一种基于物联网的智能钻牙的方法、系统及可读存储介质

技术领域

本发明涉及一种基于物联网的智能钻牙的方法，尤其涉及一种基于物联网的智能钻牙的方法、系统及可读存储介质。

背景技术

牙科手机是牙科医生工作时必备的重要工具，在做牙齿治疗、镶牙、拔牙等操作时用来清理、切割、削磨牙齿及相应的骨组织。牙科手机已经从古老的脚踏轮转式发展到现在最常用的气动带喷水降温式、电动式、及近年来越来越多投入临床使用的激光牙科手机，各种工作原理不同及外形相异的牙科手机因为口腔使用环境的限定，一直就有一个重要的通病存在，就是牙科手机工作区域通常不能在医生的直视下被操作使用。即使这样，因为牙齿本身的角度位置及口腔特殊空间限定的关系，很多情况下，一些智能设备，如高速手机还是需要人工来钻牙，只能采取间隔观察的模式，于是牙科手机不得不经常在医生的盲视下工作，只能依靠医生的感觉和经验来进行着非常精细的牙科操作工作。这种经常盲视下的工作状态不仅不利于医生的操作，也无形中加大了医疗风险的存在。

因此，现如今的技术方法中，大多数为一些需要人工根据经验来确定钻头的转速、进给速度、深度、宽度、角度、方向、高速手机运行轨迹等情况，此过程容易出现变故，如每个年龄段的人牙齿松动情况不一致，病人牙齿的松紧程度亦容易影响治疗的过程，牙科高速钻头智能设备的进给速度也容易影响治疗过程。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于物联网的智能钻牙的方法、系统及可读存储介质。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于物联网的智能钻牙的方法，包括：

获取病人的口腔图像信息；

根据所述病人口腔图像信息建立口腔模型；

根据所述口腔模型确定钻头的大小，并生成钻头信息；

将所述钻头信息传输至钻牙终端。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，还包括：

根据病人口腔图像信息得出牙的松紧程度，得出松紧信息；

根据所述松紧信息建立特征向量；

将所述特征向量进行分解，得到各个方向的一维向量特征；

根据所述一维向量特征建立钻头方向模型，得出结果信息；

根据所述结果信息确定钻牙的角度、方向，得出运行信息；将运行信息传输至钻牙终端。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，还包括：

采集牙的轮廓的坐标点，得出坐标信息；

根据所述坐标信息确定钻头运行轨迹；

根据所述钻头运行轨迹建立轨迹模型，得出轨迹模型信息；

将所述轨迹模型信息与预设轨迹模型信息对比，得出偏差率；判断所述偏差率是否大于预设偏差率阈值；

若大于，则调整运行轨迹并生成运行轨迹，得出运行轨迹信息；若不大于，则得出运动轨迹信息；

将所述运行轨迹信息传输至钻牙终端。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，还包括：

根据坐标信息确定患者的蛀牙牙孔形状，得出形状信息；

根据形状信息确定牙孔在三维空间中6个极限点的位置；

根据极限点的位置建立运行轨迹体积模型；

根据运行轨迹体积模型得出诊断信息；

根据诊断信息确定治疗所需钻的深度、宽度，得出结果信息；

将结果信息传输至钻牙终端。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述口腔信息包括各个牙的形状、体积以及牙的轮廓在三维空间中每一个极限点的位置信息。

此外，本发明还提供了一种基于物联网的智能钻牙的系统，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包括基于物联网的智能钻牙的方法程序，所述基于物联网的智能钻牙的方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：

获取病人的口腔图像信息；

根据所述病人口腔图像信息建立口腔模型；

根据所述口腔模型确定钻头的大小，并生成钻头信息；

将所述钻头信息传输至钻牙终端。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，还包括：

根据病人口腔图像信息得出牙的松紧程度，得出松紧信息；

根据所述松紧信息建立特征向量；

将所述特征向量进行分解，得到各个方向的一维向量特征；

根据所述一维向量特征建立钻头方向模型，得出结果信息；

根据所述结果信息确定钻牙的角度、方向，得出运行信息；

将所述运行信息传输至钻牙终端。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，还包括：

采集牙的轮廓的坐标点，得出坐标信息；

根据所述坐标信息确定钻头运行轨迹；

根据所述钻头运行轨迹建立轨迹模型，得出轨迹模型信息；

将所述轨迹模型信息与预设轨迹模型信息对比，得出偏差率；

判断所述偏差率是否大于预设偏差率阈值；

若大于，则调整运行轨迹并生成运行轨迹，得出运行轨迹信息；

若不大于，则得出运动轨迹信息；

将所述运行轨迹信息传输至钻牙终端。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，还包括：

根据坐标信息确定患者的蛀牙牙孔形状，得出形状信息；

根据所述形状信息确定牙孔在三维空间中6个极限点的位置；

根据所述极限点的位置建立运行轨迹体积模型；

根据所述运行轨迹体积模型得出诊断信息；

根据所述诊断信息确定治疗所需钻的深度、宽度，得出结果信息；

将所述结果信息传输至钻牙终端。

此外本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括基于物联网的智能钻牙的方法程序，所述基于物联网的智能钻牙的方法程序被处理器执行时，实现任一项所述的基于物联网的智能钻牙的方法的步骤。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

(1)根据不同年龄段的人(如青年人、中年人、老年人)，他们的牙齿的松紧程度大不相同，服务器可通过此松紧程度来确定钻头的转数，进给程度，使得在治疗过程中牙齿容易在钻头钻入牙齿时，因转速、进给率导致牙齿松动以及增加患者的疼痛感，造成不好的治疗过程。

(2)利用摄像头采集牙齿的各个位置的坐标点，服务器再通过获取病人的口腔体积信息，确定出蛀牙的范围，结合服务器计算的钻牙的角度、方向，从而服务器计算出钻头的最优运行轨迹，钻头按照此运行轨迹运动。

(3)当人们的头部有动作时，钻头始终以口腔某个点为基准，在钻牙的过程中，始终是处于相对位置点，此时钻头会随着基准点的运动而运动，同一时刻，当瞬时的轨迹与预设轨迹有偏差时，钻头的顶部位置在下个时刻的瞬时的轨迹点将会按照预设的轨迹点重合。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1示出了本发明确定牙科手机的钻头大小的方法流程图；

图2示出了牙科手机的确定钻头角度、方向的方法流程图；

图3示出了牙科手机运行轨迹的方法流程图；

图4示出了确定治疗所需钻的深度、宽度的方法流程图；

图5示出了一种基于物联网的智能钻牙治疗的系统框图；

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

图1示出了本发明确定牙科手机的钻头大小的方法流程图。

如图1所示，本发明第一方面提供了一种基于物联网的智能钻牙的方法，包括：

S102:获取病人的口腔图像信息；

S104:根据所述病人口腔图像信息建立口腔模型；

S106:根据所述口腔模型确定钻头的大小，并生成钻头信息；

S108:将所述钻头信息传输至钻牙终端。

需要说明的是，可通过摄像头获取病人的口腔图像信息，其中口腔图像信息包含各个牙的形状、体积(包含蛀牙牙洞的体积)以及各个牙的轮廓极限位置点，牙的松紧程度、牙齿表面的实际情况等信息，然后根据此类信息建立口腔模型，此类口腔模型可以是一个或者多个模型，如每个牙齿的三维模型，所有牙组合成的三维模型，两个牙组合的三维模型等情况，在确定了蛀牙内的牙洞的体积，服务器计算出合适的钻头，牙科医生们可通过服务器的信息再次确认是否使用此钻头，服务器可能会推荐一种或多种钻头，医生们可根据结合实际再进行选择更合适的钻头，最后生成钻头信息传输至钻牙终端。如在不影响治疗的情况下，当需要进行快速的钻取时，此时会推荐稍大的钻头，加快治疗效率。

图2示出了牙科手机的确定钻头角度、方向的方法流程图；

S202：根据病人口腔图像信息得出牙的松紧程度，得出松紧信息；

S204：根据所述松紧信息建立特征向量；

S206：将所述特征向量进行分解，得到各个方向的一维向量特征；

S208：根据所述一维向量特征建立钻头方向模型，得出结果信息；

S210：根据所述结果信息确定钻牙的角度、方向，得出运行信息；

S212：将所述运行信息传输至钻牙终端。

需要说明的是，结合图一所述的信息，根据不同年龄段的人(如青年人、中年人、老年人)，他们的牙的松紧程度大不相同，服务器可通过此松紧程度来确定钻头的转数，进给程度，使得在治疗过程中牙容易在钻头钻入牙时，因转速、进给率导致牙齿松动，造成不好的治疗效果。因此，服务器首先根据病人口腔信息得出各颗牙的松紧程度，得出松紧信息；此时，服务器将特征向量进行分解，得到各个方向的一维向量特征，如牙受到外力横向移动时需要多大的推力，牙受到外力纵向移动时需要多大的拉力，需要说明的是推力和拉力为一个范围。此时，松紧信息(推力或者拉力)为一个变化值，假设牙移动需要一个变化值，此变化值会随着牙首次移动而越来越小，服务器根据结果信息确定钻牙的角度、方向，得出运行信息，从而设计好钻牙的角度以及方向。此设计的目的为，通过此松紧程度来确定钻头的转数，进给速度，使得在治疗过程中牙齿容易在钻头钻入牙时，因转速、钻头的进给速度等情况导致牙松动以及增加患者的疼痛感，造成不好的治疗过程。

图3示出了牙科手机运行轨迹的方法流程图；

S302:采集牙的轮廓的坐标点，得出坐标信息；

S304:根据所述坐标信息确定钻头运行轨迹；

S306:根据所述钻头运行轨迹建立轨迹模型，得出轨迹模型信息；

S308:将所述轨迹模型信息与预设轨迹模型信息对比，得出偏差率；

S310:判断所述偏差率是否大于预设偏差率阈值；

S312:若大于，则调整运行轨迹并生成运行轨迹，得出运行轨迹信息；

S314；若不大于，则得出运动轨迹信息；

S316:将所述运行轨迹信息传输至钻牙终端。

需要说明的是，首先，通过摄像头摄像或者传感器检测，采集牙齿的各个位置的坐标点(选取一个点作为基准)，得出坐标信息。当人们的头部有动作时，钻头始终以口腔某个点为基准(如门牙间隙的中心点)，在钻牙的过程中，始终是处于相对位置点，此时钻头会随着基准点的运动而运动，同一时刻，当瞬时的轨迹与预设轨迹有偏差时，钻头的顶部位置在下个时刻的瞬时的轨迹点将会按照预设的轨迹点重合。从而，根据蛀牙的坐标信息来确定钻头的运行轨迹，此过程有许多种可能性，如钻头需要避开伤害其他牙齿，避开口腔内的肉体等，此轨迹可以是一个或者多个轨迹方程。此时，服务器建立一个轨迹模型，得出轨迹模型信息；服务器存储有历史数据(预设轨迹模型信息)，如曾经治疗过相同的情况，蛀牙的虫洞与当时的深度相差不大(在一个很小的范围内)。此时服务器将轨迹模型信息与预设轨迹模型信息对比，得出偏差率。当偏差率大于预设偏差率阈值时，这时服务器重新调整运行轨迹，并且得出轨迹信息，高速手机按照新的运行轨迹运行，将轨迹信息传输至终端。而且摄像头或图像识别传感器可通过图像判别牙齿的颜色情况、咬合牙齿之间的实际体积情况，从而结合牙齿的实际情况作出合理的治疗方案，如牙齿暗黄，需要进行清洗，如牙齿意外露髓时，上齿与下齿进行咬合时，具有咬合超出范围(意外露髓)，得出可进行盖髓术或牙髓切断术，保存活髓的治疗方案。

图4示出了确定治疗所需钻的深度、宽度的方法流程图

S402:根据坐标信息确定患者的蛀牙牙孔形状，得出形状信息；

S404:根据所述形状信息确定牙孔在三维空间中6个极限点的位置；

S406:根据所述极限点的位置建立运行轨迹体积模型；

S408:根据所述运行轨迹体积模型得出诊断信息；

S410:根据所述诊断信息确定治疗所需钻的深度、宽度，得出结果信息；

S412:将所述结果信息传输至钻牙终端。

需要说明的是，当采集完牙齿的各个位置的坐标点，得出坐标信息后；服务器记录了牙洞的坐标信息，根据此坐标信息确定患者牙的蛀牙牙孔的形状，从而以门牙间隔的中心为基准点，确定出三维空间中各个极限位置点(6个极限点)，根据6个极限点的位置计算出体积，从而得出形状信息；服务器根据极限点的位置建立运行轨迹体积模型，相当于建立一个在在预设时间内的运动数据(实际上为三维空间的坐标运动)，此模型可建立成一个三维动画，供医生们参考数据，然后服务器根据运行轨迹体积模型得出诊断信息。从而再根据诊断信息确定治疗所需钻的深度、宽度，得出结果信息，将结果信息传输至终端。而对于基准点，当人们的头部有动作时，钻头始终以口腔某个点为基准，在钻牙的过程中，始终是处于相对位置点，此时钻头会随着基准点的运动而运动，同一时刻，当瞬时的轨迹与预设轨迹有偏差时，钻头的顶部位置在下个时刻的瞬时的轨迹点将会按照预设的轨迹点重合。实际上，根据运动的轨迹可计算得出实际需要的钻牙时间。

需要说明的是，以上四个流程相辅相成，目的是使得整个钻牙过程更加可靠，经过层层计算，得出一个更加合理的路线，无论是钻头的进给率、方向、钻牙时的角度，钻牙时计算出的深度、宽度。在整个过程中都有着重要的作用，如不同年龄段的人(如青年人、中年人、老年人)，他们的牙的松紧程度大不相同，服务器可通过此松紧程度来确定钻头的转数，进给程度，使得在治疗过程中牙齿容易在钻头钻入牙时，因转速、进给速度导致牙齿松动，造成不好的治疗效果，此时可通过调整钻头的进给率、方向来实现保护牙，给患者一个舒服的治疗过程。

如图5所示，本发明公开了一种基于物联网的智能钻牙的系统框图；

本发明第二方面还提供了一种基于物联网的智能钻牙的系统框图，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包括基于物联网的智能钻牙的方法程序，所述基于物联网的智能钻牙的方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：

获取病人的口腔图像信息；

根据所述病人口腔图像信息建立口腔模型；

根据所述口腔模型确定钻头的大小，并生成钻头信息；

将所述钻头信息传输至钻牙终端。

需要说明的是，可通过服务器获取病人的口腔图像信息，其中口腔图像信息包含各个牙的形状、体积(包含蛀牙牙洞的体积)以及各个牙的极限位置点，牙齿的松紧程度等信息，然后根据此类信息建立口腔模型，此类口腔模型可以是一个或者多个模型，如每个牙的三维模型，所有牙组合成的三维模型，两个牙组合的三维模型等情况，在确定了蛀牙内的牙洞的体积，服务器计算出合适的钻头，牙科医生们可通过服务器的信息再次确认是否使用此钻头，服务器可能会推荐一种或多种钻头，医生们可根据结合实际再进行选择更合适的钻头，最后生成钻头信息传输至钻牙终端。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，还包括：

根据病人口腔图像信息得出牙的松紧程度，得出松紧信息；

根据所述松紧信息建立特征向量；

将所述特征向量进行分解，得到各个方向的一维向量特征；

根据所述一维向量特征建立钻头方向模型，得出结果信息；

根据所述结果信息确定钻牙的角度、方向，得出运行信息；

将所述运行信息传输至钻牙终端。

需要说明的是，结合图一所述的信息，根据不同年龄段的人(如青年人、中年人、老年人)，他们的牙的松紧程度大不相同，服务器可通过此松紧程度来确定钻头的转数，进给程度，使得在治疗过程中牙齿容易在钻头钻入牙时，因转速、进给率导致牙松动，造成不好的治疗效果。因此，服务器首先根据病人口腔信息得出牙的松紧程度，得出松紧信息；此时，服务器将特征向量进行分解，得到各个方向的一维向量特征，如牙受到外力横向移动时需要多大的推力，牙受到外力纵向移动时需要多大的拉力，需要说明的是推力和拉力为一个范围。此时，松紧信息(推力或者拉力)为一个变化值，假设牙移动需要一个变化值，此变化值会随着牙齿首次移动而越来越小，服务器根据结果信息确定钻牙的角度、方向，得出运行信息，从而设计好钻牙的角度以及方向。此设计的目的为，通过此松紧程度来确定钻头的转数，进给程度，使得在治疗过程中牙齿容易在钻头钻入牙齿时，因转速、进给速度导致牙松动或者导致使用过程中患者疼痛感加剧，造成不好的治疗效果。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，还包括：

采集牙的轮廓的坐标点，得出坐标信息；

根据所述坐标信息确定钻头运行轨迹；

根据所述钻头运行轨迹建立轨迹模型，得出轨迹模型信息；

将所述轨迹模型信息与预设轨迹模型信息对比，得出偏差率；

判断所述偏差率是否大于预设偏差率阈值；

若大于，则调整运行轨迹并生成运行轨迹，得出运行轨迹信息；

若不大于，则得出运动轨迹信息；

将所述运行轨迹信息传输至钻牙终端。

需要说明的是，首先，通过摄像头摄像或者传感器检测，采集牙齿的各个位置的坐标点(选取一个点作为基准)，得出坐标信息。当人们的头部有动作时，钻头始终以口腔某个点为基准(如两颗门牙间隙的中心点)，在钻牙的过程中，始终是处于相对位置点，此时钻头会随着基准点的运动而运动，同一时刻，当瞬时的轨迹与预设轨迹有偏差时，钻头的顶部位置在下个时刻的瞬时的轨迹点将会按照预设的轨迹点重合。从而，根据蛀牙的坐标信息来确定钻头的运行轨迹，此过程有许多种可能性，如钻头需要避开伤害其他牙齿，避开口腔内的肉体等，此轨迹可以是一个或者多个轨迹方程。此时，服务器建立一个轨迹模型，得出轨迹模型信息；服务器存储有历史数据(预设轨迹模型信息)，如曾经治疗过相同的情况，蛀牙的虫洞与当时的深度相差不大(在一个很小的范围内)。此时服务器将轨迹模型信息与预设轨迹模型信息对比，得出偏差率。当偏差率大于预设偏差率阈值时，这时服务器重新调整运行轨迹，并且得出轨迹信息，高速手机按照新的运行轨迹运行，将轨迹信息传输至终端。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，还包括：

根据坐标信息确定患者的蛀牙牙孔形状，得出形状信息；

根据所述形状信息确定牙孔在三维空间中6个极限点的位置；

根据所述极限点的位置建立运行轨迹体积模型；

根据所述运行轨迹体积模型得出诊断信息；

根据所述诊断信息确定治疗所需钻的深度、宽度，得出结果信息；

将所述结果信息传输至钻牙终端。

需要说明的是，当采集完牙齿的各个位置的坐标点，得出坐标信息后；服务器记录了牙洞的坐标信息，根据此坐标信息确定患者牙齿的蛀牙牙孔的形状，从而以门牙间隔的中心为基准点，确定出三维空间中各个极限位置点(6个极限点)，根据6个极限点的位置计算出体积，从而得出形状信息；服务器根据极限点的位置建立运行轨迹体积模型，相当于建立一个在在预设时间内的运动数据(实际上为三维空间的坐标运动)，此模型可建立成一个三维动画，供医生们参考数据，然后服务器根据运行轨迹体积模型得出诊断信息。从而再根据诊断信息确定治疗所需钻的深度、宽度，得出结果信息，将结果信息传输至终端。而对于基准点，当人们的头部有动作时，钻头始终以口腔某个点为基准，在钻牙的过程中，始终是处于相对位置点，此时钻头会随着基准点的运动而运动，同一时刻，当瞬时的轨迹与预设轨迹有偏差时，钻头的顶部位置在下个时刻的瞬时的轨迹点将会按照预设的轨迹点重合。

需要说明的是，以上四个流程相辅相成，目的是使得整个钻牙过程更加可靠，经过层层计算，得出一个更加合理的路线，无论是钻头的进给率、方向、钻牙时的角度，钻牙时计算出的深度、宽度。在整个过程中都有着重要的作用，如不同年龄段的人(如青年人、中年人、老年人)，他们的牙的松紧程度大不相同，服务器可通过此松紧程度来确定钻头的转数，进给速度，使得在治疗过程中牙齿容易在钻头钻入牙齿时，因转速、进给率导致牙松动，造成不好的治疗效果，此时可通过调整钻头的进给率、方向来实现保护牙。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

根据不同年龄段的人(如青年人、中年人、老年人)，他们的牙齿的松紧程度大不相同，服务器可通过此松紧程度来确定钻头的转数，进给程度，使得在治疗过程中牙齿容易在钻头钻入牙齿时，因转速、进给率导致牙松动，造成不好的治疗效果。

利用摄像头采集牙齿的各个位置的坐标点，服务器再通过获取病人的口腔体积信息，确定出蛀牙的范围，结合服务器计算的钻牙的角度、方向，从而服务器计算出钻头的最优运行轨迹，钻头按照此运行轨迹运动。

当人们的头部有动作时，钻头始终以口腔某个点为基准，在钻牙的过程中，始终是处于相对位置点，此时钻头会随着基准点的运动而运动，同一时刻，当瞬时的轨迹与预设轨迹有偏差时，钻头的顶部位置在下个时刻的瞬时的轨迹点将会按照预设的轨迹点重合。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。