[發明專利]一種基于人工智能檢測齲病及其位置的系統和方法

在審

• 申請號: 202110708437.0
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113425440A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 廣州華視光學科技有限公司
• 主分類號: A61C19/04
• 分類號: A61C19/04;A61B5/00;G06T7/00;G06K9/32;G06K9/62;G06N3/04
• 代理公司: 鄭州歐凱專利代理事務所(普通合伙) 41166
• 代理人: 毛瑞官

1.一種基于人工智能檢測齲病及其位置的系統，其特征在于，系統包括：

光源模塊：可發射波長為第一波長范圍的光線照射牙齒，牙齒吸收光能后，導致牙齒激發出新波段的激發光線，激發光線的波長為第二波長范圍；所述的第一波長范圍和第二波長范圍是不同的。

濾光片模塊：用于濾除光源模塊的反射光和散射光，便于讓新波段的激發光線通過；

圖像采集模塊：用于將激發光線狀態下的牙齒圖像采集；

齲齒智能識別模塊：對圖像采集模塊所采集的牙齒圖像進行識別，識別出一個或者多個齲齒的位置、病損程度、病損邊界；

圖像顯示模塊：采用智能終端；

傳輸模塊：采用WIFI或藍牙等無線通訊技術或者USB有線通訊技術，與圖像顯示模塊配對連接，實現數據的傳輸和通訊；

供電模塊：作為電能供給；

齲齒智能標注模塊：用于將齲齒的位置、病損程度、病損邊界標注在牙齒圖像上，并經過傳輸模塊，輸出到圖像顯示模塊，最終實現一種對齲病及其位置、數量、病損程度、病損邊界等特征的智能自動檢測；

另上述一種基于人工智能檢測齲病及其位置的系統使用方法如下：

步驟1：光源模塊對準患者口腔，發射出波長為第一波長范圍的光線，照射患者的牙齒，牙齒吸收光能，激發出波長為第二波長范圍的新波段激發光線，第一波長范圍和第二波長范圍是不同的，牙齒中的健康牙體以及病損部分吸收光能后，在光學上會表現出不同的、復合的特征，包括強度、顏色、環境信息等，由濾波片模塊將波長為第一波長范圍的散射和反射光線濾除，使得第二波長范圍的新波段激發光線能夠進入圖像采集模塊，進而可以使得采集圖片的齲齒病損區域特征會更明顯；

步驟2：圖像采集模塊將采集的圖像傳輸至齲齒智能識別模塊，齲齒智能識別模塊是基于深度神經網絡的對象和定位識別算法訓練得到的檢測模型，輸入的數據集通過檢測模型進行識別步驟，包括但不限于卷積、池化、全連接，識別輸出包含齲齒位置、病損程度；

步驟3：齲齒智能標注模塊會在在齲齒周圍繪制一個邊界框，并以文字形式標注出病損程度、病損數量、病損的牙齒編號等信息；例如：病損程度被劃為5個等級，其中等級A是最嚴重的，等級E是最輕微的，從A到E依次遞減，人的32顆牙齒被依次編號，其中患有齲病的牙齒會被識別，并會顯示編號；

步驟4：傳輸模塊將標注出病損程度、病損數量、病損的牙齒編號等信息傳輸至圖像顯示模塊并顯示出來。

2.根據權利要求1所述的一種基于人工智能檢測齲病及其位置的系統和方法，其特征在于，光源模塊安裝在濾光片模塊的外周，且光源模塊采用發光二極管或激光器，便于作為照明入射到牙齒和圖像采集模塊。

3.根據權利要求1所述的一種基于人工智能檢測齲病及其位置的系統和方法，其特征在于，濾光片模塊設置于圖像采集模塊前方，用于屏蔽波長為第一波長范圍的反射光線和散射光線，圖像采集模塊采用高清攝像頭，高清攝像頭采用是CCD或CMOS芯片。

4.根據權利要求1所述的一種基于人工智能檢測齲病及其位置的系統和方法，其特征在于，齲齒智能識別模塊包括計算單元和存儲單元單元，存儲單元用于齲齒牙齒圖像、檢測模型、用戶數據等的存儲，計算單元用于齲齒智能識別，識別方法如下：

S1：對輸入的激發光圖像進行計算機數值運算，求得激發光圖像的多尺度特征，包括每一個子像素的紅色分量、綠分量、藍分量的數值及其分布和平均值等；

S2：將激發光圖像的多尺度特征作為自變量，輸出齲病智能檢測模型中進行計算，并選擇性的自動輸出齲病相關的因變量，包括每一個牙齒的病損程度、病損位置、數量、每一個病損區域的面積、病損區域的邊界。