智能光子治疗仪和控制方法

1.本发明涉及光子治疗技术领域，具体涉及一种智能光子治疗仪和控制方法。


背景技术：

2.led治疗仪是通过不同波长的光照射脸部，实现伤口治疗的一种仪器。不同波长的led光具有不同的功效，例如蓝光可以杀死引起痤疮的丙酸杆菌，红光可以让细胞的活性提高，促进细胞的新陈代谢，使皮肤大量分泌胶原蛋白。
3.现存的led治疗仪是通过一个面光直接照射到患者伤口上，由于伤口形状各异，不同伤口部位创伤程度也不同。针对这种差异性，使用现有技术进行照射治疗，对没有伤口的部位进行照射会对患者造成不适；另外，直接用面光进行照射也不能针对不同创伤的伤口进行灵活治疗。


技术实现要素：

4.本发明解决了现有光子治疗仪不能根据不同伤口部位创伤程度控制光照强度和亮度的技术问题。基于此，本发明采用的技术方案如下：
5.一种智能光子治疗仪，包括分析和控制系统、光照系统、摄像系统，所述摄像系统位于光照系统的侧边，倾斜设置，所述分析和控制系统位于光照系统上方；
6.所述分析和控制系统与光照系统相连，用于对光照系统的像素进行控制；
7.所述摄像系统与分析和控制系统相连，用于对患者伤口部位进行拍摄，并将拍摄的图像输入分析和控制系统中进行分析，分析和控制系统根据伤口位置和伤口程度控制光照系统每个像素的亮灭和亮度强弱。
8.进一步地，所述数据源为一个接收机终端，所述光照系统包括lcd面板、oled面板、mini led面板、micro led面板其中一种及以上。
9.进一步地，所述摄像系统采用ccd相机或者cmos相机，分辨率≥30万像素。
10.进一步地，所述光照系统采用平面光源或者投影光源。
11.进一步地，所述光照系统采用平面光源，所述平面光源距离患者伤口≥2cm。
12.进一步地，所述平面光源的尺寸≥4cm2，平面光源的像素全亮时照射面的均匀度≥60％。
13.进一步地，所述平面光源的像素包括红光像素和蓝光像素，不同颜色的像素呈间隔排列。
14.进一步地，所述摄像系统成像范围不大于光照系统在患者伤口上的光照范围。
15.进一步地，所述光照系统采用投影光源，所述投影光源为led光源或者激光光源，投影光源距离患者伤口≥10cm。
16.本发明还提供了一种智能光子治疗仪控制方法，包括以下步骤：
17.步骤1，摄像系统对患者伤口部位进行拍摄，所述摄像系统采用openmv摄像头；
18.步骤2，摄像系统将拍摄的图像输入分析和控制系统中进行分析，所述分析和控制
系统采用arm32-bitcortex-m7处理器；
19.分析和控制系统对图像进行模糊滤波、边缘滤波后，根据阈值进行图像的二值化处理，再使用canny算子的边缘检测，得到伤口部位需要处理的边缘参数，根据坐标值的计算，得出光照系统启动的大小范围；
20.步骤3，根据分析和控制系统的计算结果，控制光照系统每个像素的亮灭和亮度强弱。
21.本发明与现有技术相比，有益效果在于，可以灵活控制照射光源的发光区亮灭，以及可以控制不同发光区发光亮度的不同，可以针对形状各异的伤口可以进行灵活治疗。
附图说明
22.图1为本发明智能光子治疗仪系统结构图；
23.图2为本发明采用平面光源的智能光子治疗仪结构图；
24.图3为本发明采用智能光子治疗示意图；
25.图4为本发明采用投影光源的智能光子治疗仪结构图。
具体实施方式
26.下文中，结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。
27.实施例一：
28.本发明的系统结构图如图1所示，包括分析和控制系统、光照系统、摄像系统，所述摄像系统位于光照系统的侧边倾斜设置，所述分析和控制系统位于光照系统上方。光照系统包括平面光源和投影光源。
29.优选地，光照系统为lcd面板、oled面板、mini led面板或者micro led面板，分析和控制系统可以对光照系统的像素进行控制，包括每个像素的亮灭和亮度强弱。摄像系统对患者有伤口的部位进行拍照，拍摄的图像输入分析和控制系统中对图片进行分析，根据伤口的位置和伤口的程度控制相应光照系统像素的亮灭和亮度强弱。
30.本发明优选采用处理器arm32-bitcortex-m7 cpu，机器视觉部分运用了openmv摄像头，低功耗，通过高级语言python，其高级数据结构很容易在机器视觉算法中处理复杂的输出。通过对皮肤的照片采样，对照片进行模糊滤波(blur_filter)、边缘滤波(edge_filter)、根据阈值进行图像的二值化、再使用canny算子的边缘检测(find_edges)，得到表皮需要处理的边缘参数，根据坐标值的计算，得出led启动的大小范围，并通过rs232串口控制led的灯源。
31.本发明优选采用红外热成像模组lepton3.5 openmv，在治疗过程中可以实时检测到皮肤表面的温度变化，以免造成皮肤表面的过热导致的烧伤，重量仅为3g，尺寸36*16mm，温度分辨率可达到0.05度，像元尺寸12um，分辨率可达到160*120.控制模式上，根据红外成像的结果跟踪获取到对象的范围，设定颜色跟踪阈值(灰度的最小值和灰度的最大值)，再设定目标温度范围，设定分辨率pixels_threshold和area_threshold，通过函数lepton_get_object_temp获取物体表面温度，再得到每个分辨率中的最高温度，达到保护皮肤的功能。
32.实施例二：
33.如图2所示是本发明光照系统采用平面光源的结构图。平面光源的像素包括红光像素、蓝光像素，蓝光像素的发射光线对伤口进行杀菌，红光像素刺激伤口胶原蛋白的生长。除了红光像素、蓝光像素之外，还可以包含绿光像素、黄光像素等。
34.平面光源的尺寸≥4cm2，像素全亮时照射面的均匀度≥60％。不同颜色的像素呈间隔排列。
35.患者部位有伤口一和伤口二，其中伤口一较严重，伤口二较轻微。平面光源位于患者部位正上方，在平面光源旁边设置有一个相机，用于拍摄患者部位的图片，拍摄的图像被输入到分析和控制系统，此系统根据伤口的位置和伤口的严重程度，控制平面光源的像素，使得只是对应伤口一和伤口二的像素亮，且伤口一对应的像素发光亮度较强，伤口二对应的像素发光亮度较弱。如图3所示。
36.其中相机为ccd相机或者cmos相机，分辨率≥30万像素。位于平面光源的侧边，相机倾斜，其成像范围小于等于平面光源在患者部位上的光照范围。
37.光源系统距离患者部位≥2cm。
38.实施例三：
39.如图4所示是本发明又一实施例的结构图。这个系统的光源是一个投影光源，投影光源投射的光线照射到患者部位，相机对患者部位进行拍摄，针对伤口一和伤口二的位置和严重程度不同，相机拍摄的图像输入到分析和控制系统进行分析，再控制投影光源相应的像素，控制像素的亮灭和亮度强弱。投影光源距离患者部位≥10cm。投影光源为led光源或者激光光源。
40.相机为ccd相机或者cmos相机，分辨率≥30万像素。位于平面光源的侧边，相机倾斜，其成像范围小于等于平面光源在患者部位上的光照范围。
41.实施例四：
42.本发明还提供了一种智能光子治疗仪控制方法，包括以下步骤：
43.步骤1，摄像系统对患者伤口部位进行拍摄，所述摄像系统采用openmv摄像头；
44.步骤2，摄像系统将拍摄的图像输入分析和控制系统中进行分析，所述分析和控制系统采用arm32-bitcortex-m7处理器；
45.分析和控制系统对图像进行模糊滤波、边缘滤波后，根据阈值进行图像的二值化处理，再使用canny算子的边缘检测，得到伤口部位需要处理的边缘参数，根据坐标值的计算，得出光照系统启动的大小范围；
46.步骤3，根据分析和控制系统的计算结果，控制光照系统每个像素的亮灭和亮度强弱。
47.本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。