基于图像采集和AI处理的口腔牙菌斑检测方法及其装置与流程

本发明涉及口腔检测，尤其涉及基于图像采集和ai处理的口腔牙菌斑检测方法及其装置。

背景技术：

1、传统的牙菌斑检测多依赖于医生的主观判断，缺乏量化标准，且效率低下。随着人工智能技术的发展，利用ai进行图像分析已成为提高诊断准确性和效率的有效途径。因此，开发一种能够自动、准确检测牙菌斑的装置及其方法具有重要的应用价值。

2、经检索，中国专利申请号为202311339971.4的申请方案，公开了一种牙菌斑检测牙刷及检测方法，所述牙菌斑检测牙刷包括电动牙刷机身与消耗性牙刷头，所述消耗性牙刷头上设有刷毛，所述消耗性牙刷头为中空结构，且消耗性牙刷头内设有输液机构，所述输液机构的输出端与刷毛的安装部连通，所述电动牙刷机身包括防滑手柄，且电动牙刷机身的上端设有与消耗性牙刷头匹配设置的连接件，所述电动牙刷机身上设有操作按键，且电动牙刷机身的下端设有储液仓，所述储液仓的底部设有充电部。上述文献中的检测牙刷存在以下不足：虽能够满足一定的使用需求，但是不能够直观的检测口腔内的情况，还有待改进。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于图像采集和ai处理的口腔牙菌斑检测方法及其装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、基于图像采集和ai处理的口腔牙菌斑检测装置，包括：检测仪主体和手持式检测终端，其中，所述手持式检测终端包括：

4、手持柄，手持柄顶部设置有球座；

5、滑球，滑球可活动的安装于球座内壁；

6、滑杆，滑杆滑动连接于滑球内壁，滑杆底端设置有拨块，滑杆顶端连接有弹性杆，弹性杆顶端设置有检测头；

7、弧形座，弧形座设置于手持柄上，手持柄的两侧开设有侧口，弧形座上开设有角度调节槽，拨块滑动于角度调节槽内，手持柄一侧开设有滑槽，滑槽与角度调节槽导通，角度调节槽为弧形结构，弧心与滑球的球心重合。

8、作为本发明一种优选的：所述手持式检测终端通过信号线与检测仪主体连接，检测仪主体外侧设置有用于支撑的支撑座。

9、作为本发明一种优选的：所述球座顶部固定有弧架，弧架顶端向靠近弹性杆的方向倾斜，弹性杆一侧外壁固定有凸球，弧架位于凸球的移动轨迹上。

10、作为本发明一种优选的：所述检测装置搭载有检测系统，检测系统包括：

11、图像采集模块：图像采集模块集成于手持式检测终端处，采用高分辨率相机配合特定波长的光源，以获取牙齿表面的清晰图像；

12、预处理模块：预处理模块集成于检测仪主体内，对采集到的图像进行去噪、对比度增强的预处理操作，以提高后续分析的准确性；

13、ai处理模块：ai处理模块集成于检测仪主体内，利用深度学习模型，对预处理后的图像进行分析，识别出牙菌斑的位置和程度；

14、结果输出模块：结果输出模块集成于检测仪主体内，将ai处理模块的分析结果可视化展示，包括牙菌斑的位置、覆盖面积信息。

15、作为本发明一种优选的：所述图像采集模块在图像采集过程中，使用如下公式调整曝光时间和光圈大小：其中，e为曝光量，d为感光度，s为场景亮度，p为像素尺寸，f为焦距；

16、其中，所述预处理模块的预处理过程采用自适应直方图均衡化技术，其数学表达为：其中，是原始图像的灰度级，是映射后的灰度级，是累积分布函数；

17、其中，所述ai处理模块的模型训练过程中的损失函数定义为：其中，是真实标签，是预测标签，是样本数量。

18、作为本发明一种优选的：所述手持柄一侧可拆卸的安装有牙刷支架，牙刷支架顶部安装有调节头，调节头上安装有牙刷头。

19、作为本发明一种优选的：所述牙刷支架内侧设置有空腔，空腔内设置有调节杆，调节杆顶端固定于调节头上，调节杆底端开设有插槽，插槽内滑动连接有插柱，插柱为棱柱状结构，插柱顶部和调节杆之间通过弹簧连接，插柱底端两侧安装有定位条，空腔底端两侧设置有与定位条相适配的定位槽；调节头可转动的安装于牙刷支架顶端。

20、作为本发明一种优选的：所述牙刷支架的一侧安装有卡块，手持柄一侧开设有卡槽，牙刷支架两侧设置有卡扣，牙刷支架通过卡扣卡接于手持柄两侧的侧口内，同时卡块插入卡槽内，两个卡块的间距与滑杆的直径相适配，两个卡块插入卡槽内后，其端部伸入至滑杆两侧，实现对滑杆的固定；所述牙刷支架一侧开设有弧形槽，弧形槽的形状与球座和弧架相适配。

21、作为本发明一种优选的：所述检测装置的检测方法包括如下步骤：

22、s1：将检测头伸入至口腔内，进行图像采集；

23、s2：通过拨块微调检测头的位置；

24、s3：图像采集模块获取牙齿表面的清晰图像；

25、s4：预处理模块对采集到的图像进行去噪、对比度增强的预处理操作；

26、s5：ai处理模块利用深度学习模型，对预处理后的图像进行分析，识别出牙菌斑的位置和程度；

27、s6：结果输出模块将ai处理模块的分析结果可视化展示，包括牙菌斑的位置、覆盖面积信息。

28、作为本发明一种优选的：所述手持柄上可拆卸的安装有吸液组件，所述吸液组件包括：

29、吸液囊，手持柄底端一侧设置有容纳腔，吸液囊可拆卸的安装于容纳腔内，吸液囊底部设置有可拆卸的端盖；

30、吸头，吸头通过固定扣可拆卸的安装于弹性杆上，吸头通过连接管与吸液囊连接。

31、本发明的有益效果为：

32、1.本发明基于图像采集和ai处理，能够实现对牙菌斑的快速、准确检测，能够更好地判断口腔的清洁度，对于口腔健康管理具有重要意义。

33、2.本发明通过设置可调节角度的手持式检测终端，能够将检测头伸入至口腔内部进行检测，并根据实际需求，通过拨块滑动于角度调节槽内，使滑球转动于球座内，从而实现结构角度的调节，或是将拨块调节于滑槽内，实现检测头伸入长度的调节，以便于更方便的进行检测；该方式能够方便的对检测头的拍摄位置进行微调，相较于直接操纵手持柄调整检测头位置的方式，可控性更好。

34、3.本发明通过设置弧架和凸球等结构，能够在滑杆被向上推动时，利用弧架对凸球进行限位，从而促使弹性杆弯曲，达到调整检测头位置的目的，提升了实用性。

35、4.本发明通过设置调节杆、定位条等结构，能够在需要调整牙刷头位置时，将定位条向下拉出定位槽，旋转插柱，带动调节杆转动，进而带动调节头转动，从而达到调节牙刷头的目的，转动180°后，可将定位条再次卡入定位槽内，从而实现固定。

36、5.本发明通过设置卡扣、卡块等结构，能够实现牙刷支架和手持柄之间的快速拆装连接，且能够利用卡块对滑杆进行角度固定，提升了实用性。

37、6.本发明通过设置吸液组件，能够根据需求，通过挤压吸液囊，利用吸头对口腔内液体进行吸引，减少检测干扰，提升实用性，且结构能够方便的拆装，使用灵活性强。

技术特征：

1.基于图像采集和ai处理的口腔牙菌斑检测装置，其特征在于，包括：检测仪主体（3）和手持式检测终端，其中，所述手持式检测终端包括：

2.根据权利要求1所述的基于图像采集和ai处理的口腔牙菌斑检测装置，其特征在于，所述手持式检测终端通过信号线（5）与检测仪主体（3）连接，检测仪主体（3）外侧设置有用于支撑的支撑座（4）。

3.根据权利要求1所述的基于图像采集和ai处理的口腔牙菌斑检测装置，其特征在于，所述球座（2）顶部固定有弧架（9），弧架（9）顶端向靠近弹性杆（15）的方向倾斜，弹性杆（15）一侧外壁固定有凸球（32），弧架（9）位于凸球（32）的移动轨迹上。

4.根据权利要求2所述的基于图像采集和ai处理的口腔牙菌斑检测装置，其特征在于，所述检测装置搭载有检测系统，检测系统包括：

5.根据权利要求4所述的基于图像采集和ai处理的口腔牙菌斑检测装置，其特征在于，所述图像采集模块在图像采集过程中，使用如下公式调整曝光时间和光圈大小：其中，e为曝光量，d为感光度，s为场景亮度，p为像素尺寸，f为焦距；

6.根据权利要求3所述的基于图像采集和ai处理的口腔牙菌斑检测装置，其特征在于，所述手持柄（1）一侧可拆卸的安装有牙刷支架（10），牙刷支架（10）顶部安装有调节头（11），调节头（11）上安装有牙刷头（12）。

7.根据权利要求6所述的基于图像采集和ai处理的口腔牙菌斑检测装置，其特征在于，所述牙刷支架（10）内侧设置有空腔（24），空腔（24）内设置有调节杆（22），调节杆（22）顶端固定于调节头（11）上，调节杆（22）底端开设有插槽，插槽内滑动连接有插柱（25），插柱（25）为棱柱状结构，插柱（25）顶部和调节杆（22）之间通过弹簧（27）连接，插柱（25）底端两侧安装有定位条（26），空腔（24）底端两侧设置有与定位条（26）相适配的定位槽（28）；调节头（11）可转动的安装于牙刷支架（10）顶端。

8.根据权利要求7所述的基于图像采集和ai处理的口腔牙菌斑检测装置，其特征在于，所述牙刷支架（10）的一侧安装有卡块（17），手持柄（1）一侧开设有卡槽（21），牙刷支架（10）两侧设置有卡扣（19），牙刷支架（10）通过卡扣（19）卡接于手持柄（1）两侧的侧口（23）内，同时卡块（17）插入卡槽（21）内，两个卡块（17）的间距与滑杆（8）的直径相适配，两个卡块（17）插入卡槽（21）内后，其端部伸入至滑杆（8）两侧，实现对滑杆（8）的固定；所述牙刷支架（10）一侧开设有弧形槽（18），弧形槽（18）的形状与球座（2）和弧架（9）相适配。

9.根据权利要求4所述的基于图像采集和ai处理的口腔牙菌斑检测装置，其特征在于，所述检测装置的检测方法包括如下步骤：

10.根据权利要求1所述的基于图像采集和ai处理的口腔牙菌斑检测装置，其特征在于，所述手持柄（1）上可拆卸的安装有吸液组件，所述吸液组件包括：

技术总结本发明公开了基于图像采集和AI处理的口腔牙菌斑检测方法及其装置，涉及口腔检测技术领域；包括：检测仪主体和手持式检测终端，其中，所述手持式检测终端包括：手持柄，手持柄顶部设置有球座；滑球，滑球可活动的安装于球座内壁；滑杆，滑杆滑动连接于滑球内壁，滑杆底端设置有拨块，滑杆顶端连接有弹性杆，弹性杆顶端设置有检测头；弧形座，弧形座设置于手持柄上，手持柄的两侧开设有侧口，弧形座上开设有角度调节槽，拨块滑动于角度调节槽内，手持柄一侧开设有滑槽，滑槽与角度调节槽导通。本发明基于图像采集和AI处理，能够实现对牙菌斑的快速、准确检测，能够更好地判断口腔的清洁度，对于口腔健康管理具有重要意义。技术研发人员：陶翰博,薛云婷,杨世涵,吴念念受保护的技术使用者：杭州皓芽科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20