本發(fā)明涉及牙體切割領(lǐng)域，尤其涉及高精度定位識別方法。
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。如齦炎未能及時治療，炎癥可由牙齦向深層擴散到牙周膜、牙槽骨和牙骨質(zhì)而發(fā)展為牙周炎。由于早期多無明顯自覺癥狀而易被忽視，待有癥狀時已較嚴重，甚至已不能保留牙齒。因而必須加強宣教，使病人早期就診和及時治療。
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，避免細菌對牙周的侵蝕。當前，通常使用超聲波的方式對病人進行洗牙，每年至少進行一次清洗。然而，超聲波洗牙的具體實現(xiàn)方式還是醫(yī)生通過肉眼定位目標牙的位置，對目標牙進行清洗，這種人工方式不夠準確，同時，對病人口腔的照明以及對病人保護的保護罩的定向和定位都是人工進行，必然帶來一定的誤差。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種高精度定位識別方法，通過牙體定位設(shè)備識別所述超聲波洗牙器進行牙體清洗的目標牙相對于病人口腔的位置以控制所述超聲波洗牙器的移動，可移動式保護罩基于所述牙體定位設(shè)備確定的位置，在病人口腔內(nèi)進行相應(yīng)移動，以覆蓋所述超聲波洗牙器的移動范圍，對病人口腔內(nèi)的組織進行保護，照明云臺控制照明設(shè)備保持對目標牙的定向照明。
尤為重要的是，本發(fā)明的多功能牙體處理平臺在進行牙體清洗的目標牙相對于病人口腔的位置為異常情況時，以及在接收到病人口水中血液濃度過高信號時，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別方法，該方法包括：
1)提供一種多功能牙體處理平臺，所述平臺包括超聲波洗牙器、牙體定位設(shè)備、可移動式保護罩、照明設(shè)備以及照明云臺，所述超聲波洗牙器用于放置在病人口腔內(nèi)，用于對病人牙體進行超聲波式清洗，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，用于識別所述超聲波洗牙器進行牙體清洗的目標牙相對于病人口腔的位置，所述可移動式保護罩和所述照明云臺都與所述牙體定位設(shè)備連接，所述照明設(shè)備用于對病人口腔進行補光式照明；
其中，所述可移動式保護罩基于所述牙體定位設(shè)備確定的位置，在病人口腔內(nèi)進行相應(yīng)移動，以覆蓋所述超聲波洗牙器的移動范圍，對病人口腔內(nèi)的組織進行保護；
其中，所述照明云臺與所述照明設(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)動控制信號，以控制所述照明設(shè)備保持對目標牙的定向照明；
2)運行所述平臺。
更具體地，在所述多功能牙體處理平臺中，還包括：
音樂播放設(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對病人牙體的超聲波式清洗時，觸發(fā)音樂播放，在所述超聲波洗牙器停止運行時，關(guān)閉音樂播放；
其中，所述音樂播放設(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時，播放與所述異常牙位信號對應(yīng)的警示語音。
更具體地，在所述多功能牙體處理平臺中，還包括：
血濃度檢測設(shè)備，與信號解析處理設(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，發(fā)出濃度過高信號；
sd存儲設(shè)備，與信號解析處理設(shè)備連接，用于預(yù)先存儲所述圖像濾波模版庫；
數(shù)據(jù)采集設(shè)備，嵌入在所述超聲波洗牙器上，用于對病人口腔進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，對所述高清圖像同時執(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，同時對所述第一濾波圖像、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，從所述四個信噪比中選擇數(shù)值最大的信噪比作為目標信噪比，將目標信噪比對應(yīng)的濾波圖像作為目標濾波圖像；
信號解析處理設(shè)備，與所述初始濾波設(shè)備連接，用于對所述目標濾波圖像進行噪聲成分解析以獲得所述目標濾波圖像中各種噪聲類型以及分別對應(yīng)的各個噪聲信號成分，在獲得的各個噪聲信號成分中選擇出幅值最大的三個噪聲信號成分并按照幅值從大到小排序分別作為第一噪聲信號成分、第二噪聲信號成分和第三噪聲信號成分，從圖像濾波模版庫中搜索與第一噪聲信號成分、第二噪聲信號成分和第三噪聲信號成分分別對應(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所述目標濾波圖像執(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行牙體清洗的目標牙子圖像，基于所述最終濾波圖像確定并分割病人口腔子圖像，基于目標牙子圖像在病人口腔子圖像中的相對位置，確定所述超聲波洗牙器進行牙體清洗的目標牙相對于病人口腔的位置，還在所述超聲波洗牙器進行牙體清洗的目標牙相對于病人口腔的位置為異常情況時，發(fā)出異常牙位信號；
其中，所述超聲波洗牙器包括驅(qū)動控制單元和洗牙執(zhí)行單元，驅(qū)動控制單元用于基于所述超聲波洗牙器進行牙體清洗的目標牙相對于病人口腔的位置，驅(qū)動洗牙執(zhí)行單元前往所述目標牙相對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中，還包括：自動出水開關(guān)，與所述血濃度檢測設(shè)備連接，用于在接收到所述濃度過高信號時，打開所述自動出水開關(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中：所述超聲波洗牙器還與所述血濃度檢測設(shè)備連接，用于在接收到所述濃度過高信號時，停止洗牙操作。
更具體地，在所述多功能牙體處理平臺中：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時，停止洗牙操作。
更具體地，在所述多功能牙體處理平臺中：所述sd存儲設(shè)備還與所述血濃度檢測設(shè)備連接，用于預(yù)先存儲所述預(yù)設(shè)r顏色通道閾值。
附圖說明
以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方案進行描述，其中：
圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的多功能牙體處理平臺的結(jié)構(gòu)方框圖。
附圖標記：1超聲波洗牙器；2牙體定位設(shè)備；3可移動式保護罩；4照明設(shè)備；5照明云臺
具體實施方式
下面將參照附圖對本發(fā)明的多功能牙體處理平臺的實施方案進行詳細說明。
當前，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，若咬合力過大或方向異常，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，稱為創(chuàng)傷性咬合。創(chuàng)傷性咬合包括咬合時的早接觸、牙合干擾、夜間磨牙等。
4、其他：包括食物嵌塞、不良修復體、口呼吸等因素也促使牙周組織的炎癥發(fā)生。
由此可見，通過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)有的超聲波洗牙機制的操作和對病人口腔環(huán)境的保護及照明都依賴于人工經(jīng)驗，自動化水平不高。
為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種高精度定位識別方法，能夠通過對目標牙的位置檢測，定位或定向超聲波洗牙儀器的操作位置、保護設(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制的自動化水平。
本發(fā)明提供了一種高精度定位識別方法，該方法包括：1)提供一種多功能牙體處理平臺；2)運行所述平臺。圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的多功能牙體處理平臺的結(jié)構(gòu)方框圖，所述平臺包括超聲波洗牙器、牙體定位設(shè)備、可移動式保護罩、照明設(shè)備以及照明云臺，所述超聲波洗牙器用于放置在病人口腔內(nèi)，用于對病人牙體進行超聲波式清洗，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，用于識別所述超聲波洗牙器進行牙體清洗的目標牙相對于病人口腔的位置，所述可移動式保護罩和所述照明云臺都與所述牙體定位設(shè)備連接，所述照明設(shè)備用于對病人口腔進行補光式照明；
其中，所述可移動式保護罩基于所述牙體定位設(shè)備確定的位置，在病人口腔內(nèi)進行相應(yīng)移動，以覆蓋所述超聲波洗牙器的移動范圍，對病人口腔內(nèi)的組織進行保護；所述照明云臺與所述照明設(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)動控制信號，以控制所述照明設(shè)備保持對目標牙的定向照明。
接著，繼續(xù)對本發(fā)明的多功能牙體處理平臺的具體結(jié)構(gòu)進行進一步的說明。
在所述多功能牙體處理平臺中，還包括：
音樂播放設(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對病人牙體的超聲波式清洗時，觸發(fā)音樂播放，在所述超聲波洗牙器停止運行時，關(guān)閉音樂播放；
其中，所述音樂播放設(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時，播放與所述異常牙位信號對應(yīng)的警示語音。
在所述多功能牙體處理平臺中，還包括：
血濃度檢測設(shè)備，與信號解析處理設(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，發(fā)出濃度過高信號；
sd存儲設(shè)備，與信號解析處理設(shè)備連接，用于預(yù)先存儲所述圖像濾波模版庫；
數(shù)據(jù)采集設(shè)備，嵌入在所述超聲波洗牙器上，用于對病人口腔進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，對所述高清圖像同時執(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，同時對所述第一濾波圖像、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，從所述四個信噪比中選擇數(shù)值最大的信噪比作為目標信噪比，將目標信噪比對應(yīng)的濾波圖像作為目標濾波圖像；
信號解析處理設(shè)備，與所述初始濾波設(shè)備連接，用于對所述目標濾波圖像進行噪聲成分解析以獲得所述目標濾波圖像中各種噪聲類型以及分別對應(yīng)的各個噪聲信號成分，在獲得的各個噪聲信號成分中選擇出幅值最大的三個噪聲信號成分并按照幅值從大到小排序分別作為第一噪聲信號成分、第二噪聲信號成分和第三噪聲信號成分，從圖像濾波模版庫中搜索與第一噪聲信號成分、第二噪聲信號成分和第三噪聲信號成分分別對應(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所述目標濾波圖像執(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行牙體清洗的目標牙子圖像，基于所述最終濾波圖像確定并分割病人口腔子圖像，基于目標牙子圖像在病人口腔子圖像中的相對位置，確定所述超聲波洗牙器進行牙體清洗的目標牙相對于病人口腔的位置，還在所述超聲波洗牙器進行牙體清洗的目標牙相對于病人口腔的位置為異常情況時，發(fā)出異常牙位信號；
其中，所述超聲波洗牙器包括驅(qū)動控制單元和洗牙執(zhí)行單元，驅(qū)動控制單元用于基于所述超聲波洗牙器進行牙體清洗的目標牙相對于病人口腔的位置，驅(qū)動洗牙執(zhí)行單元前往所述目標牙相對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中，還包括：
自動出水開關(guān)，與所述血濃度檢測設(shè)備連接，用于在接收到所述濃度過高信號時，打開所述自動出水開關(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中：
所述超聲波洗牙器還與所述血濃度檢測設(shè)備連接，用于在接收到所述濃度過高信號時，停止洗牙操作。
在所述多功能牙體處理平臺中：
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時，停止洗牙操作。
在所述多功能牙體處理平臺中：
所述sd存儲設(shè)備還與所述血濃度檢測設(shè)備連接，用于預(yù)先存儲所述預(yù)設(shè)r顏色通道閾值。
另外，中值濾波對脈沖噪聲有良好的濾除作用，特別是在濾除噪聲的同時，能夠保護信號的邊緣，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單，也易于用硬件實現(xiàn)。所以，中值濾波方法一經(jīng)提出后，便在數(shù)字信號處理領(lǐng)域得到重要的應(yīng)用。
中值濾波是基于排序統(tǒng)計理論的一種能有效抑制噪聲的非線性信號處理技術(shù)，中值濾波的基本原理是把數(shù)字圖像或數(shù)字序列中一點的值用該點的一個鄰域中各點值的中值代替，讓周圍的像素值接近的真實值，從而消除孤立的噪聲點。方法是用某種結(jié)構(gòu)的二維滑動模板，將板內(nèi)像素按照像素值的大小進行排序，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，針對現(xiàn)有技術(shù)超聲波洗牙誤差較大的技術(shù)問題，通過高精度的牙體定位設(shè)備識別所述超聲波洗牙器進行牙體清洗的目標牙相對于病人口腔的位置，以該位置為基礎(chǔ)，控制所述超聲波洗牙器的移動、可移動式保護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)問題。
可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領(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)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。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)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。