CN108904085B - 基于智能牙刷的刷牙评价方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于智能牙刷的刷牙评价方法，包括：实时获取智能牙刷中数据检测装置检测到的刷牙数据；对刷牙数据进行分析，统计得到每一刷牙面的刷牙时长、刷牙幅度大于第一阈值的大幅度刷牙次数、刷牙力度大于第二阈值的大力度刷牙次数以及横刷次数；根据刷牙时长、大幅度刷牙次数、大力度刷牙次数以及横刷次数确定所有刷牙面中的刷牙时长大于标准刷牙时长的刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数；根据刷牙时长、刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数及横刷面数得到刷牙评价结果。本发明通过全面、准确地分析出刷牙时长、幅度、力度及横刷等刷牙数据来得到全面、精确的刷牙评价效果，以帮助用户改善刷牙动作。

Description

基于智能牙刷的刷牙评价方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及智能牙刷技术领域，尤其涉及一种基于智能牙刷的刷牙评价方法、装置、终端设备及存储介质。
背景技术
刷牙是一种使用牙刷去除牙菌斑、软垢、食物残渣以保持口腔清洁、预防牙周病发生的重要手段。但在使用传统牙刷刷牙过程中，人们往往看不到刷牙情况，无法获取准确的刷牙数据，从而无法正确判断自己刷牙动作的规范性，导致口腔牙齿清洁度不够，而造成许多口腔疾病的发生。
随着社会的进步，身体健康越来越受到人们的重视，具有更强清洁效果的智能牙刷得到了快速发展，但现有的智能牙刷中往往仅通过刷牙时长来对用户的刷牙效果进行反馈，刷牙结果检测不全面、不准确，无法全面评价用户刷牙动作的规范性。
综上，如何全面、准确检测、评价用户刷牙动作的规范性以帮助用户改善刷牙动作成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于智能牙刷的刷牙评价方法、装置、终端设备及存储介质，能够得到全面、精确的刷牙评价结果，以更好地帮助用户改善刷牙动作或习惯。
本发明实施例的第一方面，提供了一种基于智能牙刷的刷牙评价方法，包括：
实时获取智能牙刷中数据检测装置检测到的刷牙数据；
对所述刷牙数据进行分析，统计得到每一刷牙面的刷牙时长、刷牙幅度大于第一阈值的大幅度刷牙次数、刷牙力度大于第二阈值的大力度刷牙次数以及横刷次数；
根据所述刷牙时长、大幅度刷牙次数、大力度刷牙次数以及横刷次数确定所有刷牙面中的刷牙时长大于标准刷牙时长的刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数；
根据所述刷牙时长、刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数得到刷牙评价结果。
进一步地，所述刷牙数据包括三轴加速度传感器输出的三轴加速度和三轴陀螺仪输出的三轴角速度；
相应的，对所述刷牙数据进行分析，包括：
将所述三轴加速度及所述三轴角速度进行融合处理，得到每一刷牙位置处的所述智能牙刷的滚动角度、俯仰角度及航向角度；
根据所述滚动角度、俯仰角度及航向角度确定各个刷牙位置在预设牙齿分区中所对应的牙齿分区，其中，所述预设牙齿分区是指根据所有牙齿的分布情况预先划分的牙齿区域；
根据所述滚动角度确定各个刷牙位置在所述牙齿分区中对应的刷牙面。
优选地，所述统计得到每一所述刷牙面的刷牙时长，包括：
统计所述智能牙刷在每一所述刷牙面上执行刷牙动作的总刷牙时长；
获取在每一所述刷牙面上执行所述刷牙动作时所述智能牙刷的俯仰角度大于预设俯仰角度的错误刷牙时长；
将所述总刷牙时长减去所述错误刷牙时长得到每一所述刷牙面的刷牙时长。
可选地，所述统计得到每一刷牙面的刷牙幅度大于第一阈值的大幅度刷牙次数，包括：
根据所述三轴加速度传感器输出的当前刷牙面中X轴向的加速度计算所述当前刷牙面中所述智能牙刷的加速度方差；
当所述加速度方差大于预设标准刷牙模型中的标准方差时，将所述当前刷牙面中的刷牙幅度大于第一阈值的大幅度刷牙次数增加一次数单位。
进一步地，所述统计得到每一刷牙面的刷牙力度大于第二阈值的大力度刷牙次数，包括：
实时获取压力传感器输出的当前刷牙面的刷牙压力值；
当所述刷牙压力值大于预设标准刷牙压力值时，将所述当前刷牙面的刷牙力度大于第二阈值的大力度刷牙次数增加一次数单位。
优选地，所述统计得到每一刷牙面的横刷次数，包括：
根据所述三轴加速度传感器输出的当前刷牙面中X轴向的加速度计算所述当前刷牙面中所述智能牙刷的摆动幅度和摆动频率；
当所述摆动幅度大于预设标准刷牙模型中的标准摆动幅度，和/或所述摆动频率大于预设标准刷牙模型中的标准摆动频率时，将所述当前刷牙面的横刷次数增加一次数单位。
可选地，所述根据所述刷牙时长、刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数得到刷牙评价结果，包括：
根据每一刷牙面的所述刷牙时长与标准刷牙时长之间的预设对应关系计算每一刷牙面的刷牙清洁分；
将每一刷牙面的刷牙清洁分相加得到总刷牙清洁分；
分别根据所述刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数得到刷牙超时率、大幅度刷牙率、大力度刷牙率以及横刷率；
将所述刷牙超时率、大幅度刷牙率、大力度刷牙率以及横刷率分别乘以各自对应的权重后相加，得到错误刷牙分；
将所述总刷牙清洁分减去所述错误刷牙分得到所述刷牙评价结果。
本发明实施例的第二方面，提供了一种基于智能牙刷的刷牙评价装置，包括：
刷牙数据获取模块，用于实时获取智能牙刷中数据检测装置检测到的刷牙数据；
刷牙数据分析模块，用于对所述刷牙数据进行分析，统计得到每一刷牙面的刷牙时长、刷牙幅度大于第一阈值的大幅度刷牙次数、刷牙力度大于第二阈值的大力度刷牙次数以及横刷次数；
刷牙结果确定模块，用于根据所述刷牙时长、大幅度刷牙次数、大力度刷牙次数以及横刷次数确定所有刷牙面中的刷牙时长大于标准刷牙时长的刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数；
评价结果确定模块，用于根据所述刷牙时长、刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数得到刷牙评价结果。
本发明实施例的第三方面，提供了一种基于智能牙刷的刷牙评价终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前述第一方面所述刷牙评价方法的步骤。
本发明实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序所述计算机程序被处理器执行时实现如前述第一方面所述刷牙评价方法的步骤。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例中，首先实时获取智能牙刷中数据检测装置检测到的刷牙数据；其次，对所述刷牙数据进行分析，统计得到每一刷牙面的刷牙时长、刷牙幅度大于第一阈值的大幅度刷牙次数、刷牙力度大于第二阈值的大力度刷牙次数以及横刷次数；然后，根据所述刷牙时长、大幅度刷牙次数、大力度刷牙次数以及横刷次数确定所有刷牙面中的刷牙时长大于大于标准刷牙时长的的刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数；最后，根据所述刷牙时长、刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数得到刷牙评价结果。本发明实施例中，通过全面、准确地获取刷牙数据，以准确地分析出刷牙时长、刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数，来得到全面、精确的刷牙评价结果，以更好地帮助用户改善刷牙动作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的基于智能牙刷的刷牙评价方法的一个实施例流程图；
图2为本发明实施例提供的基于智能牙刷的刷牙评价方法在一个应用场景下确定刷牙面的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的基于智能牙刷的刷牙评价装置的一个实施例结构图；
图4为本发明实施例提供的基于智能牙刷的刷牙评价终端设备的示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种基于智能牙刷的刷牙评价方法、装置、终端设备及存储介质，用于全面、准确地评价用户的刷牙动作，得到精准的刷牙评价结果，以更好地帮助用户改善刷牙动作与刷牙习惯。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1中所示，本发明实施例提供了一种基于智能牙刷的刷牙评价方法，所述刷牙评价方法包括：
步骤S101、实时获取智能牙刷中数据检测装置检测到的刷牙数据。
本发明实施例中，智能牙刷中设置有姿态传感器、压力传感器等数据检测装置，其中，所述姿态传感器可用于检测用户使用该智能牙刷执行刷牙动作时的各种刷牙数据，如智能牙刷中设置有三轴加速度传感器，在执行刷牙动作时，该三轴加速度传感器可检测出智能牙刷在X、Y、Z三轴向的加速度；又如，智能牙刷中还可设置有三轴陀螺仪，在执行刷牙动作时，该三轴陀螺仪可检测出智能牙刷在X、Y、Z三轴向的角速度；所述压力传感器可用于检测用户使用该智能牙刷执行刷牙动作时各刷牙面的压力大小。
步骤S102、对所述刷牙数据进行分析，统计得到每一刷牙面的刷牙时长、刷牙幅度大于第一阈值的大幅度刷牙次数、刷牙力度大于第二阈值的大力度刷牙次数以及横刷次数。
具体地，所述刷牙数据包括三轴加速度传感器输出的三轴加速度和三轴陀螺仪输出的三轴角速度；
相应的，如图2所示，对所述刷牙数据进行分析，包括：
步骤S201、将所述三轴加速度及所述三轴角速度进行融合处理，得到每一刷牙位置处的所述智能牙刷的滚动角度、俯仰角度及航向角度；
步骤S202、根据所述滚动角度、俯仰角度及航向角度确定各个刷牙位置在预设牙齿分区中所对应的牙齿分区，其中，所述预设牙齿分区是指根据所有牙齿的分布情况预先划分的牙齿区域；
步骤S203、根据所述滚动角度确定各个刷牙位置在所述牙齿分区中对应的刷牙面。
在步骤S201中，在获取三轴加速度传感器输出的三轴加速度及三轴陀螺仪输出的三轴角速度后，对该三轴加速度和三轴角速度进行卡尔曼(Kalman)滤波处理，并将滤波处理后的三轴加速度与三轴角速度进行Madgwick姿态融合处理，从而得到当前刷牙位置处所述智能牙刷的滚动角度Roll、俯仰角度Pitch、航向角度Yaw三个姿态数据。
可以理解的是，为提高数据检测的精准性，本发明实施例中，在智能牙刷中，还可设置有三轴地磁传感器，以用于修正三轴加速度传感器、三轴陀螺仪检测的数据漂移。
在此，所述预设牙齿分区是指根据人体口腔中所有牙齿的分布情况预先划分的牙齿区域，如以成人32颗牙齿为例，可将32颗牙齿划分成上颌左区、上颌中区、上颌右区、下颌左区、下颌中区、下颌右区6个牙齿分区，其中，上颌左区包括上颌左边的第一前磨牙、第二前磨牙、第一磨牙、第二磨牙、第三磨牙，上颌中区包括上颌的两尖牙、两侧切牙、两中切牙，上颌右区包括上颌右边的第一前磨牙、第二前磨牙、第一磨牙、第二磨牙、第三磨牙，下颌左区包括下颌左边的第一前磨牙、第二前磨牙、第一磨牙、第二磨牙、第三磨牙，下颌中区包括下颌的两尖牙、两侧切牙、两中切牙，下颌右区包括下颌右边的第一前磨牙、第二前磨牙、第一磨牙、第二磨牙、第三磨牙。同时根据上颌左区、上颌右区、下颌左区、下颌右区分别包括外侧面、内侧面、咬合面，及上颌中区和下颌中区均包括外侧面和内侧面，可将这6个牙齿分区进一步划分成16个刷牙面。
在步骤S202和S203中，主要根据滚动角度Roll和航向角度Yaw来判断当前刷牙位置处于6个牙齿分区中的哪一个区域中，如判断出是处于上颌左区、还是处于下颌中区、又或者是处于上颌右区等。在判断出当前刷牙位置的刷牙区后，根据滚动角度Roll来进一步判断当前刷牙位置在该刷牙区中的哪一刷牙面，如首先确定了当前刷牙位置为上颌左区，则进一步判断当前刷牙位置为上颌左区的外侧面、内侧面还是咬合面。其中，俯仰角度Pitch也可用于辅助判断当前刷牙位置所处的牙齿区域以及刷牙面。
可以理解的是，当用户从预定的初始牙齿分区开始，并以设定的刷牙顺序进行实时引导刷牙时，所述智能牙刷中可只设置三轴加速度传感器，以根据三轴加速度传感器获取的三轴加速度得到智能牙刷执行刷牙动作时的滚动角度和俯仰角度，从而根据当前实时引导过程中的刷牙区和相对应的滚动角度、俯仰角度来确定当前刷牙位置在该刷牙区中对应的刷牙面。在此，所述初始牙齿分区可由用户在使用过程中自定义确定。
可以理解的是，本实施例中，可通过比较当前刷牙区的航向角度Yaw与上一刷牙区的航向角度Yaw自动识别左右手刷牙人群，而通过三轴加速度传感器与三轴陀螺仪或者三轴加速度传感器、三轴陀螺仪与三轴地磁传感器来进行刷牙数据的采集可避免不同手刷牙对刷牙数据采集的影响，从而确保数据采集的准确性及有效性。
进一步地，所述统计得到每一所述刷牙面的刷牙时长，包括：步骤a、统计所述智能牙刷在每一所述刷牙面上执行刷牙动作的总刷牙时长；步骤b、获取在每一所述刷牙面上执行所述刷牙动作时所述智能牙刷的俯仰角度大于预设俯仰角度的错误刷牙时长；步骤c、将所述总刷牙时长减去所述错误刷牙时长得到每一所述刷牙面的刷牙时长。
在此，所述刷牙时长是指用户刷牙动作正确的有效刷牙时长。本发明实施例中，在准确确定了当前刷牙位置的牙齿分区及刷牙面后，记录统计用户使用智能牙刷在该当前刷牙面上执行刷牙动作的总刷牙时长，并实时监测在该当前刷牙面中所述智能牙刷的俯仰角度Pitch，当监测到的俯仰角度Pitch大于预设俯仰角度时，如假定预设俯仰角度为70，因而，当所述智能牙刷的俯仰角度Pitch大于70时，则认为此时的智能牙刷处于接近直立的错误刷牙状态中，并记录该错误刷牙状态存续的错误刷牙时长，最后将总刷牙时长减去该错误刷牙时长来得到该当前刷牙面的刷牙时长。
可选地，所述统计得到每一刷牙面的刷牙幅度大于第一阈值的大幅度刷牙次数，包括：步骤d、根据所述三轴加速度传感器输出的当前刷牙面中X轴向的加速度计算所述当前刷牙面中所述智能牙刷的加速度方差；步骤e、当所述加速度方差大于预设标准刷牙模型中的标准方差时，将所述当前刷牙面中的刷牙幅度大于第一阈值的大幅度刷牙次数增加一次数单位。
在此，当智能牙刷在某一刷牙面上执行刷牙动作时，实时计算当前刷牙面中智能牙刷的三轴加速度传感器输出的X轴向的加速度的加速度方差，并将该加速度方差与预设标准刷牙模型中的标准方差进行比较，当该加速度方差大于该标准方差时，则认为用户此时在当前刷牙面上的刷牙幅度超过了第一阈值，构成了大幅度刷牙，且该大幅度刷牙的幅度过大易对牙齿造成损害，因而将当前刷牙面中的刷牙幅度大于第一阈值的大幅度牙刷次数增加一次数单位，如增加一次。
进一步地，所述统计得到每一刷牙面的刷牙力度大于第二阈值的大力度刷牙次数，包括：步骤f、实时获取压力传感器输出的当前刷牙面的刷牙压力值；步骤g、当所述刷牙压力值大于预设标准刷牙压力值时，将所述当前刷牙面的刷牙力度大于第二阈值的大力度刷牙次数增加一次数单位。
在此，所述智能牙刷中还设置有压力传感器，所述压力传感器用于实时检测各个刷牙面在刷牙过程中所受到的压力大小，当所述压力传感器检测到当前刷牙面的刷牙压力值大于预设标准刷牙压力值时，则认为用户此时在当前刷牙面的刷牙力度超过了第二阈值，构成了大力度刷牙，并将当前刷牙面的刷牙力度大于第二阈值的大力度刷牙次数增加一次数单位，如增加一次。
优选地，所述统计得到每一刷牙面的横刷次数，包括：步骤h、根据所述三轴加速度传感器输出的当前刷牙面中X轴向的加速度计算所述当前刷牙面中所述智能牙刷的摆动幅度和摆动频率；步骤i、当所述摆动幅度大于预设标准刷牙模型中的标准摆动幅度，和/或所述摆动频率大于预设标准刷牙模型中的标准摆动频率时，将所述当前刷牙面的横刷次数增加一次数单位。
在此，本发明实施例中，可通过智能牙刷摆动幅度的变化或者摆动频率的变化来确定当前刷牙面中出现的横刷次数，如假设预设标准刷牙模型中的标准摆动频率为2Hz，因而当当前刷牙面中智能牙刷的摆动频率大于2Hz时，则表明此时在该当前刷牙面上的刷牙动作是横刷，并将当前刷牙面的横刷次数增加一次数单位，如增加一次。可以理解的是，本发明实施例中当然也可以结合两者变化来共同判断当前刷牙面中出现的横刷次数。
步骤S103、根据所述刷牙时长、大幅度刷牙次数、大力度刷牙次数以及横刷次数确定所有刷牙面中的刷牙时长大于标准刷牙时长的刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数。
可以理解的是，在得到当前刷牙面的刷牙时长后，将该刷牙时长与预设标准刷牙模型中的标准刷牙时长进行比较，当该刷牙时长大于该标准刷牙时长时，则可认为当前刷牙面为刷牙超时面，从而统计得到16个刷牙面中的刷牙超时面数。
在统计得到某一刷牙面的大幅度刷牙次数后，根据所述大幅度刷牙次数是否大于预设的第一次数阈值来判断该刷牙面是否为大幅度刷牙面，当所述大幅度刷牙次数大于所述第一次数阈值时，则确定该刷牙面为大幅度刷牙面，从而统计得到16个刷牙面中的大幅度刷牙面数。可以理解的是，所述第一次数阈值可具体根据刷牙幅度对牙齿的磨损程度来确定，如可确定为1次、2次、3次或者其他数值。
同样地，在统计得到某一刷牙面的大力度刷牙次数后，根据所述大力度刷牙次数是否大于预设的第二次数阈值来判断该刷牙面是否为大力度刷牙面，当所述大力度刷牙次数大于所述第二次数阈值时，则确定该刷牙面为大力度刷牙面，从而统计得到16个刷牙面中的大力度刷牙面数。可以理解的是，所述第二次数阈值具体根据刷牙力度对牙齿的磨损程度来确定，如可确定为1次、2次、3次或者其他数值。
同样地，在统计得到某一刷牙面的横刷次数后，根据所述横刷次数是否大于预设的第三次数阈值来判断该刷牙面是否为横刷牙面，当所述横刷次数大于所述第三次数阈值时，则确定该刷牙面为横刷牙面，从而统计得到16个刷牙面中的横刷牙面数。可以理解的是，所述第三次数阈值具体根据横刷对牙齿磨损的程度来确定，如可确定为1次、2次、3次或者其他数值。
步骤S104、根据所述刷牙时长、刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数得到刷牙评价结果。
在此，在确定出16个刷牙面中各个刷牙面的刷牙时长后，可根据该刷牙时长来判断各个刷牙面的清洁情况，以根据各个刷牙面的清洁情况得到总刷牙清洁分，同时通过刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数可得到错误刷牙分，进而可根据总刷牙清洁分与错误刷牙分来得到最终的刷牙评价结果。
具体地，所述根据所述刷牙时长、刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数得到刷牙评价结果，包括：
步骤j、根据每一刷牙面的所述刷牙时长与标准刷牙时长之间的预设对应关系计算每一刷牙面的刷牙清洁分；
步骤k、将每一刷牙面的刷牙清洁分相加得到总刷牙清洁分；
步骤l、分别根据所述刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数得到刷牙超时率、大幅度刷牙率、大力度刷牙率以及横刷率；
步骤m、将所述刷牙超时率、大幅度刷牙率、大力度刷牙率以及横刷率分别乘以各自对应的权重后相加，得到错误刷牙分；
步骤n、将所述总刷牙清洁分减去所述错误刷牙分得到所述刷牙评价结果。
在步骤j和步骤k中，假定标准总刷牙清洁分为100分的话，则可设定每一刷牙面中执行标准刷牙时长所对应的标准刷牙清洁分为6.25分，并根据每一刷牙面中的刷牙时长与标准刷牙时长的比例关系来计算每一刷牙面的刷牙清洁分。比如说，智能刷牙中设置的标准总刷牙时长为160秒，则可知，每一刷牙面的标准刷牙时长为10秒，而某一刷牙面的实际刷牙时长为6秒，那么该刷牙面的刷牙清洁分为(6/10)*6.25＝3.75分。可以理解的是，当某一刷牙面的刷牙时长大于或等于标准刷牙时长时，如大于或者等于10秒时，该刷牙面的刷牙清洁分则为标准刷牙清洁分，即6.25分。随后，将各个刷牙面的刷牙清洁分相加得到当次刷牙的总刷牙清洁分。
在步骤l和步骤m中，可根据错误刷牙对牙齿的损害程度来设置刷牙超时率的权重、大幅度刷牙率的权重、大力度刷牙率的权重、横刷率的权重，如分别设置为20、30、30、20，而在当次刷牙中存在有2个超时刷牙面、4个大幅度刷牙面、2个大力度刷牙面以及3个横刷面，那么可相应地得到刷牙超时率0.125、大幅度刷牙率0.25、大力度刷牙率0.125以及横刷率0.1875，则当次刷牙中的错误刷牙分为(0.125*20+0.25*30+0.125*30+0.1875*20)＝17.5分。
在步骤n中，则将所述总刷牙清洁分减去所述错误刷牙分得到所述刷牙评价结果，即得到最终的刷牙评分，如用户某一刷牙中16个面的刷牙清洁分均为3.75分，错误刷牙分为17.5分，那么用户该次刷牙的刷牙评分为42.5分。
进一步地，本发明实施例提供中，还实时记录保存每一次刷牙过程中所得到的各种数据，如在确定刷牙面后，将该刷牙面的刷牙时长、大幅度刷牙次数、大力度刷牙次数及横刷次数等与该刷牙面对应保存，当刷牙结束后，可结合相应的牙齿模型以图形、颜色或文字的形式向用户展示，以便于用户直观了解自己的刷牙情况。
具体地，当用户从预定的初始牙齿分区开始，并以设定的刷牙顺序进行实时引导刷牙时，在根据当前实时引导过程中的刷牙区和相对应的滚动角度、俯仰角度确定了当前刷牙位置在该牙齿分区中对应的刷牙面后，将在该刷牙面上执行刷牙动作时的刷牙时长、大幅度刷牙次数、大力度刷牙次数、横刷次数等按顺序依次存储于数据库中，刷牙结束后，通过依次调取数据库中保存的数据来展示用户此次的刷牙情况。
当用户未按预设起始区域及顺序进行刷牙时，实时获取智能牙刷执行刷牙动作时的滚动角度Roll、俯仰角度Pitch、航向角度Yaw，并以三维数据组的形式对其进行保存，即以滚动角度Roll、航向角度Yaw作为第一维数据索引值，以滚动角度Roll作为第二维数据索引值，以俯仰角度Pitch作为第三维数据索引值，对刷牙过程中获取的刷牙数据进行保存。在刷牙完成后，根据第一维数据索引值滚动角度Roll、航向角度Yaw分别计算出各个刷牙数据对应的刷牙动作所在的牙齿分区，并根据第二维数据索引值滚动角度Roll计算出各个刷牙数据在其对应的牙齿分区中所在的刷牙面，其中，第三维数据索引值俯仰角度Pitch可用于牙齿分区和刷牙面的辅助判断。在确定刷牙面后，计算在该刷牙面上执行刷牙动作时的刷牙时长、大幅度刷牙次数、大力度刷牙次数、横刷次数等数据，并保存在以滚动角度Roll作为第二维数据索引值的数据组中。刷牙结束后，根据各个索引值将对应的刷牙数据映射至牙齿模型中来向用户展示刷牙结果，以方便用户直观、快速了解自己的刷牙情况。
本发明实施例中，首先实时获取智能牙刷中数据检测装置检测到的刷牙数据；其次，对所述刷牙数据进行分析，统计得到每一刷牙面的刷牙时长、刷牙幅度大于第一阈值的大幅度刷牙次数、刷牙力度大于第二阈值的大力度刷牙次数以及横刷次数；然后，根据所述刷牙时长、大幅度刷牙次数、大力度刷牙次数以及横刷次数确定所有刷牙面中的刷牙时长大于标准刷牙时长的刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙大面数以及横刷面数；最后，根据所述刷牙时长、刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数得到刷牙评价结果。本发明实施例中，通过全面、准确地获取刷牙数据，以准确地分析出刷牙时长、刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数，来得到全面、精确的刷牙评价结果，以更好地帮助用户改善刷牙动作与刷牙习惯。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
上面主要描述了一种基于智能牙刷的刷牙评价方法，下面将对一种基于智能牙刷的刷牙评价装置进行详细描述。
如图3中所示，本发明实施例提供了一种基于智能牙刷的刷牙评价装置，所述刷牙评价装置，包括：
刷牙数据获取模块，用于实时获取智能牙刷中数据检测装置检测到的刷牙数据；
刷牙数据分析模块，用于对所述刷牙数据进行分析，统计得到每一刷牙面的刷牙时长、刷牙幅度大于第一阈值的大幅度刷牙次数、刷牙力度大于第二阈值的大力度刷牙次数以及横刷次数；
刷牙结果确定模块，用于根据所述刷牙时长、大幅度刷牙次数、大力度刷牙次数以及横刷次数确定所有刷牙面中的刷牙时长大于标准刷牙时长的刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数；
评价结果确定模块，用于根据所述刷牙时长、刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数得到刷牙评价结果。
进一步地，所述刷牙数据包括三轴加速度传感器输出的三轴加速度和三轴陀螺仪输出的三轴角速度；
相应的，所述刷牙数据分析模块，包括：
融合处理单元，用于将所述三轴加速度及所述三轴角速度进行融合处理，得到每一刷牙位置处的所述智能牙刷的滚动角度、俯仰角度及航向角度；
位置确定单元，用于根据所述滚动角度、俯仰角度及航向角度确定各个刷牙位置在预设牙齿分区中所对应的牙齿分区，其中，所述预设牙齿分区是指根据所有牙齿的分布情况预先划分的牙齿区域；
刷牙面确定单元，用于根据所述滚动角度确定各个刷牙位置在所述牙齿分区中对应的刷牙面。
优选地，所述刷牙数据分析模块，还包括：
总刷牙时长获取单元，用于统计所述智能牙刷在每一所述刷牙面上执行刷牙动作的总刷牙时长；
错误刷牙时长获取单元，用于获取在每一所述刷牙面上执行所述刷牙动作时所述智能牙刷的俯仰角度大于预设俯仰角度的错误刷牙时长；
刷牙时长获取单元，用于将所述总刷牙时长减去所述错误刷牙时长得到每一所述刷牙面的刷牙时长。
可选地，所述刷牙数据分析模块，还包括：
加速度方差计算单元，用于根据所述三轴加速度传感器输出的当前刷牙面中X轴向的加速度计算所述当前刷牙面中所述智能牙刷的加速度方差；
大幅度刷牙次数统计单元，用于当所述加速度方差大于预设标准刷牙模型中的标准方差时，将所述当前刷牙面中的刷牙幅度大于第一阈值的大幅度刷牙次数增加一次数单位。
进一步地，所述刷牙数据分析模块，还包括：
压力值获取单元，用于实时获取压力传感器输出的当前刷牙面的刷牙压力值；
大力度刷牙次数统计单元，用于当所述刷牙压力值大于预设标准刷牙压力值时，将所述当前刷牙面的刷牙力度大于第二阈值的大力度刷牙次数增加一次数单位。
优选地，所述刷牙数据分析模块，还包括：
摆动幅度频率获取单元，用于根据所述三轴加速度传感器输出的当前刷牙面中X轴向的加速度计算所述当前刷牙面中所述智能牙刷的摆动幅度和摆动频率；
横刷次数统计单元，用于当所述摆动幅度大于预设标准刷牙模型中的标准摆动幅度，和/或所述摆动频率大于预设标准刷牙模型中的标准摆动频率时，将所述当前刷牙面的横刷次数增加一次数单位。
可选地，所述评价结果确定模块，包括：
刷牙清洁分计算单元，用于根据每一刷牙面的所述刷牙时长与标准刷牙时长之间的预设对应关系计算每一刷牙面的刷牙清洁分；
总刷牙清洁分获取单元，用于将每一刷牙面的刷牙清洁分相加得到总刷牙清洁分；
错误刷牙率统计单元，用于分别根据所述刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数得到刷牙超时率、大幅度刷牙率、大力度刷牙率以及横刷率；
错误刷牙分计算单元，用于将所述刷牙超时率、大幅度刷牙率、大力度刷牙率以及横刷率分别乘以各自对应的权重后相加，得到错误刷牙分；
刷牙评价结果获取单元，用于将所述总刷牙清洁分减去所述错误刷牙分得到所述刷牙评价结果。
图4是本发明一实施例提供的基于智能牙刷的刷牙评价终端设备的示意图。如图4所示，该实施例的刷牙评价终端设备400包括：处理器401、存储器402以及存储在所述存储器402中并可在所述处理器401上运行的计算机程序403，例如刷牙评价程序。所述处理器401执行所述计算机程序403时实现上述各个刷牙评价方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S104。或者，所述处理器401执行所述计算机程序403时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示模块301至304的功能。
示例性的，所述计算机程序403可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器402中，并由所述处理器401执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序403在所述刷牙评价终端设备400中的执行过程。例如，所述计算机程序403可以被分割成刷牙数据获取模块、刷牙数据分析模块、刷牙结果确定模块、评价结果确定模块，各模块具体功能如下：
刷牙数据获取模块，用于实时获取智能牙刷中数据检测装置检测到的刷牙数据；
刷牙数据分析模块，用于对所述刷牙数据进行分析，统计得到每一刷牙面的刷牙时长、刷牙幅度大于第一阈值的大幅度刷牙次数、刷牙力度大于第二阈值的大力度刷牙次数以及横刷次数；
刷牙结果确定模块，用于根据所述刷牙时长、大幅度刷牙次数、大力度刷牙次数以及横刷次数确定所有刷牙面中的刷牙时长大于标准刷牙时长的刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数；
评价结果确定模块，用于根据所述刷牙时长、刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数得到刷牙评价结果。
所述刷牙评价终端设备400可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述刷牙评价终端设备可包括，但不仅限于，处理器401、存储器402。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是刷牙评价终端设备400的示例，并不构成对刷牙评价终端设备400的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述刷牙评价终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器401可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器402可以是所述刷牙评价终端设备400的内部存储单元，例如刷牙评价终端设备400的硬盘或内存。所述存储器402也可以是所述刷牙评价终端设备400的外部存储设备，例如所述刷牙评价终端设备400上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart MediaCard,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器402还可以既包括所述刷牙评价终端设备400的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器402用于存储所述计算机程序以及所述刷牙评价终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器402还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
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述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实施例的模块、单元和/或方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者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者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，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，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于智能牙刷的刷牙评价方法，其特征在于，包括：
实时获取智能牙刷中数据检测装置检测到的刷牙数据，所述刷牙数据包括三轴加速度传感器输出的三轴加速度和三轴陀螺仪输出的三轴角速度；
将所述三轴加速度及所述三轴角速度进行卡尔曼滤波处理，并将滤波处理后的三轴加速度与三轴角速度进行Madgwick姿态融合处理，得到每一刷牙位置处的所述智能牙刷的滚动角度、俯仰角度及航向角度；
根据所述滚动角度、俯仰角度及航向角度确定各个刷牙位置在预设牙齿分区中所对应的牙齿分区，其中，所述预设牙齿分区是指根据所有牙齿的分布情况预先划分的牙齿区域；
根据所述滚动角度确定各个刷牙位置在所述牙齿分区中对应的刷牙面，统计得到每一刷牙面的刷牙时长、刷牙幅度大于第一阈值的大幅度刷牙次数、刷牙力度大于第二阈值的大力度刷牙次数以及横刷次数；
根据所述刷牙时长、大幅度刷牙次数、大力度刷牙次数以及横刷次数确定所有刷牙面中的刷牙时长大于标准刷牙时长的刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数；
根据所述刷牙时长、刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数得到刷牙评价结果；
其中，所述统计得到每一所述刷牙面的刷牙时长，包括：
统计所述智能牙刷在每一所述刷牙面上执行刷牙动作的总刷牙时长；
获取在每一所述刷牙面上执行所述刷牙动作时所述智能牙刷的俯仰角度大于预设俯仰角度的错误刷牙时长；
将所述总刷牙时长减去所述错误刷牙时长得到每一所述刷牙面的刷牙时长。
2.根据权利要求1所述的刷牙评价方法，其特征在于，所述统计得到每一刷牙面的刷牙幅度大于第一阈值的大幅度刷牙次数，包括：
根据所述三轴加速度传感器输出的当前刷牙面中X轴向的加速度计算所述当前刷牙面中所述智能牙刷的加速度方差；
当所述加速度方差大于预设标准刷牙模型中的标准方差时，将所述当前刷牙面中的刷牙幅度大于第一阈值的大幅度刷牙次数增加一次数单位。
3.根据权利要求1所述的刷牙评价方法，其特征在于，所述统计得到每一刷牙面的刷牙力度大于第二阈值的大力度刷牙次数，包括：
实时获取压力传感器输出的当前刷牙面的刷牙压力值；
当所述刷牙压力值大于预设标准刷牙压力值时，将所述当前刷牙面的刷牙力度大于第二阈值的大力度刷牙次数增加一次数单位。
4.根据权利要求1所述的刷牙评价方法，其特征在于，所述统计得到每一刷牙面的横刷次数，包括：
根据所述三轴加速度传感器输出的当前刷牙面中X轴向的加速度计算所述当前刷牙面中所述智能牙刷的摆动幅度和摆动频率；
当所述摆动幅度大于预设标准刷牙模型中的标准摆动幅度，和/或所述摆动频率大于预设标准刷牙模型中的标准摆动频率时，将所述当前刷牙面的横刷次数增加一次数单位。
5.根据权利要求1至4中任一所述的刷牙评价方法，其特征在于，所述根据所述刷牙时长、刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数得到刷牙评价结果，包括：
根据每一刷牙面的所述刷牙时长与标准刷牙时长之间的预设对应关系计算每一刷牙面的刷牙清洁分；
将每一刷牙面的刷牙清洁分相加得到总刷牙清洁分；
分别根据所述刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数得到刷牙超时率、大幅度刷牙率、大力度刷牙率以及横刷率；
将所述刷牙超时率、大幅度刷牙率、大力度刷牙率以及横刷率分别乘以各自对应的权重后相加，得到错误刷牙分；
将所述总刷牙清洁分减去所述错误刷牙分得到所述刷牙评价结果。
6.一种基于智能牙刷的刷牙评价装置，其特征在于，包括：
刷牙数据获取模块，用于实时获取智能牙刷中数据检测装置检测到的刷牙数据，所述刷牙数据包括三轴加速度传感器输出的三轴加速度和三轴陀螺仪输出的三轴角速度；
刷牙数据分析模块，用于将所述三轴加速度及所述三轴角速度进行卡尔曼滤波处理，并将滤波处理后的三轴加速度与三轴角速度进行Madgwick姿态融合处理，得到每一刷牙位置处的所述智能牙刷的滚动角度、俯仰角度及航向角度；根据所述滚动角度、俯仰角度及航向角度确定各个刷牙位置在预设牙齿分区中所对应的牙齿分区，其中，所述预设牙齿分区是指根据所有牙齿的分布情况预先划分的牙齿区域；根据所述滚动角度确定各个刷牙位置在所述牙齿分区中对应的刷牙面，统计得到每一刷牙面的刷牙时长、刷牙幅度大于第一阈值的大幅度刷牙次数、刷牙力度大于第二阈值的大力度刷牙次数以及横刷次数；
刷牙结果确定模块，用于根据所述刷牙时长、大幅度刷牙次数、大力度刷牙次数以及横刷次数确定所有刷牙面中的刷牙时长大于标准刷牙时长的刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数；
评价结果确定模块，用于根据所述刷牙时长、刷牙超时面数、大幅度刷牙面数、大力度刷牙面数以及横刷面数得到刷牙评价结果；
其中，所述刷牙数据分析模块，包括：
总刷牙时长获取单元，用于统计所述智能牙刷在每一所述刷牙面上执行刷牙动作的总刷牙时长；
错误刷牙时长获取单元，用于获取在每一所述刷牙面上执行所述刷牙动作时所述智能牙刷的俯仰角度大于预设俯仰角度的错误刷牙时长；
刷牙时长获取单元，用于将所述总刷牙时长减去所述错误刷牙时长得到每一所述刷牙面的刷牙时长。
7.一种基于智能牙刷的刷牙评价终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任一项所述刷牙评价方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述刷牙评价方法的步骤。
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