[發明專利]一種基于傳感器的牙齒區域識別算法的刷牙引導系統

有效

• 申請號: 202210414511.2
• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114699200B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 李善忠
• 申請（專利權）人: 中山極冠科技有限公司
• 主分類號: A61C17/22
• 分類號: A61C17/22;G06T17/00
• 代理公司: 中山市科創專利代理有限公司 44211
• 代理人: 謝自成

1.一種基于傳感器的牙齒區域識別算法的刷牙引導系統，其特征在于其包括步驟一：采集傳感器數據；步驟二：牙齒區域檢測識別；步驟三：建立3d牙齒模型，根據計算得出的覆蓋率渲染牙齒模型并展示；

所述步驟一采集傳感器數據包括：

1.1：將陀螺儀傳感器的加速度三軸數據抽象化為一個個球體，并且定義一個數據結構Sphere，包含的字段為球體的x,y,z軸，球體半徑的平方Squared_Radius；

1.2:將牙齒區域劃分為16個區域；

1.3:用電動牙刷固定刷其中一個牙齒區域,同時采集陀螺儀傳感器的加速度三軸數據acceleration_x,acceleration_y,acceleration_z，并保存到數據結構Sphere的x,y,z中；

1.4:再次用電動牙刷固定刷S2中的牙齒區域，并通過計算公式：Squared_Radius＝(acceleration_x-x)²+(acceleration_y-y)²+(acce?leration_y-y)²得出Squared_Radius，至此16個牙齒區域,數據采集流程已完成；

所述步驟二牙齒區域檢測識別包括：

2.1：定義一個數據結構KL_Brushing_Zone,其中包含齒區標識zone_key,可以在后面的齒區相似度算法中篩選出匹配的Sphere，從而計算得當前實時刷牙的牙齒區域，定義一個容器passes，用于保存當前刷牙區域的有效時間片段；

2.2：實時獲取傳感器加速計的4條加速度數據，并計算出平均加速度average_x,average_y,average_z；

2.3：根據齒區相似度匹配算法公式：Kl_Squared_Radius＝(average_x-x)²+(average_y-y)²+(average_z-y)²；計算出Kl_Squared_Radius，Kl_Squared_Radius小于等于Squared_Radius，則認為傳感器數據中包含當前Sphere，并可通過Sphere中的zone_key得到當前正在刷牙到區域；

所述步驟三建立3d牙齒模型根據計算得出的覆蓋率渲染牙齒模型并展示包括：

3.1：通過3d建模工具設計一個牙齒模型，并可以使用代碼邏輯控制任何一個牙齒區域到材質顏色，定義顏色越淺，刷牙到覆蓋率越高，清潔度越高；

3.2：覆蓋率計算方法為：定義一個牙齒區域需要刷牙的時間為each_zone_time＝刷牙周期/16,一個牙齒的有效刷牙時間為容器passes的有效時間總和current_zone_effective_time則覆蓋率quality＝current_zone_effective_time/each_zone_time；

3.3：設置一個定時器，每0.5秒去使用根據齒區相似度匹配算法公式計算得出7.5秒內總共的牙齒區域編號，并算出覆蓋率；

3.4：通過計算得出的覆蓋率，重新渲染牙齒模型，并展示。

2.根據權利要求1所述的一種基于傳感器的牙齒區域識別算法的刷牙引導系統，其特征在于所述的刷牙引導系統還包括顯示器。