本發(fā)明涉及牙體切割領(lǐng)域，尤其涉及高精度定位識(shí)別方法。
背景技術(shù)：
牙周炎主要是由局部因素引起的牙周支持組織的慢性炎癥。發(fā)病年齡以35歲以后較為多見(jiàn)。如齦炎未能及時(shí)治療，炎癥可由牙齦向深層擴(kuò)散到牙周膜、牙槽骨和牙骨質(zhì)而發(fā)展為牙周炎。由于早期多無(wú)明顯自覺(jué)癥狀而易被忽視，待有癥狀時(shí)已較嚴(yán)重，甚至已不能保留牙齒。因而必須加強(qiáng)宣教，使病人早期就診和及時(shí)治療。
而避免牙周炎的主要方式是促使病人定期洗牙，以保持牙周環(huán)境的清潔，避免細(xì)菌對(duì)牙周的侵蝕。當(dāng)前，通常使用超聲波的方式對(duì)病人進(jìn)行洗牙，每年至少進(jìn)行一次清洗。然而，超聲波洗牙的具體實(shí)現(xiàn)方式還是醫(yī)生通過(guò)肉眼定位目標(biāo)牙的位置，對(duì)目標(biāo)牙進(jìn)行清洗，這種人工方式不夠準(zhǔn)確，同時(shí)，對(duì)病人口腔的照明以及對(duì)病人保護(hù)的保護(hù)罩的定向和定位都是人工進(jìn)行，必然帶來(lái)一定的誤差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高精度定位識(shí)別方法，通過(guò)牙體定位設(shè)備識(shí)別所述超聲波洗牙器進(jìn)行牙體清洗的目標(biāo)牙相對(duì)于病人口腔的位置以控制所述超聲波洗牙器的移動(dòng)，可移動(dòng)式保護(hù)罩基于所述牙體定位設(shè)備確定的位置，在病人口腔內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)移動(dòng)，以覆蓋所述超聲波洗牙器的移動(dòng)范圍，對(duì)病人口腔內(nèi)的組織進(jìn)行保護(hù)，照明云臺(tái)控制照明設(shè)備保持對(duì)目標(biāo)牙的定向照明。
尤為重要的是，本發(fā)明的多功能牙體處理平臺(tái)在進(jìn)行牙體清洗的目標(biāo)牙相對(duì)于病人口腔的位置為異常情況時(shí)，以及在接收到病人口水中血液濃度過(guò)高信號(hào)時(shí)，停止洗牙操作。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種高精度定位識(shí)別方法，該方法包括：
1)提供一種多功能牙體處理平臺(tái)，所述平臺(tái)包括超聲波洗牙器、牙體定位設(shè)備、可移動(dòng)式保護(hù)罩、照明設(shè)備以及照明云臺(tái)，所述超聲波洗牙器用于放置在病人口腔內(nèi)，用于對(duì)病人牙體進(jìn)行超聲波式清洗，所述牙體定位設(shè)備用于放置在病人口腔內(nèi)，嵌入在所述超聲波洗牙器上，用于識(shí)別所述超聲波洗牙器進(jìn)行牙體清洗的目標(biāo)牙相對(duì)于病人口腔的位置，所述可移動(dòng)式保護(hù)罩和所述照明云臺(tái)都與所述牙體定位設(shè)備連接，所述照明設(shè)備用于對(duì)病人口腔進(jìn)行補(bǔ)光式照明；
其中，所述可移動(dòng)式保護(hù)罩基于所述牙體定位設(shè)備確定的位置，在病人口腔內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)移動(dòng)，以覆蓋所述超聲波洗牙器的移動(dòng)范圍，對(duì)病人口腔內(nèi)的組織進(jìn)行保護(hù)；
其中，所述照明云臺(tái)與所述照明設(shè)備連接，用于基于所述牙體定位設(shè)備確定的位置，向所述照明設(shè)備發(fā)送驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，以控制所述照明設(shè)備保持對(duì)目標(biāo)牙的定向照明；
2)運(yùn)行所述平臺(tái)。
更具體地，在所述多功能牙體處理平臺(tái)中，還包括：
音樂(lè)播放設(shè)備，與所述超聲波洗牙器連接，用于在所述超聲波洗牙器啟動(dòng)對(duì)病人牙體的超聲波式清洗時(shí)，觸發(fā)音樂(lè)播放，在所述超聲波洗牙器停止運(yùn)行時(shí)，關(guān)閉音樂(lè)播放；
其中，所述音樂(lè)播放設(shè)備還與所述牙體定位設(shè)備連接，用于在接收到異常牙位信號(hào)時(shí)，播放與所述異常牙位信號(hào)對(duì)應(yīng)的警示語(yǔ)音。
更具體地，在所述多功能牙體處理平臺(tái)中，還包括：
血濃度檢測(cè)設(shè)備，與信號(hào)解析處理設(shè)備連接，用于確定并分割出最終濾波圖像中的病人口水子圖像，當(dāng)病人口水子圖像的像素r顏色通道平均值大于等于預(yù)設(shè)r顏色通道閾值時(shí)，發(fā)出濃度過(guò)高信號(hào)；
sd存儲(chǔ)設(shè)備，與信號(hào)解析處理設(shè)備連接，用于預(yù)先存儲(chǔ)所述圖像濾波模版庫(kù)；
數(shù)據(jù)采集設(shè)備，嵌入在所述超聲波洗牙器上，用于對(duì)病人口腔進(jìn)行拍攝以獲得高清圖像；
初始濾波設(shè)備，用于接收高清圖像，對(duì)所述高清圖像同時(shí)執(zhí)行小波濾波處理、維納濾波處理、中值濾波處理和高斯低通濾波處理，以分別獲得第一濾波圖像、第二濾波圖像、第三濾波圖像和第四濾波圖像，同時(shí)對(duì)所述第一濾波圖像、所述第二濾波圖像、所述第三濾波圖像和所述第四濾波圖像進(jìn)行信噪比分析以分別獲得第一信噪比、第二信噪比、第三信噪比和第四信噪比，從所述四個(gè)信噪比中選擇數(shù)值最大的信噪比作為目標(biāo)信噪比，將目標(biāo)信噪比對(duì)應(yīng)的濾波圖像作為目標(biāo)濾波圖像；
信號(hào)解析處理設(shè)備，與所述初始濾波設(shè)備連接，用于對(duì)所述目標(biāo)濾波圖像進(jìn)行噪聲成分解析以獲得所述目標(biāo)濾波圖像中各種噪聲類(lèi)型以及分別對(duì)應(yīng)的各個(gè)噪聲信號(hào)成分，在獲得的各個(gè)噪聲信號(hào)成分中選擇出幅值最大的三個(gè)噪聲信號(hào)成分并按照幅值從大到小排序分別作為第一噪聲信號(hào)成分、第二噪聲信號(hào)成分和第三噪聲信號(hào)成分，從圖像濾波模版庫(kù)中搜索與第一噪聲信號(hào)成分、第二噪聲信號(hào)成分和第三噪聲信號(hào)成分分別對(duì)應(yīng)的圖像濾波模版以作為第一濾波模版、第二濾波模版和第三濾波模版，依次采用所述第一濾波模版、所述第二濾波模版和所述第三濾波模版對(duì)所述目標(biāo)濾波圖像執(zhí)行濾波處理以獲得最終濾波圖像；
所述牙體定位設(shè)備與所述信號(hào)解析處理設(shè)備連接，用于接收所述最終濾波圖像，基于所述最終濾波圖像確定并分割所述最終濾波圖像中的、所述超聲波洗牙器進(jìn)行牙體清洗的目標(biāo)牙子圖像，基于所述最終濾波圖像確定并分割病人口腔子圖像，基于目標(biāo)牙子圖像在病人口腔子圖像中的相對(duì)位置，確定所述超聲波洗牙器進(jìn)行牙體清洗的目標(biāo)牙相對(duì)于病人口腔的位置，還在所述超聲波洗牙器進(jìn)行牙體清洗的目標(biāo)牙相對(duì)于病人口腔的位置為異常情況時(shí)，發(fā)出異常牙位信號(hào)；
其中，所述超聲波洗牙器包括驅(qū)動(dòng)控制單元和洗牙執(zhí)行單元，驅(qū)動(dòng)控制單元用于基于所述超聲波洗牙器進(jìn)行牙體清洗的目標(biāo)牙相對(duì)于病人口腔的位置，驅(qū)動(dòng)洗牙執(zhí)行單元前往所述目標(biāo)牙相對(duì)于病人口腔的位置以執(zhí)行洗牙操作。
更具體地，在所述多功能牙體處理平臺(tái)中，還包括：自動(dòng)出水開(kāi)關(guān)，與所述血濃度檢測(cè)設(shè)備連接，用于在接收到所述濃度過(guò)高信號(hào)時(shí)，打開(kāi)所述自動(dòng)出水開(kāi)關(guān)以將飲用水流入病人用杯內(nèi)，供病人漱口使用。
更具體地，在所述多功能牙體處理平臺(tái)中：所述超聲波洗牙器還與所述血濃度檢測(cè)設(shè)備連接，用于在接收到所述濃度過(guò)高信號(hào)時(shí)，停止洗牙操作。
更具體地，在所述多功能牙體處理平臺(tái)中：所述超聲波洗牙器與所述牙體定位設(shè)備連接，用于在接收到所述異常牙位信號(hào)時(shí)，停止洗牙操作。
更具體地，在所述多功能牙體處理平臺(tái)中：所述sd存儲(chǔ)設(shè)備還與所述血濃度檢測(cè)設(shè)備連接，用于預(yù)先存儲(chǔ)所述預(yù)設(shè)r顏色通道閾值。
附圖說(shuō)明
以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中：
圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的多功能牙體處理平臺(tái)的結(jié)構(gòu)方框圖。
附圖標(biāo)記：1超聲波洗牙器；2牙體定位設(shè)備；3可移動(dòng)式保護(hù)罩；4照明設(shè)備；5照明云臺(tái)
具體實(shí)施方式
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的多功能牙體處理平臺(tái)的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
當(dāng)前，引起牙周炎的主要原因如下：
1、菌斑：粘附于牙齒表面的微生物群，不能用漱口、水沖洗等去除。
2、牙石：牙石是指沉積在牙面上的礦化的菌斑，根據(jù)其沉積部位和性質(zhì)分為齦上牙石和齦下牙石兩種。
3、創(chuàng)傷性咬合：在咬合時(shí)，若咬合力過(guò)大或方向異常，超越了牙周組織所能承受的合力，致使牙周組織發(fā)生損傷的咬合，稱(chēng)為創(chuàng)傷性咬合。創(chuàng)傷性咬合包括咬合時(shí)的早接觸、牙合干擾、夜間磨牙等。
4、其他：包括食物嵌塞、不良修復(fù)體、口呼吸等因素也促使牙周組織的炎癥發(fā)生。
由此可見(jiàn)，通過(guò)定期洗牙的方式能夠克服上述原因1、原因2和原因4，從而能夠維護(hù)病人口腔環(huán)境，減少牙周炎發(fā)作的概率。然而現(xiàn)有的超聲波洗牙機(jī)制的操作和對(duì)病人口腔環(huán)境的保護(hù)及照明都依賴(lài)于人工經(jīng)驗(yàn)，自動(dòng)化水平不高。
為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種高精度定位識(shí)別方法，能夠通過(guò)對(duì)目標(biāo)牙的位置檢測(cè)，定位或定向超聲波洗牙儀器的操作位置、保護(hù)設(shè)備的位置以及照明設(shè)備的照明方向，從而提高超聲波洗牙機(jī)制的自動(dòng)化水平。
本發(fā)明提供了一種高精度定位識(shí)別方法，該方法包括：1)提供一種多功能牙體處理平臺(tái)；2)運(yùn)行所述平臺(tái)。圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的多功能牙體處理平臺(tái)的結(jié)構(gòu)方框圖，所述平臺(tái)包括超聲波洗牙器、牙體定位設(shè)備、可移動(dòng)式保護(hù)罩、照明設(shè)備以及照明云臺(tái)，所述超聲波洗牙器用于放置在病人口腔內(nèi)，用于對(duì)病人牙體進(jìn)行超聲波式清洗，所述牙體定位設(shè)備用于放置在病人口腔內(nèi)，嵌入在所述超聲波洗牙器上，用于識(shí)別所述超聲波洗牙器進(jìn)行牙體清洗的目標(biāo)牙相對(duì)于病人口腔的位置，所述可移動(dòng)式保護(hù)罩和所述照明云臺(tái)都與所述牙體定位設(shè)備連接，所述照明設(shè)備用于對(duì)病人口腔進(jìn)行補(bǔ)光式照明；
其中，所述可移動(dòng)式保護(hù)罩基于所述牙體定位設(shè)備確定的位置，在病人口腔內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)移動(dòng)，以覆蓋所述超聲波洗牙器的移動(dòng)范圍，對(duì)病人口腔內(nèi)的組織進(jìn)行保護(hù)；所述照明云臺(tái)與所述照明設(shè)備連接，用于基于所述牙體定位設(shè)備確定的位置，向所述照明設(shè)備發(fā)送驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，以控制所述照明設(shè)備保持對(duì)目標(biāo)牙的定向照明。
接著，繼續(xù)對(duì)本發(fā)明的多功能牙體處理平臺(tái)的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
在所述多功能牙體處理平臺(tái)中，還包括：
音樂(lè)播放設(shè)備，與所述超聲波洗牙器連接，用于在所述超聲波洗牙器啟動(dòng)對(duì)病人牙體的超聲波式清洗時(shí)，觸發(fā)音樂(lè)播放，在所述超聲波洗牙器停止運(yùn)行時(shí)，關(guān)閉音樂(lè)播放；
其中，所述音樂(lè)播放設(shè)備還與所述牙體定位設(shè)備連接，用于在接收到異常牙位信號(hào)時(shí)，播放與所述異常牙位信號(hào)對(duì)應(yīng)的警示語(yǔ)音。
在所述多功能牙體處理平臺(tái)中，還包括：
血濃度檢測(cè)設(shè)備，與信號(hào)解析處理設(shè)備連接，用于確定并分割出最終濾波圖像中的病人口水子圖像，當(dāng)病人口水子圖像的像素r顏色通道平均值大于等于預(yù)設(shè)r顏色通道閾值時(shí)，發(fā)出濃度過(guò)高信號(hào)；
sd存儲(chǔ)設(shè)備，與信號(hào)解析處理設(shè)備連接，用于預(yù)先存儲(chǔ)所述圖像濾波模版庫(kù)；
數(shù)據(jù)采集設(shè)備，嵌入在所述超聲波洗牙器上，用于對(duì)病人口腔進(jìn)行拍攝以獲得高清圖像；
初始濾波設(shè)備，用于接收高清圖像，對(duì)所述高清圖像同時(shí)執(zhí)行小波濾波處理、維納濾波處理、中值濾波處理和高斯低通濾波處理，以分別獲得第一濾波圖像、第二濾波圖像、第三濾波圖像和第四濾波圖像，同時(shí)對(duì)所述第一濾波圖像、所述第二濾波圖像、所述第三濾波圖像和所述第四濾波圖像進(jìn)行信噪比分析以分別獲得第一信噪比、第二信噪比、第三信噪比和第四信噪比，從所述四個(gè)信噪比中選擇數(shù)值最大的信噪比作為目標(biāo)信噪比，將目標(biāo)信噪比對(duì)應(yīng)的濾波圖像作為目標(biāo)濾波圖像；
信號(hào)解析處理設(shè)備，與所述初始濾波設(shè)備連接，用于對(duì)所述目標(biāo)濾波圖像進(jìn)行噪聲成分解析以獲得所述目標(biāo)濾波圖像中各種噪聲類(lèi)型以及分別對(duì)應(yīng)的各個(gè)噪聲信號(hào)成分，在獲得的各個(gè)噪聲信號(hào)成分中選擇出幅值最大的三個(gè)噪聲信號(hào)成分并按照幅值從大到小排序分別作為第一噪聲信號(hào)成分、第二噪聲信號(hào)成分和第三噪聲信號(hào)成分，從圖像濾波模版庫(kù)中搜索與第一噪聲信號(hào)成分、第二噪聲信號(hào)成分和第三噪聲信號(hào)成分分別對(duì)應(yīng)的圖像濾波模版以作為第一濾波模版、第二濾波模版和第三濾波模版，依次采用所述第一濾波模版、所述第二濾波模版和所述第三濾波模版對(duì)所述目標(biāo)濾波圖像執(zhí)行濾波處理以獲得最終濾波圖像；
所述牙體定位設(shè)備與所述信號(hào)解析處理設(shè)備連接，用于接收所述最終濾波圖像，基于所述最終濾波圖像確定并分割所述最終濾波圖像中的、所述超聲波洗牙器進(jìn)行牙體清洗的目標(biāo)牙子圖像，基于所述最終濾波圖像確定并分割病人口腔子圖像，基于目標(biāo)牙子圖像在病人口腔子圖像中的相對(duì)位置，確定所述超聲波洗牙器進(jìn)行牙體清洗的目標(biāo)牙相對(duì)于病人口腔的位置，還在所述超聲波洗牙器進(jìn)行牙體清洗的目標(biāo)牙相對(duì)于病人口腔的位置為異常情況時(shí)，發(fā)出異常牙位信號(hào)；
其中，所述超聲波洗牙器包括驅(qū)動(dòng)控制單元和洗牙執(zhí)行單元，驅(qū)動(dòng)控制單元用于基于所述超聲波洗牙器進(jìn)行牙體清洗的目標(biāo)牙相對(duì)于病人口腔的位置，驅(qū)動(dòng)洗牙執(zhí)行單元前往所述目標(biāo)牙相對(duì)于病人口腔的位置以執(zhí)行洗牙操作。
在所述多功能牙體處理平臺(tái)中，還包括：
自動(dòng)出水開(kāi)關(guān)，與所述血濃度檢測(cè)設(shè)備連接，用于在接收到所述濃度過(guò)高信號(hào)時(shí)，打開(kāi)所述自動(dòng)出水開(kāi)關(guān)以將飲用水流入病人用杯內(nèi)，供病人漱口使用。
在所述多功能牙體處理平臺(tái)中：
所述超聲波洗牙器還與所述血濃度檢測(cè)設(shè)備連接，用于在接收到所述濃度過(guò)高信號(hào)時(shí)，停止洗牙操作。
在所述多功能牙體處理平臺(tái)中：
所述超聲波洗牙器與所述牙體定位設(shè)備連接，用于在接收到所述異常牙位信號(hào)時(shí)，停止洗牙操作。
在所述多功能牙體處理平臺(tái)中：
所述sd存儲(chǔ)設(shè)備還與所述血濃度檢測(cè)設(shè)備連接，用于預(yù)先存儲(chǔ)所述預(yù)設(shè)r顏色通道閾值。
另外，中值濾波對(duì)脈沖噪聲有良好的濾除作用，特別是在濾除噪聲的同時(shí)，能夠保護(hù)信號(hào)的邊緣，使之不被模糊。這些優(yōu)良特性是線性濾波方法所不具有的。此外，中值濾波的算法比較簡(jiǎn)單，也易于用硬件實(shí)現(xiàn)。所以，中值濾波方法一經(jīng)提出后，便在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域得到重要的應(yīng)用。
中值濾波是基于排序統(tǒng)計(jì)理論的一種能有效抑制噪聲的非線性信號(hào)處理技術(shù)，中值濾波的基本原理是把數(shù)字圖像或數(shù)字序列中一點(diǎn)的值用該點(diǎn)的一個(gè)鄰域中各點(diǎn)值的中值代替，讓周?chē)南袼刂到咏恼鎸?shí)值，從而消除孤立的噪聲點(diǎn)。方法是用某種結(jié)構(gòu)的二維滑動(dòng)模板，將板內(nèi)像素按照像素值的大小進(jìn)行排序，生成單調(diào)上升(或下降)的為二維數(shù)據(jù)序列。二維中值濾波輸出為g(x,y)＝med{f(x-k,y-l),(k,l∈w)}，其中，f(x,y)，g(x,y)分別為原始圖像和處理后圖像。w為二維模板，通常為3*3，5*5區(qū)域，也可以是不同的形狀，如線狀，圓形，十字形，圓環(huán)形等。
采用本發(fā)明的多功能牙體處理平臺(tái)，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)超聲波洗牙誤差較大的技術(shù)問(wèn)題，通過(guò)高精度的牙體定位設(shè)備識(shí)別所述超聲波洗牙器進(jìn)行牙體清洗的目標(biāo)牙相對(duì)于病人口腔的位置，以該位置為基礎(chǔ)，控制所述超聲波洗牙器的移動(dòng)、可移動(dòng)式保護(hù)罩的位置以及照明設(shè)備的照明方向，從而解決了上述技術(shù)問(wèn)題。
可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。