基于大光斑光疗光源的可视化光分布检测评估装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于大光斑光疗光源的可视化光分布检测评估装置及方法，硬件部分包括三维空间精确定位的光传感器阵列或采用精密三维移动系统配合光传感器和上位机，软件部分包括拟合计算和光束质量分析两部分。本发明专利技术的有益效果是：能够获得大光斑光源照射三维曲面所致光能量分布并对其光束质量和均匀性进行量化评估，从而辅助进行质量缺陷检测和光源的设计优化；不但能够实现对大光斑光疗光源在三维曲面上光分布的有效检测并对其光场均匀性和光束形状进行有效的量化评估，而且可以被广泛的利用在需要进行大光斑照射的光源的辅助设计与优化、光束质量检测以及照射效果评价等领域。等领域。等领域。

【技术实现步骤摘要】
基于大光斑光疗光源的可视化光分布检测评估装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种大光斑照射的光源光分布检测评估方法，具体为一种基于大光斑光疗光源的可视化光分布检测评估装置及其方法，属于光生物调节和光动力治疗


技术介绍

[0002]近年来，基于LED和激光扩束技术的大光斑照射已经被广泛的应用于较大尺寸的肿瘤、皮肤病和神经功能障碍等疾病的光动力(Photodynamic therapy)和光生物调节(Photobiomodulation,PBM)治疗中。在光生物调节和光动力的治疗中，光能分布的均匀性是影响治疗效果的关键因素之一。例如，在肿瘤的光动力治疗中，如光分布不均匀，将可能造成处于照射死角的肿瘤细胞的残留并最终导致肿瘤的复发。这就需要所设计的大光斑照射光源在被照射表面(空间三维曲面)上具有符合临床对光功率密度和均匀性需求的分布。因此，实现大光斑光源在三维曲面上光场分布的有效检测和量化评估就具有十分重要的现实意义。
[0003]然而，现有技术中：1)应用于LED光分布特性的测量设备主要是分布光度计，该方法通过置于测试转台上的光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大光斑光疗光源的可视化光分布检测评估装置，其特征在于：包括硬件部分，用于采集目标照射区域对应三维曲面空间点的坐标信息，且其包括通过三维空间精确定位的光传感器阵列或精密三维移动系统配合的光传感器、上位机，所述光传感器采集到的大光斑光疗光源照射所致空间上三维坐标确定点的光强值和其三维坐标值信息上传至上位机；软件部分，其对所采集到的光源三维坐标进行后续处理，包括拟合计算和光束质量分析两部分，拟合计算软件利用所获三维坐标值和光强值，通过拟合算法计算出三维曲面上的光场分布；光束质量分析部分基于所计算的光场分布求解光场的光束形状和光场均匀性指标，并利用数据可视化方法指示符合光照设计需求的区域。2.一种基于权利要求1所述的基于大光斑光疗光源的可视化光分布检测评估方法，其特征在于：其评估方法包括以下步骤：步骤一、通过三维空间精确定位的光传感器阵列或精密三维移动系统的配合获得三维曲面坐标值；步骤二、将传感器布置在三维曲面上指定坐标点的光强检测装置上，利用所采集点的光强和其三维坐标生成曲面上光强分布的拟合算法以及基于光束形状和光场均匀性指标定义；步骤三、通过矩阵运算获得光束形状和光场均匀性指标来进行光束质量分析并绘制光束质量可视化分布图。3.根据权利要求2所述的一种基于大光斑光疗光源的可视化光分布检测评估装置及其方法，其特征在于：所述步骤一中，获得三维曲面坐标值的方法，其采用的仪器设备为3D扫描仪及配套软件；在应用中，利用3D扫描仪扫描并上传被测物体对应的三维空间位置，配套软件生成三维曲面的坐标值。4.根据权利要求2所述的一种基于大光斑光疗光源的可视化光分布检测评估方法，其特征在于：所述步骤二中，将传感器布置在三维曲面上指定坐标点的光强检测装置上，可采用将3D扫描仪生成的三维曲面，利用3D打印机生成1:1的带有传感器安装孔的三维曲面模型基底，再将光强传感器阵列布置在三维曲面特定位置以方便进行光强检测。5.根据权利要求2所述的一种基于大光斑光疗光源的可视化光分布检测评估方法，其特征在于：所述步骤二中，将传感器布置在三维曲面上指定坐标点的光强检测装置上，还可采用将光强传感器布置在精密三维运动装置上，通过三维运动装置将光强传感器依次运动至指定坐标点并对光强进行检测。6.根据权利要求2所述的一种基于大光斑光疗光源的可视化光分布检测评估方法，其特征在于：所述步骤二中...

【专利技术属性】
技术研发人员：董晓曦，阴慧娟，
申请(专利权)人：中国医学科学院生物医学工程研究所，
类型：发明
国别省市：