本發(fā)明涉及一種根據(jù)人眼狀態(tài)調(diào)節(jié)色溫和亮度的手術(shù)無影燈，屬于無影燈技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

長期以來，外科手術(shù)采用鹵素?zé)糇鰹檎彰饔霉庠础２捎名u素?zé)糁饕嬖谥韵聨讉€(gè)問題：1、鹵素?zé)魰a(chǎn)生較大熱量；為了消除鹵素?zé)魧κ中g(shù)室造成的熱影響，需要在鹵素?zé)羯霞友b濾光片吸收熱射線，增加了無影燈的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度和經(jīng)濟(jì)成本；2、鹵素?zé)魤勖^短，其普遍壽命在2000小時(shí)左右；3、鹵素?zé)舻纳珳厥枪潭ǖ?，不能滿足所有外科手術(shù)的要求；在外科手術(shù)中不同的手術(shù)部位需要不同的色溫，以達(dá)到顯色要求；4、無法自適應(yīng)醫(yī)生的疲勞狀態(tài)進(jìn)行自動的色溫和亮度調(diào)節(jié)。復(fù)雜手術(shù)的操作時(shí)間很長，在此過程中由于醫(yī)生的高強(qiáng)度勞動和注意力的高度集中不可避免地產(chǎn)生疲勞，使得醫(yī)生操作技能下降。若能根據(jù)醫(yī)生的疲勞狀態(tài)適當(dāng)調(diào)整無影燈的色溫和亮度，將會取得較好的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種根據(jù)人眼狀態(tài)調(diào)節(jié)色溫和亮度的手術(shù)無影燈，根據(jù)醫(yī)生的疲勞狀態(tài)適當(dāng)調(diào)整無影燈的色溫和亮度，以獲得合適的手術(shù)光環(huán)境。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種根據(jù)人眼狀態(tài)調(diào)節(jié)色溫和亮度的手術(shù)無影燈，包括：

LED燈組，包括主LED、第一校正LED和第二校正LED，主LED為白色LED光源，第一校正LED為橙色LED光源，第二校正LED為藍(lán)色LED光源；

亮度和色溫調(diào)整模塊，亮度和色溫調(diào)整模塊與LED燈組電連接，亮度和色溫調(diào)整模塊包括亮度調(diào)節(jié)電路和色溫調(diào)節(jié)電路，色溫調(diào)節(jié)電路用于調(diào)整主LED、第一校正LED和第二校正LED的混色比例達(dá)到調(diào)整從而整個(gè)無影燈的色溫；所述亮度調(diào)節(jié)電路用于調(diào)節(jié)LED燈組的亮度；

圖像采集分析模塊，用于獲取醫(yī)生臉部圖像并判斷醫(yī)生疲勞程度，并發(fā)信息給亮度和色溫調(diào)整模塊，以便自動調(diào)整亮度和色溫。

進(jìn)一步提供一種圖像采集分析模塊的具體結(jié)構(gòu)，所述圖像采集分析模塊包括：

CCD或CMOS攝像頭，用于識別人臉范圍并通過算法判斷人眼疲勞程度；

瞳孔大小判斷模塊，當(dāng)瞳孔變小時(shí)，亮度和色溫調(diào)整模塊控制降低LED燈組的亮度，直至瞳孔恢復(fù)正常大小，當(dāng)瞳孔變大時(shí)，亮度和色溫調(diào)整模塊控制提高LED燈組的亮度；

眼睛開合程度判斷模塊，當(dāng)黑眼珠被覆蓋面積超過65%認(rèn)為是一次眼睛閉合，由此判斷眨眼時(shí)間的長短和眨眼頻率；

眨眼頻率判斷，當(dāng)眨眼頻率變低時(shí)，認(rèn)為人出現(xiàn)疲勞，亮度和色溫調(diào)整模塊控制提高色溫以適合人眼的狀態(tài)。

進(jìn)一步，所述主LED的色溫設(shè)定在無影燈最低色溫和最高色溫之間的中間色溫上，第一校正LED的色溫在靠近最低色溫的一端，第二校正LED的色溫在靠近最高色溫的一端。

進(jìn)一步提供亮度和色溫調(diào)整模塊的具體結(jié)構(gòu)，所述亮度和色溫調(diào)整模塊還包括控制器，所述的亮度調(diào)節(jié)電路和色溫調(diào)節(jié)電路均由控制器通過脈寬調(diào)制信號控制；所述的控制器通過一恒流源與LED燈組串聯(lián)構(gòu)成亮度調(diào)節(jié)電路，所述LED燈組中，主LED、第一校正LED和第二校正LED所在支路上均串聯(lián)有可控開關(guān)；控制器產(chǎn)生第一脈寬調(diào)制信號調(diào)節(jié)恒流源電流的大小，以控制LED燈組的亮度；所述的控制器通過第一反相器與第一校正LED所在支路的可控開關(guān)電連接，控制器通過第二反相器與第二校正LED所在支路的可控開關(guān)電連接，控制器與主LED所在支路的可控開關(guān)電連接；控制器產(chǎn)生第二脈寬調(diào)制信號調(diào)節(jié)第一校正LED和主LED的導(dǎo)通時(shí)間比，從而調(diào)整暖色端的色溫，控制器產(chǎn)生第三脈寬調(diào)制信號調(diào)節(jié)第二校正LED和主LED的導(dǎo)通時(shí)間比，從而調(diào)整冷色端的色溫。

進(jìn)一步，所述可控開關(guān)采用MOS管，所述控制器采用單片機(jī)。

進(jìn)一步為了便于手動調(diào)節(jié)，所述手術(shù)無影燈還包括手動調(diào)整和設(shè)定模塊，手動調(diào)整和設(shè)定模塊由按鍵和旋鈕組成，按鍵和旋鈕均與亮度和色溫調(diào)整模塊電連接，旋鈕用于人工調(diào)節(jié)色溫和亮度，按鍵用于選擇內(nèi)置的色溫和亮度，所述按鍵包括四個(gè)，分別為腦外科模式、胸外科模式、腹腔外科模式以及整形外科模式。

進(jìn)一步為了提高局部照明度，所述的根據(jù)人眼狀態(tài)調(diào)節(jié)色溫和亮度的手術(shù)無影燈還包括可改變照明方向的輔助光源，輔助光源安裝在無影燈或手術(shù)臺邊。

采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明能根據(jù)醫(yī)生的疲勞程度自動調(diào)節(jié)無影燈的色溫和亮度，以適合醫(yī)生的需求；

2、本發(fā)明采用發(fā)熱量較小的LED燈組做為發(fā)光源，基本不影響手術(shù)室的熱環(huán)境；

3、本發(fā)明在調(diào)節(jié)LED燈組的亮度與色溫時(shí)，通過亮度調(diào)節(jié)電路單獨(dú)調(diào)節(jié)LED燈組的亮度，通過色溫調(diào)節(jié)電路單獨(dú)調(diào)節(jié)色溫，二者不相互影響；

4、本發(fā)明的亮度和色溫調(diào)整模塊內(nèi)還設(shè)置有不同的亮度與色溫模式，可以適合不同的手術(shù)照明要求并可手動調(diào)節(jié)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的亮度和色溫調(diào)整模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是手動調(diào)整和設(shè)定模塊的面板圖；

圖中，1、第一校正LED，2、主LED，3、第二校正LED，4、旋鈕，5、按鍵。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1、圖2所示，一種根據(jù)人眼狀態(tài)調(diào)節(jié)色溫和亮度的手術(shù)無影燈，包括：

LED燈組，包括主LED 2、第一校正LED 1和第二校正LED 3，主LED 2為白色LED光源，第一校正LED 1為橙色LED光源，第二校正LED 3為藍(lán)色LED光源；

亮度和色溫調(diào)整模塊，亮度和色溫調(diào)整模塊與LED燈組電連接，亮度和色溫調(diào)整模塊包括亮度調(diào)節(jié)電路和色溫調(diào)節(jié)電路，色溫調(diào)節(jié)電路用于調(diào)整主LED 2、第一校正LED 1和第二校正LED 3的混色比例達(dá)到調(diào)整整個(gè)手術(shù)無影燈的色溫；所述亮度調(diào)節(jié)電路用于調(diào)節(jié)LED燈組的亮度；

圖像采集分析模塊，用于獲取醫(yī)生臉部圖像并判斷醫(yī)生疲勞程度，并發(fā)信息給亮度和色溫調(diào)整模塊，以便自動調(diào)整亮度和色溫。

優(yōu)選地，所述圖像采集分析模塊包括：

CCD或CMOS攝像頭，通過圖像處理方法用于識別人臉范圍，并在人臉范圍內(nèi)進(jìn)行眼睛定位，并通過算法判斷人眼疲勞程度；

瞳孔大小判斷模塊，當(dāng)瞳孔變小時(shí)，亮度和色溫調(diào)整模塊控制降低LED燈組的亮度，直至瞳孔恢復(fù)正常大小，當(dāng)瞳孔變大時(shí)，亮度和色溫調(diào)整模塊控制提高LED燈組的亮度；

眼睛開合程度判斷模塊，當(dāng)黑眼珠被覆蓋面積超過65%認(rèn)為是一次眼睛閉合，由此判斷眨眼時(shí)間的長短和眨眼頻率；

眨眼頻率判斷，當(dāng)眨眼頻率變低時(shí)，認(rèn)為人出現(xiàn)疲勞，亮度和色溫調(diào)整模塊控制提高色溫以適合人眼的狀態(tài)。

進(jìn)一步，所述主LED 2的色溫設(shè)定在無影燈最低色溫和最高色溫之間的中間色溫上，例如：最低色溫為2500K，最高色溫為8500K，那么主LED的色溫為5000K；第一校正LED 1的色溫在靠近最低色溫的一端，第二校正LED 3的色溫在靠近最高色溫的一端；同過調(diào)整主LED 2、第一校正LED 1和第二校正LED 3的混色比例達(dá)到調(diào)整整個(gè)手術(shù)無影燈的色溫之目的。

主LED 2發(fā)白光，優(yōu)選450nm左右可調(diào)整發(fā)光峰值波長的LED及利用該LED激勵優(yōu)選波長在550nm左右調(diào)整熒光峰值波長的熒光體組合而成；

第一校正LED 1發(fā)橙光，優(yōu)選600nm左右可調(diào)整發(fā)光峰值波長的橙色LED；

第二校正LED 3發(fā)藍(lán)光，優(yōu)選450nm左右可調(diào)整發(fā)光峰值波長的LED；調(diào)整上述三種LED的混色比例，可以在2500K到8500K范圍內(nèi)調(diào)整LED燈組的色溫。

優(yōu)選地，如圖2所示，所述亮度和色溫調(diào)整模塊還包括控制器，控制器采用單片機(jī)，在軟件的支持下發(fā)出調(diào)節(jié)亮度的PWM1波、調(diào)整色溫的PWM2和PWM3波；所述的亮度調(diào)節(jié)電路和色溫調(diào)節(jié)電路均由控制器通過脈寬調(diào)制信號控制；所述的控制器通過一恒流源與LED燈組串聯(lián)構(gòu)成亮度調(diào)節(jié)電路，所述LED燈組中，主LED、第一校正LED和第二校正LED所在支路上均串聯(lián)有可控開關(guān)；控制器產(chǎn)生第一脈寬調(diào)制信號PWM1調(diào)節(jié)恒流源電流的大小，以控制LED燈組的亮度；所述的控制器通過第一反相器與第一校正LED 1所在支路的可控開關(guān)電連接，控制器通過第二反相器與第二校正LED 3所在支路的可控開關(guān)電連接，控制器與主LED 2所在支路的可控開關(guān)電連接；控制器產(chǎn)生第二脈寬調(diào)制信號PWM2調(diào)節(jié)第一校正LED 1和主LED 2的導(dǎo)通時(shí)間比，從而調(diào)整暖色端的色溫，控制器產(chǎn)生第三脈寬調(diào)制信號PWM3調(diào)節(jié)第二校正LED 3和主LED 2的導(dǎo)通時(shí)間比，從而調(diào)整冷色端的色溫。調(diào)節(jié)色溫時(shí)不會影響恒流源電流因此總體亮度保持恒定。

PMW2和PWM3不同時(shí)產(chǎn)生，當(dāng)色溫往低端調(diào)整時(shí)產(chǎn)生PWM2波，當(dāng)色溫往高端調(diào)整時(shí)產(chǎn)生PWM3波，通過調(diào)整PWM2和PWM3波的占空比來調(diào)節(jié)色溫。

恒流源采用足夠驅(qū)動LED燈組的恒流源芯片，例如：富士通半導(dǎo)體MB39C602,可以多片并聯(lián)使用。

優(yōu)選地，所述可控開關(guān)采用MOS管，優(yōu)選足夠大電流的MOS管，所述控制器采用單片機(jī)。

可選地，如圖3所示，所述手術(shù)無影燈還包括手動調(diào)整和設(shè)定模塊，手動調(diào)整和設(shè)定模塊由按鍵5和旋鈕4組成，按鍵5和旋鈕4均與亮度和色溫調(diào)整模塊電連接，旋鈕4用于人工調(diào)節(jié)色溫和亮度，按鍵5用于選擇內(nèi)置的色溫和亮度，所述按鍵5包括四個(gè)，分別為腦外科模式、胸外科模式、腹腔外科模式以及整形外科模式。

可選地，如圖1所示，所述的根據(jù)人眼狀態(tài)調(diào)節(jié)色溫和亮度的手術(shù)無影燈還包括可改變照明方向的輔助光源，輔助光源安裝在無影燈或手術(shù)臺邊。

本發(fā)明能根據(jù)醫(yī)生的疲勞程度自動調(diào)節(jié)無影燈的色溫和亮度，以適合醫(yī)生的需求；本發(fā)明采用發(fā)熱量較小的LED燈組做為發(fā)光源，基本不影響手術(shù)室的熱環(huán)境；本發(fā)明在調(diào)節(jié)LED燈組的亮度與色溫時(shí)，通過亮度調(diào)節(jié)電路單獨(dú)調(diào)節(jié)LED燈組的亮度，通過色溫調(diào)節(jié)電路單獨(dú)調(diào)節(jié)色溫，二者不相互影響；本發(fā)明的亮度和色溫調(diào)整模塊內(nèi)還設(shè)置有不同的亮度與色溫模式，可以適合不同的手術(shù)照明要求并可手動調(diào)節(jié)。

以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。