本發(fā)明涉及口腔健康
技術(shù)領(lǐng)域：
。更具體地，涉及一種刷牙評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：研究調(diào)查顯示，在國(guó)內(nèi)35-44歲成人牙周健康率僅為14.5％，人們的口腔健康意識(shí)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，而85％的齲齒和牙周病可通過(guò)有效刷牙避免。目前，中華口腔醫(yī)學(xué)會(huì)推薦的規(guī)范化刷牙方法是水平顫動(dòng)拂刷法(簡(jiǎn)化為拂刷法)，拂刷法是一種能有效清除齦溝內(nèi)牙菌斑的刷牙方法；拂刷就是輕輕地擦過(guò)，掌握這種刷牙方法，能夠幫助清除各個(gè)牙面的牙菌斑，同時(shí)能有效地去除牙頸部及齦溝內(nèi)的牙菌斑；具體操作要領(lǐng)為：①手持牙刷刷柄，先將刷頭放置于口腔內(nèi)一側(cè)的后牙牙頸部，刷毛與牙面大約呈45°角，刷毛指向牙根方向(上頜牙向上，下頜牙向下)，輕微加壓，使刷毛部分進(jìn)入牙齦溝內(nèi)，部分置于牙齦上；②以2～3顆牙為一組開(kāi)始刷牙，用短距離水平顫動(dòng)的往返動(dòng)作在同一個(gè)部位至少刷3-5次，然后將牙刷向牙冠方向轉(zhuǎn)動(dòng)，繼續(xù)拂刷牙齒的唇(頰)舌(腭)面；③刷完第一個(gè)部位之后，將牙刷移至下一組2～3顆牙的位置重新放置，注意與第一個(gè)部位保持有重疊的區(qū)域，繼續(xù)進(jìn)行下一個(gè)部位的刷牙；④刷上前牙舌面時(shí)，將刷頭豎放在牙面上，使前部刷毛接觸齦緣，自上而下拂刷。刷下前牙舌面時(shí)，自下而上拂刷；⑤刷咬合面時(shí)，刷毛指向咬合面，稍用力作前后短距離來(lái)回刷。經(jīng)科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行的刷牙研究發(fā)現(xiàn)，國(guó)人在刷牙的時(shí)候存在三大問(wèn)題，導(dǎo)致牙不但刷不干凈，更會(huì)損害牙齒和牙齦；一是刷牙的時(shí)間不夠，導(dǎo)致無(wú)法完全清除牙齒上的牙菌斑；二是刷牙的區(qū)域不夠完全(如人的牙齒內(nèi)側(cè)很容易被忽略)，導(dǎo)致某些牙齒沒(méi)有刷到；三是刷牙動(dòng)作的不規(guī)范(如采用橫刷法或縱刷法，而不是拂刷法)，導(dǎo)致牙齦和牙齒受損。經(jīng)科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行的刷牙研究及牙菌斑觀(guān)察，研發(fā)了可以跟刷的有效刷牙教程，將3分鐘刷牙時(shí)間進(jìn)行了量化，根據(jù)牙菌斑積累及清除的難易程度，設(shè)置了每個(gè)牙面需要刷多少時(shí)間，刷多少下，用什么方法刷。跟刷這套有效刷牙教程，經(jīng)過(guò)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呐R床驗(yàn)證，證明對(duì)牙菌斑清除效率有顯著的提升?，F(xiàn)階段，智能刷牙產(chǎn)品已經(jīng)成為口腔保健的一個(gè)重要應(yīng)用，市場(chǎng)上的一些產(chǎn)品，基于傳感器數(shù)據(jù)，以評(píng)分的形式對(duì)用戶(hù)的刷牙效果進(jìn)行反饋；然而這些評(píng)分規(guī)則有些僅是和刷牙時(shí)間相關(guān)，有些是僅依靠區(qū)域識(shí)別，并沒(méi)有將有效刷牙方法列為一個(gè)評(píng)估指導(dǎo)，在全面性和合理性上均有所不足。因此，需要提供一種從刷牙時(shí)長(zhǎng)、動(dòng)作的正確性和刷牙區(qū)域的覆蓋程度這三個(gè)維度入手，對(duì)刷牙的質(zhì)量進(jìn)行量化評(píng)價(jià)的刷牙評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種刷牙評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)，可從刷牙時(shí)長(zhǎng)、動(dòng)作的正確性和刷牙區(qū)域的覆蓋程度這三個(gè)維度入手，對(duì)刷牙的質(zhì)量進(jìn)行量化評(píng)價(jià)，并將評(píng)價(jià)結(jié)果反饋給用戶(hù)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：一種刷牙評(píng)價(jià)方法，包括如下步驟：s1、采集置于智能牙刷中的三軸加速度計(jì)輸出的三軸加速度信號(hào)和三軸陀螺儀輸出的三軸角速度信號(hào)作為采樣數(shù)據(jù)；s2、使用定長(zhǎng)窗口分割法將采集的采樣數(shù)據(jù)分割為多個(gè)時(shí)間窗口數(shù)據(jù)；s3、計(jì)算各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的三軸加速度數(shù)據(jù)的均值、合加速度數(shù)據(jù)的方差值、合角速度數(shù)據(jù)的方差值和三軸角速度數(shù)據(jù)的方差值；并計(jì)算采樣數(shù)據(jù)的四元數(shù)，對(duì)四元數(shù)進(jìn)行姿態(tài)解算得到相對(duì)歐拉角；s4、根據(jù)各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合加速度數(shù)據(jù)的方差值和合角速度數(shù)據(jù)的方差值得到刷牙時(shí)長(zhǎng)；根據(jù)各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的三軸加速度數(shù)據(jù)的均值和相對(duì)歐拉角得到刷牙覆蓋率；根據(jù)各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的三軸角速度數(shù)據(jù)的方差值得到刷牙正姿率；s5、將刷牙時(shí)長(zhǎng)、刷牙覆蓋率與刷牙正姿率分別乘以各自對(duì)應(yīng)的權(quán)重后相加，得到刷牙評(píng)價(jià)結(jié)果。優(yōu)選地，步驟s1還包括：使用移動(dòng)平均濾波算法對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波。優(yōu)選地，步驟s4中，根據(jù)各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合加速度數(shù)據(jù)的方差值和合角速度數(shù)據(jù)的方差值得到刷牙時(shí)長(zhǎng)進(jìn)一步包括：將各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合加速度數(shù)據(jù)的方差值和合角速度數(shù)據(jù)的方差值與設(shè)定的刷牙動(dòng)作經(jīng)驗(yàn)閾值比較以進(jìn)行刷牙動(dòng)作判定，將判定為刷牙動(dòng)作的時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的時(shí)間窗口長(zhǎng)度的總和作為刷牙時(shí)間。優(yōu)選地，步驟s4中，根據(jù)各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的三軸加速度數(shù)據(jù)的均值和相對(duì)歐拉角得到刷牙覆蓋率進(jìn)一步包括：根據(jù)x軸和y軸加速度均值絕對(duì)值大小的比較，將牙齒區(qū)域分為咬合面區(qū)域和非咬合面區(qū)域；根據(jù)y軸加速度均值的正負(fù)，將咬合面牙齒區(qū)域分為上咬合面區(qū)域和下咬合面區(qū)域；結(jié)合相對(duì)歐拉角的大小，將上咬合面區(qū)域進(jìn)一步分為左上咬合面分區(qū)、右上咬合面分區(qū)，將下咬合面區(qū)域進(jìn)一步分為左下咬合面分區(qū)和右下咬合面分區(qū)；根據(jù)y軸加速度均值的正負(fù)以及其與非咬合面經(jīng)驗(yàn)閾值的比較，將非咬合面牙齒區(qū)域分為非咬合面上牙區(qū)域和非咬合面下牙區(qū)域；根據(jù)x軸加速度均值的正負(fù)，將非咬合面上牙區(qū)域分為非咬合面上牙外側(cè)區(qū)域和非咬合面上牙內(nèi)側(cè)區(qū)域，將非咬合面下牙區(qū)域分為非咬合面下牙外側(cè)區(qū)域和非咬合面下牙內(nèi)側(cè)區(qū)域；結(jié)合相對(duì)歐拉角大小，將非咬合面上牙外側(cè)區(qū)域進(jìn)一步分為左上外側(cè)分區(qū)、中上外側(cè)分區(qū)和右上外側(cè)分區(qū)；將非咬合面上牙內(nèi)側(cè)區(qū)域進(jìn)一步分為左上內(nèi)側(cè)分區(qū)、中上內(nèi)側(cè)分區(qū)和右上內(nèi)側(cè)分區(qū)；將非咬合面下牙外側(cè)區(qū)域進(jìn)一步分為左下外側(cè)分區(qū)、中下外側(cè)分區(qū)和右下外側(cè)分區(qū)；將非咬合面下牙內(nèi)側(cè)區(qū)域進(jìn)一步分為左下內(nèi)側(cè)分區(qū)、中下內(nèi)側(cè)分區(qū)和右下內(nèi)側(cè)分區(qū)；對(duì)每個(gè)時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的三軸加速度數(shù)據(jù)的均值和相對(duì)歐拉角進(jìn)行上述比較判定得到各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的分區(qū)：統(tǒng)計(jì)各分區(qū)對(duì)應(yīng)的時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的時(shí)間窗口長(zhǎng)度的總和作為各分區(qū)的覆蓋率，將各分區(qū)的覆蓋率相加得到刷牙覆蓋率。優(yōu)選地，根據(jù)各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的三軸角速度數(shù)據(jù)的方差值得到刷牙正姿率進(jìn)一步包括：對(duì)判定為刷牙動(dòng)作且對(duì)應(yīng)的牙齒區(qū)域?yàn)閼?yīng)拂刷牙齒區(qū)域的的時(shí)間窗口數(shù)據(jù)進(jìn)行如下判定：若該時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的z軸角速度數(shù)據(jù)的方差值達(dá)到設(shè)定的拂刷經(jīng)驗(yàn)閾值并且分別大于x、y軸角速度數(shù)據(jù)的方差值時(shí)，判定該時(shí)間窗口數(shù)據(jù)為拂刷動(dòng)作的時(shí)間窗口數(shù)據(jù)；統(tǒng)計(jì)各應(yīng)拂刷牙齒區(qū)域?qū)?yīng)的時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的時(shí)間窗口長(zhǎng)度的總和作為各應(yīng)拂刷牙齒區(qū)域的正姿率，將各應(yīng)拂刷牙齒區(qū)域的正姿率相加得到刷牙正姿率。優(yōu)選地，所述應(yīng)拂刷牙齒區(qū)域包括：左下外側(cè)分區(qū)、中下外側(cè)分區(qū)、右下外側(cè)分區(qū)、右下內(nèi)側(cè)分區(qū)、左下內(nèi)側(cè)分區(qū)、左上外側(cè)分區(qū)、中上外側(cè)分區(qū)、右上外側(cè)分區(qū)、左上內(nèi)側(cè)分區(qū)和右上內(nèi)側(cè)分區(qū)。優(yōu)選地，步驟s5中，在將刷牙時(shí)長(zhǎng)、刷牙覆蓋率與刷牙正姿率分別乘以各自對(duì)應(yīng)的權(quán)重后相加，得到刷牙評(píng)價(jià)結(jié)果之前還包括：判斷刷牙時(shí)長(zhǎng)是否大于180秒，若是則將刷牙時(shí)長(zhǎng)設(shè)為180秒。優(yōu)選地，該方法還包括：s6、通過(guò)語(yǔ)音或圖像反饋刷牙時(shí)長(zhǎng)、刷牙覆蓋率、刷牙正姿率和刷牙評(píng)價(jià)結(jié)果。一種執(zhí)行上述刷牙評(píng)價(jià)方法的刷牙評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括執(zhí)行步驟s1的智能牙刷和與所述智能牙刷無(wú)線(xiàn)連接的執(zhí)行步驟s2-s5的智能終端。優(yōu)選地，所述智能終端還通過(guò)語(yǔ)音或圖像反饋刷牙時(shí)長(zhǎng)、刷牙覆蓋率、刷牙正姿率和刷牙評(píng)價(jià)結(jié)果。本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明所述技術(shù)方案可從刷牙時(shí)長(zhǎng)、動(dòng)作的正確性和刷牙區(qū)域的覆蓋程度三個(gè)方面進(jìn)行綜合分析，從而對(duì)刷牙的質(zhì)量進(jìn)行量化評(píng)價(jià)，并將評(píng)價(jià)結(jié)果即時(shí)反饋給用戶(hù)。附圖說(shuō)明下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖1示出刷牙評(píng)價(jià)方法的流程圖。圖2示出計(jì)算刷牙時(shí)間流程圖。圖3示出三軸加速度計(jì)軸向示意圖。圖4示出識(shí)別不同牙齒分區(qū)的流程圖。圖5示出成人牙齒分面、分區(qū)示意圖。圖6示出識(shí)別拂刷的流程圖。具體實(shí)施方式為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說(shuō)明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖1所示，本發(fā)明公開(kāi)的一種刷牙評(píng)價(jià)方法包括如下步驟：一種刷牙評(píng)價(jià)方法，包括如下步驟：s1、采集置于智能牙刷(包括智能牙刷的相關(guān)產(chǎn)品)中的三軸加速度計(jì)輸出的三軸加速度信號(hào)和三軸陀螺儀輸出的三軸角速度信號(hào)作為采樣數(shù)據(jù)，使用移動(dòng)平均濾波算法對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波；s2、使用定長(zhǎng)窗口分割法將采集的采樣數(shù)據(jù)分割為多個(gè)時(shí)間窗口數(shù)據(jù)；s3、計(jì)算各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的三軸加速度數(shù)據(jù)的均值、合加速度數(shù)據(jù)的方差值、合角速度數(shù)據(jù)的方差值和三軸角速度數(shù)據(jù)的方差值；并計(jì)算采樣數(shù)據(jù)的四元數(shù)，對(duì)四元數(shù)進(jìn)行姿態(tài)解算得到相對(duì)歐拉角；s4、根據(jù)各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合加速度數(shù)據(jù)的方差值和合角速度數(shù)據(jù)的方差值得到刷牙時(shí)長(zhǎng)；根據(jù)各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的三軸加速度數(shù)據(jù)的均值和相對(duì)歐拉角得到刷牙覆蓋率；根據(jù)各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的三軸角速度數(shù)據(jù)的方差值得到刷牙正姿率；s5、判斷刷牙時(shí)長(zhǎng)是否大于180秒，若是則將刷牙時(shí)長(zhǎng)設(shè)為180秒，之后將刷牙時(shí)長(zhǎng)、刷牙覆蓋率與刷牙正姿率分別乘以各自對(duì)應(yīng)的權(quán)重后相加，得到刷牙評(píng)價(jià)結(jié)果；s6、通過(guò)語(yǔ)音或圖像反饋刷牙時(shí)長(zhǎng)、刷牙覆蓋率、刷牙正姿率和刷牙評(píng)價(jià)結(jié)果。其中，步驟s4中，根據(jù)各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合加速度數(shù)據(jù)的方差值和合角速度數(shù)據(jù)的方差值得到刷牙時(shí)長(zhǎng)進(jìn)一步包括：將各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合加速度數(shù)據(jù)的方差值和合角速度數(shù)據(jù)的方差值與設(shè)定的刷牙動(dòng)作經(jīng)驗(yàn)閾值比較以進(jìn)行刷牙動(dòng)作判定，將判定為刷牙動(dòng)作的時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的時(shí)間窗口長(zhǎng)度的總和作為刷牙時(shí)間。根據(jù)各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的三軸加速度數(shù)據(jù)的均值和相對(duì)歐拉角得到刷牙覆蓋率進(jìn)一步包括：根據(jù)x軸和y軸加速度均值絕對(duì)值大小的比較，將牙齒區(qū)域分為咬合面區(qū)域和非咬合面區(qū)域；根據(jù)y軸加速度均值的正負(fù)，將咬合面牙齒區(qū)域分為上咬合面區(qū)域和下咬合面區(qū)域；結(jié)合相對(duì)歐拉角的大小，將上咬合面區(qū)域進(jìn)一步分為左上咬合面分區(qū)、右上咬合面分區(qū)，將下咬合面區(qū)域進(jìn)一步分為左下咬合面分區(qū)和右下咬合面分區(qū)；根據(jù)y軸加速度均值的正負(fù)以及其與非咬合面經(jīng)驗(yàn)閾值的比較，將非咬合面牙齒區(qū)域分為非咬合面上牙區(qū)域和非咬合面下牙區(qū)域；根據(jù)x軸加速度均值的正負(fù)，將非咬合面上牙區(qū)域分為非咬合面上牙外側(cè)區(qū)域和非咬合面上牙內(nèi)側(cè)區(qū)域，將非咬合面下牙區(qū)域分為非咬合面下牙外側(cè)區(qū)域和非咬合面下牙內(nèi)側(cè)區(qū)域；結(jié)合相對(duì)歐拉角大小，將非咬合面上牙外側(cè)區(qū)域進(jìn)一步分為左上外側(cè)分區(qū)、中上外側(cè)分區(qū)和右上外側(cè)分區(qū)；將非咬合面上牙內(nèi)側(cè)區(qū)域進(jìn)一步分為左上內(nèi)側(cè)分區(qū)、中上內(nèi)側(cè)分區(qū)和右上內(nèi)側(cè)分區(qū)；將非咬合面下牙外側(cè)區(qū)域進(jìn)一步分為左下外側(cè)分區(qū)、中下外側(cè)分區(qū)和右下外側(cè)分區(qū)；將非咬合面下牙內(nèi)側(cè)區(qū)域進(jìn)一步分為左下內(nèi)側(cè)分區(qū)、中下內(nèi)側(cè)分區(qū)和右下內(nèi)側(cè)分區(qū)；對(duì)每個(gè)時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的三軸加速度數(shù)據(jù)的均值和相對(duì)歐拉角進(jìn)行上述比較判定得到各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的分區(qū)：統(tǒng)計(jì)各分區(qū)對(duì)應(yīng)的時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的時(shí)間窗口長(zhǎng)度的總和作為各分區(qū)的覆蓋率，將各分區(qū)的覆蓋率相加得到刷牙覆蓋率。根據(jù)各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的三軸角速度數(shù)據(jù)的方差值得到刷牙正姿率進(jìn)一步包括：對(duì)判定為刷牙動(dòng)作且對(duì)應(yīng)的牙齒區(qū)域?yàn)閼?yīng)拂刷牙齒區(qū)域的的時(shí)間窗口數(shù)據(jù)進(jìn)行如下判定：若該時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的z軸角速度數(shù)據(jù)的方差值達(dá)到設(shè)定的拂刷經(jīng)驗(yàn)閾值并且分別大于x、y軸角速度數(shù)據(jù)的方差值時(shí)，判定該時(shí)間窗口數(shù)據(jù)為拂刷動(dòng)作的時(shí)間窗口數(shù)據(jù)；統(tǒng)計(jì)各應(yīng)拂刷牙齒區(qū)域?qū)?yīng)的時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的時(shí)間窗口長(zhǎng)度的總和作為各應(yīng)拂刷牙齒區(qū)域的正姿率，將各應(yīng)拂刷牙齒區(qū)域的正姿率相加得到刷牙正姿率。應(yīng)拂刷牙齒區(qū)域包括：左下外側(cè)分區(qū)、中下外側(cè)分區(qū)、右下外側(cè)分區(qū)、右下內(nèi)側(cè)分區(qū)、左下內(nèi)側(cè)分區(qū)、左上外側(cè)分區(qū)、中上外側(cè)分區(qū)、右上外側(cè)分區(qū)、左上內(nèi)側(cè)分區(qū)和右上內(nèi)側(cè)分區(qū)。上述刷牙評(píng)價(jià)方法從另一方面可分為四個(gè)步驟：計(jì)算刷牙時(shí)長(zhǎng)并乘以刷牙時(shí)長(zhǎng)權(quán)重α得出刷牙時(shí)長(zhǎng)總得分、計(jì)算刷牙覆蓋率并乘以刷牙覆蓋率權(quán)重β得出刷牙覆蓋率總得分、計(jì)算刷牙正姿率并乘以刷牙正姿率權(quán)重γ得出刷牙正姿率總得分，其中α+β+γ＝100，最后將刷牙時(shí)長(zhǎng)總得分、刷牙覆蓋率總得分和刷牙正姿率總得分相加得到刷牙總得分。其中，如圖2所示，計(jì)算刷牙時(shí)長(zhǎng)并乘以刷牙時(shí)長(zhǎng)權(quán)重α得出刷牙時(shí)長(zhǎng)總得分進(jìn)一步包括：采集置于智能牙刷中的三軸加速度計(jì)輸出的三軸加速度信號(hào)和三軸陀螺儀輸出的三軸角速度信號(hào)作為采樣數(shù)據(jù)，采樣數(shù)據(jù)包括第i個(gè)采樣點(diǎn)的三軸加速度信號(hào)ax(i)、ay(i)、az(i)和三軸角速度信號(hào)ωx(i)、ωy(i)、ωz(i)，軸向信息如圖3所示；之后使用n階移動(dòng)平均濾波算法對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，消除噪聲影響；以n＝5，輸出信號(hào)ax(i)為例，移動(dòng)平均濾波公式為:使用定長(zhǎng)窗口分割法將采集的采樣數(shù)據(jù)分割為多個(gè)時(shí)間窗口數(shù)據(jù)，每個(gè)時(shí)間窗口數(shù)據(jù)包含n個(gè)采樣點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)(例如，時(shí)間窗口1秒，采樣頻率為10hz，則每個(gè)時(shí)間窗口數(shù)據(jù)包含10個(gè)采樣點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù))；計(jì)算各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合加速度數(shù)據(jù)的方差值和合角速度數(shù)據(jù)的方差值，時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合加速度數(shù)據(jù)為時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合角速度數(shù)據(jù)為：時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合加速度數(shù)據(jù)的方差值為其中時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合加速度數(shù)據(jù)的均值時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合角速度數(shù)據(jù)的方差值為其中時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合角速度數(shù)據(jù)的均值將各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合加速度數(shù)據(jù)的方差值和合角速度數(shù)據(jù)的方差值與設(shè)定的刷牙動(dòng)作經(jīng)驗(yàn)閾值比較以進(jìn)行刷牙動(dòng)作判定，排除掉靜止和亂晃動(dòng)作，將判定為刷牙動(dòng)作的時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的時(shí)間窗口長(zhǎng)度的總和作為刷牙時(shí)長(zhǎng)。在得到刷牙時(shí)長(zhǎng)后，判斷刷牙時(shí)長(zhǎng)是否大于180秒(3分鐘)，若是則將刷牙時(shí)長(zhǎng)設(shè)為180秒，若刷牙時(shí)長(zhǎng)滿(mǎn)180秒，刷牙時(shí)長(zhǎng)得分為刷牙時(shí)長(zhǎng)權(quán)重α；若刷牙時(shí)長(zhǎng)未滿(mǎn)180秒，例如刷了a秒(a<180)，則刷牙時(shí)長(zhǎng)總得分為(a/180)×α。如圖4所示，計(jì)算刷牙覆蓋率并乘以刷牙覆蓋率權(quán)重β得出刷牙覆蓋率總得分進(jìn)一步包括：采集置于智能牙刷中的三軸加速度計(jì)輸出的三軸加速度信號(hào)和三軸陀螺儀輸出的三軸角速度信號(hào)作為采樣數(shù)據(jù)，采樣數(shù)據(jù)包括第i個(gè)采樣點(diǎn)的三軸加速度信號(hào)ax(i)、ay(i)、az(i)和三軸角速度信號(hào)ωx(i)、ωy(i)、ωz(i)，軸向信息如圖3所示；之后使用n階移動(dòng)平均濾波算法對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，消除噪聲影響；以n＝5，輸出信號(hào)ax(i)為例，移動(dòng)平均濾波公式為:使用定長(zhǎng)窗口分割法將采集的采樣數(shù)據(jù)分割為多個(gè)時(shí)間窗口數(shù)據(jù)，每個(gè)時(shí)間窗口數(shù)據(jù)包含n個(gè)采樣點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)(例如，時(shí)間窗口1秒，采樣頻率為10hz，則每個(gè)時(shí)間窗口數(shù)據(jù)包含10個(gè)采樣點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù))；計(jì)算各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的三軸加速度數(shù)據(jù)的均值，x軸加速度均值為y軸加速度均值為z軸加速度均值為計(jì)算采樣數(shù)據(jù)的四元數(shù)，對(duì)四元數(shù)進(jìn)行姿態(tài)解算得到相對(duì)歐拉角；根據(jù)x軸和y軸加速度均值絕對(duì)值大小的比較，將牙齒區(qū)域分為咬合面和區(qū)域非咬合面區(qū)域；根據(jù)y軸加速度均值的正負(fù)，將咬合面牙齒區(qū)域分為上咬合面區(qū)域和下咬合面區(qū)域；結(jié)合相對(duì)歐拉角的大小，將上咬合面區(qū)域進(jìn)一步分為左上咬合面分區(qū)、右上咬合面分區(qū)，將下咬合面區(qū)域進(jìn)一步分為左下咬合面分區(qū)和右下咬合面分區(qū)；根據(jù)y軸加速度均值的正負(fù)以及其與非咬合面經(jīng)驗(yàn)閾值的比較，將非咬合面牙齒區(qū)域(共12個(gè)分區(qū))分為非咬合面上牙區(qū)域和非咬合面下牙區(qū)域；根據(jù)x軸加速度均值的正負(fù)，將非咬合面上牙區(qū)域分為非咬合面上牙外側(cè)區(qū)域和非咬合面上牙內(nèi)側(cè)區(qū)域，將非咬合面下牙區(qū)域分為非咬合面下牙外側(cè)區(qū)域和非咬合面下牙內(nèi)側(cè)區(qū)域；結(jié)合相對(duì)歐拉角大小，將非咬合面上牙外側(cè)區(qū)域進(jìn)一步分為左上外側(cè)分區(qū)、中上外側(cè)分區(qū)和右上外側(cè)分區(qū)；將非咬合面上牙內(nèi)側(cè)區(qū)域進(jìn)一步分為左上內(nèi)側(cè)分區(qū)、中上內(nèi)側(cè)分區(qū)和右上內(nèi)側(cè)分區(qū)；將非咬合面下牙外側(cè)區(qū)域進(jìn)一步分為左下外側(cè)分區(qū)、中下外側(cè)分區(qū)和右下外側(cè)分區(qū)；將非咬合面下牙內(nèi)側(cè)區(qū)域進(jìn)一步分為左下內(nèi)側(cè)分區(qū)、中下內(nèi)側(cè)分區(qū)和右下內(nèi)側(cè)分區(qū)；對(duì)每個(gè)時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的三軸加速度數(shù)據(jù)的均值和相對(duì)歐拉角進(jìn)行上述比較判定得到各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的分區(qū)：統(tǒng)計(jì)各分區(qū)對(duì)應(yīng)的時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的時(shí)間窗口長(zhǎng)度的總和作為各分區(qū)的覆蓋率，將各分區(qū)的覆蓋率相加得到刷牙覆蓋率。如圖5和表一所示，識(shí)別區(qū)域?yàn)?6個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)都有其對(duì)應(yīng)的刷牙時(shí)間，每個(gè)分區(qū)覆蓋率占比為(1/16)*100％＝6.25％。若某一分區(qū)對(duì)應(yīng)的時(shí)間為ti`秒，則該分區(qū)每刷一秒所占的覆蓋率為(6.25/ti`)×100％；按照上述規(guī)則，可計(jì)算出刷牙結(jié)束后的總覆蓋率則刷牙覆蓋率總得分為b×β。表一：成人牙齒位置分面、分區(qū)說(shuō)明如圖6所示，計(jì)算刷牙正姿率并乘以刷牙正姿率權(quán)重γ得出刷牙正姿率總得分進(jìn)一步包括：采集置于智能牙刷中的三軸加速度計(jì)輸出的三軸加速度信號(hào)和三軸陀螺儀輸出的三軸角速度信號(hào)作為采樣數(shù)據(jù)，采樣數(shù)據(jù)包括第i個(gè)采樣點(diǎn)的三軸加速度信號(hào)ax(i)、ay(i)、az(i)和三軸角速度信號(hào)ωx(i)、ωy(i)、ωz(i)，軸向信息如圖3所示；之后使用n階移動(dòng)平均濾波算法對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，消除噪聲影響；以n＝5，輸出信號(hào)ax(i)為例，移動(dòng)平均濾波公式為:使用定長(zhǎng)窗口分割法將采集的采樣數(shù)據(jù)分割為多個(gè)時(shí)間窗口數(shù)據(jù)，每個(gè)時(shí)間窗口數(shù)據(jù)包含n個(gè)采樣點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)(例如，時(shí)間窗口1秒，采樣頻率為10hz，則每個(gè)時(shí)間窗口數(shù)據(jù)包含10個(gè)采樣點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù))；計(jì)算各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合加速度數(shù)據(jù)的方差值、合角速度數(shù)據(jù)的方差值和三軸角速度數(shù)據(jù)的方差值，時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合加速度數(shù)據(jù)為時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合角速度數(shù)據(jù)為：時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合加速度數(shù)據(jù)的方差值為其中時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合加速度數(shù)據(jù)的均值時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合角速度數(shù)據(jù)的方差值為其中時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合角速度數(shù)據(jù)的均值x軸角速度數(shù)據(jù)的方差值為其中y軸角速度數(shù)據(jù)的方差值為其中z軸角速度數(shù)據(jù)的方差值為其中將各時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的合加速度數(shù)據(jù)的方差值和合角速度數(shù)據(jù)的方差值與設(shè)定的刷牙動(dòng)作經(jīng)驗(yàn)閾值比較以進(jìn)行刷牙動(dòng)作判定，排除掉靜止和亂晃動(dòng)作；對(duì)判定為刷牙動(dòng)作且對(duì)應(yīng)的牙齒區(qū)域?yàn)閼?yīng)拂刷牙齒區(qū)域的時(shí)間窗口數(shù)據(jù)進(jìn)行如下判定：拂刷動(dòng)作z軸角速度數(shù)據(jù)有明顯的變化，所以若該時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的z軸角速度數(shù)據(jù)的方差值達(dá)到設(shè)定的拂刷經(jīng)驗(yàn)閾值并且分別大于x軸角速度數(shù)據(jù)的方差值和y軸角速度數(shù)據(jù)的方差值時(shí)，判定該時(shí)間窗口數(shù)據(jù)為拂刷動(dòng)作的時(shí)間窗口數(shù)據(jù)；統(tǒng)計(jì)各應(yīng)拂刷牙齒區(qū)域?qū)?yīng)的時(shí)間窗口數(shù)據(jù)的時(shí)間窗口長(zhǎng)度的總和作為各應(yīng)拂刷牙齒區(qū)域的正姿率，將各應(yīng)拂刷牙齒區(qū)域的正姿率相加得到刷牙正姿率。如表二所示，應(yīng)拂刷牙齒區(qū)域共有10個(gè)，每個(gè)分區(qū)刷牙正姿率占比為(1/10)*100％＝10％；若其對(duì)應(yīng)的拂刷時(shí)間為tj秒，則該區(qū)域每刷一秒的正姿率占比為(10/tj)*100％；按照上述規(guī)則，可計(jì)算出刷牙結(jié)束后的總正姿率則刷牙正姿率總得分為c×γ。表二刷牙覆蓋率和正姿率占比說(shuō)明分區(qū)分區(qū)時(shí)長(zhǎng)(s)每秒覆蓋率占比(％)拂刷每秒正姿率占比(％)左下外側(cè)分區(qū)120.52是0.83中下外側(cè)分區(qū)90.69是1.11右下外側(cè)分區(qū)120.52是0.83右下內(nèi)側(cè)分區(qū)180.35是0.56中下內(nèi)側(cè)分區(qū)90.69否——左下內(nèi)側(cè)分區(qū)180.35是0.56左上外側(cè)分區(qū)120.52是0.83中上外側(cè)分區(qū)90.69是1.11右上外側(cè)分區(qū)120.52是0.83右上內(nèi)側(cè)分區(qū)180.35是0.56中上內(nèi)側(cè)分區(qū)90.69否——左上內(nèi)側(cè)分區(qū)180.35是0.56左上咬合面分區(qū)61.04否——左下咬合面分區(qū)61.04否——右下咬合面分區(qū)61.04否——右上咬合面分區(qū)61.04否——最終的刷牙總得分為:brushing_score＝(a/180)*α+b×β+c×γ。本發(fā)明中的各閾值的具體數(shù)值取決于不同廠(chǎng)家不同型號(hào)的傳感器(傳感器包括三軸加速度計(jì)和三軸陀螺儀)，每個(gè)型號(hào)的傳感器的值域和精度都不一樣，導(dǎo)致了不能給出一個(gè)普遍適用所有傳感器的閾值。閾值的確定方法可以如下：選定好傳感器和相應(yīng)的配套硬件之后，由牙醫(yī)專(zhuān)業(yè)人士在實(shí)驗(yàn)中多次統(tǒng)計(jì)得出。本發(fā)明還公開(kāi)了一種執(zhí)行上述刷牙評(píng)價(jià)方法的刷牙評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括執(zhí)行步驟s1的智能牙刷和與智能牙刷無(wú)線(xiàn)連接的執(zhí)行步驟s2-s6的智能終端，無(wú)線(xiàn)連接可為藍(lán)牙或wifi直連等，智能終端可為智能手機(jī)或平板電腦等。顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定，對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。當(dāng)前第1頁(yè)12