影矩阵中的投影示意图，在本步骤中，控制器在获取到输入图像后，根据图像中存在的预先标注的圆形框进而截取出目标图像，即该目标图像只含有拍摄出的体表皮损区域，而后再将根据位置信息将目标图像置于预设投影矩阵中进行正投影，以得到目标图像在预设投影矩阵中的X面投影长度和Y面投影长度，即对应的X值和Y值。

步骤S03：根据所述X面投影长度和所述Y面投影长度判断激光发生器是否与所述体表皮损区域存在倾斜角度；

可以理解的，在本步骤中，为了确保激光发生器在体表皮损区域的中心位置，主要通过判断获取到的X面投影长度和Y面投影长度是否存在较大差异，若存在较大差异，即圆形框在拍摄后的实际形状为弧形，则说明激光发生器的照射方向并未对着标记区域的中心上方位置，即激光发生器并未实际相对垂直于皮损所在区域所在的皮肤表面，也就是说激光发生器与体表皮损区域存在较大的倾斜角度。

步骤S04：若所述激光发生器与所述体表皮损区域存在倾斜角度，则根据所述X面投影长度和所述Y面投影长度的第一差异值控制旋转调节组件进行角度调节，直至所述激光发生器与所述体表皮损区域不存在倾斜角度。

需要说明的是，若控制器判断到图像采集器未处于体表皮损区域的中心上方，则对应的计算出X面投影长度和Y面投影长度的第一差异值，以根据其第一差异值作为参考因素，控制旋转组件来调节图像采集器的拍摄角度，进而完成图像采集器的精确定位，即使得激光发生器的照射方向相对垂直于（正对着）体表皮损区域所在的皮肤表面，从而有利于提高激光发生器的定位精确度。

步骤S05：根据调节角度后的目标图像在预设投影矩阵中的X面投影长度获取体表皮损区域的扫描半径，并根据所述扫描半径控制所述激光发生器对所述体表皮损区域进行扫描。

可以理解的，为了对皮损所在区域以及皮损周边区域进行全覆盖激光照射，在调节好激光发生器的照射方向后，控制器再次获取X面投影长度（角度调节后，X面投影长度和Y面投影长度近似或完全相等，此时可任选一投影长度）进而得到所需的扫描半径，进而根据该扫描半径控制激光发生器不断来回、左右移动，以对体表皮损区域进行全覆盖激光照射。

综上，根据上述的体表皮损区域激光定位设备的控制方法，通过对疮、斑、痣等皮损所在区域进行预先标注，以使标注区域（体表皮损区域）包括皮损所在区域以及皮损周边区域，同时精准调节激光发生器的照射方向，使得激光发生器的照射方向相对垂直于皮损所在区域所在的皮肤表面，而后再控制激光发生器对标注区域进行全覆盖激光扫描照射，一方面解决了传统手动调节方式只会对皮损所在区域进行照射，并不会对斑、痣、疮的周围区域进行照射，而存在的激光扫描不全面的问题，另一方面解决了采用人工调节激光发生器的方式导致的激光发生器的照射方向难以相对垂直于凹凸不平的皮肤表面的问题，极大地提升了激光发生器的定位精度。

请参阅图5，所示为本发明第三实施例中体表皮损区域激光定位设备的控制方法的流程图，该方法应用于控制器，该方法包括步骤S101至步骤S107，其中：

步骤S101：根据预设框对所述体表皮损区域进行标注后，获取图像采集器拍摄的输入图像，并根据所述标注结果获取所述输入图像中体表皮损区域的位置信息；

需要说明的是，在图像采集器开始工作之前，且当患者在激光定位设备上准备好后，首先需要控制横向调节组件、纵向调节组件以及升降调节组件开启，以对图像采集器和激光采集器进行初始位置调节，以使所述激光采集器位于所述体表皮损区域的正上方；

所述初始位置调节完成后，控制所述图像采集器开启，以使所述图像采集器对体表皮损区域进行拍摄，进而再获取到输入图像。

步骤S102：根据所述位置信息将所述输入图像进行截取，得到目标图像，并根据所述位置信息将所述目标图像正投影在预设投影矩阵中，以得到所述目标图像在预设投影矩阵中的X面投影长度和Y面投影长度；

步骤S103：获取所述X面投影长度和所述Y面投影长度的差异绝对值，并判断所述X面投影长度和所述Y面投影长度的差异绝对值是否大于第一预设差异阈值；

需要说明的是，采用圆形框标注后而拍摄到的目标图像，若图像采集器与体表皮损区域存在倾斜角度，或者说图像采集器并不是相对垂直于体表皮损区域中的中心位置，则得到的目标图像的形状一般为弧形，基于此，通过获取所述X面投影长度和所述Y面投影长度的差异绝对值的方式，以判断在X面的投影长度和在Y面的投影长度是否存在明显差异，若存在明显差异，则表明目标图像为弧形，若不存在差异，则表明目标图像为圆形或极接近于圆形。

具体地，在本实施例中，采用判断差异绝对值，而不是差异值的方式，其目的是为了减少判断过程，降低计算复杂度，因为在获取到X面投影长度和Y面投影长度后尚无法确定它们的大小情况，采用差异绝对值的方式能高效且直观判断出X面投影长度和Y面投影长度是否存在明显差异。

进一步的，若所述X面投影长度和所述Y面投影长度的差异绝对值小于或等于所述第一预设差异阈值，则判定所述激光发生器与所述体表皮损区域不存在倾斜角度，即说明目标图像为圆形或极接近于圆形，此时在第三预设时间内控制激光发生器开启，以对所述体表皮损区域进行扫描照射。

可以理解的，第一预设差异阈值由于与实际照射的体表皮损区域的尺寸有关，若尺寸较大，则对应的第一预设差异阈值可对应放宽，医疗人员可根据实际应用场景进行设定，在此不作详细限定，而设置第三预设时间，主要是为了控制器能够及时控制激光发生器开始工作，进而完成对体表皮损区域的自动扫描照射。

步骤S104：若所述X面投影长度和所述Y面投影长度的差异绝对值大于所述第一预设差异阈值，则判定所述激光发生器与所述体表皮损区域存在倾斜角度；

步骤S105：获取工作台各个监测区域的光电监测信号，以根据光电监测信号判断患者在工作台上的相对位置是否发生偏移；

需要说明的是，当判断到激光发生器与体表皮损区域确实存在倾斜角度，即其照射方向并未相对垂直于皮损所在区域所在的皮肤表面时，为了完成后续对激光发生器的角度调节，此时控制器还会实时持续监测躺在工作台上的患者的位置是否发生偏移，以避免后续调节激光发生器的角度工作是无效的。

具体的，请参阅图6，所示为本实施例中步骤S105的细化图，步骤S105包括步骤S1051至步骤S1054，其中：

步骤S1051：当接收到工作指令后，在第一预设时间内获取工作台上指定区域内的所有光电开关发送的光电监测信号，以根据所述光电监测信号从所有光电开关中筛选出接收到反射信号的光电开关，并记录下所有接收到反射信号的光电开关分别对应的初始预设编号；

需要说明的是，在本实施例中，所述指定区域为头部区域、中部区域以及腿部区域中的一种或多种，这是根据人体结构分成上中下三个部分，即对应头部区域、中部区域以及腿部区域得来的，为了更加贴合于实际场景，当患者的体表皮损区域对应在人体的头部区域时，则指定区域即为头部区域，也就是说对应的只监测在头部区域的所有光电开关传感器的光电监测信号，也就是说患者在准备好后需要保持头部区域不动，其他区域不影响，当然，在本发明其他实施例中，医疗人员是可以根据实际情况选择多个区域来进行监测。

步骤S1052：每隔第二预设时间重复获取当前周期下所有接收到反射信号的光电开关对应的当前预设编号，以根据所述初始预设编号和所述当前预设编号计算得到患者坐标相似度；

步骤S1053：判断患者坐标相似度是否小于预设坐标相似度阈值；

步骤S1054：若患者坐标相似度小于预设坐标相似度阈值，则判定患者在工作台上的相对位置发生偏移，并生成定位故障提示信息，并将所述定位故障提示信息显示在操作面板上。

可以理解的，由于人体躺在工作台上后，会对一部分的光电开关发出的信号进行遮挡反射，进而使得这部分光电开关能够接收到反射回来的信号，在开启监测的工作指令后，控制器首先会获取一次指定区域内能够接收到反射信号的所有光电开关的编号，即为初始预设编号，并将所有的初始预设编号进行汇总，需要说明的是，每一个光电开关均对应一种预设编号。

进一步的，每隔第二预设时间后，控制器则会重复获取一次能够接收到反射信号的所有光电开关的编号，进而根据根据所述初始预设编号和所述当前预设编号计算得到患者坐标相似度，在本实施例中，相似度一般设置在90%以上，以确保患者的体表皮损区域在角度调节过程中和照射过程中未发生移动。

还需说明的，本实施例着重强调每一次重复获取到的最新周期的当前预设编号，都是与最开始的初始预设编号进行相似度比对，而不是相邻周期的预设编号进行比对，这样设定的目的是为了防止存在微小误差逐渐累积的情况。

步骤S106：若判断到所述患者在工作台上相对位置已发生偏移，则生成定位故障提示信息，并将所述定位故障提示信息显示在操作面板上；

可以理解的，当控制器判断到患者的体表皮损区域发生过移动后，此时再对激光发生器进行角度调节则是无效的，基于此，控制器会生成定位故障提示信息，以提醒医疗人员患者发生过较大位置的偏移。

步骤S107：若判断到所述患者在工作台上的相对位置未发生偏移，则获取所述X面投影长度和Y面投影长度的第一差异值，以根据所述第一差异值生成角度调节信息，并根据所述角度调节信息控制所述激光发生器进行旋转；

需要说明的是，若判断到患者并未发生明显偏移，此时即可开始对激光发生器进行角度调节，请参阅图7，所示为本实施例中步骤S107的细化图，步骤S107具体包括步骤S1071至步骤S107，其中：

步骤S1071：判断所述X面投影长度和Y面投影长度的第一差异值是否大于第二预设差异阈值；

步骤S1072：若所述X面投影长度和Y面投影长度的第一差异值大于第二预设差异阈值，则判定所述激光发生器正对预设定位矩阵中的第二区域或第四区域；

步骤S1073：控制所述激光发生器向正北方向预旋转第一预设角度，并获取预旋转后的X面投影长度与Y面投影长度的第二差异值，并判断第一差异值是否大于第二差异值；

步骤S1074：若第一差异值大于第二差异值，则判定所述激光发生器正对所述第四区域；若第一差异值小于第二差异值，则判定所述激光发生器正对所述第二区域；

步骤S1075：若所述X面投影长度和Y面投影长度的第一差异值小于第二预设差异阈值，则判定所述激光发生器正对预设定位矩阵中的第一区域或第三区域；

步骤S1076：控制所述激光发生器向正东方向预旋转第一预设角度，并获取预旋转后的X面投影长度与Y面投影长度的第三差异值，并判断第一差异值是否大于第三差异值；

步骤S1077：若第一差异值大于第三差异值，则判定所述激光发生器正对所述第三区域；若第一差异值小于第三差异值，则判定所述激光发生器正对所述第一区域。

请参阅图8，所示为预设定位矩阵的示意图，以一预设点为中心构建平面直角坐标系，并沿东北、西北、西南以及东南方向将所述平面直角坐标系进行分割，得到预设定位矩阵，所述预设定位矩阵包括第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域，图中的实线圆圈即为体表皮损区域，虚线圆圈即为皮损所在区域，经过初始位置调节后，激光发生器在皮损所在区域的正上方。

具体的，在本实施例中，由于在最开始的判断中已经根据差异绝对值清楚地判断到X面投影长度和Y面投影长度存在明显差异，在此基础上，控制器进一步需要获取到X面投影长度和Y面投影长度的第一差异值，以判断第一差异值是否大于第二预设差异阈值，若大于第二预设差异阈值，则说明X面投影长度明显比Y面投影长度大，若小于第二预设差异阈值，则说明X面投影长度明显比Y面投影长度小。

进一步的，请参阅图8，若X面投影长度明显比Y面投影长度大，则说明激光发生器的照射方向在第二区域或者第四区域，为了精确判断出激光发生器的具体照射方向，此时控制器会控制激光发生器向正北方向预旋转第一预设角度，进而能够与未预旋转前的第一差异值相比较，进而精确判断出激光发生器的具体照射方向。

可以理解的，当获取到激光发生器正对预设定位矩阵中的区域名称后，即激光发生器照射方向对应的区域后，则在预设定位矩阵对应的区域内点亮所述激光发生器的图标，并控制所述激光发生器向靠近所述预设点的方向旋转，例如，当确定激光发生器的具体照射方向在第二区域时，则控制器会控制激光发生器向正南方向进行旋转第二预设角度，同时每旋转第二预设角度，控制器会重复获取一次图像采集器拍摄的图像，进而更新X面投影长度与Y面投影长度，进而重复判断它们的差异值，直至差异绝对值小于或等于第一预设差异阈值。

还需说明的是，请参阅图9，所示为激光发生器扫描示意图，当对所述体表皮损区域进行标注后，还需要获取所述预设框的尺寸信息，以根据获取到的输入图像和所述尺寸信息获取图像采集器的缩放比例，该缩放比例指体表皮损区域的实际尺寸大小与目标图像的尺寸大小的比例关系；

而后再根据完成角度旋转调节后获取的X面投影长度获取所述目标图像的尺寸信息，并根据所述目标图像的尺寸信息和完成旋转调节后的激光发生器的坐标信息获取目标图像的四个边界点信息；

根据四个边界点信息构建一扫描框，如图9所示为扫描矩形框，根据所述缩放比例和完成旋转调节后获取的X面投影长度计算得到扫描半径R，并根据所述扫描半径R控制所述激光发生器对所述扫描框进行扫描，具体的，控制器在获取到扫描半径R后，进而根据扫描半径R移动到矩形框的边角处，而后再根据扫描半径R控制激光发生器来回、左右扫描，一般地，激光发生器每次来回扫描的行程一般为扫描半径R的两倍，每次左右扫描的行程需要根据激光发生器发射的光线属性进行确定，但其左右扫描的总行程一般也为扫描半径R的两倍，进而完成对体表皮损区域的激光照射扫描工作。

综上，根据上述的体表皮损区域激光定位设备的控制方法，通过对疮、斑、痣等皮损所在区域进行预先标注，以使标注区域（体表皮损区域）包括皮损所在区域以及皮损周边区域，同时精准调节激光发生器的照射方向，使得激光发生器的照射方向相对垂直于皮损所在区域所在的皮肤表面，而后再控制激光发生器对标注区域进行全覆盖激光扫描照射，一方面解决了传统手动调节方式只会对皮损所在区域进行照射，并不会对斑、痣、疮的周围区域进行照射，而存在的激光扫描不全面的问题，另一方面解决了采用人工调节激光发生器的方式导致的激光发生器的照射方向难以相对垂直于凹凸不平的皮肤表面的问题，极大地提升了激光发生器的定位精度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种体表皮损区域激光定位设备的控制方法，其特征在于，应用于控制器，所述方法包括：

根据预设框对所述体表皮损区域进行标注后，获取图像采集器拍摄的输入图像，并根据标注结果获取所述输入图像中体表皮损区域的位置信息；

根据所述位置信息将所述输入图像进行截取，得到目标图像，并根据所述位置信息将所述目标图像正投影在预设投影矩阵中，以得到所述目标图像在预设投影矩阵中的X面投影长度和Y面投影长度；

根据所述X面投影长度和所述Y面投影长度判断激光发生器是否与所述体表皮损区域存在倾斜角度；

若所述激光发生器与所述体表皮损区域存在倾斜角度，则根据所述X面投影长度和所述Y面投影长度的第一差异值控制旋转调节组件进行角度调节，直至所述激光发生器与所述体表皮损区域不存在倾斜角度；

根据调节角度后的目标图像在预设投影矩阵中的X面投影长度获取体表皮损区域的扫描半径，并根据所述扫描半径控制所述激光发生器对所述体表皮损区域进行扫描。

2.根据权利要求1所述的体表皮损区域激光定位设备的控制方法，其特征在于，所述根据所述X面投影长度和所述Y面投影长度判断激光发生器是否与所述体表皮损区域存在倾斜角度的步骤包括：

获取所述X面投影长度和所述Y面投影长度的差异绝对值，并判断所述X面投影长度和所述Y面投影长度的差异绝对值是否大于第一预设差异阈值；

若所述X面投影长度和所述Y面投影长度的差异绝对值大于所述第一预设差异阈值，则判定所述激光发生器与所述体表皮损区域存在倾斜角度；

若所述X面投影长度和所述Y面投影长度的差异绝对值小于或等于所述第一预设差异阈值，则判定所述激光发生器与所述体表皮损区域不存在倾斜角度，并在第三预设时间内控制激光发生器开启，以对所述体表皮损区域进行扫描照射。

3.根据权利要求2所述的体表皮损区域激光定位设备的控制方法，其特征在于，所述若所述X面投影长度和所述Y面投影长度的差异绝对值大于所述第一预设差异阈值，则判定所述激光发生器与所述体表皮损区域存在倾斜角度的步骤之后还包括：

获取工作台各个监测区域的光电监测信号，以根据光电监测信号判断患者在工作台上的相对位置是否发生偏移；

若判断到所述患者在工作台上相对位置已发生偏移，则生成定位故障提示信息，并将所述定位故障提示信息显示在操作面板上；

若判断到所述患者在工作台上的相对位置未发生偏移，则获取所述X面投影长度和Y面投影长度的第一差异值，以根据所述第一差异值生成角度调节信息，并根据所述角度调节信息控制所述激光发生器进行旋转。

4.根据权利要求3所述的体表皮损区域激光定位设备的控制方法，其特征在于，所述根据预设框对所述体表皮损区域进行标注后，获取图像采集器拍摄的输入图像，并根据标注结果获取所述输入图像中体表皮损区域的位置信息的步骤还包括：

当患者在激光定位设备上准备好后，控制横向调节组件、纵向调节组件以及升降调节组件开启，以对图像采集器和激光采集器进行初始位置调节，以使所述激光采集器位于所述体表皮损区域的正上方；

所述初始位置调节完成后，控制所述图像采集器开启，以使所述图像采集器对体表皮损区域进行拍摄。

5.根据权利要求4所述的体表皮损区域激光定位设备的控制方法，其特征在于，所述获取工作台各个监测区域的光电监测信号，以根据光电监测信号判断患者在工作台上的相对位置是否发生偏移的步骤包括：

当接收到工作指令后，在第一预设时间内获取工作台上指定区域内的所有光电开关发送的光电监测信号，以根据所述光电监测信号从所有光电开关中筛选出接收到反射信号的光电开关，并记录下所有接收到反射信号的光电开关分别对应的初始预设编号，所述指定区域至少为头部区域、中部区域以及腿部区域中的一种；

每隔第二预设时间重复获取当前周期下所有接收到反射信号的光电开关对应的当前预设编号，以根据所述初始预设编号和所述当前预设编号计算得到患者坐标相似度；

判断患者坐标相似度是否小于预设坐标相似度阈值；

若患者坐标相似度小于预设坐标相似度阈值，则判定患者在工作台上的相对位置发生偏移，并生成定位故障提示信息，并将所述定位故障提示信息显示在操作面板上。

6.根据权利要求4所述的体表皮损区域激光定位设备的控制方法，其特征在于，所述若判断到所述患者在工作台上的相对位置未发生偏移，则获取所述X面投影长度和Y面投影长度的第一差异值，以根据所述第一差异值生成角度调节信息，并根据所述角度调节信息控制所述激光发生器进行旋转的步骤还包括：

以预设点为中心构建平面直角坐标系，并沿东北、西北、西南以及东南方向将所述平面直角坐标系进行分割，得到预设定位矩阵，所述预设定位矩阵内标记有第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域共四个区域名称；

判断所述X面投影长度和Y面投影长度的第一差异值是否大于第二预设差异阈值；

若所述X面投影长度和Y面投影长度的第一差异值大于第二预设差异阈值，则判定所述激光发生器正对预设定位矩阵中的第二区域或第四区域；

控制所述激光发生器向正北方向预旋转第一预设角度，并获取预旋转后的X面投影长度与Y面投影长度的第二差异值，并判断第一差异值是否大于第二差异值；

若第一差异值大于第二差异值，则判定所述激光发生器正对所述第四区域；若第一差异值小于第二差异值，则判定所述激光发生器正对所述第二区域；

若所述X面投影长度和Y面投影长度的第一差异值小于第二预设差异阈值，则判定所述激光发生器正对预设定位矩阵中的第一区域或第三区域；

控制所述激光发生器向正东方向预旋转第一预设角度，并获取预旋转后的X面投影长度与Y面投影长度的第三差异值，并判断第一差异值是否大于第三差异值；

若第一差异值大于第三差异值，则判定所述激光发生器正对所述第三区域；若第一差异值小于第三差异值，则判定所述激光发生器正对所述第一区域。

7.根据权利要求6所述的体表皮损区域激光定位设备的控制方法，其特征在于，所述若判断到所述患者在工作台上的相对位置未发生偏移，则获取所述X面投影长度和Y面投影长度的第一差异值，以根据所述第一差异值生成角度调节信息，并根据所述角度调节信息控制所述激光发生器进行旋转的步骤还包括：

当获取到激光发生器正对预设定位矩阵中的区域名称后，则在预设定位矩阵对应的区域内点亮所述激光发生器的图标，并控制所述激光发生器向靠近所述预设点的方向旋转。

8.根据权利要求7所述的体表皮损区域激光定位设备的控制方法，其特征在于，所述根据调节角度后的目标图像在预设投影矩阵中的X面投影长度获取体表皮损区域的扫描半径，并根据所述扫描半径控制所述激光发生器对所述体表皮损区域进行扫描的步骤包括：

当对所述体表皮损区域进行标注后，获取所述预设框的尺寸信息，以根据获取到的输入图像和所述尺寸信息获取图像采集器的缩放比例；

根据完成旋转调节后获取的X面投影长度获取所述目标图像的尺寸信息，并根据所述目标图像的尺寸信息和完成旋转调节后的激光发生器的坐标信息获取目标图像的四个边界点信息；

根据四个边界点信息构建一扫描框，根据所述缩放比例和完成旋转调节后获取的X面投影长度计算得到扫描半径，并根据所述扫描半径控制所述激光发生器对所述扫描框进行扫描。

9.一种体表皮损区域激光定位设备，其特征在于，所述体表皮损区域激光定位设备通过权利要求1-8任一项所述的体表皮损区域激光定位设备的控制方法进行控制，所述设备包括工作台、设于所述工作台两侧的纵向调节组件、设于所述纵向调节组件上的横向调节组件、设于所述横向调节组件上的升降调节组件以及设于所述升降调节组件上的旋转调节组件；

所述旋转调节组件的下端设有激光组件，所述激光组件包括激光发生器和图像采集器，所述工作台还设有仿形槽，所述仿形槽内设置有多个光电开关，所述工作台的一端还设有一控制器，所述控制器分别与所述横向调节组件、所述纵向调节组件、所述升降调节组件、所述旋转调节组件、所述光电开关、所述激光发生器以及所述图像采集器电连接。

10.根据权利要求9所述的体表皮损区域激光定位设备，其特征在于，所述旋转调节组件包括设于所述升降调节组件下端的横向旋转装置和设于所述横向旋转装置下的纵向旋转装置，其中：

所述横向旋转装置包括第一安装支架、设于所述第一安装支架上的第一驱动电机以及固定于所述第一安装支架两端的第一旋转轴，所述第一旋转轴与所述第一驱动电机固定连接；

所述纵向旋转装置包括设于所述第一安装支架下端的第二安装支架、设于所述第二安装支架上的第二驱动电机以及固定于所述第二安装支架上的第二旋转轴，所述第二旋转轴与所述第二驱动电机固定连接，所述第二安装支架的下端还设有一安装板，所述图像采集器和所述激光发生器均设于所述安装板上。

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