[发明专利]一种用于皮肤深层的可调超声美容成像系统及其采集方法

权利要求书

1.一种用于皮肤深层的可调超声美容成像系统，其特征在于：包括主振电路、推动电路、功率放大电路、匹配电路、超声换能器、模式控制、模拟接收放大电路和成像系统；所述主振电路产生与所述超声换能器谐振频率相对应的振荡信号，振荡信号通过推动电路、功率放大电路以及匹配电路驱动所述超声换能器所需频率的超声波，所述超声换能器输出超声波检测选定皮肤区域并形成超声信号，所述超声换能器接收超声信号并将超声信号传输到所述模拟接收放大电路，所述模拟接收放大电路接收超声信号并将超声信号放大和衰减补偿发送至所述成像系统，所述成像系统为OCT系统，所述OCT系统包括宽带红外光源、红光光源、环形器、光纤耦合器、参考臂、扫描装置和光谱采集系统；所述光谱采集系统电连接于成像系统，其中，所述参考臂包括反射镜；所述扫描装置依次连接光纤准直器、扫描振镜和物镜；所述宽带红外光源发出的红外光依次经过环形器和光纤耦合器被分为两束光；其中，一束光进入所述参考臂被其内部的所述反射镜反射按照原光路返回成为参考光；另一束光发射到扫描装置连接的光纤准直器，所述光纤准直器射出的光发射到扫描振镜，经扫描振镜射出的光经物镜聚焦照射到人脸的不同位置，经人脸不同位置反射或散射的光沿着原光路返回，形成干涉信号；所述光谱采集系统接收干涉信号，所述光谱采集系统接收的干涉信号采用插值、色散补偿或傅里叶变换对图像进行处理得到人脸的三维OCT结构图像以及人体皮肤皱纹的三维数据，并将三维OCT结构图像以及人体皮肤皱纹的三维数据发送至所述成像系统；所述色散补偿为校正光谱的变形，校正光谱的变形采用高阶系数拟合光谱坐标；所述光谱采集系统内部设置的光电传感器CCD像素对应的波长，λ(n)表示成如下形式：；其中，n=1,2,.....N；为k阶光谱坐标校正系数，N为像素点个数，为光谱起始偏移量偏移；对采集图像进行图像预处理，处理反射亮纹进行去噪，针对每一帧的图像进行上边缘轮廓提取，采用运动估计算法对图像进行再配准；运动估计算法基于相邻帧关系对全局进行运动估计，同时采用扫描图像相邻帧基线相关性，对全局进行图像移动检测，然后利用互相关算法，制定滑动窗口对每帧图像进行滑动像素误差估计，以求得运动估计位移，针对求取的运动估计位移采用补偿法进行图像恢复以达到模板的匹配。

2.根据权利要求1所述的用于皮肤深层的可调超声美容成像系统，其特征在于：成像系统还电连接设置有可调电源。

3.根据权利要求1所述的用于皮肤深层的可调超声美容成像系统，其特征在于：所述超声换能器电连接设置有保护电路。

4.一种用于皮肤深层的可调超声美容成像系统的采集方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100：选定检测皮肤区域涂抹耦合剂；

S200：超声波作用于选定皮肤区域；主振电路产生与超声换能器谐振频率相对应的振荡信号，振荡信号通过推动电路、功率放大电路以及匹配电路驱动所述超声换能器，所述超声换能器输出超声波到选定检测皮肤区域；其中超声换能器根据面部的形状进行调整在面部的位置；

S300：皮肤超声成像；超声波检测选定检测皮肤区域形成超声信号，超声信号回传到超声换能器，超声换能器将超声信号转化成电信号并传输到模拟接收放大电路，模拟接收放大电路将超声信号放大和衰减传输到成像系统，成像系统接收到超声信号进行处理并成像，成像系统根据皮肤成像结果判断皮肤状态；所述成像系统为OCT系统，所述OCT系统包括宽带红外光源、红光光源、环形器、光纤耦合器、参考臂、扫描装置和光谱采集系统；所述光谱采集系统电连接于成像系统，其中，所述参考臂包括反射镜；所述扫描装置依次连接光纤准直器、扫描振镜和物镜；所述宽带红外光源发出的红外光依次经过环形器和光纤耦合器被分为两束光；其中，一束光进入所述参考臂被其内部的所述反射镜反射按照原光路返回成为参考光；另一束光发射到扫描装置连接的光纤准直器，所述光纤准直器射出的光发射到扫描振镜，经扫描振镜射出的光经物镜聚焦照射到人脸的不同位置，经人脸不同位置反射或散射的光沿着原光路返回，形成干涉信号；所述光谱采集系统接收干涉信号，所述光谱采集系统接收的干涉信号采用插值、色散补偿或傅里叶变换对图像进行处理得到人脸的三维OCT结构图像以及人体皮肤皱纹的三维数据，并将三维OCT结构图像以及人体皮肤皱纹的三维数据发送至所述成像系统；所述色散补偿为校正光谱的变形，校正光谱的变形采用高阶系数拟合光谱坐标；所述光谱采集系统内部设置的光电传感器CCD像素对应的波长λ(n)表示成如下形式：；其中，n=1,2,.....N；为k阶光谱坐标校正系数，N为像素点个数，为光谱起始偏移量偏移；对采集图像进行图像预处理，处理反射亮纹进行去噪，针对每一帧的图像进行上边缘轮廓提取，采用运动估计算法对图像进行再配准；运动估计算法基于相邻帧关系对全局进行运动估计，同时采用扫描图像相邻帧基线相关性，对全局进行图像移动检测，然后利用互相关算法，制定滑动窗口对每帧图像进行滑动像素误差估计，以求得运动估计位移，针对求取的运动估计位移采用补偿法进行图像恢复以达到模板的匹配；

S400：根据皮肤状态实时调节超声换能器输出的超声波输出模式或输出强度。