CN112914484A - 一种智能的牙齿内窥检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能的牙齿内窥检测装置，包括：主机壳体，图像采集单元，按键模块，设于主机壳体内的控制单元、存储单元和蓝牙模块，以及存储于移动终端的牙齿健康检测程序；控制单元用于进行装置的开关机控制及功能切换控制；按键模块用于接收用户的输入指令，所述输入指令包括开关机指令和拍摄指令；图像采集单元用于在控制单元的控制下拍摄口腔内的牙齿图像；存储单元，与所述图像采集单元和所述蓝牙模块连接，用于存储所述图像采集单元所拍摄的牙齿图像；所述蓝牙模块，与所述移动终端连接，用于将所述图像采集单元拍摄的牙齿图像传输至所述移动终端，以通过所述牙齿健康检测程序进行牙齿健康状况检测，并生成牙齿健康检测结果。

Description

一种智能的牙齿内窥检测装置

技术领域

本发明涉及医疗与保健设备领域，具体涉及一种智能的牙齿内窥检测装置。

背景技术

传统的口腔健康判断方法是用户自己观察，一般需要借助平面镜或者手机前置摄像头等设备，观察过程费时费力，观察内容有限，观察效果也不理想，准确率也不够高；或者定期到医院检查、咨询医生，请求医生帮忙观察，这个方法准确性高，专业性强，但是费时费力，而且会加剧医疗资源的紧张程度。随着人们对于牙齿健康的重视程度不断加强，越来越多的技术被应用在牙齿健康的检测、筛查和诊断中。

比如，专利文献CN111920444A公开了一种便携式口腔影像采集装置，该装置通过一种放置在口腔内的上下颌支撑组件固定口腔，在支撑组件内设置了滑轨、滑块、探头以及微处理器，可以用来采集口腔内的影像。专利文献CN112213134A公开了一种基于声学的电动牙刷口腔清洁质量检测系统及检测方法，其构建了基于声学原理的成本极低的喉麦及蓝牙耳机的可穿戴设备，通过分析电动牙刷的音频特性，对刷牙行为进行模式识别，检测用户刷牙质量，并为其建立口腔健康档案。专利文献CN111449791A公开了一种牙齿诊疗系统，包括照相设备、工作主机和便携式设备；照相设备用于拍摄牙齿图像，拍摄后的牙齿图像传输给工作主机，工作主机用于对牙齿图像进行处理和选择后输出，便携式设备用于接收工作主机选择后输出的图像，能够方便患者、医生、学生等进行准确的观察牙齿病情。

然而，上述现有的设备虽然可以有效地拍摄或实时显示口腔内的情况，但仍存在一些缺陷，包括：产品使用不够方便、只能简单观察牙齿情况、通过辅助信息判断牙齿清洁状况、对专业性要求较高、成本太高、用户体验不够友好，而且都不能很好地满足使用者在家中自主观察检测牙齿健康并获得牙齿健康状况诊断结果的需求。此外，多数的便携装置主要功能为清洁牙齿，美白牙齿和护理牙齿，缺少能够筛查牙齿健康状况的便携装置。

发明内容

口腔健康的早期筛查过程对设备和算法都有一定的要求，需要同时克服口腔内部环境的照明、摄像头的清晰拍摄以及牙齿图片的准确识别等技术上的难题；另外，设备的便携性也是需要重点考虑的一个方面；此外，在实际生活中，牙齿健康状况的判断依然很困难，当前大多数人依然是依靠简单的观察来判断是否患病，或者咨询医生。因此，亟需一种实用的、低成本的同时又高效准确的口腔健康检测仪器，让使用者可以足不出户地观察牙齿，获取牙齿健康状态分析报告，记录牙齿健康情况数据。

为此，本发明提出一种智能的牙齿内窥检测装置，以解决现有的便携式口腔检测设备存在的功能有限、用户无法自行通过设备检测并获取口腔(尤其是牙齿)健康状况和筛查诊断结果的问题。

本发明为解决上述问题采用以下技术方案：

一种智能的牙齿内窥检测装置，包括：主机壳体，图像采集单元，按键模块，设于主机壳体内的控制单元、存储单元和蓝牙模块，以及存储于移动终端的牙齿健康检测程序；所述控制单元，用于进行装置的开关机控制及功能切换控制；所述按键模块，用于接收用户的输入指令，所述输入指令包括开关机指令和拍摄指令；所述图像采集单元，用于在所述控制单元的控制下拍摄口腔内的牙齿图像；所述存储单元，与所述图像采集单元和所述蓝牙模块连接，用于存储所述图像采集单元所拍摄的牙齿图像；所述蓝牙模块，与所述移动终端连接，用于将所述图像采集单元拍摄的牙齿图像传输至所述移动终端，以通过所述牙齿健康检测程序进行牙齿健康状况检测，并生成牙齿健康检测结果。

本发明上述技术方案的有益效果在于：可以利用计算机视觉及深度学习算法对采集到的牙齿照片进行智能检测，识别龋齿并生成牙齿健康报告；用户可以在专业医生不在场的情况下随时随地进行龋齿筛查，降低进行龋齿筛查的难度和成本。

更进一步地，所述牙齿健康检测程序包括：龋齿检测程序，用于：利用基于分水岭算法的图像分割方法处理所述牙齿图像，以检测出含龋的部位，并生成龋齿检测报告；评分程序，用于：根据所述龋齿检测报告进行牙齿健康状况评分；记录生成程序，用于：在用户每进行一次检测后，利用所述龋齿检测报告及其对应的评分生成对应的牙齿健康记录，并基于检测周期和检测频率生成牙齿健康报告。通过该方案，可进行牙齿健康数据长期跟踪和建档，用户可进一步获取针对性的口腔护理知识和指导。

更进一步地，还包括：设于所述主机壳体内、与所述控制单元连接的语音交互单元，用于在所述控制单元的控制下进行用户与装置之间的语音交互。在方案中，可通过语音交互单元来实现用户对装置的语音控制，比如装置关机、待机唤醒、拍照等功能的语音控制；也可以实现语音播报。

更进一步地，还包括：设于主机壳体内的连接器，用于固定所述控制单元、存储单元、蓝牙模块和所述按键模块。

更进一步地，所述主机壳体内壁上设有支撑定位结构，用于定位所述连接器的放置位置。

更进一步地，还包括：连接于所述主机壳体上端部的一颈部，以及与所述图像采集单元连接的推杆电机、俯仰电机和水平电机；其中，所述推杆电机、所述俯仰电机和所述水平电机用于在所述控制单元的控制下，分别控制所述图像采集单元的轴向伸缩、俯仰角和水平旋转，所述颈部的内部空腔提供所述推杆电机的推杆行程。在本方案中，通过三个电机对图像采集单元进行全方位的活动控制，可以最大限度地满足对不同用户的口腔进行全方位拍摄的需求。

更进一步地，所述图像采集单元包括用于拍摄补光的LED灯和摄像头。

更进一步地，所述主机壳体具有用户握持部，所述主机壳体包括斜向对接的上壳体和下壳体，对接处采用凹槽式机械结构配合，并利用密封胶进行密封。

更进一步地，所述上壳体上开设按键孔，以暴露出所述按键模块的按键操作部。

更进一步地，电源模块位于所述主机壳体内的底部，与所述连接器的底部连接。

附图说明

图1是本发明实施例一种智能的牙齿内窥检测装置的立体示意图；

图2是图1所示的牙齿内窥检测装置的结构拆分示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步说明。

本发明实施例提出一种智能的牙齿内窥检测装置，包括主机壳体，图像采集单元，按键模块，设于主机壳体内的控制单元、存储单元和蓝牙模块，以及存储于移动终端的牙齿健康检测程序。其中，控制单元用于进行装置的开关机控制及功能切换控制；所述按键模块用于接收用户的输入指令，所述输入指令包括开关机指令和拍摄指令；所述图像采集单元用于在所述控制单元的控制下拍摄口腔内的牙齿图像；所述存储单元，与所述图像采集单元和所述蓝牙模块连接，用于存储所述图像采集单元所拍摄的牙齿图像；所述蓝牙模块，与所述移动终端连接，用于将所述图像采集单元拍摄的牙齿图像传输至所述移动终端，以通过所述牙齿健康检测程序进行牙齿健康状况检测，并生成牙齿健康检测结果。具体而言，所述牙齿健康检测程序存储在移动终端，可作为APP或小程序的程序代码由处理器来执行，进行图像处理，实现牙齿健康检测，具体可以包括龋齿检测程序、评分程序和记录生成程序，其中，龋齿检测程序，用于：利用基于分水岭算法的图像分割方法处理所述牙齿图像，以检测出含龋的部位，并生成龋齿检测报告。评分程序，用于：根据所述龋齿检测报告进行牙齿健康状况评分。记录生成程序，用于：在用户每进行一次检测后，利用所述龋齿检测报告及其对应的评分生成对应的牙齿健康记录，并基于检测周期和检测频率生成牙齿健康报告。

在优选的实施例中，所述装置还可包括语音交互单元，在控制单元的控制下实现与用户的语音交互。比如，通过麦克风拾取用户的语音并传输给控制单元，实现一些简单的功能控制，例如关机操作、待机唤醒、拍照等；另外，也可通过扬声器向用户播报语音。

图1所示是本发明上述实施例的牙齿内窥检测装置的立体示意图，图2通过结构拆解的方式展示了图1所示的牙齿内窥检测装置的结构。参考图1和图2，主机壳体主要起保护及密封作用，其表面设计包含人体工程学设计，利用三阶样条曲线绘制，并且设计了适合人手握持的弧度，便于小拇指和大拇指的位置放置。主机壳体包括斜向对接的上壳体3和下壳体7，对接处采用凹槽式机械结构配合，并利用密封胶进行密封。上壳体3上开设按键开孔，以暴露出按键模块11的按键操作部，按键模块11采用一键式开关操作，长按按键开机和关机，单击按键进行拍照，具有外型小、轻薄、按力极小且轻的特点，适合高密度表面贴装，密封型可防尘，电路结构简单。

在一些实施例中，可以将存储单元、蓝牙模块和语音交互单元集成在一集成芯片4上，并且在该集成芯片中写入控制程序，实现控制单元的功能。图像采集单元包括摄像头14和LED灯15，LED灯可提供拍摄时的补光。主机壳体内可通过一连接器10将装置的电源模块6、集成芯片4、按键模块11、扬声器9、摄像头14和LED灯15进行支撑固定，并通过连接器密封盖5将集成芯片4密封在连接器10中，密封处采用密封胶粘合。连接器10的主体是圆形绝缘塑料，可在其内侧进行走线，主要设计有摄像头电源线和信号线(位于底部凹口处)，LED灯电源线(顶部的三个接口之一)，集成芯片接口(位于芯片卡槽内)，扬声器电源和信号接口(扬声器背部对应位置处)，按键电源和信号接口(圆柱表面的斜截面)，装配的时候将各个部分分别插入卡槽或者接口接触即可。电池模块6包含锂电池，装配在电池底座8上，且上端与连接器10相接触，所用的锂电池具有较高的能量比、较长的使用寿命、较轻的重量等特点；电池底座8用于固定电池，其装配在下壳体7的底部凹形区域。主机壳体内壁上设有支撑定位结构，用于定位所述连接器的放置位置，具体而言，假设装置的垂直放置方向为z方向，则该支撑定位结构可提供连接器在壳体内的x轴和y轴方向的定位。

继续参考图1和图2，主机壳体上端部连接有一颈部，为塑料制作，其内部具有空腔。为了适应不同的口腔大小和进行全方位的内窥拍摄，所述装置还可包括与所述图像采集单元连接的推杆电机2、俯仰电机13和水平电机12。其中，推杆电机2在控制单元的控制下轴向运动，颈部的空腔提供推杆行程，使得摄像头可轴向伸缩，从而适应不同的口腔大小；俯仰电机可在控制单元的控制下，驱动摄像头俯仰运动，采用电机和高传动比的小型减速箱组成，直接控制摄像头的俯仰角，设置限位开关以控制俯仰角度，俯仰角设计范围最大可达60°；水平电机12用于在控制单元的控制下，驱动摄像头水平旋转，整个周向旋转部分采用电机和齿轮啮合，接口处采用凸缘轴承减小摩擦力，减小电机功率，采用微型电机即可。这样一来，摄像头可在口腔内进行全方位的拍摄，为后续进行牙齿的全方位检测提供充分的数据支持。

装置与外界之间的密封设计，可采用密封圈进行密封，提高产品的耐酸性和耐湿性，并采用防水涂层和密封胶进行连接处处理，整体结构防水设计采用密封圈、涂层、防水结构等密封措施。

总之，本发明实施例所提供的智能的牙齿内窥检测装置，具有如下有益效果：

1)手持式的牙齿内窥检测装置，握持部和探头的大小与形态设计符合人体工程学，提高用户使用舒适感。

2)手持式的牙齿内窥检测装置，主机可以通过无线传输与移动端APP连接，使得采集到的牙齿影像实时显示在APP上，两者间不需要连线，减少使用负累感。

3)一键式拍照，图像采集单元的运动由系统自动控制，无需使用者手动操作，使用流程更简便，更加用户友好。

4)摄像头周围分布有亮度合适的LED光源，提高成像质量。

5)可以利用计算机视觉及深度学习算法对采集到的牙齿照片进行智能检测，识别龋齿并生成健康报告；用户可以在专业医生不在场的情况下随时随地进行龋齿筛查，降低进行龋齿筛查的难度和成本。

6)可以通过移动端APP进行口腔健康数据长期跟踪和建档，用户可进一步获取针对性的口腔护理知识和指导。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能的牙齿内窥检测装置，其特征在于，包括：主机壳体，图像采集单元，按键模块，设于主机壳体内的控制单元、存储单元和蓝牙模块，以及存储于移动终端的牙齿健康检测程序；

所述控制单元，用于进行装置的开关机控制及功能切换控制；

所述按键模块，用于接收用户的输入指令，所述输入指令包括开关机指令和拍摄指令；

所述图像采集单元，用于在所述控制单元的控制下拍摄口腔内的牙齿图像；

所述存储单元，与所述图像采集单元和所述蓝牙模块连接，用于存储所述图像采集单元所拍摄的牙齿图像；

所述蓝牙模块，与所述移动终端连接，用于将所述图像采集单元拍摄的牙齿图像传输至所述移动终端，以通过所述牙齿健康检测程序进行牙齿健康状况检测，并生成牙齿健康检测结果。

2.如权利要求1所述的智能的牙齿内窥检测装置，其特征在于，所述牙齿健康检测程序包括：

龋齿检测程序，用于：利用基于分水岭算法的图像分割方法处理所述牙齿图像，以检测出含龋的部位，并生成龋齿检测报告；

评分程序，用于：根据所述龋齿检测报告进行牙齿健康状况评分；

记录生成程序，用于：在用户每进行一次检测后，利用所述龋齿检测报告及其对应的评分生成对应的牙齿健康记录，并基于检测周期和检测频率生成牙齿健康报告。

3.如权利要求1所述的智能的牙齿内窥检测装置，其特征在于，还包括：设于所述主机壳体内、与所述控制单元连接的语音交互单元，用于在所述控制单元的控制下进行用户与装置之间的语音交互。

4.如权利要求1所述的智能的牙齿内窥检测装置，其特征在于，还包括：设于主机壳体内的连接器，用于固定所述控制单元、存储单元、蓝牙模块和所述按键模块。

5.如权利要求4所述的智能的牙齿内窥检测装置，其特征在于，所述主机壳体内壁上设有支撑定位结构，用于定位所述连接器的放置位置。

6.如权利要求1所述的智能的牙齿内窥检测装置，其特征在于，还包括：连接于所述主机壳体上端部的一颈部，以及与所述图像采集单元连接的推杆电机、俯仰电机和水平电机；其中，所述推杆电机、所述俯仰电机和所述水平电机用于在所述控制单元的控制下，分别控制所述图像采集单元的轴向伸缩、俯仰角和水平旋转，所述颈部的内部空腔提供所述推杆电机的推杆行程。

7.如权利要求1所述的智能的牙齿内窥检测装置，其特征在于，所述图像采集单元包括用于拍摄补光的LED灯和摄像头。

8.如权利要求1所述的智能的牙齿内窥检测装置，其特征在于，所述主机壳体具有用户握持部，所述主机壳体包括斜向对接的上壳体和下壳体，对接处采用凹槽式机械结构配合，并利用密封胶进行密封。

9.如权利要求8所述的智能的牙齿内窥检测装置，其特征在于，所述上壳体上开设按键孔，以暴露出所述按键模块的按键操作部。

10.如权利要求4所述的智能的牙齿内窥检测装置，其特征在于，电源模块位于所述主机壳体内的底部，与所述连接器的底部连接。

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