[发明专利]一种点扫描光学系统激光标定方法及其装置

说明书

本发明公开了一种点扫描光学系统激光标定方法及其装置，其方法包括：选定两个扫描光学系统分别作为基准系统和待标定系统，所述基准系统和所述待标定系统具有独立的控制偏转镜方向的光路，且其中至少一个是点扫描光学系统；控制所述基准系统和所述待标定系统的光源分别发射出激光，形成光斑；对所述光斑信息进行实时成像；计算所述基准系统的光斑和所述待标定系统的光斑之间在图像上的偏移量，从而获得偏转镜的偏移量，将所述基准系统的光斑作为基准光斑，然后对所述待标定系统的偏转镜的控制信号上叠加所述偏转镜的偏移量，移动所述待标定系统的光斑，使得与所述基准光斑的位置在阈值范围内重合。本发明能够实现点扫描光学系统激光标定自动化。

技术领域

本发明涉及图像处理技术，尤其涉及一种点扫描光学系统激光标定方法及其装置。

背景技术

在一套包含点扫描成像系统和扫描激光治疗系统的光学系统中，使用图像进行手术规划功能是其最基本的功能，但在进行图像规划时若使该光学系统能够正常工作，就需要将成像系统和治疗系统协同工作时形成的扫描光斑在靶面位置完全同步。

但是在实际应用中，由于各个光学系统的设计和参数存在差异，用于调整扫描成像系统光斑位置的偏转镜在移动时，很难保证光斑在对应的成像范围内保持同步，甚至会出现运动方向完全相反的情况。例如，成像系统的偏转镜逆时针移动时，治疗系统的偏转镜需要顺时针移动，才能将治疗系统的视野范围与成像系统的视野范围重合，进而才能使两者组成的光学系统正常工作。因此，需要对两个及两个以上的偏转镜构成的扫描系统坐标系进行坐标标定。

传统的方法标定偏转镜坐标系是采用人工方式手动进行标定的，其主要步骤是：在成像系统目标靶面的投影平面上放置一个校准板即栅格板，先停止对两个扫描系统进行扫描，同时用可见光作为待调校成像系统的光源，此时校准板上会出现两个光斑；设其中一个扫描系统的光斑为基准光斑，并固定其位置；再设置另一个扫描系统的光斑为移动光斑，手动调整并调节所述移动光斑的位置，直至基准光斑和移动光斑在肉眼观察下完全重合，记录下此时两个扫描系统的偏转镜各自所在位置，由此得到的一组坐标值就是两个光学系统在目标处重合的偏转镜位置；接着移动基准光斑，重复上述标定过程。反复的重复上述步骤多次后就可以获得一张坐标位置标定表，根据这张坐标位置标定表再拟合出治疗系统相对于成像系统的视场平面。

利用上述的人工标定方法虽然可以得到比较好的坐标标定效果，但标定过程复杂、容易产生误操作、且标定精度有限。由于标定工作需要借助大量的手动操作来完成，因此工作量极大，完成坐标系标定所需的时间较长，并且不利于标定精度的进一步提高，而且，如果需要再进一步提高标定精度则会造成工作量成平方倍的增长。

因而，亟需研究一种能够对点扫描光学系统偏转镜坐标系进行自动标定的技术。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种点扫描光学系统激光标定方法及其装置，以解决人工标定过程所需时间长、容易误操作、标定精度不高的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种点扫描光学系统激光标定方法，包括如下步骤：

A、选定两个扫描光学系统分别作为基准系统和待标定系统，所述基准系统和所述待标定系统具有独立的控制偏转镜方向的光路，且其中至少一个是点扫描光学系统；

B、控制所述基准系统和所述待标定系统的光源分别发射出激光，形成光斑；对所述光斑信息进行实时成像；

C、计算所述基准系统的光斑和所述待标定系统的光斑之间在图像上的偏移量，从而获得偏转镜的偏移量，将所述基准系统的光斑作为基准光斑，然后对所述待标定系统的偏转镜的控制信号上叠加所述偏转镜的偏移量，移动所述待标定系统的光斑，使得与所述基准光斑的位置在阈值范围内重合。

进一步的，步骤A所述两个扫描光学系统分别为点扫描成像系统和扫描激光治疗系统。

进一步的，步骤B具体包括：