一种用于植发手术的取发器孔径调节系统

技术领域

本发明涉及取发器孔径分析技术领域，具体为一种用于植发手术的取发器孔径调节系统。

背景技术

植发手术是应用显微外科手术技术，取出枕部健康的毛囊组织，按照自然的头发生长方向艺术化地移植于患者秃顶、脱发的部位，毛囊存活后便会生长出健康的新发，而且所长出的新发和原本的头发一样，一般医务人员通过取发器对毛囊进行提取；

而毛囊在提取的过程中，如果取发器孔径选择不合理，会损伤毛囊。因此，需要根据毛囊的直径以及头发状况来选择合适的孔径，确保植发效果的最大化和损伤的最小化。

发明内容

本发明的目的在于为了解决现有的取发器无法根据毛囊的直径以及头发状况选择合适的孔径，容易造成损伤毛囊，影响植发效果的问题，而提出一种用于植发手术的取发器孔径调节系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于植发手术的取发器孔径调节系统，包括数据分析单元和孔径调节单元；所述数据分析单元用于对患者的头皮图像进行分析以得到取发基值，并将取发基值发送至孔径调节单元，其中，头皮图像分析的具体过程为：

将头皮图像进行截取得到多个识别区域，对每个识别区域进行处理，将识别区域放大若干倍以得到识别区域的放大图，对放大图进行毛囊识别以得到识别区域对应毛囊直径，同时在放大图上对识别到毛囊的区域进行标记得到标记区，将标记后的放大图再放大若干倍以得到像素图；

对像素图中标记区内进行头发轮廓识别以得到头发轮廓和轮廓数量，提取头发轮廓以及头发轮廓所占像素格数据；将头发轮廓摆正使其较长的轮廓与Y轴平行；构建头发轮廓的中心线，将头发轮廓依据中心线分割为两个半轮廓，在其中一个半轮廓上选取若干个计算点并以中心线为对称线在另一个轮廓上标记为计算点对应的对称点；统计计算点与对称点之间的像素格数量并将像素格数量乘以预设值得到轮廓宽距值；将所有的轮廓宽距值进行平均值计算得到廓宽均值；在对头发轮廓边缘所处像素格进行颜色识别，当识别到颜色为黑色时，将该像素格标记为黑色格；若未识别出颜色或者其它颜色，则将该像素格标记为异色格；统计黑色格的数量得到廓黑数，统计异色格的数量并加上廓黑数得到格总数；将廓黑数除以格总数得到廓黑比；

统计识别区域内所有标记区的轮廓数量并求和得到轮廓总数量，将轮廓总数量除以识别区域对应的预设面积得到轮总面比；对识别区域内所有的廓宽均值进行处理得到廓宽系数；对识别区域内所有的廓黑比进行求和并取均值得到廓黑软均值；

将识别区域内的毛囊直径进行平均值计算得到直径平均值，将识别区域对应的直径平均值、轮总面比、廓宽系数以及廓黑软均值进行归一化处理并将四者的数值代入取发分析模型中以得到取发基值；

所述孔径调节单元接收到对应的取发基值后，设定若干个取发孔径，每个取发孔径对应一个数值范围，将取发基值与若干个数值范围进行比对，当取发基值属于数值范围内，则将该取发孔径标记为选中孔径；生成选中指令并控制取发装置选取选中孔径对应的取发针并标记为患者对应的取发针，并通过该取发针对患者的毛囊进行采集。

作为本发明的一种优选实施方式，对识别区域内所有的廓宽均值进行处理的具体过程为：

对识别区域内标记区进行顺序标记，再将廓宽均值依据标记区的顺序进行排序，将排序后的廓宽均值的数值代入折线图中，并连接相邻两个廓宽均值得到廓宽线，计算廓宽线的斜率，将所有的斜率取绝对值并求和得到斜率总值，将斜率总值取均值得到斜率均值；选取廓宽均值对应最高的点与最低的点进行连线得到高低线，计算高低线的斜率并取绝对值得到高低率值；将所有的廓宽均值进行求和并取均值得到发宽均值；将发宽均值、斜率均值和高低率值进行归一化处理得到识别区域对应的廓宽系数。

作为本发明的一种优选实施方式，所述取发分析模型为

作为本发明的一种优选实施方式，还包括数据采集单元和数据存储单元，所述数据采集单元用于获取患者的授权，并采集授权后患者待取毛囊区域对应的头皮图像并将其发送至数据存储单元；数据存储单元接收到头皮图像后对其进行存储。

作为本发明的一种优选实施方式，所述取发装置包括箱体，箱体镶嵌有显示控制端，显示控制端的下方设置有若干个指示灯，指示灯的下方开设有若干个与指示灯一一对应的取针槽；所述箱体的内部安装有中间板，中间板上安装有电机，中间板的两端安装有转轴一和转轴二，转轴一和转轴二的顶端安装有皮带轮一和皮带轮二，皮带轮一和皮带轮二通过传送带连接，传送带的内壁开设有与皮带轮一和皮带轮二相配合的轮槽，传送带的外壁等距离安装有若干个存放架，若干个存放架上放置有若干个不同孔径的取发针，存放架上镶嵌有感应芯片。

作为本发明的一种优选实施方式，所述显示控制端与孔径调节单元连接并接收控制指令进行处理，具体为：当接收到控制指令后，对控制指令进行解析以得到患者对应的姓名以及对应的选中孔径并显示，匹配选中孔径对应的取发针并搜索取发针对应放置的存放架，通过存放架上的感应芯片对存放架上进行定位，在控制电机带动皮带轮一转动，从而带动传送带转动，通过传送带转动将存放架转动至对应取针槽内，并控制取针槽对应的指示灯闪烁，由医务人员从取针槽取出对应的取发针，然后将取发针固定在对应手柄上，以通过取发针对患者进行毛囊提取。

作为本发明的一种优选实施方式，箱体的顶部设置有存液箱，存液箱的顶部一端拐角处安装有进液管，箱体的内部底壁安装有回存箱，回存箱的一侧安装有电动升降杆，电动升降杆的顶部安装有消毒容器，消毒容器的底部一侧通过连接管一与回存箱连接，消毒容器的顶部一侧通过连接管二与存液箱的底壁连接；箱体的一侧侧壁安装有与回存箱贯通连接排液管，连接管一与连接管二以及排液管上均安装有阀门；

作为本发明的一种优选实施方式，当患者毛囊提取完成后，医务人员将冲洗完成后的取发针放置在存放架上，然后在控制电机通过皮带轮一带动传送带转动，使传送带带动存放架运动至消毒容器的正上方，然后控制电动升降杆带动消毒容器向上运动，使存放架位于消毒容器内部，控制连接管二上的阀门打开，使存液箱内部的一定量消毒液通过连接管二流入消毒容器内部，然后关闭阀门，浸泡预设时间后，控制电动升降杆带动消毒容器复位，然后控制连接管一上的阀门打开，消毒液流入回存箱内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过数据分析单元对患者的头皮图像进行截取得到多个识别区域，对识别区域进行分析处理以得到识别区域对应的直径平均值、轮总面比、廓宽系数以及廓黑软均值，基于此分析得到取发基值，通过取发基值匹配对应取发孔径；以便于根据患者的情况进行综合考虑，合理的选择取发针口径的取发器进行提取，以确保植发效果的最大化和损伤的最小化；避免选取孔径较小会损伤毛囊。

2、本发明搜索取发针对应放置的存放架，通过存放架上的感应芯片对存放架上进行定位，在控制电机带动皮带轮一转动，从而带动传送带转动，通过传送带转动将存放架转动至对应取针槽内，并控制取针槽对应的指示灯闪烁，由医务人员从取针槽取出对应的取发针，以便于快速选取对应的取发针。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的系统原理框图；

图2为本发明的折线图示意图；

图3为本发明的箱体整体结构示意图；

图4为本发明的箱体内部结构示意图；

图5为本发明的箱体背部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1所示，一种用于植发手术的取发器孔径调节系统，包括数据采集单元、数据存储单元、数据分析单元和孔径调节单元；

数据采集单元获取患者的授权，并采集授权后患者待取毛囊区域对应的头皮图像并将其发送至数据存储单元；数据存储单元接收到头皮图像后对其进行存储；

数据分析单元对患者的头皮图像进行分析以得到取发基值，并将取发基值发送至孔径调节单元，其中，头皮图像分析的具体过程为：

将头皮图像进行截取得到多个识别区域j，j=1，2，……，n，n表示识别区域的总数，对每个识别区域进行处理，将识别区域放大若干倍以得到识别区域的放大图，对放大图进行毛囊识别以得到识别区域对应毛囊直径，同时在放大图上对识别到毛囊的区域进行标记得到标记区，将标记后的放大图再放大若干倍以得到像素图；

对像素图中标记区内进行头发轮廓识别以得到头发轮廓和轮廓数量，提取头发轮廓以及头发轮廓所占像素格数据；将头发轮廓摆正使其较长的轮廓与Y轴平行；构建头发轮廓的中心线，将头发轮廓依据中心线分割为两个半轮廓，在其中一个半轮廓上选取若干个计算点并以中心线为对称线在另一个轮廓上标记为计算点对应的对称点；统计计算点与对称点之间的像素格数量并将像素格数量乘以预设值得到轮廓宽距值；将所有的轮廓宽距值进行平均值计算得到廓宽均值；在对头发轮廓边缘所处像素格进行颜色识别，当识别到颜色为黑色时，将该像素格标记为黑色格；若未识别出颜色或者其它颜色，则将该像素格标记为异色格；统计黑色格的数量得到廓黑数，统计异色格的数量并加上廓黑数得到格总数；将廓黑数除以格总数得到廓黑比；

请参阅图2所示，统计识别区域内所有标记区的轮廓数量并求和得到轮廓总数量，将轮廓总数量除以识别区域对应的预设面积得到轮总面比；对识别区域内所有的廓宽均值进行处理：对识别区域内标记区进行顺序标记，再将廓宽均值依据标记区的顺序进行排序，将排序后的廓宽均值的数值代入折线图中（如图2所示），并连接相邻两个廓宽均值得到廓宽线，计算廓宽线的斜率，将所有的斜率取绝对值并求和得到斜率总值，将斜率总值取均值得到斜率均值；选取廓宽均值对应最高的点与最低的点进行连线得到高低线，计算高低线的斜率并取绝对值得到高低率值；将所有的廓宽均值进行求和并取均值得到发宽均值；将发宽均值、斜率均值和高低率值进行归一化处理并取三者归一化处理后的数值，将三者数值分别标记为FK1、FK2和FK3；将三者数值代入公式KXj=FK1×ef1+10/(FK2×ef2+FK3×ef3)得到识别区域对应的廓宽系数KXj；其中，ef1、ef2和ef3为发宽均值、斜率均值和高低率值对应的预设权重系数；预设权重系数由本领域技术人员根据实际使用自定义设置；

对识别区域内所有的廓黑比进行求和并取均值得到廓黑软均值；

将识别区域内的毛囊直径进行平均值计算得到直径平均值，将识别区域对应的直径平均值、轮总面比、廓宽系数以及廓黑软均值进行归一化处理并将四者的数值代入取发分析模型为

孔径调节单元接收到对应的取发基值后，设定若干个取发孔径，每个取发孔径对应一个数值范围，将取发基值与若干个数值范围进行比对，当取发基值属于数值范围内，则将该取发孔径标记为选中孔径；生成选中指令并控制取发装置选取选中孔径对应的取发针5并标记为患者对应的取发针5，并通过该取发针5对患者的毛囊进行采集。

实施例二：

在实施例一的基础上，请参阅图3－图5所示，取发装置包括箱体1，箱体1镶嵌有显示控制端2，显示控制端2的下方设置有若干个指示灯21，指示灯21的下方开设有若干个与指示灯21一一对应的取针槽22；所述箱体1的内部安装有中间板31，中间板31上安装有电机32，中间板31的两端安装有转轴一33和转轴二35，其中转轴一33的顶端与电机32的输出端通过联轴器连接；转轴一33和转轴二35的顶端安装有皮带轮一34和皮带轮二36，皮带轮一34和皮带轮二36通过传送带37连接，传送带37的内壁开设有与皮带轮一34和皮带轮二36相配合的轮槽，传送带37的外壁等距离安装有若干个存放架38，若干个存放架38上放置有若干个不同孔径的取发针5，存放架38上镶嵌有感应芯片39；箱体1的顶部设置有存液箱4，存液箱4的顶部一端拐角处安装有进液管11，箱体1的内部底壁安装有回存箱13，回存箱13的一侧安装有电动升降杆61，电动升降杆61的顶部安装有消毒容器62，消毒容器62的底部一侧通过连接管一与回存箱13连接，消毒容器62的顶部一侧通过连接管二63与存液箱4的底壁连接；箱体1的一侧侧壁安装有与回存箱13贯通连接排液管12，连接管一与连接管二63以及排液管12上均安装有阀门14；

显示控制端2与孔径调节单元连接并接收控制指令进行处理，具体为：当接收到控制指令后，对控制指令进行解析以得到患者对应的姓名以及对应的选中孔径并显示，匹配选中孔径对应的取发针5并搜索取发针5对应放置的存放架38，通过存放架38上的感应芯片39对存放架38上进行定位，在控制电机32带动皮带轮一34转动，从而带动传送带37转动，通过传送带37转动将存放架38转动至对应取针槽22内，并控制取针槽22对应的指示灯21闪烁，由医务人员从取针槽22取出对应的取发针5，然后将取发针5固定在对应手柄上，以通过取发针5对患者进行毛囊提取；

当患者毛囊提取完成后，医务人员将冲洗完成后的取发针5放置在存放架38上，然后在控制电机32通过皮带轮一34带动传送带37转动，使传送带37带动存放架38运动至消毒容器62的正上方，然后控制电动升降杆61带动消毒容器62向上运动，使存放架38位于消毒容器62内部，控制连接管二63上的阀门14打开，使存液箱4内部的一定量消毒液通过连接管二63流入消毒容器62内部，然后关闭阀门14，浸泡预设时间后，控制电动升降杆61带动消毒容器62复位，然后控制连接管一上的阀门14打开，消毒液流入回存箱13内。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。