一種精準能量輸出的光源類醫療美容產品控制方法及裝置與流程

本發明涉及精準能量輸出的光源類醫療美容產品領域，具體為一種精準能量輸出的光源類醫療美容產品控制方法及裝置。

背景技術：

1、在醫療美容領域，光源類產品的應用日益廣泛，如用于皮膚美白、祛斑、脫毛等項目。然而，當前閃光式的光源類醫療美容產品存在顯著缺陷。傳統產品的能量輸出普遍采用開環輸出方式，難以精確掌控輸出能量大小。隨著使用時間增長，關鍵有損器件如氙氣燈管和儲能電容會出現衰減現象。氙氣燈管在多次閃光后，其內部氣體放電效率降低，發光強度不穩定；儲能電容的電容值會逐漸減小，影響能量存儲與釋放能力。這些問題致使產品輸出能量不確定性大幅增加，直接導致美容效果參差不齊。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種精準能量輸出的光源類醫療美容產品控制方法及裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

2、為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種精準能量輸出的光源類醫療美容產品控制方法，包括以下步驟：

3、光源能量與光敏信號關系標定流程：在產品的處理器控制下，使能量控制裝置驅動光源進行一次閃光操作；于此同時，外部標準能量檢測儀器采集該次閃光對外輸出的能量值，光感實時感應閃光過程并輸出相應的電信號，此電信號經信號轉換單元轉換后傳輸至處理器進行采集；處理器對閃光過程中從起始時刻至結束時刻所采集的光感電信號進行積分運算，進而依據公式

4、確定光感積分值與能量輸出的映射系數；

5、精準能量輸出控制流程：預先設定目標輸出能量，處理器依據已確定的映射系數和目標輸出能量，按照公式計算出光感目標積分值；隨后，處理器向能量控制單元發送開啟信號，使光源進行閃光操作，并同步對光感輸出信號再次進行積分處理；在積分處理過程中，處理器持續監測光感信號積分值，一旦該積分值達到計算所得的光感目標積分值，則立即向能量控制單元發送關閉信號，終止光源閃光，從而實現精準的能量輸出控制。

6、進一步的，所述外部標準能量檢測儀器采用高精度的光電探測器與積分球系統相結合的方式；該光電探測器具備極低的噪聲水平，可在復雜的環境光干擾下準確捕捉光源發出的微弱光信號；積分球系統的內表面涂覆有高反射率、漫反射性能優異的材料，反射率高達99%以上，確保光線在球內均勻混合，使得采集的能量值j的不確定度控制在±0.5%以內；同時，該檢測儀器配備了先進的信號調理電路，能夠對采集到的信號進行放大、濾波處理，其增益可在1-1000范圍內精確調整，截止頻率可在1hz-10khz之間靈活設置，進一步提升了能量值采集的準確性和穩定性，為后續精確計算映射系數k奠定堅實基礎。

7、進一步的，所述光感選用的高靈敏度光敏二極管基于特殊的半導體材料結構設計；其采用多層異質結結構，通過精確控制各層材料的摻雜濃度和厚度，實現了對特定波長光的高吸收效率和快速響應特性；在400-1200nm的醫療美容常用光波段范圍內，其量子效率高達80%以上，能夠將微弱的光信號高效轉換為電信號；此外，該光敏二極管還集成了溫度補償電路，可實時監測自身工作溫度，并根據預設的溫度-響應曲線對輸出信號進行自動補償校正；在-10℃-50℃的環境溫度變化范圍內，其輸出信號的漂移量不超過滿量程的0.1%，確保在不同使用環境下都能穩定、準確地感應閃光過程并輸出相應電信號v，有效提升了整個控制系統的可靠性。

8、進一步的，所述信號轉換單元采用的adc芯片為高精度、低功耗的逐次逼近型芯片；其內部集成了高精度的基準電壓源，電壓穩定性優于±0.01%，為模擬信號轉換提供了穩定的參考電壓；該芯片還具備自動校準功能，在每次啟動或定期工作時，能夠自動對轉換誤差進行校準，將非線性誤差控制在±0.005%以內；同時，為了提高數據傳輸的可靠性和抗干擾能力，信號轉換單元在adc芯片與處理器之間采用了高速差分信號傳輸線路，其傳輸速率可達100mbps以上，且具備良好的電磁屏蔽性能，能夠有效抑制外部電磁干擾對轉換后數字信號的影響，確保傳輸至處理器的信號精度滿足精準控制需求，保障整個控制流程的準確性。

9、進一步的，所述處理器選用的arm架構處理器具有多核處理能力，核心數不少于4個；每個核心均采用了先進的超標量流水線架構，指令級并行度高達4以上，能夠在一個時鐘周期內同時執行多條指令，極大地提高了運算效率；其內部集成了大容量的高速緩存，一級緩存容量不低于32kb，二級緩存容量不低于512kb，且采用了智能緩存管理策略，能夠根據數據的訪問頻率和局部性原理自動調整緩存內容，減少數據訪問延遲；此外，處理器還配備了專門的硬件浮點運算單元，支持ieee754標準的浮點運算，其浮點運算性能達到每秒1000mflops以上，能夠快速、精確地完成復雜的積分運算和邏輯處理，確保控制流程的高效執行，滿足光源類醫療美容產品對能量輸出快速、精準控制的要求。

10、一種精準能量輸出的光源類醫療美容裝置，所述裝置通過精準能量輸出的光源類醫療美容產品控制方法，實現對光源輸出能量的精確控制，確保每次閃光的能量輸出符合設定的目標能量值，有效克服現有技術中因有損器件衰減特性導致的能量輸出不確定性問題，提升產品性能和醫療美容效果的穩定性，其特征在于，包括：主體以及主體上安裝的控制面板，主體前端安裝有光源，其能夠發射用于醫療美容的光線；

11、同時還包括：光感，其設置于產品內部靠近光源的位置，用于感應光源發出光線的強弱，并將感應結果轉換為電壓、電流或數字量信號輸出，且該輸出信號的幅度與光源輸出能量強度呈比例關系；

12、信號轉換單元，其連接光感與處理器，用于將光感輸出的信號轉換為處理器能夠識別和處理的信號形式；

13、能量控制單元，其與處理器和光源相連，根據處理器發出的開關信號或控制命令，向光源提供驅動電壓或電流信號，以控制光源的點亮與熄滅；

14、處理器，作為整個裝置的控制核心，負責識別、采集來自信號轉換單元的信號，并進行邏輯運算和處理，輸出控制信號至能量控制單元；

15、電源，其為裝置內的各個部件提供穩定的電力供應。

16、進一步的，所述氙氣燈管的電極采用耐高溫、耐腐蝕的銥釔合金材料制成；這種合金材料的熔點高達2400℃以上，在氙氣放電產生的高溫環境下具有良好的穩定性，能夠有效防止電極的燒蝕和變形，延長氙氣燈管的使用壽命；同時，燈管的管壁采用石英玻璃材質，其純度不低于99.99%，對400-1200nm波段的光線具有極高的透過率，可達95%以上，且具有良好的熱穩定性和機械強度，能夠承受燈管工作時的熱應力和壓力變化；此外，氙氣燈管還配備了高效的散熱結構，采用了熱管散熱技術與鋁合金散熱鰭片相結合的方式；熱管內部填充有高導熱系數的工質，其導熱系數可達10000w/(m·k)以上，能夠快速將燈管產生的熱量傳導至散熱鰭片；散熱鰭片的表面積經過優化設計，不低于100cm2，能夠有效地將熱量散發到周圍環境中，確保氙氣燈管在長時間工作過程中保持穩定的發光性能，滿足醫療美容所需的特定光波段和強度要求。

17、進一步的，所述能量控制單元的脈沖寬度調制（pwm）技術采用了高精度的定時器和比較器電路；定時器的時鐘頻率精度高達±0.001%，能夠精確控制pwm信號的周期和占空比；比較器的失調電壓低于1mv，能夠準確地比較輸入的參考電壓和調制信號，確保生成的pwm信號的精度和穩定性；同時，能量控制單元還集成了電流反饋和電壓反饋環路，能夠實時監測提供給光源的電流和電壓信號；電流反饋環路的采樣電阻精度為±0.1%，電壓反饋環路的分壓電阻精度為±0.05%，通過對反饋信號的精確采集和處理，可實現對光源能量輸出的動態調節；當檢測到光源能量輸出偏離設定值時，控制單元能夠在10μs內快速調整pwm信號的占空比，使能量輸出恢復到目標值，實現對光源能量輸出的精細控制，保證裝置的穩定運行和精準能量輸出效果。

18、進一步的，所述控制面板上的觸控顯示屏采用了電容式觸摸屏技術，其觸摸響應時間不超過5ms，具有極高的觸摸靈敏度和準確性；顯示屏的顯示面板采用了有機發光二極管技術，具有自發光、對比度高、視角廣優點；其對比度可達10000:1以上，視角范圍在水平和垂直方向均不低于170°，能夠清晰、亮麗地顯示裝置的各種工作狀態信息和操作界面；此外，觸控顯示屏還具備防指紋、防眩光處理功能，其表面涂覆有特殊的納米涂層，能夠有效減少指紋殘留和眩光現象，提高用戶操作的可視性和舒適性；同時，顯示屏與處理器之間通過高速的mipi接口進行通信，數據傳輸速率可達1gbps以上，確保操作指令和顯示數據的快速傳輸與更新，方便用戶直觀地設定目標輸出能量jt及查看裝置的工作狀態信息，提升用戶體驗。

19、進一步的，所述可充電鋰電池采用了先進的鋰離子聚合物電池技術；其正極材料選用高能量密度的三元材料，比容量不低于180mah/g，負極材料采用硅基復合材料，比容量可達400mah/g以上，從而顯著提高了電池的能量密度；在電池的封裝結構上，采用了柔性鋁塑膜封裝技術，具有良好的密封性和安全性，能夠有效防止電解液泄漏和電池鼓包現象；同時，電池管理系統具備智能充電控制功能，能夠根據電池的當前狀態自動調整充電電流和電壓；在充電初期，采用恒流充電方式，充電電流不超過1c，當電池電壓達到設定的上限值時，自動切換為恒壓充電模式，充電電壓精度控制在±0.05v以內，確保電池在安全、高效的狀態下充電；此外，bms還實時監測電池的溫度、電壓和電流參數，一旦檢測到過充、過放或短路異常情況，能夠在1ms內迅速切斷電池回路，啟動相應的保護措施，保障裝置在長時間穩定供電的同時保障使用安全。

20、與現有技術相比，本發明的有益效果是：

21、通過對光源輸出能量與光感感知信號建立相對映射關系，獲取光感信號積分值對應的能量大小。同時根據光感信號與光源輸出能量呈正比關系的特性，可計算出任意目標輸出能量對應的光感目標積分值；

22、當需要進行能量輸出時，只需要在輸出開始時，對光感信號進行積分計算，當積分值等于目標積分值時，能量輸出完成，關閉能量控制裝置即可；

23、此方案可實現對閃光式的光源類醫療美容產品的輸出能量的精準控制，其實現成本低，控制精準，且可以避免有損器件的衰減特性的影響，大大提高產品的穩定性能，保證醫美效果的一致性。