CN107625559A - 一种智能口腔医疗设备及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能口腔医疗设备及其控制方法，所述设备包含控制单元、机械臂、摄像头、执行单元；机械臂与摄像头相连，摄像头、控制单元、执行单元之间依次连接；所述摄像头，被用于配置捕获口腔内的图像；所述控制单元，被配置用于：根据摄像头的图像，判断是否存在蛀癍；以及判断机械臂是否存在对准蛀癍所在位置；以及控制执行单元；以及调整机械臂的位置；所述执行单元，被配置设置于与机械臂相对固定，用于处理所述检测到的蛀癍。本发明的有益效果是：通过上述装置，可以实现口腔内蛀癍的全自动检测和处理，同时，医护人员可以通过上位机显示单元实时检测处理情况，降低对医护人员的经验依赖。
Description
技术领域
本发明涉及医疗领域，具体的，本发明公开了智能口腔医疗设备及其控制方法。
背景技术
牙科治疗装置是在医院口腔科及牙科诊所普遍使用的一种医疗器械，其主要用于口腔护理(例如清洁牙垢、压根打磨、密封)，口腔维护(例如补牙、修复)，牙髓病(例如根管治疗)，假牙的植入、维护、修理、替换，以及牙周炎整治等。随着人们对牙齿健康和美观越来越重视，越来越多的人群都选择对牙齿进行治疗和维护。
但是，目前己有的牙科治疗设备的自动化控制程度都不高，大都完全依赖于医务工作者；而医疗的质量，则依赖于医务工作者的经验。与此同时，在治疗过程中，医务工作者必须全神贯注，否则，将会导致严重的后果。
为了克服上述问题，申请号为201610895555.6的专利申请，提出了一种数字化控制的牙科超声治疗装置，用于调整控制的功率和出水量；申请号为201710366471.8的专利申请，也是仅仅实现水流的协调控制，而对于自动检测与自动控制联合进行处理的方案，涉及甚少。
为此，本发明提出一种智能口腔医疗设备。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，本发明提出一种智能口腔医疗设备及其控制方法。
具体的，一种智能口腔医疗设备，其特征在于，所述设备包含控制单元、机械臂、摄像头、执行单元；
机械臂与摄像头相连，摄像头、控制单元、执行单元之间依次连接；
所述摄像头，被用于配置捕获口腔内的图像；
所述控制单元，被配置用于：根据摄像头的图像，判断是否存在蛀癍；以及判断机械臂是否存在对准蛀癍所在位置；以及控制执行单元；以及调整机械臂的位置；
所述执行单元，被配置设置于与机械臂相对固定，用于处理所述检测到的蛀癍。
优选的，所述智能口腔医疗设备还包括电机，所述机械臂包括多个关节，为多自由度结构，各关节处采用电机进行位置调节，所述电机受控于与控制单元相连的驱动单元。
优选的，所述执行单元可以是液压喷水装置、超声波装置、打磨装置、补牙装置中的一种或多种。
可选的，在所述执行单元的前端，也包括驱动模块。
优选的，所述设备还包括上位机显示单元，可以实时显示口腔内的处理情况。
可选的，在所述控制单元与所述电机之间，还存在驱动模块。
对应的，本发明还提出了一种与所述智能口腔医疗设备对应的控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1：初始化；
S2：利用摄像头实时捕获图像，并上传至控制单元；
S3：判断是否存在蛀癍，若存在，则记录此时的机械臂位置和运动方向，并执行步骤S4，否则执行步骤S7；
S4：调节机械臂的位置，直至执行单元的作用区域对准所述蛀癍；
S5：控制执行单元进行处理操作，并实时捕获蛀癍所在位置的图像信息；
S6：判断所述蛀癍是否处理完毕，若是，则执行步骤S7，否则执行S5；
S7：判断是否扫描完所有区域，如否，则执行步骤S8，否则，执行步骤S9；
S8：调整扫描位置，执行S2；
S9：结束。
优选的，所述S1中的初始化包括：扫描口腔，确定递增半径、横向递增幅值，将机械臂调节至初始位置。
优选的，所述S3中判断是否存在蛀癍的方法为：判断当前的扫描图像内，先提取特定的区域，在特定的区域内，判断是否存在色差异于其他部分的区域，如果存在，则认为蛀癍存在。
优选的，所述S4中将执行单元的作用区域对准所述蛀癍的具体步骤为：
S41：将蛀癍的图像，进行变换，获取蛀癍对应的矩形图像；
S42：获取矩形图像的中心点；
S43：调整机械臂的位置，使得摄像头捕获图形的中心点与矩形图像的中心点重叠。
优选的，所述S6中判断蛀癍是否处理完毕的方法为：判断当前的扫描图像内，先提取特定的区域，在特定的区域内，判断是否存在色差异于其他部分的区域，如果不存在，则认为蛀癍已处理完毕。
优选的，所述S8中调整扫描位置的具体方法为：判断横向递增是否到达扫描区域的边界，若是，则根据扫描结果和递增半径确定新的扫描半径，由新的扫描半径的横向位置同侧边界处，作为扫描位置；否则，以横向递增幅值按照预设运动方向运动，作为扫描位置。
可选的，本发明的机械臂可以设置为多自由度形式，比如，具体自由度的设计，可以依据实际需要进行确定，比如，五自由度，进而，实现全角度扫描和移动。
其中，所述控制方法可以单独实施，也可以与智能口腔医疗设备共同实施。
通过本发明，可以克服现有技术中对于人工经验的依赖，可以实现蛀癍的全自动化检测和处理。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
如图1所示，本发明提出了一种智能口腔医疗设备，其特征在于，所述设备包含控制单元、机械臂、摄像头、执行单元；
机械臂与摄像头相连，摄像头、控制单元、执行单元之间依次连接；
所述摄像头，被用于配置捕获口腔内的图像；
所述控制单元，被配置用于：根据摄像头的图像，判断是否存在蛀癍；以及判断机械臂是否存在对准蛀癍所在位置；以及控制执行单元；以及调整机械臂的位置；
所述执行单元，被配置设置于与机械臂相对固定，用于处理所述检测到的蛀癍。
优选的，所述智能口腔医疗设备还包括电机，所述机械臂包括多个关节，为多自由度结构，各关节处采用电机进行位置调节，所述电机受控于与控制单元相连的驱动单元。
优选的，所述执行单元可以是液压喷水装置、超声波装置、打磨装置、补牙装置中的一种或多种。
可选的，在所述执行单元的前端，也包括驱动模块。
优选的，所述设备还包括上位机显示单元，可以实时显示口腔内的处理情况。
可选的，在所述控制单元与所述电机之间，还存在驱动模块。
对应的，本发明还提出了一种与所述智能口腔医疗设备对应的控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1：初始化；
S2：利用摄像头实时捕获图像，并上传至控制单元；
S3：判断是否存在蛀癍，若存在，则记录此时的机械臂位置和运动方向，并执行步骤S4，否则执行步骤S7；
S4：调节机械臂的位置，直至执行单元的作用区域对准所述蛀癍；
S5：控制执行单元进行处理操作，并实时捕获蛀癍所在位置的图像信息；
S6：判断所述蛀癍是否处理完毕，若是，则执行步骤S7，否则执行S5；
S7：判断是否扫描完所有区域，如否，则执行步骤S8，否则，执行步骤S9；
S8：调整扫描位置，执行S2；
S9：结束。
优选的，所述S1中的初始化包括：扫描口腔，确定递增半径、横向递增幅值，将机械臂调节至初始位置。
优选的，所述S3中判断是否存在蛀癍的方法为：判断当前的扫描图像内，先提取特定的区域，在特定的区域内，判断是否存在色差异于其他部分的区域，如果存在，则认为蛀癍存在。
优选的，所述S4中将执行单元的作用区域对准所述蛀癍的具体步骤为：
S41：将蛀癍的图像，进行变换，获取蛀癍对应的矩形图像；
S42：获取矩形图像的中心点；
S43：调整机械臂的位置，使得摄像头捕获图形的中心点与矩形图像的中心点重叠。
优选的，所述S6中判断蛀癍是否处理完毕的方法为：判断当前的扫描图像内，先提取特定的区域，在特定的区域内，判断是否存在色差异于其他部分的区域，如果不存在，则认为蛀癍已处理完毕。
优选的，所述S8中调整扫描位置的具体方法为：判断横向递增是否到达扫描区域的边界，若是，则根据扫描结果和递增半径确定新的扫描半径，由新的扫描半径的横向位置同侧边界处，作为扫描位置；否则，以横向递增幅值按照预设运动方向运动，作为扫描位置。
可选的，本发明的机械臂可以设置为多自由度形式，比如，具体自由度的设计，可以依据实际需要进行确定，比如，五自由度，进而，实现全角度扫描和移动。
其中，所述控制方法可以单独实施，也可以与智能口腔医疗设备共同实施。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种智能口腔医疗设备，其特征在于，所述设备包含控制单元、机械臂、摄像头、执行单元；
机械臂与摄像头相连，摄像头、控制单元、执行单元之间依次连接；
所述摄像头，被用于配置捕获口腔内的图像；
所述控制单元，被配置用于：根据摄像头的图像，判断是否存在蛀癍；以及判断机械臂是否存在对准蛀癍所在位置；以及控制执行单元；以及调整机械臂的位置；
所述执行单元，被配置设置于与机械臂相对固定，用于处理所述检测到的蛀癍。
2.一种如权利要求1所述的智能口腔医疗设备，其特征在于，所述设备还包括电机，所述机械臂包括多个关节，为多自由度结构，各关节处采用电机进行位置调节，所述电机受控于与控制单元相连的驱动单元。
3.一种如权利要求1所述的智能口腔医疗设备，其特征在于，所述执行单元可以是液压喷水装置、超声波装置、打磨装置、补牙装置中的一种或多种。
4.一种如权利要求1所述的智能口腔医疗设备，其特征在于，所述设备还包括上位机显示单元，可以实时显示口腔内的处理情况。
5.一种如权利要求1-4所述的智能口腔医疗设备对应的控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1：初始化；
S2：利用摄像头实时捕获图像，并上传至控制单元；
S3：判断是否存在蛀癍，若存在，则记录此时的机械臂位置和运动方向，并执行步骤S4，否则执行步骤S7；
S4：调节机械臂的位置，直至执行单元的作用区域对准所述蛀癍；
S5：控制执行单元进行处理操作，并实时捕获蛀癍所在位置的图像信息；
S6：判断所述蛀癍是否处理完毕，若是，则执行步骤S7，否则执行S5；
S7：判断是否扫描完所有区域，如否，则执行步骤S8，否则，执行步骤S9；
S8：调整扫描位置，执行S2；
S9：结束。
6.一种如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述S1中的初始化包括：扫描口腔，确定递增半径、横向递增幅值，将机械臂调节至初始位置。
7.一种如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述S3中判断是否存在蛀癍的方法为：
判断当前的扫描图像内，先提取特定的区域，在特定的区域内，判断是否存在色差异于其他部分的区域，如果存在，则认为蛀癍存在。
8.一种如权利要求5所述的控制方法，所述S4中将执行单元的作用区域对准所述蛀癍的具体步骤为：
S41：将蛀癍的图像，进行变换，获取蛀癍对应的矩形图像；
S42：获取矩形图像的中心点；
S43：调整机械臂的位置，使得摄像头捕获图形的中心点与矩形图像的中心点重叠。
9.一种如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述S6中判断蛀癍是否处理完毕的方法为：
判断当前的扫描图像内，先提取特定的区域，在特定的区域内，判断是否存在色差异于其他部分的区域，如果不存在，则认为蛀癍已处理完毕。
10.一种如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述S8中调整扫描位置的具体方法为：
判断横向递增是否到达扫描区域的边界，若是，则根据扫描结果和递增半径确定新的扫描半径，由新的扫描半径的横向位置同侧边界处，作为扫描位置；否则，以横向递增幅值按照预设运动方向运动，作为扫描位置。
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