本发明涉及超声治疗仪,具体为智能化多参数优化超声治疗仪及优化控制系统。
背景技术:
1、在美容领域,超声波技术由于其高效、非侵入性的特点,越来越多地应用于皮肤紧致、抗衰老和体形雕塑等治疗中。传统的超声美容设备,如“超声炮”、“超音炮”以及名为“美容精雕仪”的高级设备,主要通过发射特定频率和强度的声波,作用于皮肤深层,以期达到刺激胶原蛋白增生、促进血液循环和瘦身塑形的效果。
2、公开号为cn114984469a的中国专利申请,公开超声治疗系统的控制方法、控制器、系统及治疗仪,该超声治疗系统的控制方法包括以下步骤:步骤s10、显示基于人体皮肤表面位置划分的不同操作区域;步骤s20、根据用户选择的操作区域,显示对应操作区域的治疗方案;步骤s30、根据用户选择的对应操作区域的治疗方案控制超声治疗系统工作;
3、如上述申请,现有的大多数超声治疗仪仍然面临着参数设置单一和个体化治疗不足的问题。即超声治疗仪单一的设定几种模式,用于所有人的治疗,即无法通过智能化多参数优化系统,实现超声治疗仪的个性化和自动化,例如,同一设备在不同个体上的效果可能大相径庭,因为每个人的皮肤类型、年龄、健康状况和具体需求都不同。此外,设备操作者需要具备专业知识,以正确设置和调整治疗参数,这限制了设备的普及和使用效率;
4、综上所述,开发一种集成先进人工智能技术的智能化多参数优化超声治疗仪及优化控制系统,既可以大幅提升超声治疗仪的效果和安全性,也能增加设备的易用性和普及率,满足日益增长的个性化美容需求。这种系统的实现,将推动超声美容技术向更高效、智能化和个性化的方向发展。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,本发明提供了智能化多参数优化超声治疗仪及优化控制系统。
2、本发明采用以下技术方案,智能化多参数优化超声治疗仪的优化控制系统,包括:
3、数据收集模块,采集超声治疗仪的历史超声治疗参数数据,历史超声治疗参数数据为在治疗效果达标的情况下进行采集,历史超声治疗参数数据包括皮肤综合参数、年龄和性别,以及超声波治疗参数集合;
4、其中皮肤综合参数包括皮肤水分数据、皮肤厚度数据、皮肤油脂含量数据、皮肤弹性数据;
5、超声波治疗参数集合包括超声波频率、超声波强度和治疗时间;
6、模型训练模块,基于历史超声治疗参数数据训练出超声治疗参数推荐模型,采集实时的皮肤综合参数、年龄和性别,基于训练完成的超声治疗参数推荐模型,得到超声治疗参数推荐集合标签,进而获取到超声治疗参数推荐集合标签对应的超声治疗参数推荐集合;
7、控制模块,基于获取的超声治疗参数控制超声治疗仪发出的超声波的超声波频率、超声波强度和治疗时间;
8、参数调整模块,每隔预设时间tj获取一次皮肤状态数据,基于皮肤状态数据生成皮肤状态系数,基于皮肤状态系数生成超声治疗时间参数调整指令,将参数调整指令传输到控制模块,控制模块控制超声治疗仪对超声治疗时间参数进行调整。
9、作为上述技术方案的进一步描述:所述超声治疗参数推荐集合为:
10、{(p1、q1、t1),(p2、q2、t2),......,(pn、qn、tn)};
11、其中,pn为集合标签为n时对应的超声波频率,qn为集合标签为n时对应的超声波强度,tn为集合标签为n时对应的治疗时间,n为超声治疗参数推荐集合标签的序号。
12、作为上述技术方案的进一步描述:所述超声治疗参数推荐模型的训练方法包括:
13、预先将超声波治疗参数集合设置相应的编号;
14、将皮肤综合参数、年龄和性别转换为对应的一组特征向量,将每组特征向量作为所述超声治疗参数推荐模型的输入,所述超声治疗参数推荐模型以每组皮肤综合参数、年龄和性别对应的一组超声波治疗参数集合编号作为输出,以每组皮肤综合参数、年龄和性别实际对应的一组超声波治疗参数集合编号作为预测目标,以最小化超声治疗参数推荐模型损失函数值作为训练目标;当超声治疗参数推荐模型损失函数值小于或等于预设的目标损失值时停止训练;
15、所述超声治疗参数推荐模型可以是支持向量机回归、随机森林回归或神经网络回归等模型中的一种。
16、作为上述技术方案的进一步描述:所述皮肤状态数据包括皮肤温度数据、皮肤湿度数据和皮肤光泽度数据;
17、其中,所述皮肤湿度数据通过皮肤水分测试仪测量获取,所述皮肤光泽度数据通过皮肤光泽测量仪获取。
18、作为上述技术方案的进一步描述:所述基于皮肤状态数据生成皮肤状态系数的方式如下:
19、
20、式中,pzt表示皮肤状态系数,pw表示皮肤温度数据,ps表示皮肤湿度数据,pg表示皮肤光泽度数据,和表示权重系数,和均大于0。
21、作为上述技术方案的进一步描述:所述超声治疗时间参数调整指令包括第一时间调整指令、第二时间调整指令和停止超声治疗指令,其中第一时间调整指令、第二时间调整指令均为缩短对应的治疗时间,第一时间调整指令和第二时间调整指令的缩短治疗的时间依次增加。
22、作为上述技术方案的进一步描述:所述基于皮肤状态系数生成超声治疗时间参数调整指令的方法包括:
23、预设皮肤状态数据梯度阈值p1、p2和p3,其中p1<p2<p3;
24、当pzt<p1时,不生成参数调整指令;
25、当p1≤pzt<p2时,生成第一时间调整指令;
26、当p2≤pzt<p3时,生成第二时间调整指令;
27、当pzt>p3时,生成停止超声治疗指令。
28、作为上述技术方案的进一步描述:所述皮肤的温度数据采集方法包括:
29、获取超声治疗仪治疗的皮肤区域,并标记为待测区域,将热成像仪对准待测区域,获取热成像图像;
30、将获取的热成像图像分割形成i个大小相同的子区域,每个子区域有m个像素点组成;
31、提取每个子区域m个像素点的温度值,计算出子区域温度,其中像素点与温度值为一一对应关系,通过热成像仪软件可自动获取像素点的温度数据;
32、将获取i个子区域的温度值建立一个集合,获取集合内的最大温度值作为皮肤的温度数据。
33、作为上述技术方案的进一步描述:所述提取每个子区域m个像素点的温度值,计算出子区域温度的方法包括:
34、
35、式中,tai表示第i个子区域的温度值,m表示第i个子区域的像素点总数,tie表示第i个子区域的第e个像素点的温度值,e≤m。
36、智能化多参数优化超声治疗仪,所述超声治疗仪包括所述的智能化多参数优化超声治疗仪的优化控制系统。
37、有益效果:
38、本发明提供的智能化多参数优化超声治疗仪及优化控制系统,基于超声治疗参数推荐模型得到超声治疗参数推荐集合标签,进而获取到超声治疗参数推荐集合标签对应的超声治疗参数,然后基于超声治疗参数控制超声治疗仪工作,从而通过智能化多参数采集优化,实现超声治疗仪的个性化和自动化的控制参数生成,即根据使用者的皮肤综合参数、年龄和性别自动化地生成超声治疗参数,然后基于超声治疗参数控制超声治疗仪工作,即通过超声治疗参数推荐模型预测出最佳的治疗方案,从而提升治疗效果,减少依赖操作者经验的需求,也能增加超声治疗仪的易用性和普及率,满足日益增长的个性化美容需求;
39、进一步的,增加了参数调整模块,即通过每隔预设时间获取一次皮肤状态数据,基于皮肤状态数据生成皮肤状态系数,即判断出使用超声治疗仪的对皮肤状态的影响,然后基于影响的程度,合理地调整超声治疗仪的治疗时间,实现动态优化超声治疗参数,大幅提升超声治疗仪的效果和安全性,克服现有技术中一般都是设定好超声治疗参数,便依此持续对使用者进行治疗,直到设定的参数结合或者使用者已经感到不适,发出结束的请求,导致使用者的皮肤已经产生损伤了。
1.智能化多参数优化超声治疗仪的优化控制系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的智能化多参数优化超声治疗仪的优化控制系统,其特征在于,所述超声治疗参数推荐集合为:
3.根据权利要求1所述的智能化多参数优化超声治疗仪的优化控制系统,其特征在于,所述超声治疗参数推荐模型的训练方法包括:
4.根据权利要求1所述的智能化多参数优化超声治疗仪的优化控制系统,其特征在于,所述皮肤状态数据包括皮肤温度数据、皮肤湿度数据和皮肤光泽度数据;
5.根据权利要求4所述的智能化多参数优化超声治疗仪的优化控制系统,其特征在于,所述基于皮肤状态数据生成皮肤状态系数的方式如下:
6.根据权利要求5所述的智能化多参数优化超声治疗仪的优化控制系统,其特征在于,所述超声治疗时间参数调整指令包括第一时间调整指令、第二时间调整指令和停止超声治疗指令,其中第一时间调整指令、第二时间调整指令均为缩短对应的治疗时间,第一时间调整指令和第二时间调整指令的缩短治疗的时间依次增加。
7.根据权利要求6所述的智能化多参数优化超声治疗仪的优化控制系统,其特征在于,所述基于皮肤状态系数生成超声治疗时间参数调整指令的方法包括:
8.根据权利要求4所述的智能化多参数优化超声治疗仪的优化控制系统,其特征在于,所述皮肤温度数据采集方法包括:
9.根据权利要求8所述的智能化多参数优化超声治疗仪的优化控制系统,其特征在于,所述提取每个子区域m个像素点的温度值,计算出子区域温度的方法包括:
10.智能化多参数优化超声治疗仪,其特征在于,所述超声治疗仪包括如权利要求1-9任一项所述的智能化多参数优化超声治疗仪的优化控制系统。
