CN109584184A - 牙刷选项执行系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种牙刷选项执行系统，包括：牙刷主结构，包括限流电阻、旋转电机、开关、电路板、镍镉电池和发光二极管，发光二极管用于显示牙刷主结构的工作状态；牙刷主结构的工作状态包括充电状态、电力不足状态和停止运行状态；旋转电机的正端与开关的一端连接，开关的另一端与镍镉电池的正端连接；镍镉电池的负端与旋转电机的负端连接，限流电阻的一端与开关的另一端连接；限流电阻的另一端与发光二极管的正端连接，发光二极管的负端与旋转电机的负端连接；MCU控制芯片，设置在电路板上，用于基于数据映射设备输出的喷水选项对牙刷主结构执行相应的控制动作。通过本发明，能够提高刷牙设备的自动化水准。

Description

牙刷选项执行系统

技术领域

本发明涉及刷牙设备领域，尤其涉及一种牙刷选项执行系统。

背景技术

儿童、成人的电动刷头各有不同，根据个人的使用习惯、张开程度、口腔大小等因素选择适合自己的刷头。

牙刷每分钟转动的次数，转动的次数越多，证明清洁能力也越强。高速的刷牙设备振动频率甚至可以达到31000次每分钟，但价格也会相对较贵。除了转速，还有力度的选择，多力度选择有助于选择最佳的刷牙力度。刷牙设备不但仅仅是清洁牙齿的功能，还有帮助治疗牙龈炎，缓解牙龈红肿、刷牙计时，提示口腔健康信息等等多功能。

发明内容

为了解决目前刷牙设备自动化水准无法满足用户定制需求的技术问题，本发明提供了一种牙刷选项执行系统。

为此，本发明需要具备以下两处关键的发明点：(1)在高精度图像识别的基础上，根据获得的用户信息对牙刷主结构选择并执行相应的喷水选项；(2)在具体的图像识别中，在处理后图像信噪比未超过预设信噪比阈值时，对图像执行循环式的自适应中值滤波处理，直到获取的处理后的图像的信噪比超过预设信噪比阈值。

根据本发明的一方面，提供了一种牙刷选项执行系统，所述系统包括：

牙刷主结构，包括限流电阻、旋转电机、开关、电路板、镍镉电池和发光二极管，所述发光二极管用于显示所述牙刷主结构的工作状态；所述牙刷主结构的工作状态包括充电状态、电力不足状态和停止运行状态；

所述旋转电机的正端与所述开关的一端连接，所述开关的另一端与所述镍镉电池的正端连接；所述镍镉电池的负端与所述旋转电机的负端连接，所述限流电阻的一端与所述开关的另一端连接；所述限流电阻的另一端与所述发光二极管的正端连接，所述发光二极管的负端与所述旋转电机的负端连接；图像采集设备，设置在牙刷主结构内，用于对牙刷主结构的使用环境进行图像数据采集，以获得相应的使用环境图像；谐波均值滤波设备，与所述图像采集设备连接，用于接收所述使用环境图像，对所述使用环境图像执行谐波均值滤波处理，以获得并输出对应的谐波均值滤波图像；子图像提取设备，与所述谐波均值滤波设备连接，用于接收所述使用环境图像和所述谐波均值滤波图像，并基于预设分割尺寸对所述使用环境图像执行子图像分割处理，以获得多个第一子图像，基于预设分割尺寸对所述谐波均值滤波图像执行子图像分割处理，以获得多个第二子图像；代表性处理设备，与所述子图像提取设备连接，用于将所述使用环境图像中预设位置的多个第一子图像的多个信噪比进行平均化处理，以获得处理前信噪比，还用于将所述谐波均值滤波图像中预设位置的多个第二子图像的多个信噪比进行平均化处理，以获得处理后信噪比；分向执行设备，与所述代表性处理设备连接，用于在接收到的所述处理后信噪比未超过预设信噪比阈值时，对所述谐波均值滤波图像执行循环式的自适应中值滤波处理，直到获取的处理后的图像的信噪比超过预设信噪比阈值，并将获取的处理后的图像作为分向执行图像输出；数据映射设备，与所述分向执行设备连接，用于对所述分向执行图像中的人体轮廓进行识别，以获得对应的人体编号，并基于所述人体编号获得其映射的喷水选项；MCU控制芯片，设置在所述电路板上，与所述数据映射设备连接，用于基于所述数据映射设备输出的喷水选项对所述牙刷主结构执行相应的控制动作；其中，所述数据映射设备中，所述喷水选项包括偏好自动喷水和厌恶自动喷水。

更具体地，在所述牙刷选项执行系统中：所述分向执行设备还用于在接收到的所述处理后信噪比超过预设信噪比阈值时，将所述谐波均值滤波图像作为分向执行图像，并输出所述分向执行图像。

更具体地，在所述牙刷选项执行系统中：所述分向执行设备还包括信噪比接收子设备、循环处理子设备和图像输出子设备，所述循环处理子设备分别与所述信噪比接收子设备和所述图像输出子设备连接。

更具体地，在所述牙刷选项执行系统中：所述循环处理子设备用于在接收到的所述处理后信噪比未超过预设信噪比阈值时，对所述谐波均值滤波图像执行循环式的自适应中值滤波处理，直到获取的处理后的图像的信噪比超过预设信噪比阈值。

更具体地，在所述牙刷选项执行系统中：在所述代表性处理设备中，所述预设位置为处理图像的中央位置，即针对所述谐波均值滤波图像或所述使用环境图像，所述预设位置为所述谐波均值滤波图像或所述使用环境图像的中央位置。

更具体地，在所述牙刷选项执行系统中，还包括：

第一识别设备，与所述分向执行设备连接，用于接收所述分向执行图像，基于预设目标灰度阈值范围对所述分向执行图像中的每一个像素点进行是否目标像素点的辨识。

更具体地，在所述牙刷选项执行系统中，还包括：

MMC存储芯片，与所述第一识别设备连接，用于预先存储预设目标灰度阈值范围，还用于预先存储图像信噪比与预设数量的映射关系。

更具体地，在所述牙刷选项执行系统中，还包括：

第一处理设备，与所述第一识别设备连接，用于接收各个目标像素点，对所述各个目标像素点进行拟合并去除孤立的目标像素点以获得所述分向执行图像中的各个目标子图像。

更具体地，在所述牙刷选项执行系统中，还包括：

第二识别设备，分别与所述MMC存储芯片和所述第一处理设备连接，用于分析每一个目标子图像的冗余度，并对各个目标子图像的冗余度进行排序，以将冗余度最小的预设数量的目标子图像作为多个输出子图像；其中，在所述MMC存储芯片中，所述图像信噪比与所述预设数量成反比。

更具体地，在所述牙刷选项执行系统中，还包括：

数据增强设备，与所述第二识别设备连接，用于接收所述多个输出子图像，并检测每一个输出子图像中的锐化程度，对每一个输出子图像执行强度与所述锐化程度成反比的图像增强处理，以获得对应的自适应增强图像，并将所述多个输出子图像分别对应的多个自适应增强图像整体替换所述分向执行图像输出给所述数据映射设备；其中，所述第二识别设备还包括信噪比测量单元，用于测量所述分向执行图像的实时信噪比，以基于所述实时信噪比以及所述映射关系确定所述第二识别设备需要的预设数量；其中，基于预设目标灰度阈值范围对所述分向执行图像中的每一个像素点进行是否目标像素点的辨识包括：当像素点的灰度值落在所述预设目标灰度阈值范围内时，确定所述像素点为目标像素点；其中，基于预设目标灰度阈值范围对所述分向执行图像中的每一个像素点进行是否目标像素点的辨识包括：当像素点的灰度值落在所述预设目标灰度阈值范围外时，确定所述像素点为非目标像素点。

具体实施方式

下面将对本发明的牙刷选项执行系统的实施方案进行详细说明。

在休息前或者早上起床时，都会没有太多精神和力气，因此不能保证刷牙的时间和刷牙动作的规范，对于牙齿的保健效果自然就大打折扣。刷牙设备可以很好地解决这个问题，自动旋转的刷头，符合人体工程学的整体设计，保证了刷牙的有效与便捷。使用起来这么方便，刷牙自然就很轻松了，也容易培养人们好的习惯。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种牙刷选项执行系统，能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的牙刷选项执行系统包括：

牙刷主结构，包括限流电阻、旋转电机、开关、电路板、镍镉电池和发光二极管，所述发光二极管用于显示所述牙刷主结构的工作状态；

所述牙刷主结构的工作状态包括充电状态、电力不足状态和停止运行状态；

所述旋转电机的正端与所述开关的一端连接，所述开关的另一端与所述镍镉电池的正端连接；

所述镍镉电池的负端与所述旋转电机的负端连接，所述限流电阻的一端与所述开关的另一端连接；

所述限流电阻的另一端与所述发光二极管的正端连接，所述发光二极管的负端与所述旋转电机的负端连接；

图像采集设备，设置在牙刷主结构内，用于对牙刷主结构的使用环境进行图像数据采集，以获得相应的使用环境图像；

谐波均值滤波设备，与所述图像采集设备连接，用于接收所述使用环境图像，对所述使用环境图像执行谐波均值滤波处理，以获得并输出对应的谐波均值滤波图像；

子图像提取设备，与所述谐波均值滤波设备连接，用于接收所述使用环境图像和所述谐波均值滤波图像，并基于预设分割尺寸对所述使用环境图像执行子图像分割处理，以获得多个第一子图像，基于预设分割尺寸对所述谐波均值滤波图像执行子图像分割处理，以获得多个第二子图像；

代表性处理设备，与所述子图像提取设备连接，用于将所述使用环境图像中预设位置的多个第一子图像的多个信噪比进行平均化处理，以获得处理前信噪比，还用于将所述谐波均值滤波图像中预设位置的多个第二子图像的多个信噪比进行平均化处理，以获得处理后信噪比；

分向执行设备，与所述代表性处理设备连接，用于在接收到的所述处理后信噪比未超过预设信噪比阈值时，对所述谐波均值滤波图像执行循环式的自适应中值滤波处理，直到获取的处理后的图像的信噪比超过预设信噪比阈值，并将获取的处理后的图像作为分向执行图像输出；

数据映射设备，与所述分向执行设备连接，用于对所述分向执行图像中的人体轮廓进行识别，以获得对应的人体编号，并基于所述人体编号获得其映射的喷水选项；

MCU控制芯片，设置在所述电路板上，与所述数据映射设备连接，用于基于所述数据映射设备输出的喷水选项对所述牙刷主结构执行相应的控制动作；

其中，所述数据映射设备中，所述喷水选项包括偏好自动喷水和厌恶自动喷水。

接着，继续对本发明的牙刷选项执行系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述牙刷选项执行系统中：所述分向执行设备还用于在接收到的所述处理后信噪比超过预设信噪比阈值时，将所述谐波均值滤波图像作为分向执行图像，并输出所述分向执行图像。

在所述牙刷选项执行系统中：所述分向执行设备还包括信噪比接收子设备、循环处理子设备和图像输出子设备，所述循环处理子设备分别与所述信噪比接收子设备和所述图像输出子设备连接。

在所述牙刷选项执行系统中：所述循环处理子设备用于在接收到的所述处理后信噪比未超过预设信噪比阈值时，对所述谐波均值滤波图像执行循环式的自适应中值滤波处理，直到获取的处理后的图像的信噪比超过预设信噪比阈值。

在所述牙刷选项执行系统中：在所述代表性处理设备中，所述预设位置为处理图像的中央位置，即针对所述谐波均值滤波图像或所述使用环境图像，所述预设位置为所述谐波均值滤波图像或所述使用环境图像的中央位置。

在所述牙刷选项执行系统中，还包括：

第一识别设备，与所述分向执行设备连接，用于接收所述分向执行图像，基于预设目标灰度阈值范围对所述分向执行图像中的每一个像素点进行是否目标像素点的辨识。

在所述牙刷选项执行系统中，还包括：

MMC存储芯片，与所述第一识别设备连接，用于预先存储预设目标灰度阈值范围，还用于预先存储图像信噪比与预设数量的映射关系。

在所述牙刷选项执行系统中，还包括：

第一处理设备，与所述第一识别设备连接，用于接收各个目标像素点，对所述各个目标像素点进行拟合并去除孤立的目标像素点以获得所述分向执行图像中的各个目标子图像。

在所述牙刷选项执行系统中，还包括：

第二识别设备，分别与所述MMC存储芯片和所述第一处理设备连接，用于分析每一个目标子图像的冗余度，并对各个目标子图像的冗余度进行排序，以将冗余度最小的预设数量的目标子图像作为多个输出子图像；

其中，在所述MMC存储芯片中，所述图像信噪比与所述预设数量成反比。

在所述牙刷选项执行系统中，还包括：

数据增强设备，与所述第二识别设备连接，用于接收所述多个输出子图像，并检测每一个输出子图像中的锐化程度，对每一个输出子图像执行强度与所述锐化程度成反比的图像增强处理，以获得对应的自适应增强图像，并将所述多个输出子图像分别对应的多个自适应增强图像整体替换所述分向执行图像输出给所述数据映射设备；

其中，所述第二识别设备还包括信噪比测量单元，用于测量所述分向执行图像的实时信噪比，以基于所述实时信噪比以及所述映射关系确定所述第二识别设备需要的预设数量；

其中，基于预设目标灰度阈值范围对所述分向执行图像中的每一个像素点进行是否目标像素点的辨识包括：当像素点的灰度值落在所述预设目标灰度阈值范围内时，确定所述像素点为目标像素点；

其中，基于预设目标灰度阈值范围对所述分向执行图像中的每一个像素点进行是否目标像素点的辨识包括：当像素点的灰度值落在所述预设目标灰度阈值范围外时，确定所述像素点为非目标像素点。

另外，MCU按其存储器类型可分为无片内ROM型和带片内ROM型两种。对于无片内ROM型的芯片，必须外接EPROM才能应用(典型芯片为8031)。带片内ROM型的芯片又分为片内EPROM型(典型芯片为87C51)、MASK片内掩模ROM型(典型芯片为8051)、片内FLASH型(典型芯片为89C51)等类型，一些公司还推出带有片内一次性可编程ROM(One Time Programming,OTP)的芯片(典型芯片为97C51)。MASKROM的MCU价格便宜，但程序在出厂时已经固化，适合程序固定不变的应用场合；FLASH ROM的MCU程序可以反复擦写，灵活性很强，但价格较高，适合对价格不敏感的应用场合或做开发用途；OTPROM的MCU价格介于前两者之间，同时又拥有一次性可编程能力，适合既要求一定灵活性，又要求低成本的应用场合，尤其是功能不断翻新、需要迅速量产的电子产品。

采用本发明的牙刷选项执行系统，针对现有技术中刷牙设备自动化水准无法满足用户定制需求的技术问题，在高精度图像识别的基础上，根据获得的用户信息对牙刷主结构选择并执行相应的喷水选项；更重要的是，在具体的图像识别中，在处理后图像信噪比未超过预设信噪比阈值时，对图像执行循环式的自适应中值滤波处理，直到获取的处理后的图像的信噪比超过预设信噪比阈值；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 (10)

1.一种牙刷选项执行系统，所述系统包括：

牙刷主结构，包括限流电阻、旋转电机、开关、电路板、镍镉电池和发光二极管，所述发光二极管用于显示所述牙刷主结构的工作状态；

所述牙刷主结构的工作状态包括充电状态、电力不足状态和停止运行状态；

所述旋转电机的正端与所述开关的一端连接，所述开关的另一端与所述镍镉电池的正端连接；

所述镍镉电池的负端与所述旋转电机的负端连接，所述限流电阻的一端与所述开关的另一端连接；

所述限流电阻的另一端与所述发光二极管的正端连接，所述发光二极管的负端与所述旋转电机的负端连接；

图像采集设备，设置在牙刷主结构内，用于对牙刷主结构的使用环境进行图像数据采集，以获得相应的使用环境图像；

谐波均值滤波设备，与所述图像采集设备连接，用于接收所述使用环境图像，对所述使用环境图像执行谐波均值滤波处理，以获得并输出对应的谐波均值滤波图像；

子图像提取设备，与所述谐波均值滤波设备连接，用于接收所述使用环境图像和所述谐波均值滤波图像，并基于预设分割尺寸对所述使用环境图像执行子图像分割处理，以获得多个第一子图像，基于预设分割尺寸对所述谐波均值滤波图像执行子图像分割处理，以获得多个第二子图像；

代表性处理设备，与所述子图像提取设备连接，用于将所述使用环境图像中预设位置的多个第一子图像的多个信噪比进行平均化处理，以获得处理前信噪比，还用于将所述谐波均值滤波图像中预设位置的多个第二子图像的多个信噪比进行平均化处理，以获得处理后信噪比；

分向执行设备，与所述代表性处理设备连接，用于在接收到的所述处理后信噪比未超过预设信噪比阈值时，对所述谐波均值滤波图像执行循环式的自适应中值滤波处理，直到获取的处理后的图像的信噪比超过预设信噪比阈值，并将获取的处理后的图像作为分向执行图像输出；

数据映射设备，与所述分向执行设备连接，用于对所述分向执行图像中的人体轮廓进行识别，以获得对应的人体编号，并基于所述人体编号获得其映射的喷水选项；

MCU控制芯片，设置在所述电路板上，与所述数据映射设备连接，用于基于所述数据映射设备输出的喷水选项对所述牙刷主结构执行相应的控制动作；

其中，所述数据映射设备中，所述喷水选项包括偏好自动喷水和厌恶自动喷水。

2.如权利要求1所述的牙刷选项执行系统，其特征在于：

所述分向执行设备还用于在接收到的所述处理后信噪比超过预设信噪比阈值时，将所述谐波均值滤波图像作为分向执行图像，并输出所述分向执行图像。

3.如权利要求2所述的牙刷选项执行系统，其特征在于：

所述分向执行设备还包括信噪比接收子设备、循环处理子设备和图像输出子设备，所述循环处理子设备分别与所述信噪比接收子设备和所述图像输出子设备连接。

4.如权利要求3所述的牙刷选项执行系统，其特征在于：

所述循环处理子设备用于在接收到的所述处理后信噪比未超过预设信噪比阈值时，对所述谐波均值滤波图像执行循环式的自适应中值滤波处理，直到获取的处理后的图像的信噪比超过预设信噪比阈值。

5.如权利要求4所述的牙刷选项执行系统，其特征在于：

在所述代表性处理设备中，所述预设位置为处理图像的中央位置，即针对所述谐波均值滤波图像或所述使用环境图像，所述预设位置为所述谐波均值滤波图像或所述使用环境图像的中央位置。

6.如权利要求5所述的牙刷选项执行系统，其特征在于，所述系统还包括：

第一识别设备，与所述分向执行设备连接，用于接收所述分向执行图像，基于预设目标灰度阈值范围对所述分向执行图像中的每一个像素点进行是否目标像素点的辨识。

7.如权利要求6所述的牙刷选项执行系统，其特征在于，所述系统还包括：

MMC存储芯片，与所述第一识别设备连接，用于预先存储预设目标灰度阈值范围，还用于预先存储图像信噪比与预设数量的映射关系。

8.如权利要求7所述的牙刷选项执行系统，其特征在于，所述系统还包括：

第一处理设备，与所述第一识别设备连接，用于接收各个目标像素点，对所述各个目标像素点进行拟合并去除孤立的目标像素点以获得所述分向执行图像中的各个目标子图像。

9.如权利要求8所述的牙刷选项执行系统，其特征在于，所述系统还包括：

第二识别设备，分别与所述MMC存储芯片和所述第一处理设备连接，用于分析每一个目标子图像的冗余度，并对各个目标子图像的冗余度进行排序，以将冗余度最小的预设数量的目标子图像作为多个输出子图像；

其中，在所述MMC存储芯片中，所述图像信噪比与所述预设数量成反比。

10.如权利要求9所述的牙刷选项执行系统，其特征在于，所述系统还包括：

数据增强设备，与所述第二识别设备连接，用于接收所述多个输出子图像，并检测每一个输出子图像中的锐化程度，对每一个输出子图像执行强度与所述锐化程度成反比的图像增强处理，以获得对应的自适应增强图像，并将所述多个输出子图像分别对应的多个自适应增强图像整体替换所述分向执行图像输出给所述数据映射设备；

其中，所述第二识别设备还包括信噪比测量单元，用于测量所述分向执行图像的实时信噪比，以基于所述实时信噪比以及所述映射关系确定所述第二识别设备需要的预设数量；

其中，基于预设目标灰度阈值范围对所述分向执行图像中的每一个像素点进行是否目标像素点的辨识包括：当像素点的灰度值落在所述预设目标灰度阈值范围内时，确定所述像素点为目标像素点；

其中，基于预设目标灰度阈值范围对所述分向执行图像中的每一个像素点进行是否目标像素点的辨识包括：当像素点的灰度值落在所述预设目标灰度阈值范围外时，确定所述像素点为非目标像素点。