[發(fā)明專利]一種檢測(cè)牙刷在口腔內(nèi)部位置變動(dòng)算法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510871269.1
• 申請(qǐng)日: 2015-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN105466422A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苗得雨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 愛芽（北京）科技有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/12
• 分類號(hào): G01C21/12;G01C1/00;A46B15/00
• 代理公司: 北京中恒高博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 夏晏平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，具體地，涉及一種檢測(cè)牙刷在口腔內(nèi)部位置變動(dòng)算法。

背景技術(shù)

基于口腔業(yè)內(nèi)的種種問題，用戶無法能夠清晰的了解自己口腔內(nèi)部情況，并且無 法在牙齒出現(xiàn)問題的情況下找到理想的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問題，提出一種檢測(cè)牙刷在口腔內(nèi)部位置變動(dòng)算法， 以實(shí)現(xiàn)清楚掌握口腔內(nèi)部的優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種檢測(cè)牙刷在口腔內(nèi)部位置變動(dòng)算法，包括

使用六軸傳感器分別獲取牙刷在口腔內(nèi)的3個(gè)軸的加速度和3個(gè)軸的角速度的步驟；

對(duì)上述獲取的3個(gè)軸的加速度和3個(gè)軸的角速度進(jìn)行整合運(yùn)算得到四元數(shù)，并對(duì)得到的 四元數(shù)進(jìn)行微積分處理，然后再通過均值濾波從而得出歐拉角的步驟；

以及將歐拉角發(fā)送至客戶端，客戶端根據(jù)獲取的歐拉角捕捉到當(dāng)前牙刷在口腔內(nèi)位置 的步驟。

優(yōu)選的，對(duì)上述獲取的3個(gè)軸的加速度和3個(gè)軸的角速度進(jìn)行整合運(yùn)算得到四元 數(shù)，并對(duì)得到的四元數(shù)進(jìn)行微積分處理，然后再通過均值濾波從而得出歐拉角的步驟具體 包括：

對(duì)3個(gè)軸的加速度進(jìn)行重力加速度歸一化處理的步驟；

提取四元數(shù)的等效余弦矩陣中的重力分量的步驟；

將加速度歸一化處理后的3個(gè)軸的加速度與提取的重力分量進(jìn)行進(jìn)行向量叉積計(jì)算得 出姿態(tài)誤差的步驟；

對(duì)姿態(tài)誤差進(jìn)行積分計(jì)算的步驟；

進(jìn)行互補(bǔ)濾波，并將上述積分計(jì)算后的姿態(tài)誤差補(bǔ)償?shù)浇撬俣壬希拚撬俣确e分偏 移的步驟；

利用一階龍格庫塔法更新四元數(shù)，并對(duì)更新后的四元數(shù)進(jìn)行歸一化處理的步驟；

以及

將上述歸一化處理后的四元數(shù)轉(zhuǎn)換為歐拉角的步驟。

同時(shí)本發(fā)明技術(shù)方案還公開一種檢測(cè)牙刷在口腔內(nèi)部位置變動(dòng)的系統(tǒng)，包括設(shè)置 在牙刷中的六軸傳感器、數(shù)據(jù)處理器和客戶端；

所述六軸傳感器：用于獲取牙刷在口腔內(nèi)的3個(gè)軸的加速度和3個(gè)軸的角速度；

所述數(shù)據(jù)處理器：用于對(duì)上述獲取的3個(gè)軸的加速度和3個(gè)軸的角速度進(jìn)行整合運(yùn)算得 到四元數(shù)，并對(duì)得到的四元數(shù)進(jìn)行微積分處理，然后再通過均值濾波從而得出歐拉角；

所述客戶端：用于接收歐拉角數(shù)據(jù)，從而捕捉當(dāng)前牙刷在口腔內(nèi)位置，并將牙刷在口腔 內(nèi)位置以及位置變化以圖形的形式輸出。

優(yōu)選的，所述六軸傳感器的數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙傳輸數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)處理器。

本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果：

本發(fā)明的技術(shù)方案，通過六軸傳感器模塊以及本發(fā)明技術(shù)方案的算法監(jiān)測(cè)牙刷在口腔 內(nèi)部位置時(shí)時(shí)變動(dòng)情況，可以準(zhǔn)確的捕獲到牙刷的每一個(gè)動(dòng)作，從而用戶可以更好的掌握 自己口腔內(nèi)部的情況。

下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的檢測(cè)牙刷在口腔內(nèi)部位置變動(dòng)算法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的檢測(cè)牙刷在口腔內(nèi)部位置變動(dòng)的系統(tǒng)的原理框圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí) 施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，一種檢測(cè)牙刷在口腔內(nèi)部位置變動(dòng)算法，包括

使用六軸傳感器分別獲取牙刷在口腔內(nèi)的3個(gè)軸的加速度和3個(gè)軸的角速度的步驟；

對(duì)上述獲取的3個(gè)軸的加速度和3個(gè)軸的角速度進(jìn)行整合運(yùn)算得到四元數(shù)，并對(duì)得到的 四元數(shù)進(jìn)行微積分處理，然后再通過均值濾波從而得出歐拉角的步驟；

以及將歐拉角發(fā)送至客戶端，客戶端根據(jù)獲取的歐拉角捕捉到當(dāng)前牙刷在口腔內(nèi)位置 的步驟。

優(yōu)選的，對(duì)上述獲取的3個(gè)軸的加速度和3個(gè)軸的角速度進(jìn)行整合運(yùn)算得到四元 數(shù)，并對(duì)得到的四元數(shù)進(jìn)行微積分處理，然后再通過均值濾波從而得出歐拉角的步驟具體 包括：

對(duì)3個(gè)軸的加速度進(jìn)行重力加速度歸一化處理的步驟；

提取四元數(shù)的等效余弦矩陣中的重力分量的步驟；

將加速度歸一化處理后的3個(gè)軸的加速度與提取的重力分量進(jìn)行進(jìn)行向量叉積計(jì)算得 出姿態(tài)誤差的步驟；

對(duì)姿態(tài)誤差進(jìn)行積分計(jì)算的步驟；

進(jìn)行互補(bǔ)濾波，并將上述積分計(jì)算后的姿態(tài)誤差補(bǔ)償?shù)浇撬俣壬希拚撬俣确e分偏 移的步驟；