CN117257445A - 一种基于空间调制成像的激光治疗装置及激光光斑形状输出方法 - Google Patents

一种基于空间调制成像的激光治疗装置及激光光斑形状输出方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于空间调制成像的激光治疗装置，包括：激光发生器、传输光纤、光纤准直器、空间光调制器、成像透镜组、激光成像面、图像监控单元、图形工作站。所述激光治疗装置还包括导光反射镜组。激光发生器输出的激光信号，耦合进入传输光纤，经过光纤准直器扩束并准直为小口径平行光束，利用空间光调制器对小口径平行光束进行调制，再经过成像透镜组，得到大口径平行光束，最后经过导光反射镜组，获得与不规则治疗区域形状对应的光斑形状。在激光形状调制中，图像监控单元将不规则治疗区域形状的图像传输到图形工作站中，图形工作站分析处理后，得到不规则治疗区域的特征轮廓图，空间光调制器根据特征轮廓图进行调制。

Description

一种基于空间调制成像的激光治疗装置及激光光斑形状输出 方法
技术领域
本发明属于激光治疗仪器技术领域，涉及一种基于空间调制成像的激光治疗装置及激光光斑形状输出方法，适用于体表组织不规则病变激光治疗。
背景技术
激光治疗现已用于多种皮肤疾病的治疗，如瘢痕、痤疮、皮肤疣、神经鞘膜瘤、小儿血管瘤病、表皮痣等，具有微创、低风险、术后恢复期短的优势。随着临床医生对激光原理的认识和创新，在慢性创面、复发性口腔溃疡等领域也有应用报道。适当的波长、脉宽时间和能量水平聚焦在目标组织上，组织吸收光子，导致光化学反应或加热。在不同的温度范围内，组织内部会发生生理变化。根据波长的不同，光子会被皮肤中的血红蛋白、氧合血红蛋白、黑色素、水或胶原蛋白吸收，产生热量，选择性地影响毛细血管、色素细胞和瘢痕组织，从而达到治疗目的。
现有激光皮肤治疗装置的不足之处在于，治疗方式为光束聚焦后的单一焦点治疗，对于不规则、大面积的皮肤病损组织，如纹身、创面、疤痕、色素沉着等，需要多次运动扫描，控制难度大、耗费时间长。并且，聚焦后的单一焦点治疗，光斑直径为固定值，无法匹配不规则病变中的粗细变化情况，精密性不够。
发明内容
本发明的目的在于，提供适用于体表组织不规则治疗区域的一种基于空间调制成像的激光治疗装置，以解决现有激光治疗装置的缺陷和不足，满足体表组织不规则治疗区域，如纹身、创面、疤痕、色素沉着等症状的治疗需求，同时保护临近区域的健康体表组织。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于空间调制成像的激光治疗装置，所述治疗装置包括，激光发生器、传输光纤、光纤准直器、空间光调制器、成像透镜组、导光反射镜组、激光成像面、图像监控单元(监控相机)、图形工作站。
本发明中，
所述激光发生器包括但不限于光纤激光器、固体激光器、锁模激光器、微秒激光器、纳秒激光器、皮秒激光器、飞秒激光器等，用于输出稳定的激光信号；所述激光信号包括连续激光、微秒级脉冲激光、纳秒级脉冲激光、皮秒级脉冲激光、飞秒级脉冲激光等，根据不同的使用场景和需求选用。
所述传输光纤用于传输由激光发生器输出的激光信号，包括但不限于单模光纤、多模光纤等。
所述光纤准直器用于将传输光纤内的激光转变为平行光，包括但不限于单透镜准直器、组合透镜准直器等。
所述空间光调制器包括但不限于数字微镜阵列器件(DMD)、反射式硅基液晶空间光调制器(LCOS-SLM)、透射式硅基液晶空间光调制器(LCOS-SLM)等，用于通过调节空间光调制器内置的每个工作单元各自的反射率和/或透射率，改变空间二维结构的光强分布，产生激光成像面位置的不规则治疗区域对应的精细复杂空间结构。
所述成像透镜组为4f结构(包括物平面、第一透镜、第二透镜和像平面)，用于提供物像传递功能，以及光束直径的放大或缩小功能；空间光调制器位于成像透镜组的物平面上，激光成像面的不规则治疗区域位于成像透镜组的像平面上。
所述激光成像面为激光成像光斑所在的虚拟平面。
所述导光反射镜组由至少两块反射镜组成，用于提供光束对准功能，通过调节导光反射镜组中反射镜的角度，改变光束方向，满足身体不同部位的治疗需求，所述导光反射镜组包括但不限于手动调节反射镜、电动调节反射镜等。
所述图像监控单元包括但不限于单个CCD相机、单个CMOS相机、组合的CCD相机、组合的CMOS相机等，用于拍摄治疗部位的图像，并把图像传输给图形工作站；
所述图形工作站包括硬件和软件，所述硬件包括但不限于台式计算机、便携式计算机、服务器、工作站中的一种或多种，所述软件安装在硬件中，包括但不限于空间光调制器的控制软件、图像处理软件，所述控制软件用于空间光调制器中空间二维结构的每一个工作单元反射率和/或透射率的独立调节和控制，所述图像处理软件用于读取图像监控单元的输出图像，设计和调试边缘检测图像算法、差异分析图像算法，反馈给空间光调制器，实现空间调制成像功能，生成与所述不规则治疗区域形状对应的光斑。
在本发明的激光治疗装置中，激光发生器输出的激光信号，首先耦合进入一根传输光纤，接着经过一个光纤准直器扩束并准直为小口径平行光束，然后经过一个空间光调制器，以及一个成像透镜组，得到大口径平行光束，最后经过一对导光反射镜组，入射到激光成像面的不规则治疗区域上。图像监控单元用于实时监控激光成像面的不规则治疗区域，并将监控图像传输到图形工作站中。
当图形工作站不工作时，空间光调制器处于初始状态，大口径平行光束的完整结构照射在激光成像面的不规则治疗区域上，此时照射区域内的健康体表组织也会受到激光加热，造成不必要的组织损伤。
当图形工作站进入工作状态时，空间光调制器处于工作状态，图形工作站会实时采集并处理图像监控单元的图像，得到激光成像面上不规则治疗区域的特征轮廓图，并将特征轮廓图传输到空间光调制器上，空间光调制器根据轮廓图对输出的平行激光进行调制。这样，就会在激光成像面上的不规则治疗区域得到形状对应的激光特征图像。
这种工作方式，可以保证激光仅仅作用于体表组织不规则治疗区域的特定位置，而不会破坏或损伤临近区域的健康组织。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过激光发生器、传输光纤、光纤准直器、空间光调制器、成像透镜组、导光反射镜组、激光成像面、图像监控单元、图形工作站的协同配合，能够提供体表组织不规则治疗区域的激光治疗功能，同时保护临近区域的健康体表组织，弥补传统激光治疗装置精密性的不足，提高激光治疗的精密性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明提出的一种基于空间调制成像的激光治疗装置的结构示意图。
图2是本发明提出的一种基于空间调制成像的激光治疗装置使用时的原理图。
图3是本发明提出的一种基于空间调制成像的激光治疗装置的未调制成像的激光监控图像实验结果图，图3中上下两图分别为不规则治疗区域形状图和未调制时激光出射光斑形状。
图4是本发明提出的一种基于空间调制成像的激光治疗装置的已调制成像的激光监控图像实验结果图，图4中上下两图分别为不规则治疗区域形状图和经调制后激光出射光斑形状。
图中，1-激光发生器，2-传输光纤，3-光纤准直器，4-空间光调制器，5-成像透镜组，6-导光反射镜组，7-激光成像面，8-图像监控单元(监控相机)，9-图形工作站。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，术语“包括”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明提出了一种基于空间调制成像的激光治疗装置，包括：激光发生器1、传输光纤2、光纤准直器3、空间光调制器4、成像透镜组5、激光成像面7、图像监控单元8、图形工作站9。所述激光治疗装置还包括导光反射镜组6。激光发生器1输出的激光信号，耦合进入传输光纤2，经过光纤准直器3扩束并准直为小口径平行光束，利用空间光调制器4对小口径平行光束进行调制，再经过成像透镜组5，得到大口径平行光束，最后经过导光反射镜组6，获得与不规则治疗区域形状对应的光斑形状。在激光形状调制中，图像监控单元8将不规则治疗区域形状的图像传输到图形工作站9中，图形工作站9分析处理后，得到不规则治疗区域的特征轮廓图，空间光调制器4根据特征轮廓图进行调制，获得与不规则治疗区域轮廓形状对应的激光光斑。
图1是本发明提出的一种基于空间调制成像的激光治疗装置的结构示意图。图2是本发明提出的一种基于空间调制成像的激光治疗装置使用时的原理图。该激光治疗装置包括：激光发生器1、传输光纤2、光纤准直器3、空间光调制器4、成像透镜组5、导光反射镜组6、激光成像面7、图像监控单元8、图形工作站9。
本发明中，光纤准直器3输出的小口径平行光束，直径设计值为Φ5.5mm，以30°角倾斜入射到反射式空间光调制器4上。光束投影椭圆的长轴长度为6.35mm。空间光调制器4的工作尺寸为15mm×8mm，长度6.35mm的光束在8mm方向上的占空比为78％。因此，不存在光束剪切效应，能够正常工作。
所述光束剪切效应是指当高能粒子(如电子、质子、重离子等)穿过物质时，它们与物质原子之间的相互作用导致粒子轨迹发生变化，从而在物质内部形成一个剖面状的区域，被称为“剪切区域”的效应。
成像透镜组5为4f结构，其内部透镜的焦距设计值分别为f1＝30mm，f2＝180mm，放大率设计值M为6。物面为反射式空间光调制器4，像面为激光成像面7(对应不规则治疗区域平面)。成像透镜组5能够将空间光调制器4的精细结构，精密准确地传输并放大。直径Φ5.5mm的小口径平行光束，经过成像透镜组5之后，变换为直径Φ33mm的大口径平行光束。如果改变成像透镜组5内部透镜的焦距f1、f2和放大率M，可以获得更大、或更小的单次治疗面积。
空间光调制器4的分辨率为7.6um，放大后，在激光成像面7的不规则治疗区域上对应的分辨率为45.6um。也可以根据实际需要，通过改变放大率M，获得更大、或更小的分辨率。
本发明中激光治疗装置的工作流程如下：
1)激光发生器1启动，输出低功率的激光信号，例如1mW，通过传输光纤2耦合进入光纤准直器3。
2)光纤准直器3输出的小口径平行光束，入射到空间光调制器4上。
3)空间光调制器4的初始工作状态，为全反射。它的工作尺寸为15mm×8mm，能够将直径Φ5.5mm、完整的平行光束导入成像透镜组5。
4)成像透镜组5出射的大口径平行光束，经过导光反射镜组6，入射到激光成像面7的不规则治疗区域上。
5)图像监控单元8采集激光成像面7上不规则治疗区域的图像，输入到图形工作站9中。
6)图形工作站9分析激光成像面7上不规则治疗区域的图像，处理得到特征轮廓图，将其反馈给空间光调制器4。
7)空间光调制器4产生与激光成像面7上不规则治疗区域对应的特征轮廓图，并将平行光束的横截面从完整的圆形或椭圆形调制为不规则治疗区域对应的特征轮廓图。
8)导光反射镜组6出射的光束横截面分布与激光成像面7上的不规则治疗区域实现重合。
9)增加激光发生器1的输出功率，使得照射到激光成像面7上的激光功率达到治疗阈值，例如50mW。
10)治疗结束后，关闭激光发生器1、空间光调制器4和图形工作站9。
本发明中应用的空间调制成像过程如下：
1)图像监控单元8采集激光成像面7上不规则治疗区域的图像，输入图形工作站9中。
2)在图形工作站9中，通过边缘检测图像算法进行分析处理，得到不规则治疗区域的特征轮廓图。
3)将不规则治疗区域的特征轮廓图，通过空间光调制器4的控制算法和控制电路，加载在空间光调制器4上。空间光调制器4的工作区域为二维结构，单元数为1920×1080。需要治疗的区域，对应单元的工作状态为1，不需要治疗的区域，对应单元的工作状态为0。二维结构的1和0组合在一起，即可产生一个可精密调节的数字图像。
4)成像透镜组5的输出激光，调制为包含特征轮廓图的大口径平行光束，照射在激光成像面7上的不规则治疗区域。
5)图像采集单元8再次采集激光成像面7上包含不规则治疗区域和调制激光的叠加图像，输入图形工作站9中。
6)在图形工作站9中，通过差异分析图像算法进行分析处理叠加图像，得到激光图像与不规则治疗区域的差异值图像。
7)将差异值图像通过空间光调制器4的控制算法和控制电路，加载在空间光调制器4上，进行图像校正。
8)完成了成像透镜组5输出激光的误差校正，使出射激光光斑与激光成像面7的不规则治疗区域完全匹配。
具体地，图形工作站9中的边缘检测图像算法设计方案为，首先，将图像监控单元8的图像采集传输到图形工作站9中并保存为jpg格式文件。接着，采用程序软件读取jpg格式文件，并用高斯滤波方法平滑图像，去除噪声。根据本发明的实际噪声去除效果增加或减少，需要调整优化高斯滤波方法中的相邻区域大小，例如2×2、3×3、4×4等。随后，计算梯度强度和梯度方向，水平方向的Sobel算子检测y方向的边缘，竖直方向的Sobel算子检测x方向的边缘。
Sobel算子是一种常用的线性滤波器，它利用模板在图像上滑动，通过求取模板与图像的卷积来计算每个像素的梯度值，从而检测出图像中的边缘。Sobel算子在水平和竖直两个方向上各有一个模板，分别计算出梯度值后再求取其平方和再开方即可得到每个像素的梯度强度，同时也可得到该像素的梯度方向。
然后，采用非最大抑制技术消除边缘检测误差，保留每个待处理图像的像素检测点的梯度极大值，删除其它梯度值。
在边缘检测中，检测出的边缘可能是连续的像素点组成的曲线，需要对其进行细化和提取。非最大抑制技术可以通过保留边缘上的局部最大值来抑制边缘上的非极大值，从而提取出较为清晰的边缘。
具体来说，非最大抑制技术的处理过程如下：
1、计算每个像素点的梯度值和梯度方向。
2、遍历每个像素点，如果该点的梯度值不是当前像素方向上的局部最大值，则将其梯度值设置为0，即抑制该点。
3、对抑制后的结果进行连通性处理，去除孤立的边缘像素点，得到最终的边缘图像。
在实现过程中，通常需要选择一个阈值，只保留梯度值大于该阈值的像素点，这样可以进一步提高边缘检测的准确性。同时，由于非最大抑制是基于局部最大值的，因此在图像中存在相邻的弱边缘时，可能会出现较长的边缘被断开的情况。为了解决这个问题，通常需要进行后处理，如边缘连接或边缘跟踪等。
最后，采用双阈值方法来判断图像的边界轮廓，对图像进行灰度化处理，将彩色图像转换为灰度图像；对灰度图像进行梯度计算，得到梯度强度和梯度方向；将梯度强度分为三类：强边缘、弱边缘和非边缘。在实现时保留大于高阈值的检测点，删除小于低阈值的检测点。介于高阈值和低阈值之间的检测点，如果与边缘点相邻则保留，不相邻则删除。从而得到不规则治疗区域的特征轮廓图，一般来说高阈值设定为图像最大灰度值的0.8倍，同时设定高阈值为低阈值的2倍。
图形工作站9中的差异分析图像算法设计方案为，首先，分析计算空间调制器4不工作时图像监控单元8得到的图像(即不规则治疗区域本身的图像)对应外接圆的圆心，与空间调制器4工作时图像监控单元8得到的图像(不规则治疗区域的图像和激光光斑图像的并集)对应外接圆的圆心，得到两个外接圆圆心的位置偏差。接着，调节导光反射镜组6，进行中心对准，消除位置偏差。然后，图像监控单元8获取激光发生器1不工作时图像和工作时图像，并求图像差值，得到差异值图像。最后，将差异值图像输入空间光调制器4的控制软件，通过控制电路，驱动空间光调制器4的工作单元，得到与不规则治疗区域完全一致的激光特征轮廓图。
对比实施例
图3是空间光调制器4处于初始状态，未进行调制时，图像监控单元8获取的激光特征轮廓图，即未调制成像的激光监控图像实验结果；图中，光斑的亮部对应于空间光调制器工作单元状态为1，光斑的暗部对应于空间光调制器工作单元状态为0。
本对比实施例中不根据待治疗部位的形状，对出射的激光进行形状调制；
首先启动激光发生器1，将输出的激光信号设定为1mW，并通过传输光纤2耦合进入光纤准直器3；本对比实施例中空间光调制器4和图形工作站9处于初始状态，光纤准直器3输出的小口径平行光束，入射到空间光调制器4中，空间光调制器4工作尺寸为15mm×8mm，将直径Φ5.5mm、完整的平行光束导入成像透镜组5，成像透镜组5出射的大口径平行光束，经过导光反射镜组6，入射到激光成像面7上，图像监控单元8获得的出射到激光成像面7上的光斑形状为圆形或椭圆形，调整激光功率为50mW，并且通过在激光成像面7上空间调制成像进行治疗操作，出射光斑不仅包括不规则治疗区域，还包括了不规则治疗区域周围的健康组织。
实施例
图4是空间光调制器4处于工作状态时，对激光进行调制，图像监控单元8获取的激光特征轮廓图，即已调制成像的激光监控图像实验结果；图中，光斑的亮部对应于空间光调制器工作单元状态为1，光斑的暗部对应于空间光调制器工作单元状态为0。
本实施例中需要根据待治疗部位的形状，对出射的激光进行形状调制；
首先，启动图像监控单元8，获取激光成像面7上不规则治疗区域的图像。
其次，在图形工作站9中，基于边缘检测图像算法进行分析处理，得到不规则治疗区域的特征轮廓图。具体地，图形工作站9中的边缘检测图像算法设计方案为，首先，将图像监控单元8的图像采集传输到图形工作站9中并保存为jpg格式文件。接着，采用程序软件读取jpg格式文件，并用高斯滤波方法平滑图像，去除噪声。本实施例中，选择的高斯滤波方法中的相邻区域大小为3×3。随后，计算梯度强度和梯度方向，水平方向的Sobel算子检测y方向的边缘，竖直方向的Sobel算子检测x方向的边缘。然后，采用非最大抑制技术消除边缘检测误差，保留每个检测点的梯度极大值，删除其它梯度值。最后，采用双阈值方法来判断图像的边界轮廓，高阈值为图像最大灰度值的0.8倍，低阈值为图像最大灰度值的0.4倍。保留大于高阈值的检测点，删除小于低阈值的检测点。介于高阈值和低阈值之间的检测点，如果与边缘点相邻则保留，不相邻则删除。从而得到不规则治疗区域的特征轮廓图。
接着，启动激光发生器1，将输出的激光信号设定为1mW，并通过传输光纤2耦合进入光纤准直器3。光纤准直器3输出的小口径平行光束，入射到空间光调制器4中。空间光调制器4工作尺寸为15mm×8mm。小口径平行光束再经过成像透镜组5、导光反射镜组6之后，将大口径平行光束照射在激光成像面7上。
然后，启动空间光调制器4，并在图像工作站9中，基于差异分析图像算法，得到与不规则治疗区域完全一致的激光特征轮廓图。具体如下：首先，分析计算空间调制器4不工作时图像监控单元8得到的图像对应外接圆的圆心，与空间调制器4工作时图像监控单元8得到的图像对应外接圆的圆心，得到位置偏差。接着，调节导光反射镜组6，进行中心对准，消除位置偏差。然后，图像监控单元8获取激光发生器1不工作时图像和工作时图像，并求图像差值，得到差异值图像。最后，将差异值图像输入空间光调制器4的控制软件，通过控制电路，驱动空间光调制器4的工作单元，得到与不规则治疗区域完全一致的激光特征轮廓图。该过程根据实际情况，可能需要重复多次。
最后，调整激光功率为50mW，将基于空间调制成像的精密调控激光，作用在不规则治疗区域上照射进行治疗操作。
当然，实施本发明的任一产品不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
本发明专利的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明专利构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明专利中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (10)

1.一种基于空间调制成像的激光治疗装置，其特征在于，所述激光治疗装置包括：激光发生器(1)、传输光纤(2)、光纤准直器(3)、空间光调制器(4)、成像透镜组(5)、激光成像面(7)、图像监控单元(8)、图形工作站(9)；
所述激光发生器(1)包括光纤激光器、固体激光器、锁模激光器、微秒激光器、纳秒激光器、皮秒激光器、飞秒激光器，用于输出稳定的激光信号，所述激光信号包括连续激光、微秒级脉冲激光、纳秒级脉冲激光、皮秒级脉冲激光、飞秒级脉冲激光；
所述传输光纤(2)用于传输由所述激光发生器(1)输出的激光信号，所述传输光纤(2)包括单模光纤、多模光纤；
所述光纤准直器(3)用于将所述传输光纤(2)内的激光转变为平行光，所述光纤准直器(3)包括单透镜准直器、组合透镜准直器；
所述空间光调制器(4)包括数字微镜阵列器件DMD、反射式硅基液晶空间光调制器LCOS-SLM、透射式硅基液晶空间光调制器LCOS-SLM，用于通过调节所述空间光调制器(4)内置的每个工作单元各自的反射率和/或透射率，改变空间二维结构的光强分布，产生激光成像面(7)位置的不规则治疗区域对应的精细复杂空间结构；
所述成像透镜组(5)为4f结构，用于提供物像传递功能，以及光束直径的放大或缩小功能；
所述激光成像面(7)为激光成像光斑所在的虚拟平面；
所述图像监控单元(8)包括单个CCD相机、单个CMOS相机、组合的CCD相机、组合的CMOS相机，用于拍摄治疗部位的图像，并把图像传输给图形工作站；
所述图形工作站(9)包括硬件和软件，所述硬件包括台式计算机、便携式计算机、服务器、工作站中的一种或多种，所述软件安装在所述硬件中，包括空间光调制器的控制软件、图像处理软件。
2.如权利要求1所述的激光治疗装置，其特征在于，所述激光治疗装置还包括导光反射镜组(6)，所述导光反射镜组(6)由至少两块反射镜组成，用于提供光束对准功能，通过调节所述导光反射镜组(6)中反射镜的角度，改变光束方向，能够用于不同部位；所述导光反射镜组(6)包括手动调节反射镜、电动调节反射镜。
3.如权利要求1所述的激光治疗装置，其特征在于，所述成像透镜组(5)中的4f结构包括物平面、第一透镜、第二透镜、像平面，所述空间光调制器(4)位于所述成像透镜组(5)的物平面，所述激光成像面(7)位于成像透镜组(5)的像平面。
4.如权利要求1所述的激光治疗装置，其特征在于，所述控制软件用于空间光调制器(4)中空间二维结构的每一个工作单元反射率和/或透射率的独立调节和控制，图像处理软件用于读取所述图像监控单元(8)的输出图像，利用边缘检测图像算法、差异分析图像算法，反馈给所述空间光调制器(4)，实现空间调制成像功能，生成与所述不规则治疗区域形状对应的光斑。
5.一种利用如权利要求1-4之任一项所述的激光治疗装置实现光斑形状精准输出的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
激光发生器(1)输出的激光信号，耦合进入传输光纤(2)，接着经过光纤准直器(3)扩束并准直为小口径平行光束，然后经过空间光调制器(4)对小口径平行光束进行调制，再经过成像透镜组(5)，得到大口径平行光束，最后经过导光反射镜组(6)，获得符合要求的、与不规则治疗区域形状对应的光斑形状。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法进一步还包括：通过图像监控单元(8)和图形工作站(9)配合空间光调制器(4)对光斑形状进行调制，当图形工作站(9)进入工作状态时，图形工作站(9)实时采集并处理图像监控单元(8)的图像，得到不规则治疗区域的特征轮廓图，并将特征轮廓图传输到空间光调制器(4)上，空间光调制器(4)根据轮廓图对输出的平行激光进行调制，得到与不规则治疗区域对应的激光特征图像；在图形工作站(9)对图像进行处理时，使用了边缘检测图像算法、差异分析图像算法。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，经光纤准直器(3)扩束并准直的小口径平行光束的直径设计值为Φ5.5mm，以30°角倾斜入射到空间光调制器(4)上；所述小口径平行光束投影椭圆的长轴长度为6.35mm；
所述成像透镜组(5)的两个透镜的焦距分别为f1＝30mm，f2＝180mm，放大率M为6，经过成像透镜组(5)后，得到的大口径平行光束的直径为Φ33mm；
所述空间光调制器(4)的分辨率为7.6um。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述边缘检测图像算法为：将图像监控单元(8)的图像采集传输到图形工作站(9)中并保存为图像文件；读取图像文件，并用高斯滤波方法平滑图像，去除噪声；随后，计算梯度强度和梯度方向并采用非最大抑制技术消除边缘检测误差；最后，采用双阈值方法来判断图像的边界轮廓，得到不规则治疗区域的特征轮廓图。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，高斯滤波方法中的相邻区域大小设置为2×2或3×3或4×4；利用水平方向的Sobel算子检测y方向的边缘，竖直方向的Sobel算子检测x方向的边缘；所述非最大抑制技术是指保留每个像素检测点的梯度极大值，删除其它梯度值；所述双阈值方法是指保留大于高阈值的检测点，删除小于低阈值的检测点，介于高阈值和低阈值之间的检测点，如果与边缘点相邻则保留，不相邻则删除；所述高阈值设定为图像最大灰度值的0.8倍，同时设定高阈值为低阈值的2倍。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述差异分析图像算法为：分析计算空间调制器(4)不工作时图像监控单元(8)得到的不规则质量区域本身的图像对应外接圆的圆心，与空间调制器(4)工作时图像监控单元(8)得到的包括不规则治疗区域的图像和激光光斑图像的并集对应的外接圆的圆心，得到两个外接圆圆心的位置偏差；调节导光反射镜组(6)，利用所述圆心进行中心对准，消除位置偏差；图像监控单元(8)获取激光发生器(1)不工作时图像和工作时图像，并求图像差值，得到差异值图像；将差异值图像输入空间光调制器(4)的控制软件，通过控制电路，驱动空间光调制器(4)的工作单元，得到与激光成像面(7)的不规则治疗区域完全一致的激光特征轮廓图。
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