本公開涉及測試，尤其涉及一種用于測試牙刷的測試系統(tǒng)、方法和裝置。

背景技術(shù)：

1、牙刷具有清潔力強和方便省力等特點，得到越來越多用戶的使用。實際應(yīng)用中，用戶將牙刷的刷頭置于牙齒上，讓刷頭自動旋轉(zhuǎn)以清除異物。

2、牙刷的抗負載能力用于評估牙刷的質(zhì)量，例如，相關(guān)技術(shù)中通過在牙刷的刷頭上放置負載，然后檢測負載下刷頭整體擺角和馬達的擺動性能，并根據(jù)刷頭整體擺角和馬達擺動性能來確定牙刷的性能，從而確定牙刷是否符合質(zhì)量驗收標準。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本公開提供一種用于測試牙刷的測試系統(tǒng)、方法和裝置，以解決相關(guān)技術(shù)的不足。

2、根據(jù)本公開實施例的第一方面，提供一種用于測試牙刷的測試系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：測試平臺、負載施加設(shè)備、固定設(shè)備、圖像采集設(shè)備和處理設(shè)備；

3、所述負載施加設(shè)備用于向所述牙刷的刷頭施加負載，以使所述牙刷的刷頭與所述測試平臺接觸位置形成作用力；

4、所述固定設(shè)備用于固定待測試牙刷；

5、所述圖像采集設(shè)備用于采集所述牙刷的刷頭的刷絲與所述測試平臺接觸時的圖像；

6、所述處理設(shè)備分別與所述負載施加設(shè)備和所述圖像采集設(shè)備電連接，并且其中，所述處理設(shè)備用于執(zhí)行以下操作中的至少一個：

7、根據(jù)向刷頭施加負載時的圖像確定刷絲簇的彎曲壓力閾值；

8、獲取所述牙刷的刷絲簇中單根刷絲的刷絲剛度；

9、獲取所述牙刷的刷頭與牙齒的貼合度，其中，所述貼合度是指所述牙刷與牙模中牙齒的有效接觸面積；

10、根據(jù)所述彎曲壓力閾值、所述刷絲剛度和所述貼合度確定所述牙刷的刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)，所述刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)用于表示在施加負載的情況下牙刷的刷絲簇抵抗擺動衰減的能力。

11、可選地，所述固定設(shè)備包括機械臂和固定臺，所述固定臺設(shè)置在所述機械臂上，用于在移動到預(yù)設(shè)位置時固定置入插槽的牙刷；所述機械臂用于調(diào)節(jié)固定臺的空間位置，以使所述牙刷的刷頭與所述測試平臺接觸。

12、可選地，所述測試平臺包括透明板、底座和滑軌，其中，所述滑軌的一端固定到所述底座，所述滑軌的另一端固定到所述透明板，所述滑軌用于調(diào)節(jié)所述透明板的高度。

13、可選地，所述負載施加設(shè)備包括第一支撐輪、第二支撐輪、負載繩和負載盤，其中，所述負載繩的一端固定到所述第一支撐輪，所述負載繩的另一端固定到所述負載盤上，所述負載繩的位于第一支撐輪和所述第二支撐輪之間的部分穿過所述滑軌的預(yù)設(shè)孔；

14、所述負載繩用于在所述負載盤內(nèi)置入負載時向所述滑軌施加負載，以使所述透明板向所述刷頭的刷絲施加負載。

15、可選地，所述圖像采集設(shè)備包括第一攝像頭和第二攝像頭，所述第一攝像頭和所述第二攝像頭分別與所述處理設(shè)備電連接；

16、所述第一攝像頭設(shè)置在所述測試平臺的遠離所述刷頭的一側(cè)，用于從正面拍攝所述刷頭的刷絲的圖像；

17、所述第二攝像頭設(shè)置在所述測試平臺的設(shè)置有所述刷頭的一側(cè)，用于從所述牙刷的側(cè)面拍攝所述刷頭的刷絲的圖像。

18、可選地，所述測試系統(tǒng)還包括刷絲剛度檢測設(shè)備，所述刷絲剛度檢測設(shè)備與所述處理設(shè)備電連接，用于獲取牙刷的刷絲剛度，并將所獲取的刷絲剛度發(fā)送給所述處理設(shè)備。

19、根據(jù)本公開實施例的第二方面，提供一種測試方法，適用于如第一方面任一項所述的測試系統(tǒng)，所述方法包括：

20、獲取所述牙刷的刷絲簇的彎曲壓力閾值，所述彎曲壓力閾值用于表示所述牙刷的刷絲簇發(fā)生彎曲或者恢復(fù)直立時的施加到所述牙刷的壓力值；

21、獲取所述牙刷的刷絲簇中單根刷絲的刷絲剛度；

22、獲取所述牙刷的刷頭與牙齒的貼合度；所述貼合度是指所述牙刷與牙模中牙齒的有效接觸面積；

23、根據(jù)所述彎曲壓力閾值、所述刷絲剛度和所述貼合度確定所述牙刷的刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)，所述刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)用于表示在施加負載的情況下牙刷的刷絲簇抵抗擺動衰減的能力。

24、可選地，所述彎曲壓力閾值包括正向施壓彎曲壓力閾值，獲取所述牙刷的刷絲簇的彎曲壓力閾值，包括：

25、當所述牙刷的刷頭置于測試平臺的表面且所述刷頭放置第一預(yù)設(shè)重量的負載時，獲取所述刷頭的刷絲簇的第一狀態(tài)圖像；

26、按照預(yù)設(shè)重量步長依次增加負載，獲取所述刷頭的刷絲簇在當前負載下的第二狀態(tài)圖像；

27、分別識別所述第一狀態(tài)圖像和所述第二狀態(tài)圖像內(nèi)的刷絲簇形狀，得到第一形狀和第二形狀；

28、當確定所述第一形狀和所述第二形狀的相似度小于或等于第一相似度閾值時，確定所述當前負載對應(yīng)的壓力值為所述刷絲簇的正向施壓彎曲壓力閾值。

29、可選地，所述方法還包括：

30、獲取所述刷絲簇的多組正向施壓彎曲壓力閾值；

31、確定所述多組正向施壓彎曲壓力閾值的平均值，將所述平均值作為所述牙刷的刷絲簇最終的正向施壓彎曲壓力閾值。

32、可選地，所述彎曲壓力閾值包括反向施壓彎曲壓力閾值，獲取所述牙刷的刷絲簇的彎曲壓力閾值，包括：

33、當所述牙刷的刷頭置于測試平臺的表面且所述刷頭放置第二預(yù)設(shè)重量的負載時，獲取所述刷頭的刷絲簇的第三狀態(tài)圖像；

34、按照預(yù)設(shè)重量步長依次減少負載，獲取所述刷頭的刷絲簇在當前負載下的第四狀態(tài)圖像；

35、分別識別所述第三狀態(tài)圖像和所述第四狀態(tài)圖像內(nèi)的刷絲簇形狀，得到第三形狀和第四形狀；

36、當確定所述第三形狀和所述第四形狀相似度小于或等于第二相似度閾值時，確定所述當前負載對應(yīng)的壓力值為所述刷絲簇的反向施壓彎曲壓力閾值。

37、可選地，所述方法還包括：

38、獲取所述刷絲簇的多組反向施壓彎曲壓力閾值；

39、確定所述多組反向施壓彎曲壓力閾值的平均值，將所述平均值作為所述牙刷的刷絲簇最終的反向施壓彎曲壓力閾值。

40、可選地，獲取所述牙刷的刷頭與牙齒的貼合度，包括：

41、獲取所述牙刷的刷頭與牙模中指定區(qū)域的各顆牙齒的接觸面積；

42、根據(jù)各顆牙齒對應(yīng)的接觸面積與所述刷頭的面積獲取所述牙刷的貼合度。

43、可選地，根據(jù)各顆牙齒對應(yīng)的接觸面積與所述刷頭的面積獲取所述牙刷的貼合度，包括：

44、根據(jù)所述牙模的各顆牙齒對應(yīng)的接觸面積獲取所述牙模的面積平均值；

45、獲取所述面積平均值與所述刷頭的面積的比值，并將所述比值作為所述牙刷的貼合度。

46、可選地，根據(jù)所述彎曲壓力閾值、所述刷絲剛度和所述貼合度確定所述牙刷的刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)，包括：

47、分別獲取所述彎曲壓力閾值、所述刷絲剛度和所述貼合度的權(quán)重值；

48、分別獲取所述彎曲壓力閾值及其權(quán)重值、所述刷絲剛度及其權(quán)重值和所述貼合度及其權(quán)重值的乘積，得到壓力加權(quán)數(shù)據(jù)、剛度加權(quán)數(shù)據(jù)和貼合度加權(quán)數(shù)據(jù)；

49、獲取所述壓力加權(quán)數(shù)據(jù)、所述剛度加權(quán)數(shù)據(jù)和所述貼合度權(quán)重值的和值，并將所述和值作為所述牙刷的刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)。

50、可選地，所述方法還包括：

51、獲取所述牙刷的刷頭上刷絲孔的刷絲孔面積；

52、根據(jù)所述刷絲孔面積、所述彎曲壓力閾值、所述刷絲剛度和所述貼合度確定所述牙刷的刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)，所述刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)用于表示在施加負載的情況下牙刷的刷絲簇抵抗擺動衰減的能力。

53、可選地，獲取所述牙刷的刷頭上刷絲孔的刷絲孔面積，包括：

54、響應(yīng)于所述刷頭的刷絲被剔除，獲取包含刷頭的刷頭圖像；

55、識別所述刷頭圖像中的刷絲孔，得到各個刷絲孔的面積；

56、獲取各個刷絲孔的面積之和，得到所述刷絲孔的刷絲孔面積。

57、可選地，根據(jù)所述刷絲孔面積、所述彎曲壓力閾值、所述刷絲剛度和所述貼合度確定所述牙刷的刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)，所述刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)用于表示在施加負載的情況下牙刷的刷絲簇抵抗擺動衰減的能力，包括：

58、獲取所述彎曲壓力閾值與所述刷絲孔面積的比值，得到刷絲壓強；

59、分別獲取所述刷絲壓強、所述刷絲剛度和所述貼合度的權(quán)重值；

60、分別獲取所述刷絲壓強及其權(quán)重值、所述刷絲剛度及其權(quán)重值和所述貼合度及其權(quán)重值的乘積，得到壓強加權(quán)數(shù)據(jù)、剛度加權(quán)數(shù)據(jù)和貼合度加權(quán)數(shù)據(jù)；

61、獲取所述壓強加權(quán)數(shù)據(jù)、所述剛度加權(quán)數(shù)據(jù)和所述貼合度權(quán)重值的和值，并將所述和值作為所述牙刷的刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)。

62、可選地，所述刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)采用以下公式表示：

63、

64、式中，m表示刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)，分別表示正向刷絲壓強和反向刷絲壓強，h表示單根刷絲的材料剛度，y表示刷頭貼合度，a2、b2、c2和d2分別表示正向刷絲壓強、反向刷絲壓強、單根刷絲的刷絲剛度和貼合度的權(quán)重值。

65、根據(jù)本公開實施例的第三方面，提供一種測試裝置，適用于第一方面任一項所述的測試系統(tǒng)，所述裝置包括：

66、壓力閾值獲取模塊，用于獲取所述牙刷的刷絲簇的彎曲壓力閾值，所述彎曲壓力閾值用于表示所述牙刷的刷絲簇發(fā)生彎曲或者恢復(fù)直立時的施加到所述牙刷的壓力值；

67、刷絲剛度獲取模塊，用于獲取所述牙刷的刷絲簇中單根刷絲的刷絲剛度；

68、貼合度獲取模塊，用于獲取所述牙刷的刷頭與牙齒的貼合度；所述貼合度是指所述牙刷與牙模中牙齒的有效接觸面積；

69、抗負載指數(shù)獲取模塊，用于根據(jù)所述彎曲壓力閾值、所述刷絲剛度和所述貼合度確定所述牙刷的刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)，所述刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)用于表示在施加負載的情況下牙刷的刷絲簇抵抗擺動衰減的能力。

70、可選地，所述彎曲壓力閾值包括正向施壓彎曲壓力閾值，所述壓力閾值獲取模塊包括：

71、第一圖像獲取子模塊，用于當所述牙刷的刷頭置于測試平臺的表面且所述刷頭放置第一預(yù)設(shè)重量的負載時，獲取所述刷頭的刷絲簇的第一狀態(tài)圖像；

72、第二圖像獲取子模塊，用于按照預(yù)設(shè)重量步長依次增加負載，獲取所述刷頭的刷絲簇在當前負載下的第二狀態(tài)圖像；

73、形狀獲取子模塊，用于分別識別所述第一狀態(tài)圖像和所述第二狀態(tài)圖像內(nèi)的刷絲簇形狀，得到第一形狀和第二形狀；

74、正向閾值獲取子模塊，用于當確定所述第一形狀和所述第二形狀的相似度小于或等于第一相似度閾值時，確定所述當前負載對應(yīng)的壓力值為所述刷絲簇的正向施壓彎曲壓力閾值。

75、可選地，所述壓力閾值獲取模塊還包括：

76、彎曲壓力獲取子模塊，用于獲取所述刷絲簇的多組正向施壓彎曲壓力閾值；

77、正向閾值獲取子模塊，還用于確定所述多組正向施壓彎曲壓力閾值的平均值，將所述平均值作為所述牙刷的刷絲簇最終的正向施壓彎曲壓力閾值。

78、可選地，所述彎曲壓力閾值包括反向施壓彎曲壓力閾值，所述壓力閾值獲取模塊包括：

79、第三圖像獲取子模塊，用于當所述牙刷的刷頭置于測試平臺的表面且所述刷頭放置第二預(yù)設(shè)重量的負載時，獲取所述刷頭的刷絲簇的第三狀態(tài)圖像；

80、第四圖像獲取子模塊，用于按照預(yù)設(shè)重量步長依次減少負載，獲取所述刷頭的刷絲簇在當前負載下的第四狀態(tài)圖像；

81、形狀獲取子模塊，用于分別識別所述第三狀態(tài)圖像和所述第四狀態(tài)圖像內(nèi)的刷絲簇形狀，得到第三形狀和第四形狀；

82、反向閾值獲取子模塊，用于當確定所述第三形狀和所述第四形狀相似度小于或等于第二相似度閾值時，確定所述當前負載對應(yīng)的壓力值為所述刷絲簇的反向施壓彎曲壓力閾值。

83、可選地，所述壓力閾值獲取模塊還包括：

84、彎曲壓力獲取子模塊，用于獲取所述刷絲簇的多組反向施壓彎曲壓力閾值；

85、反向閾值獲取子模塊，用于確定所述多組反向施壓彎曲壓力閾值的平均值，將所述平均值作為所述牙刷的刷絲簇最終的反向施壓彎曲壓力閾值。

86、可選地，所述貼合度獲取模塊包括：

87、接觸面積獲取子模塊，用于獲取所述牙刷的刷頭與牙模中指定區(qū)域的各顆牙齒的接觸面積；

88、貼合度獲取子模塊，用于根據(jù)各顆牙齒對應(yīng)的接觸面積與所述刷頭的面積獲取所述牙刷的貼合度。

89、可選地，所述貼合度獲取子模塊包括：

90、面積平均值獲取單元，用于根據(jù)所述牙模的各顆牙齒對應(yīng)的接觸面積獲取所述牙模的面積平均值；

91、貼合度獲取單元，用于獲取所述面積平均值與所述刷頭的面積的比值，并將所述比值作為所述牙刷的貼合度。

92、可選地，所述抗負載指數(shù)獲取模塊包括：

93、權(quán)重值獲取子模塊，用于分別獲取所述彎曲壓力閾值、所述刷絲剛度和所述貼合度的權(quán)重值；

94、加權(quán)數(shù)據(jù)獲取子模塊，用于分別獲取所述彎曲壓力閾值及其權(quán)重值、所述刷絲剛度及其權(quán)重值和所述貼合度及其權(quán)重值的乘積，得到壓力加權(quán)數(shù)據(jù)、剛度加權(quán)數(shù)據(jù)和貼合度加權(quán)數(shù)據(jù)；

95、抗負載指數(shù)獲取子模塊，用于獲取所述壓力加權(quán)數(shù)據(jù)、所述剛度加權(quán)數(shù)據(jù)和所述貼合度權(quán)重值的和值，并將所述和值作為所述牙刷的刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)。

96、可選地，所述裝置還包括：

97、刷絲孔面積獲取模塊，用于獲取所述牙刷的刷頭上刷絲孔的刷絲孔面積；

98、抗負載指數(shù)獲取模塊，還用于根據(jù)所述刷絲孔面積、所述彎曲壓力閾值、所述刷絲剛度和所述貼合度確定所述牙刷的刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)，所述刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)用于表示在施加負載的情況下牙刷的刷絲簇抵抗擺動衰減的能力。

99、可選地，所述刷絲孔面積獲取模塊包括：

100、刷頭圖像獲取子模塊，用于響應(yīng)于所述刷頭的刷絲被剔除，獲取包含刷頭的刷頭圖像；

101、刷頭圖像識別子模塊，用于識別所述刷頭圖像中的刷絲孔，得到各個刷絲孔的面積；

102、刷絲孔面積獲取子模塊，用于獲取各個刷絲孔的面積之和，得到所述刷絲孔的刷絲孔面積。

103、可選地，所述抗負載指數(shù)獲取模塊包括：

104、刷絲壓強獲取子模塊，用于獲取所述彎曲壓力閾值與所述刷絲孔面積的比值，得到刷絲壓強；

105、權(quán)重值獲取子模塊，用于分別獲取所述刷絲壓強、所述刷絲剛度和所述貼合度的權(quán)重值；

106、加權(quán)數(shù)據(jù)獲取子模塊，用于分別獲取所述刷絲壓強及其權(quán)重值、所述刷絲剛度及其權(quán)重值和所述貼合度及其權(quán)重值的乘積，得到壓強加權(quán)數(shù)據(jù)、剛度加權(quán)數(shù)據(jù)和貼合度加權(quán)數(shù)據(jù)；

107、抗負載指數(shù)獲取子模塊，用于獲取所述壓強加權(quán)數(shù)據(jù)、所述剛度加權(quán)數(shù)據(jù)和所述貼合度權(quán)重值的和值，并將所述和值作為所述牙刷的刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)。

108、可選地，所述刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)采用以下公式表示：

109、

110、式中，m表示刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)，分別表示正向刷絲壓強和反向刷絲壓強，h表示單根刷絲的材料剛度，y表示刷頭貼合度，a2、b2、c2和d2分別表示正向刷絲壓強、反向刷絲壓強、單根刷絲的刷絲剛度和貼合度的權(quán)重值。

111、根據(jù)本公開實施例的第四方面，提供一種非暫態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)，當所述存儲介質(zhì)中的可執(zhí)行的計算機程序由處理器執(zhí)行時，能夠?qū)崿F(xiàn)如第一方面任一項所述的方法。

112、本公開的實施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

113、本公開實施例提供的測試方法，可以先獲取所述牙刷的刷絲簇的彎曲壓力閾值，所述彎曲壓力閾值用于表示所述牙刷的刷絲簇發(fā)生彎曲或者恢復(fù)直立時的施加到所述牙刷的壓力值；獲取所述牙刷的刷絲簇中單根刷絲的刷絲剛度；獲取所述牙刷的刷頭與牙齒的貼合度；所述貼合度是指所述牙刷與牙模中牙齒的有效接觸面積；根據(jù)所述彎曲壓力閾值、所述刷絲剛度和所述貼合度確定所述牙刷的刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)，所述刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)用于表示在施加負載的情況下牙刷的刷絲簇抵抗擺動衰減的能力。這樣，本實施例中通過刷頭靜態(tài)抗負載指數(shù)來客觀表示刷絲簇抵抗擺衰減的能力，從而表示牙刷清潔牙齒的能力，并且可將測試過程標準化，達到提高測試效率的效果。

114、應(yīng)當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。