CN107007370A - 多功能牙体处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能牙体处理装置，包括超声波洗牙器、牙体定位设备、可移动式保护罩、照明设备以及照明云台，所述超声波洗牙器对病人牙体进行超声波式清洗，所述牙体定位设备识别所述超声波洗牙器进行牙体清洗的目标牙相对于病人口腔的位置，所述照明设备对病人口腔进行补光式照明，所述可移动式保护罩基于所述牙体定位设备确定的位置，在病人口腔内进行相应移动，以覆盖所述超声波洗牙器的移动范围，对病人口腔内的组织进行保护，所述照明云台控制所述照明云台保持对目标牙的定向照明。通过本发明，能提高洗牙效率，避免对病人口腔内的组织造成不必要的伤害。

Description

多功能牙体处理装置

技术领域

本发明涉及牙体切割领域，尤其涉及一种多功能牙体处理装置，所述装置可用于牙体切割。

背景技术

牙周炎主要是由局部因素引起的牙周支持组织的慢性炎症。发病年龄以35岁以后较为多见。如龈炎未能及时治疗，炎症可由牙龈向深层扩散到牙周膜、牙槽骨和牙骨质而发展为牙周炎。由于早期多无明显自觉症状而易被忽视，待有症状时已较严重，甚至已不能保留牙齿。因而必须加强宣教，使病人早期就诊和及时治疗。

而避免牙周炎的主要方式是促使病人定期洗牙，以保持牙周环境的清洁，避免细菌对牙周的侵蚀。当前，通常使用超声波的方式对病人进行洗牙，每年至少进行一次清洗。然而，超声波洗牙的具体实现方式还是医生通过肉眼定位目标牙的位置，对目标牙进行清洗，这种人工方式不够准确，同时，对病人口腔的照明以及对病人保护的保护罩的定向和定位都是人工进行，必然带来一定的误差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种多功能牙体处理装置，通过牙体定位设备识别所述超声波洗牙器进行牙体清洗的目标牙相对于病人口腔的位置以控制所述超声波洗牙器的移动，可移动式保护罩基于所述牙体定位设备确定的位置，在病人口腔内进行相应移动，以覆盖所述超声波洗牙器的移动范围，对病人口腔内的组织进行保护，照明云台控制照明设备保持对目标牙的定向照明。

尤为重要的是，本发明的多功能牙体处理装置在进行牙体清洗的目标牙相对于病人口腔的位置为异常情况时，以及在接收到病人口水中血液浓度过高信号时，停止洗牙操作。

根据本发明的一方面，提供了一种多功能牙体处理装置，所述装置包括：超声波洗牙器、牙体定位设备、可移动式保护罩、照明设备以及照明云台，所述超声波洗牙器用于放置在病人口腔内，用于对病人牙体进行超声波式清洗，所述牙体定位设备用于放置在病人口腔内，嵌入在所述超声波洗牙器上，用于识别所述超声波洗牙器进行牙体清洗的目标牙相对于病人口腔的位置，所述可移动式保护罩和所述照明云台都与所述牙体定位设备连接，所述照明设备用于对病人口腔进行补光式照明；

其中，所述可移动式保护罩基于所述牙体定位设备确定的位置，在病人口腔内进行相应移动，以覆盖所述超声波洗牙器的移动范围，对病人口腔内的组织进行保护；所述照明云台与所述照明设备连接，用于基于所述牙体定位设备确定的位置，向所述照明设备发送驱动控制信号，以控制所述照明设备保持对目标牙的定向照明。

更具体地，在所述多功能牙体处理装置中，还包括：

音乐播放设备，与所述超声波洗牙器连接，用于在所述超声波洗牙器启动对病人牙体的超声波式清洗时，触发音乐播放，在所述超声波洗牙器停止运行时，关闭音乐播放；

其中，所述音乐播放设备还与所述牙体定位设备连接，用于在接收到异常牙位信号时，播放与所述异常牙位信号对应的警示语音。

更具体地，在所述多功能牙体处理装置中，还包括：

血浓度检测设备，与信号解析处理设备连接，用于确定并分割出最终滤波图像中的病人口水子图像，当病人口水子图像的像素R颜色通道平均值大于等于预设R颜色通道阈值时，发出浓度过高信号；

SD存储设备，与信号解析处理设备连接，用于预先存储所述图像滤波模版库；

数据采集设备，嵌入在所述超声波洗牙器上，用于对病人口腔进行拍摄以获得高清图像；

初始滤波设备，用于接收高清图像，对所述高清图像同时执行小波滤波处理、维纳滤波处理、中值滤波处理和高斯低通滤波处理，以分别获得第一滤波图像、第二滤波图像、第三滤波图像和第四滤波图像，同时对所述第一滤波图像、所述第二滤波图像、所述第三滤波图像和所述第四滤波图像进行信噪比分析以分别获得第一信噪比、第二信噪比、第三信噪比和第四信噪比，从所述四个信噪比中选择数值最大的信噪比作为目标信噪比，将目标信噪比对应的滤波图像作为目标滤波图像；

信号解析处理设备，与所述初始滤波设备连接，用于对所述目标滤波图像进行噪声成分解析以获得所述目标滤波图像中各种噪声类型以及分别对应的各个噪声信号成分，在获得的各个噪声信号成分中选择出幅值最大的三个噪声信号成分并按照幅值从大到小排序分别作为第一噪声信号成分、第二噪声信号成分和第三噪声信号成分，从图像滤波模版库中搜索与第一噪声信号成分、第二噪声信号成分和第三噪声信号成分分别对应的图像滤波模版以作为第一滤波模版、第二滤波模版和第三滤波模版，依次采用所述第一滤波模版、所述第二滤波模版和所述第三滤波模版对所述目标滤波图像执行滤波处理以获得最终滤波图像；

所述牙体定位设备与所述信号解析处理设备连接，用于接收所述最终滤波图像，基于所述最终滤波图像确定并分割所述最终滤波图像中的、所述超声波洗牙器进行牙体清洗的目标牙子图像，基于所述最终滤波图像确定并分割病人口腔子图像，基于目标牙子图像在病人口腔子图像中的相对位置，确定所述超声波洗牙器进行牙体清洗的目标牙相对于病人口腔的位置，还在所述超声波洗牙器进行牙体清洗的目标牙相对于病人口腔的位置为异常情况时，发出异常牙位信号；

其中，所述超声波洗牙器包括驱动控制单元和洗牙执行单元，驱动控制单元用于基于所述超声波洗牙器进行牙体清洗的目标牙相对于病人口腔的位置，驱动洗牙执行单元前往所述目标牙相对于病人口腔的位置以执行洗牙操作。

更具体地，在所述多功能牙体处理装置中，还包括：自动出水开关，与所述血浓度检测设备连接，用于在接收到所述浓度过高信号时，打开所述自动出水开关以将饮用水流入病人用杯内，供病人漱口使用。

更具体地，在所述多功能牙体处理装置中：所述超声波洗牙器还与所述血浓度检测设备连接，用于在接收到所述浓度过高信号时，停止洗牙操作。

更具体地，在所述多功能牙体处理装置中：所述超声波洗牙器与所述牙体定位设备连接，用于在接收到所述异常牙位信号时，停止洗牙操作。

更具体地，在所述多功能牙体处理装置中：所述SD存储设备还与所述血浓度检测设备连接，用于预先存储所述预设R颜色通道阈值。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的多功能牙体处理装置的结构方框图。

附图标记：1超声波洗牙器；2牙体定位设备；3可移动式保护罩；4照明设备；5照明云台

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的多功能牙体处理装置的实施方案进行详细说明。

当前，引起牙周炎的主要原因如下：

1、菌斑：粘附于牙齿表面的微生物群，不能用漱口、水冲洗等去除。

2、牙石：牙石是指沉积在牙面上的矿化的菌斑，根据其沉积部位和性质分为龈上牙石和龈下牙石两种。

3、创伤性咬合：在咬合时，若咬合力过大或方向异常，超越了牙周组织所能承受的合力，致使牙周组织发生损伤的咬合，称为创伤性咬合。创伤性咬合包括咬合时的早接触、牙合干扰、夜间磨牙等。

4、其他：包括食物嵌塞、不良修复体、口呼吸等因素也促使牙周组织的炎症发生。

由此可见，通过定期洗牙的方式能够克服上述原因1、原因2和原因4，从而能够维护病人口腔环境，减少牙周炎发作的概率。然而现有的超声波洗牙机制的操作和对病人口腔环境的保护及照明都依赖于人工经验，自动化水平不高。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种多功能牙体处理装置，能够通过对目标牙的位置检测，定位或定向超声波洗牙仪器的操作位置、保护设备的位置以及照明设备的照明方向，从而提高超声波洗牙机制的自动化水平。

图1为根据本发明实施方案示出的多功能牙体处理装置的结构方框图，所述装置包括超声波洗牙器、牙体定位设备、可移动式保护罩、照明设备以及照明云台，所述超声波洗牙器用于放置在病人口腔内，用于对病人牙体进行超声波式清洗，所述牙体定位设备用于放置在病人口腔内，嵌入在所述超声波洗牙器上，用于识别所述超声波洗牙器进行牙体清洗的目标牙相对于病人口腔的位置，所述可移动式保护罩和所述照明云台都与所述牙体定位设备连接，所述照明设备用于对病人口腔进行补光式照明；

其中，所述可移动式保护罩基于所述牙体定位设备确定的位置，在病人口腔内进行相应移动，以覆盖所述超声波洗牙器的移动范围，对病人口腔内的组织进行保护；所述照明云台与所述照明设备连接，用于基于所述牙体定位设备确定的位置，向所述照明设备发送驱动控制信号，以控制所述照明设备保持对目标牙的定向照明。

接着，继续对本发明的多功能牙体处理装置的具体结构进行进一步的说明。

在所述多功能牙体处理装置中，还包括：

音乐播放设备，与所述超声波洗牙器连接，用于在所述超声波洗牙器启动对病人牙体的超声波式清洗时，触发音乐播放，在所述超声波洗牙器停止运行时，关闭音乐播放；

其中，所述音乐播放设备还与所述牙体定位设备连接，用于在接收到异常牙位信号时，播放与所述异常牙位信号对应的警示语音。

在所述多功能牙体处理装置中，还包括：

血浓度检测设备，与信号解析处理设备连接，用于确定并分割出最终滤波图像中的病人口水子图像，当病人口水子图像的像素R颜色通道平均值大于等于预设R颜色通道阈值时，发出浓度过高信号；

SD存储设备，与信号解析处理设备连接，用于预先存储所述图像滤波模版库；

数据采集设备，嵌入在所述超声波洗牙器上，用于对病人口腔进行拍摄以获得高清图像；

初始滤波设备，用于接收高清图像，对所述高清图像同时执行小波滤波处理、维纳滤波处理、中值滤波处理和高斯低通滤波处理，以分别获得第一滤波图像、第二滤波图像、第三滤波图像和第四滤波图像，同时对所述第一滤波图像、所述第二滤波图像、所述第三滤波图像和所述第四滤波图像进行信噪比分析以分别获得第一信噪比、第二信噪比、第三信噪比和第四信噪比，从所述四个信噪比中选择数值最大的信噪比作为目标信噪比，将目标信噪比对应的滤波图像作为目标滤波图像；

信号解析处理设备，与所述初始滤波设备连接，用于对所述目标滤波图像进行噪声成分解析以获得所述目标滤波图像中各种噪声类型以及分别对应的各个噪声信号成分，在获得的各个噪声信号成分中选择出幅值最大的三个噪声信号成分并按照幅值从大到小排序分别作为第一噪声信号成分、第二噪声信号成分和第三噪声信号成分，从图像滤波模版库中搜索与第一噪声信号成分、第二噪声信号成分和第三噪声信号成分分别对应的图像滤波模版以作为第一滤波模版、第二滤波模版和第三滤波模版，依次采用所述第一滤波模版、所述第二滤波模版和所述第三滤波模版对所述目标滤波图像执行滤波处理以获得最终滤波图像；

所述牙体定位设备与所述信号解析处理设备连接，用于接收所述最终滤波图像，基于所述最终滤波图像确定并分割所述最终滤波图像中的、所述超声波洗牙器进行牙体清洗的目标牙子图像，基于所述最终滤波图像确定并分割病人口腔子图像，基于目标牙子图像在病人口腔子图像中的相对位置，确定所述超声波洗牙器进行牙体清洗的目标牙相对于病人口腔的位置，还在所述超声波洗牙器进行牙体清洗的目标牙相对于病人口腔的位置为异常情况时，发出异常牙位信号；

其中，所述超声波洗牙器包括驱动控制单元和洗牙执行单元，驱动控制单元用于基于所述超声波洗牙器进行牙体清洗的目标牙相对于病人口腔的位置，驱动洗牙执行单元前往所述目标牙相对于病人口腔的位置以执行洗牙操作。

在所述多功能牙体处理装置中，还包括：

自动出水开关，与所述血浓度检测设备连接，用于在接收到所述浓度过高信号时，打开所述自动出水开关以将饮用水流入病人用杯内，供病人漱口使用。

在所述多功能牙体处理装置中：

所述超声波洗牙器还与所述血浓度检测设备连接，用于在接收到所述浓度过高信号时，停止洗牙操作。

在所述多功能牙体处理装置中：

所述超声波洗牙器与所述牙体定位设备连接，用于在接收到所述异常牙位信号时，停止洗牙操作。

在所述多功能牙体处理装置中：

所述SD存储设备还与所述血浓度检测设备连接，用于预先存储所述预设R颜色通道阈值。

另外，中值滤波对脉冲噪声有良好的滤除作用，特别是在滤除噪声的同时，能够保护信号的边缘，使之不被模糊。这些优良特性是线性滤波方法所不具有的。此外，中值滤波的算法比较简单，也易于用硬件实现。所以，中值滤波方法一经提出后，便在数字信号处理领域得到重要的应用。

中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术，中值滤波的基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替，让周围的像素值接近的真实值，从而消除孤立的噪声点。方法是用某种结构的二维滑动模板，将板内像素按照像素值的大小进行排序，生成单调上升(或下降)的为二维数据序列。二维中值滤波输出为g(x,y)＝med{f(x-k,y-l),(k,l∈W)}，其中，f(x,y)，g(x,y)分别为原始图像和处理后图像。W为二维模板，通常为3*3，5*5区域，也可以是不同的形状，如线状，圆形，十字形，圆环形等。

采用本发明的多功能牙体处理装置，针对现有技术超声波洗牙误差较大的技术问题，通过高精度的牙体定位设备识别所述超声波洗牙器进行牙体清洗的目标牙相对于病人口腔的位置，以该位置为基础，控制所述超声波洗牙器的移动、可移动式保护罩的位置以及照明设备的照明方向，从而解决了上述技术问题。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种多功能牙体处理装置，所述装置包括超声波洗牙器、牙体定位设备、可移动式保护罩、照明设备以及照明云台，所述超声波洗牙器用于放置在病人口腔内，用于对病人牙体进行超声波式清洗，所述牙体定位设备用于放置在病人口腔内，嵌入在所述超声波洗牙器上，用于识别所述超声波洗牙器进行牙体清洗的目标牙相对于病人口腔的位置，所述可移动式保护罩和所述照明云台都与所述牙体定位设备连接，所述照明设备用于对病人口腔进行补光式照明；

其中，所述可移动式保护罩基于所述牙体定位设备确定的位置，在病人口腔内进行相应移动，以覆盖所述超声波洗牙器的移动范围，对病人口腔内的组织进行保护；

其中，所述照明云台与所述照明设备连接，用于基于所述牙体定位设备确定的位置，向所述照明设备发送驱动控制信号，以控制所述照明设备保持对目标牙的定向照明。

2.如权利要求1所述的多功能牙体处理装置，其特征在于，还包括：

音乐播放设备，与所述超声波洗牙器连接，用于在所述超声波洗牙器启动对病人牙体的超声波式清洗时，触发音乐播放，在所述超声波洗牙器停止运行时，关闭音乐播放；

其中，所述音乐播放设备还与所述牙体定位设备连接，用于在接收到异常牙位信号时，播放与所述异常牙位信号对应的警示语音。

3.如权利要求2所述的多功能牙体处理装置，其特征在于，还包括：

血浓度检测设备，与信号解析处理设备连接，用于确定并分割出最终滤波图像中的病人口水子图像，当病人口水子图像的像素R颜色通道平均值大于等于预设R颜色通道阈值时，发出浓度过高信号；

SD存储设备，与信号解析处理设备连接，用于预先存储所述图像滤波模版库；

数据采集设备，嵌入在所述超声波洗牙器上，用于对病人口腔进行拍摄以获得高清图像；

初始滤波设备，用于接收高清图像，对所述高清图像同时执行小波滤波处理、维纳滤波处理、中值滤波处理和高斯低通滤波处理，以分别获得第一滤波图像、第二滤波图像、第三滤波图像和第四滤波图像，同时对所述第一滤波图像、所述第二滤波图像、所述第三滤波图像和所述第四滤波图像进行信噪比分析以分别获得第一信噪比、第二信噪比、第三信噪比和第四信噪比，从所述四个信噪比中选择数值最大的信噪比作为目标信噪比，将目标信噪比对应的滤波图像作为目标滤波图像；

信号解析处理设备，与所述初始滤波设备连接，用于对所述目标滤波图像进行噪声成分解析以获得所述目标滤波图像中各种噪声类型以及分别对应的各个噪声信号成分，在获得的各个噪声信号成分中选择出幅值最大的三个噪声信号成分并按照幅值从大到小排序分别作为第一噪声信号成分、第二噪声信号成分和第三噪声信号成分，从图像滤波模版库中搜索与第一噪声信号成分、第二噪声信号成分和第三噪声信号成分分别对应的图像滤波模版以作为第一滤波模版、第二滤波模版和第三滤波模版，依次采用所述第一滤波模版、所述第二滤波模版和所述第三滤波模版对所述目标滤波图像执行滤波处理以获得最终滤波图像；

所述牙体定位设备与所述信号解析处理设备连接，用于接收所述最终滤波图像，基于所述最终滤波图像确定并分割所述最终滤波图像中的、所述超声波洗牙器进行牙体清洗的目标牙子图像，基于所述最终滤波图像确定并分割病人口腔子图像，基于目标牙子图像在病人口腔子图像中的相对位置，确定所述超声波洗牙器进行牙体清洗的目标牙相对于病人口腔的位置，还在所述超声波洗牙器进行牙体清洗的目标牙相对于病人口腔的位置为异常情况时，发出异常牙位信号；

其中，所述超声波洗牙器包括驱动控制单元和洗牙执行单元，驱动控制单元用于基于所述超声波洗牙器进行牙体清洗的目标牙相对于病人口腔的位置，驱动洗牙执行单元前往所述目标牙相对于病人口腔的位置以执行洗牙操作。

4.如权利要求3所述的多功能牙体处理装置，其特征在于，还包括：

自动出水开关，与所述血浓度检测设备连接，用于在接收到所述浓度过高信号时，打开所述自动出水开关以将饮用水流入病人用杯内，供病人漱口使用。

5.如权利要求4所述的多功能牙体处理装置，其特征在于：

所述超声波洗牙器还与所述血浓度检测设备连接，用于在接收到所述浓度过高信号时，停止洗牙操作。

6.如权利要求5所述的多功能牙体处理装置，其特征在于：

所述超声波洗牙器与所述牙体定位设备连接，用于在接收到所述异常牙位信号时，停止洗牙操作。

7.如权利要求6所述的多功能牙体处理装置，其特征在于：

所述SD存储设备还与所述血浓度检测设备连接，用于预先存储所述预设R颜色通道阈值。