CN103791240B - 一种医疗智能激光无影照明*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种医疗智能激光无影照明***，其包括光学照明单元、光学照明检测单元、机械单元和电气控制单元，其中，所述光学照明单元包括固定光源组和补偿光源组；所述光学照明检测单元包括监控摄像机和图像处理模块；所述机械单元包括灯体、立柱和摇臂单元；所述电气控制单元包括摄像模块、计算机控制模块和光源驱动模块。本发明通过照明检测***的智能补偿解决无影照明问题，可实现照度均匀分布、无阴影、照度和色温连续可调。突破了无法依据人眼视觉特性实现智能可调的问题，解决了手术医生长时间工作的视觉疲劳问题，从而有效提高手术质量。

Description

一种医疗智能激光无影照明***

技术领域

本发明涉及无影照明，尤其涉及一种提供更加优越的手术照明效果的医疗智能激光无影照明***。

背景技术

手术无影灯是用来照明外科手术部位不可缺少的重要设备，要求能清晰地观察处于切口和腔体中不同深度、大小和对比度低的物体。由于手术时医生的头、手和器械均可能对手术部位造成干扰阴影，并将色彩失真降到最低程度。同时，无影灯还必须能长时间地持续工作而保持低温状态。

目前国际、国内关于手术无影灯和诊断照明有很多的研究，大功率LED已经成功应用于外科手术灯、医疗检查等方面，现有产品虽然较好的解决了传统医疗照明技术存在的色温不可调，温升较高等局限问题，在技术上也成功解决了大功率LED的封装、恒流驱动、散热以及照度控制等问题，可实现无影灯照度的多级调控，调光灵活、方便，但仍无法依据人眼视觉特性实现智能可调。如果操作时间长，则无法对创面实现最佳照明，使临床医生出现视觉疲劳，产生老视现象，对于手术及诊断产生影响。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种医疗智能激光无影照明***，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种医疗智能激光无影照明***，其包括光学照明单元、光学照明检测单元、机械单元和电气控制单元，其中，

所述光学照明单元包括固定光源组和补偿光源组，所述固定光源组使得光源出射的光均匀投射到工作面上，并实现较高的无影度；所述补偿光源组的作用是在有遮挡物时，使补偿工作面处的阴影区域亮度、色温、显色性等指标达到最佳视觉效果；

所述光学照明检测单元包括监控摄像机和图像处理模块，所述光学照明检测单元通过所述监控摄像机捕捉工作面处亮度及色温的变化，通过所述图形处理模块对采集到的图片进行分析，确定工作面处的亮度特征，控制所述补偿光源组不同区域的光源进行亮度补偿，进而实现工作面处亮度均匀性的闭环控制；

所述机械单元包括灯体、立柱和摇臂单元，所述灯体上设置所述光学照明单元和光学照明检测单元，所述立柱支撑所述灯体和摇臂单元，所述摇臂单元控制所述灯体作多角度旋转运动；

所述电气控制单元包括摄像模块、计算机控制模块和光源驱动模块，所述摄像模块捕捉图像视频信号；所述计算机控制模块的作用是通过简单的电脑操作界面对***进行控制；所述光源驱动模块的作用是驱动LED光源，改变LED光输出达到照度均匀分布、无阴影。

进一步，所述固定光源组包括81颗小LED灯杯，每个灯杯的倾斜角度根据灯杯所处位置而定；

所述补偿光源组的光源分成不同的区域，根据不同补光区域的特性灯具的倾斜角度各不相同；

所述光学照明检测单元位于光学部分的边缘位置，均分检测工作面区域。

进一步，所述固定光源组包括固定光源和固定反射灯杯，所述反射光杯的杯口直径为40mm，反光杯出射角为13.7°，二次曲率为-1.6，曲率半径为38mm。

其中，根据公式(1)对光源辐射光通量进行计算，

φ=p*η*n(1)

其中：p为单个光源的输出功率，

η为3WLED光源的光效，η=98，

n为固定光源组固定光源的个数，n=81。

经过计算光源的输出光通量为φ=18954lm；

按照公式(2)计算出固定光源投射到工作面处的光通量，

φ₂=φ*σ₁*σ₂(2)

其中：σ₁为LED光源的角度利用率，经过分析、计算、设计，σ₁=0.5，σ₂为灯具的光效利用率，经过光学设计确定σ₂=0.4，

经过计算光源的输出光通量为φ₂=3791lm；

按照公式(3)计算出固定光源投射到工作面处的光通量，

E=φ₂/S(3)

其中：φ₂为工作面处接收到的光通量；

S为工作面的的面积，工作面大小为直径为200mm～600mm；

经过计算接收面处照度范围为1.3万lx～12万lx。

进一步，所述补偿光源组包括36个同种补偿光源，补偿光源包括补偿光源、补偿反射灯杯两部分组成，其中：所述反光杯直径为40mm，二次曲率是-1.1，曲率半径为37mm。

进一步，所述光学照明检测单元采用四个所述监控摄像机，将工作面划分为个区域，每个区域的直径为70mm，检测摄像机距离工作面处的距离为1m，上述尺寸计算出监控摄像机的监控视场为8度，所述监控摄像机为消除采集到接收面处照度精度，在摄像机前面加上一片与灯具输出光谱相符的滤光片，以提供摄像机的采集精度；监控摄像机将采集到的图片传输给图像处理模块，其根据采集到图像的特性对补偿光源进行控制。

进一步，所述立柱包括调整管和主管，所述摇臂单元包括旋转臂、横梁和平衡臂，所述旋转臂的两端分别连接至所述灯体的前后两端；所述横梁的一端连接在所述旋转臂的中心外侧，所述横梁的另一端与所述平衡臂的侧面连接，所述调整管连接在所述平衡臂和主管之间；所述底座设置在所述主管的底端，以支撑整个机械部分。

进一步，所述主管直接安装在底座上，由紧定螺钉固定；所述调整管通过紧定螺钉安装在主管上，所述调整管的顶端与平衡臂相连。

进一步，

所述摇臂单元，灯体与旋转臂连接处有旋转关节，以灯体直径为转轴可相对转动35°；旋转臂与横梁连接处有转动关节，可围绕横梁轴线相对转动150°；横梁围绕所述立柱旋转，以立柱的轴线为中心旋转180°；每个旋转关节都有阻尼器，调整相应的锁紧旋钮，改变灯体及各关节转动的阻尼力。

进一步，所述灯体包括手柄、主光源组和补偿LED，整个无影灯共有组高亮度白色LED固定光源，每组由9个LED灯组成；为使医疗智能激光无影灯照度分布更加均匀，另外设有36个大功率LED补偿光源；在灯体顶部设有风冷却装置以及散热通道，对灯体进行对流换热。

进一步，所述摄像模块包括四台摄像机，所述计算机控制模块包括工控机、显示器、四路视频采集卡和路模拟输出卡；所述光源驱动模块包括0-10V模拟信号可调的LED光源调节模块。

与现有技术相比较本发明的有益效果在于：本发明医疗智能激光无影照明***集结合人眼视觉特性的智能可调技术、摄像闭环控制技术、激光点阵显色技术、激光点阵组合照度技术、散热技术、驱动电源、稳压器及控制技术等创新技术为一体；实现通过采用摄像传感技术实现***的闭环控制，实现了色温、照度、高精度准确可调，使色温、照度稳定性得到保证；结合临床医生人眼的视觉特性实现智能控制技术；通过照明检测***的智能补偿解决无影照明问题，可实现照度均匀分布、无阴影、照度和色温连续可调。突破了无法依据人眼视觉特性实现智能可调的问题，解决了手术医生长时间工作的视觉疲劳问题，从而有效提高手术质量。

附图说明

图1为本发明医疗智能激光无影照明***的功能框图；

图2为本发明医疗智能激光无影照明***光学部分平面结构图；

图3为本发明固定光源组的结构示意图；

图4为本发明机械部分的结构示意图；

图5为本发明灯体的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

本发明医疗智能激光无影照明***工作时，通过摄像机捕捉图像视频信号，并贮存在工控机内进行分析处理。模拟输出卡将输出光学模拟处理后的数据，转换成模拟信号传给可控LED恒流源。通过LED恒流源的输出使工作区域色温、照度、更稳定，同时实现了色温、照度、照明区域的大范围、高精度准确可调，达到最佳视觉、照明效果。

请参阅图1所示其为本发明医疗智能激光无影照明***的功能框图，该***包括光学照明单元11、光学照明检测单元12、机械单元13和电气控制单元14，

其中，所述光学照明单元11包括固定光源组111和补偿光源组112，所述固定光源组111的作用是实现LED光源出射的光均匀投射到工作面上，并实现较高的无影度；所述补偿光源组的作用是在有遮挡物时，使补偿工作面处的阴影区域亮度、色温、显色性等指标达到最佳视觉效果。

所述光学照明检测单元12包括监控摄像机121和图像处理模块122，所述光学照明检测单元12通过所述监控摄像机121捕捉工作面处亮度及色温的变化，通过所述图形处理模块122对采集到的图片进行分析，确定工作面处的亮度特征，控制所述补偿光源组112不同区域的光源进行亮度补偿，进而实现工作面处亮度均匀性的闭环控制。

请参阅图2所示，其为本发明医疗智能激光无影照明***光学部分平面结构图，

在本实施例中，所述固定光源组111包括包括81颗小LED灯杯，每个灯杯的倾斜角度根据灯杯所处位置而定；所述补偿光源组112的光源分成不同的区域，根据不同补光区域的特性灯具的倾斜角度各不相同。所述光学照明检测单元12位于光学部分的边缘位置，均分检测工作面区域。

使用过程中，医生根据手术的不同种类点击光源输出种类，固定光源组控制器根据指令控制固定光源组的色温，以达到实现最好的手术显色效果。医生手术过程中，照明检测单元12检测医生部分肢体及手术器件遮挡的阴影，其对采集图像进行分析处理，确定补光需要补光的位置及补光幅度，控制相应位置的补偿光源以比较缓和的补光速度对阴影进行补光。不要出现明显的明、暗及照明处明显的显色性变化给医生视觉造成很大的冲击。

请参阅图3所示，其为本发明固定光源组的结构示意图，在本发明中，所述固定光源组包括固定光源和固定反射灯杯，所述反射光杯的杯口直径为40mm，反光杯出射角为13.7°，二次曲率为-1.6，曲率半径为38mm。

其中光源选用欧司朗3WLED光源，光效参数：78Lm/W，色温是6500K，显色性80，根据公式(1)对光源辐射光通量进行计算，

φ=p*η*n(1)

其中：p为单个光源的输出功率，

η为3WLED光源的光效，η=98，

n为固定光源组固定光源的个数，n=81。

经过计算光源的输出光通量为φ=18954lm。

按照公式(2)计算出固定光源投射到工作面处的光通量，

φ₂=φ*σ₁*σ₂(2)

其中：σ₁为LED光源的角度利用率，经过分析、计算、设计，σ₁=0.5，

σ₂为灯具的光效利用率，经过光学设计确定σ₂=0.4，

经过计算光源的输出光通量为φ₂=3791lm。

按照公式(3)计算出固定光源投射到工作面处的光通量，

E=φ₂/S(3)

其中：φ₂为工作面处接收到的光通量。

S为工作面的的面积，工作面大小为直径为200mm～600mm。

经过计算接收面处照度范围为1.3万lx～12万lx，经过计算接收面处的光照度满足设计指标要求。计算得到光源输出面温度为33℃。

所述补偿光源组112包括36个同种补偿光源，补偿光源由补偿光源、补偿反射灯杯两部分组成，结构图如图4所示。经过计算、分析。最后补偿光源设计结果为：反光杯直径为40mm，二次曲率是-1.1，曲率半径为37mm。

光源的选取是根据手术过程中阴影的照度补偿决定的，手术过程中，如果手展开造成的遮挡为直径φ70mm，接收处的照度为0lx，由于补偿光源的补光光学特性，补偿光源的出射角度很小，光线准直性高。本发明将接收面分成4个区域，每个区域有9个光源进行补光。我们采用的光源为欧司朗5WLED光源，光效参数：78Lm/W，色温是4300K～7000K，显色性75～80。根据上述公式(1)计算出9个LED光源的输出光通量为3510lm，根据公式(2)计算出投影到补偿区域的光通量为702lm，根据公式(3)计算出补偿后阴影区域的照度为18.2万lx，考虑到遮挡物对补偿光源也有遮挡，遮挡物对补偿光源的遮挡系数为0.2，计算出补偿后阴影处的照度为3.64万lx。检测***根据采集到的图像检测阴影处的照度，通过控制补光灯的个数及功率来实现工作面处光线分布的均匀。

所述光学照明检测单元12采用四个所述监控摄像机121，将工作面划分为4个区域，每个区域的直径为70mm，检测摄像机距离工作面处的距离为1m，根据上述尺寸计算出监控摄像机的监控视场为8度，监控摄像机121为消除采集到接收面处照度精度，在摄像机前面加上一片与灯具输出光谱相符的滤光片，以提供摄像机的采集精度。监控摄像机121将采集到的图片传输给图像处理模块122，其根据采集到图像的特性对补偿光源进行控制。

所述监控摄像机121，采用752*582分辨率摄像机，最低照度探测到0.001lx，利用照度计及标准光源对摄像机进行照度定标，照度计精度为2.5％，摄像机自身误差3.5％，标准光源输出精度为3％，照度的总体显示精度为9％。

请参阅图4所示，其为本发明机械部分的结构示意图，其包括摄像装置1、操作板2、灯体3、旋转臂4、横梁5、平衡臂6、调整管7、主管8和底座9，所述调整管7和主管8构成立柱，旋转臂4、横梁5和平衡臂6构成摇臂单元。

所述摄像装置1设置在所述灯体3的前端，所述操作板2设置在所述灯体3的上端；所述旋转臂4的两端分别连接至所述灯体3的前后两端；所述横梁5的一端连接在所述旋转臂4的中心外侧，所述横梁5的另一端与所述平衡臂6的侧面连接，所述调整管连接在所述平衡臂6和主管8之间；所述底座9设置在所述主管8的底端，以支撑整个机械部分。

所述灯体3做多角度改变从而改变光源的出射角度，大大提高了手术设备的灵活性；旋转臂4一侧与灯体3相连，另一侧与横梁5相连，整个旋转臂4调整自如、稳定、结构精巧，能够调整不同高度和角度来满足手术要求。所述调整管7及主管8，起到支撑灯体的作用。

所述主管8直接安装在底座9上，由紧定螺钉固定；所述调整管7通过紧定螺钉安装在主管8上，所述调整管7的顶端与平衡臂6相连。所述立柱既起到支撑灯体的作用，又起到走线管的作用，电源及控制线路从其中穿过与灯体相连。立柱采用分段连接结构既便于运输，又便于电路连接与检修。

所述摇臂单元，灯体3与旋转臂4连接处有旋转关节，以灯体3直径为转轴可相对转动35°；旋转臂4与横梁5连接处亦有转动关节，可围绕横梁5轴线相对转动150°；横梁5可围绕所述立柱旋转，以立柱的轴线为中心旋转180°；每个旋转关节都有阻尼器，调整相应的锁紧旋钮，可改变灯体及各关节转动的阻尼力。调整平衡臂6上的阻尼器，可改变灯体3上下移动的阻尼力，使灯体移动轻巧，定位稳定；阻尼器是提供运动的阻力、耗减运动能量的装置。在两连接件旋转低速时允许相对转动，起到缓冲减振的作用；在速度或加速度超过相应的值时闭锁，形成刚性支撑；因此阻尼器竟能保证运行平稳可靠，又起到安全锁的作用；整个摇臂调整自如、稳定、结构精巧，满足了手术中不同高度和角度的需要。

所述底座9包括支座、保护罩和滚轮装置，所述无影照明***的所有部件重量均由底座9承受，固底座应具有一定的强度，而且需保证整个无影灯的稳定性；所述滚轮装置在支座底部，可自由滚动；滚轮装置与灯座连接处为可调整滚轮高度，使调整管7及主管8轴线为铅垂线以保证灯体平稳自如移动；保护罩在底座下方，在起到保护电器元件的同时又保证了医疗智能激光无影灯外形简洁、美观。

请参阅图5所示，其为本发明灯体的结构示意图，所述灯体3包括手柄41、主光源组42和补偿LED43，整个无影灯共有9组高亮度白色LED固定光源，每组由9个LED灯组成。为使医疗智能激光无影灯照度分布更加均匀，另外设有36个大功率LED补偿光源。为防止灯体内热量熔毁接线绝缘造成短路、损坏LED光源，在灯体顶部设有风冷却装置以及散热通道，对灯体进行对流换热，以有效的降低***热阻，使医疗智能激光无影灯正常工作，保证病人安全。

摄像装置安装在灯体下面，共由四个摄像头均布组成。每个摄像头与灯体连接支架均为万向连接，可自由摆动，以保证摄像头对准手术部位，从而更接近手术医生视觉目标。手术医生通过调整摄像头角度，使摄像装置准确地进行数据采集，以保证医疗智能激光无影灯照明效果智能化调整。控制面板同样安装在灯体柱面上，可围绕垂直安装轴做180°旋转。手术医生可调整其方向，以方便在手术中操作。

所述电气控制单元4包括摄像模块41、计算机控制模块42和光源驱动模块43，所述摄像模块41捕捉图像视频信号；所述计算机控制模块42的作用是通过简单的电脑操作界面对***进行控制；所述光源驱动模块43的作用是驱动LED光源，改变LED光输出达到照度均匀分布、无阴影。

所述摄像模块41包括四台摄像机，所述计算机控制模块42包括工控机、显示器、四路视频采集卡和36路模拟输出卡；所述光源驱动模块43包括0-10V模拟信号可调的LED光源调节模块。

本发明采用直流光源供电电流的动态可调方式，计算机给出的控制电压决定其输出，所述模拟量输出卡输出电压要有高的输出分辨率，输出分辨率为14位D/A，控制范围0～10V。而恒流输出模块为精密直流可调的线性电源，实现线性连续无级调整。

补光闭环调节的工作原理是在81盏固定光源启动正常工作后，4台摄像机拍照，储存当前的图片灰度分布图作为此次模板，在进行手术时人手或其他物体进入摄像机视场，此时人手或其他物体遮挡固定光源投射到手术台的光线，摄像机实时监控图像灰度变化并与模板进行比较，PC机程序将36盏补光灯依次编号控制，分别接受36路模拟输出卡的可控调整，如果出现遮挡的阴影区，依据光学模型PC机程序开始进行闭环控制。

4路视频采集卡的作用是在试验进行时采集电视摄像机图像视频信号，并贮存在工控机内进行分析处理。模拟输出卡的作用是将经过光学模型处理后的数据，变为模拟信号传给可控LED恒流源。

所述视频采集卡可连场、连帧、间隔几场或者几帧等多种方式采集图像；可稳定接收视频信号，支持同一机器内多快板卡同时工作。

所述模拟输出卡设定输出电压为：±10V，±5V，0～10V，0～5V或4～20mA，0～20mA灌电流回路。多输出形式为LED调光器的选配提供了大的选择空间。本***为需要37模拟输出通道，采用两块16路模拟量输出板及1块4路模拟量输出板。

所述工控机及相应的控制软件构成本***的控制与数据处理中心，其完成本***各部分的协调与控制，操作人员可通过控制软件的用户界面设置参数，发出指令。利用相应的软件接口，实时的将每幅图像的每一点灰度计算出来，工控机记录下启动时摄像机在某规定照度下拍摄的灰度测试图作为模板，后续开始补光工作时计算出图像上每一点的灰度值，比较灰度测试图不同灰度区域的灰度值，利用光学模型建立起来的算法可以很快的调整36盏补光灯的亮度和色温。

通过分析医疗智能激光无影照明***加遮挡物的仿真模拟结果，医疗智能激光无影照明***相比单个LED照明***无影度高非常多，同等遮挡物阴影面积减少了35％，且阴影处的亮度提高了25％，经过对比分析，医疗智能激光无影照明***无影效果明显高于单个LED光源。

通过医疗智能激光无影照明***加遮挡物、未加遮挡物、及加遮挡物的补光照度分布曲线对比可以判断，医疗智能激光无影照明***的补光效果明显。补光后接收面处的照度最高可以达到3.64万lx以上。

本发明医疗智能激光无影照明***集结合人眼视觉特性的智能可调技术、摄像闭环控制技术、激光点阵显色技术、激光点阵组合照度技术、散热技术、驱动电源、稳压器及控制技术等创新技术为一体；实现通过采用摄像传感技术实现***的闭环控制，实现了色温、照度、高精度准确可调，使色温、照度稳定性得到保证；结合临床医生人眼的视觉特性实现智能控制技术；通过照明检测***的智能补偿解决无影照明问题，可实现照度均匀分布、无阴影、照度和色温连续可调。突破了无法依据人眼视觉特性实现智能可调的问题，解决了手术医生长时间工作的视觉疲劳问题，从而有效提高手术质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种医疗智能激光无影照明***，其特征在于，其包括光学照明单元、光学照明检测单元、机械单元和电气控制单元，其中，

所述光学照明单元包括固定光源组和补偿光源组，所述固定光源组使得光源出射的光均匀投射到工作面上，并实现较高的无影度；所述补偿光源组的作用是在有遮挡物时，使补偿工作面处的阴影区域亮度、色温、显色性等指标达到最佳视觉效果；

所述光学照明检测单元包括监控摄像机和图像处理模块，所述光学照明检测单元通过所述监控摄像机捕捉工作面处亮度及色温的变化，通过所述图形处理模块对采集到的图片进行分析，确定工作面处的亮度特征，控制所述补偿光源组不同区域的光源进行亮度补偿，进而实现工作面处亮度均匀性的闭环控制；

所述机械单元包括灯体、立柱和摇臂单元，所述灯体上设置所述光学照明单元和光学照明检测单元，所述立柱支撑所述灯体和摇臂单元，所述摇臂单元控制所述灯体作多角度旋转运动；

所述立柱包括调整管和主管，所述摇臂单元包括旋转臂、横梁和平衡臂，所述旋转臂的两端分别连接至所述灯体的前后两端；所述横梁的一端连接在所述旋转臂的中心外侧，所述横梁的另一端与所述平衡臂的侧面连接，所述调整管连接在所述平衡臂和主管之间；所述底座设置在所述主管的底端，以支撑整个机械部分；

所述摇臂单元，灯体与旋转臂连接处有旋转关节，以灯体直径为转轴可相对转动35°；旋转臂与横梁连接处有转动关节，可围绕横梁轴线相对转动150°；横梁围绕所述立柱旋转，以立柱的轴线为中心旋转180°；每个旋转关节都有阻尼器，调整相应的锁紧旋钮，改变灯体及各关节转动的阻尼力；

所述电气控制单元包括摄像模块、计算机控制模块和光源驱动模块，所述摄像模块捕捉图像视频信号；所述计算机控制模块的作用是通过简单的电脑操作界面对***进行控制；所述光源驱动模块的作用是驱动LED光源，改变LED光输出达到照度均匀分布、无阴影。

2.根据权利要求1所述的医疗智能激光无影照明***，其特征在于，所述固定光源组包括81颗小LED灯杯，每个灯杯的倾斜角度根据灯杯所处位置而定；

所述补偿光源组的光源分成不同的区域，根据不同补光区域的特性灯具的倾斜角度各不相同；

所述光学照明检测单元位于光学部分的边缘位置，均分检测工作面区域。

3.根据权利要求2所述的医疗智能激光无影照明***，其特征在于，所述固定光源组包括固定光源和固定反射灯杯，所述反射光杯的杯口直径为40mm，反光杯出射角为13.7°，二次曲率为-1.6，曲率半径为38mm，

其中，根据公式(1)对光源辐射光通量进行计算，

φ＝p*η*n(1)

其中：p为单个光源的输出功率，

η为3WLED光源的光效，η＝98，

n为固定光源组固定光源的个数，n＝81。

经过计算光源的输出光通量为φ＝18954lm；

按照公式(2)计算出固定光源投射到工作面处的光通量，

φ₂＝φ*σ₁*σ₂(2)

其中：σ₁为LED光源的角度利用率，经过分析、计算、设计，σ₁＝0.5，

σ₂为灯具的光效利用率，经过光学设计确定σ₂＝0.4，

经过计算光源的输出光通量为φ₂＝3791lm；

按照公式(3)计算出固定光源投射到工作面处的光通量，

E＝φ₂/S(3)

其中：φ₂为工作面处接收到的光通量；

S为工作面的的面积，工作面大小为直径为200mm～600mm；

经过计算接收面处照度范围为1.3万lx～12万lx。

4.根据权利要求2所述的医疗智能激光无影照明***，其特征在于，所述补偿光源组包括36个同种补偿光源，补偿光源包括补偿光源、补偿反射灯杯两部分组成，其中：所述反光杯直径为40mm，二次曲率是-1.1，曲率半径为37mm。

5.根据权利要求2所述的医疗智能激光无影照明***，其特征在于，所述光学照明检测单元采用四个所述监控摄像机，将工作面划分为个区域，每个区域的直径为70mm，检测摄像机距离工作面处的距离为1m，上述尺寸计算出监控摄像机的监控视场为8度，所述监控摄像机为消除采集到接收面处照度精度，在摄像机前面加上一片与灯具输出光谱相符的滤光片，以提供摄像机的采集精度；监控摄像机将采集到的图片传输给图像处理模块，其根据采集到图像的特性对补偿光源进行控制。

6.根据权利要求1所述的医疗智能激光无影照明***，其特征在于，所述主管直接安装在底座上，由紧定螺钉固定；所述调整管通过紧定螺钉安装在主管上，所述调整管的顶端与平衡臂相连。

7.根据权利要求1所述的医疗智能激光无影照明***，其特征在于，所述灯体包括手柄、主光源组和补偿LED，整个无影灯共有9组高亮度白色LED固定光源，每组由9个LED灯组成；为使医疗智能激光无影灯照度分布更加均匀，另外设有36个大功率LED补偿光源；在灯体顶部设有风冷却装置以及散热通道，对灯体进行对流换热。

8.根据权利要求2或3所述的医疗智能激光无影照明***，其特征在于，所述摄像模块包括四台摄像机，所述计算机控制模块包括工控机、显示器、四路视频采集卡和路模拟输出卡；所述光源驱动模块包括0-10V模拟信号可调的LED光源调节模块。