[發(fā)明專利]一種基于視覺傳感器的刷牙行為參數(shù)獲取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710253348.5
• 申請(qǐng)日: 2017-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN107423669B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉智勇;柳振宇;楊旭;李川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京國科智途科技有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務(wù)所 11337
• 代理人: 于國富

本發(fā)明公開了一種基于視覺傳感器的刷牙行為參數(shù)獲取方法，涉及智能算法領(lǐng)域。所述方法：獲取視覺傳感器捕獲的發(fā)生的刷牙行為的序列圖像，識(shí)別并跟蹤序列圖像中的刷牙主體和刷牙行為執(zhí)行端；所述刷牙主體為刷牙行為人與口腔聯(lián)動(dòng)的部位；所述刷牙行為執(zhí)行端包括執(zhí)行刷牙行為的工具及與所述工具聯(lián)動(dòng)的部位；在所述刷牙主體和所述刷牙執(zhí)行端的基礎(chǔ)上，得到所述圖片上的口腔和牙刷刷頭的估計(jì)位置；完成所述序列圖像中口腔和牙刷刷頭的估計(jì)位置后，將估計(jì)結(jié)果整理得到牙刷刷頭相對(duì)于口腔的真實(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡；基于牙刷刷頭的真實(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡估算得到刷牙行為參數(shù)。本發(fā)明通過視覺傳感器獲取連續(xù)圖像信息，然后利用人工智能算法，感知使用者刷牙行為參數(shù)，包括刷牙位置、方向、頻率、時(shí)長(zhǎng)等。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能算法領(lǐng)域，尤其涉及一種基于視覺傳感器的刷牙行為參數(shù)獲取方法。

背景技術(shù)

刷牙行為參數(shù)估計(jì)是通過智能設(shè)備引導(dǎo)正確的刷牙行為，特別是培養(yǎng)兒童正確刷牙習(xí)慣的基礎(chǔ)技術(shù)。目前公開方法均采用在牙刷上安裝機(jī)電設(shè)備，然后通過陀螺儀、加速度計(jì)等傳感器感知基本運(yùn)動(dòng)參數(shù)，通過單片機(jī)等微處理器實(shí)現(xiàn)在線計(jì)算，從而得到刷牙行為參數(shù)，如頻率，方向等。但是現(xiàn)有方法存在三個(gè)顯著缺陷：

第一是成本高，由于附加機(jī)電設(shè)備，增加牙刷造價(jià)；

第二是便捷性低，由于牙刷體積增加，使得握持不夠方便，尤其是對(duì)于兒童；

第三是參數(shù)有限，由于現(xiàn)有方法僅能感知牙刷運(yùn)動(dòng)，不能感知刷牙主體本身的狀態(tài)，所述主體為兒童或成人，因此可以感知的刷牙行為參數(shù)有限，比如不能估計(jì)重要的刷頭位置參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于視覺傳感器的刷牙行為參數(shù)獲取方法，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的前述問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述基于視覺傳感器的刷牙行為參數(shù)獲取方法，所述方法包括：

S1，獲取視覺傳感器捕獲的發(fā)生的刷牙行為的序列圖像，識(shí)別并跟蹤序列圖像中的刷牙主體和刷牙行為執(zhí)行端；所述刷牙主體為刷牙行為人與口腔聯(lián)動(dòng)的部位；所述刷牙行為執(zhí)行端包括執(zhí)行刷牙行為的工具及與所述工具聯(lián)動(dòng)的部位；

S2，在所述刷牙主體和所述刷牙執(zhí)行端的基礎(chǔ)上，得到所述圖片上的口腔和牙刷刷頭的估計(jì)位置；

S3，完成所述序列圖像中口腔和牙刷刷頭的估計(jì)位置后，將估計(jì)結(jié)果整理得到牙刷刷頭相對(duì)于口腔的真實(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡；

S4，基于牙刷刷頭的真實(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡估算得到刷牙行為參數(shù)；

所述刷牙行為參數(shù)包括：牙刷刷頭位置、牙刷刷頭方向、刷牙頻率和刷牙時(shí)長(zhǎng)。

優(yōu)選地，步驟S1，所述識(shí)別所述圖片中的刷牙主體，具體為：

通過關(guān)鍵部位與關(guān)鍵特征識(shí)別得到所述圖片中的刷牙主體；

所述關(guān)鍵部位包括：刷牙行為人的臉部、五官、頸部和肩部；

所述關(guān)鍵特征包括：刷牙行為人臉部關(guān)鍵特征點(diǎn)、身體輪廓和皮膚顏色。

更優(yōu)選地，在進(jìn)行刷牙主體識(shí)別前，先判斷所述圖片中刷牙行為人在圖片中所占的區(qū)域是否超過預(yù)先設(shè)置的閾值，如果是，則所述圖片的背景單一；如果否，則所述圖片的背景復(fù)雜；

所述圖片的背景單一時(shí)，將所述臉部作為關(guān)鍵部位，將所述臉部關(guān)鍵特征點(diǎn)作為關(guān)鍵特征進(jìn)行刷牙主體的識(shí)別；

所述圖片的背景復(fù)雜時(shí)，將所述臉部作為關(guān)鍵部位，將所述臉部關(guān)鍵特征點(diǎn)、所述人臉部關(guān)鍵特征點(diǎn)、所述身體輪廓和皮膚顏色作為關(guān)鍵特征進(jìn)行刷牙主體的識(shí)別。

優(yōu)選地，步驟S1，識(shí)別所述刷牙行為執(zhí)行端，具體為：