[发明专利]一种激光祛斑的系统及方法

权利要求书

1.一种激光祛斑的系统，其特征在于：包括：激光扫描装置、电脑处理终端、CCD相机、驱动模块和伍德灯，所述激光扫描装置包括：激光光源、光纤耦合器、第一光纤接头、第一光电探测器、准直透镜、二维振镜、第二光电探测器、增透镜和会聚透镜，所述光纤耦合器分别与激光光源、第一光电探测器和第一光纤接头通过光纤连接，所述电脑处理终端分别与驱动模块、CCD相机、第一光电探测器和第二光电探测器电连接；

所述激光光源发出的激光光束进入光纤耦合器，光束按10:90的分光比被分成第一光束和第二光束；所述第一光束进入第一光电探测器，所述第二光束通过第一光纤接头并射入准直透镜，透过准直透镜的透射光射向二维振镜，光束经过二维振镜反射后，射向入射角为45°的增透镜，二维振镜的反射光中99％的反射光透过增透镜进入会聚透镜，经过会聚透镜会聚后照射到待测区域，1％的反射光被增透镜反射至第二光电探测器；

所述伍德灯发射出光束照射待测区域，所述光束在待测区域上发生漫反射后射入CCD相机，CCD相机采集待测区域的图像，CCD相机将采集到的图像发送给电脑处理终端，所述驱动模块用于驱动二维振镜进行偏转；

还包括第二光纤接头和位于所述激光光源和光纤耦合器之间的光学环形器，所述光学环形器的第一端口与激光光源相连接，所述光学环形器的第二端口与光纤耦合器相连接，所述光学环形器的第三端口与所述第二光纤接头相连接。

2.根据权利要求1所述的一种激光祛斑的系统，其特征在于：所述电脑处理终端与CCD相机之间设有图像采集卡。

3.根据权利要求1所述的一种激光祛斑的系统，其特征在于：所述电脑处理终端与驱动模块之间设有数据采集卡。

4.一种激光祛斑的方法，其特征在于：利用权利要求1所述的一种激光祛斑的系统，所述方法包括：

所述伍德灯发射出光束照射待测区域，所述光束在待测区域上发生漫反射后射入CCD相机，CCD相机采集待测区域的图像，并传输给电脑处理终端；

对CCD相机采集所得的图像进行图像处理，提取出色斑区域的边缘；

将色斑区域的边缘的图像坐标转换成二维振镜的偏转电压，电脑处理终端将所述偏转电压传输到驱动模块，驱动模块接收到所述偏转电压后驱动二维振镜进行偏转；

所述激光扫描装置发射出激光光束，驱动模块驱动二维振镜进行偏转，完成对待测区域的色斑区域进行扫描。

5.根据权利要求4所述的一种激光祛斑的方法，其特征在于：所述图像处理包括：

对所述图像中的色斑区域勾勒一条初始色斑轮廓曲线，得到色斑初始区域，对所述图像进行RGB-HSV空间变换处理，取所述色斑初始区域的每一像素点的彩色向量与所述色斑初始区域的平均彩色向量之间的欧氏距离代替原像素值，通过GVF Snake模型对色斑初始区域的边缘进行迭代计算：

定义梯度矢量流场为矢量场：

V(x,y)＝V[u(x,y),v(x,y)]          (1)

其中u(x,y)和v(x,y)为图像的像素值的两个分量，x,y是图像的像素点位置；

初始色斑轮廓曲线上的点组成的轮廓曲线δ(s)＝δ[x(s),y(s)]代表从单位参数域s∈[0,l]到图像的映射，s表示傅里叶变换形式的描述边界归一化的弧长，x(s)和y(s)表示初始色斑轮廓曲线上的点在图像上的坐标位置，构造轮廓曲线的能量函数E_snake：

其中，是梯度算子，f为轮廓曲线，μ为控制参数；当能量函数E_snake达到极小值时，根据变分原理，可得到欧拉—拉格朗日方程：

其中α为弹性系数，β为强度系数；E_snake在图像两个分量u(x,y)和v(x,y)的方向上展开得到极小化泛函数：

用于产生一个平滑缓慢变化的矢量场V(x,y)，用于使轮廓曲线的边缘信息▽f最大程度的与矢量场V(x,y)接近，当时，能量函数取得最小值；

通过对极小化泛函数进行迭代求解来逼近色斑区域的边缘，求解出u，v后代入公式(3)，得到色斑区域轮廓曲线，即可得到所述图像中色斑区域的形状和位置。

6.根据权利要求4所述的一种激光祛斑的方法，其特征在于：所述激光扫描装置发射出激光光束包括：

所述激光光源发出的激光光束进入光纤耦合器，光束按10:90的分光比被分成第一光束和第二光束，所述第一光束进入第一光电探测器，所述第二光束通过第一光纤接头并射入准直透镜，透过准直透镜的透射光射向二维振镜，光束经过二维振镜反射后，射向入射角为45°的增透镜，二维振镜的反射光中1％的反射光被增透镜反射至第二光电探测器，99％的反射光透过增透镜进入会聚透镜，经过会聚透镜会聚后照射到待测区域。