一种基于图像识别的口腔前牙反颌检测方法和系统

本发明涉及口腔医学，具体涉及一种基于图像识别的口腔前牙反颌检测方法和系统。

背景技术：

1、前牙反颌俗称“地包天”或兜齿，是我国儿童中较为常见的一种错颌畸形，可因遗传因素、全身疾病、龋病、乳尖牙磨耗不足、乳牙早失、扁桃体肥大、舌低位、下颌前伸习惯等导致，应及时发现，提倡积极早期矫治，以去除咬合干扰、恢复下颌正常咬合位置，解除前牙反颌，促进上颌骨的发育，也可避免继续发展严重，增加将来正畸治疗的难度。

2、然而，我国儿童口腔保健意识目前尚比较落后，很多家长未能带孩子定期行口腔检查，尤其是基层和偏远地区缺乏儿童口腔专科医生，儿童存在的前牙反颌往往未能发现或发现太晚，而错过最佳矫治时机。

3、因此，本发明旨在提供一种基于图像识别的口腔前牙反颌检测方法和系统，以解决上述问题，以便定期监测，早期发现儿童前牙反颌。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种基于图像识别的口腔前牙反颌检测方法和系统。

2、为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

3、本发明提供了一种基于图像识别的口腔前牙反颌检测系统，所述检测系统包括图像采集单元、数据输入单元、图像识别分析单元、导入导出单元和结果显示及解读单元；

4、所述图像采集单元用于对儿童的前牙进行照片采集；

5、所述数据输入单元用于将采集的儿童前牙照片输入至图像识别分析单元；

6、所述图像识别分析单元根据数据输入单元输入的儿童前牙照片，进行儿童前牙识别分析任务，并给出判别结果，智能识别与检测出儿童是否存在前牙反颌；

7、所述导入导出单元用于全部数据的导出备份及导入恢复；

8、所述结果显示及解读单元根据图像识别分析单元的判别结果，对判别结果进行显示及解读；

9、所述图像识别分析单元通过前牙照片识别模型实现儿童是否存在前牙反颌的判别，所述前牙照片识别模型为卷积神经网络集成模型；

10、所述卷积神经网络集成模型分别采用3种cnn模型进行训练，3种cnn模型分别进行儿童前牙识别分析任务，且最终综合3种cnn模型的识别分析任务得出最终的判别结果。

11、进一步地，所述卷积神经网络集成模型分别采取resnet、inception和vgg模型进行训练。

12、进一步地，所述儿童前牙照片为2-3张前牙照片，包括正面照、右侧面照或左侧面照。

13、进一步地，3种cnn模型的识别分析任务的输入均为儿童的2-3张前牙照片，对儿童的前牙照片进行数据预处理，提取前牙照片中上前牙与下前牙的关系特征，组成卷积神经网络集成模型的输入，进入后续的模型算法中。

14、进一步地，对儿童的前牙照片进行数据预处理为对照片进行校正。

15、进一步地，所述判别结果包括正常、反颌和对刃三种情况。

16、进一步地，所述图像采集单元对儿童的前牙进行照片的采集来自智能移动手机或智能平板电脑。

17、进一步地，所述检测系统为智能手机软件app或微信小程序。

18、进一步地，基于所述系统所实现的检测方法包括以下步骤：

19、s1、拍摄前对儿童进行刷牙，清洁其牙面食物软垢；

20、s2、选择光线良好且光能照到儿童牙齿上的拍摄条件，使儿童仰卧躺下或半坐，且后牙须咬在正确的位置上，儿童自行咧唇暴露前牙时，采用智能手机拍摄2-3张儿童前牙自然咬合的照片；

21、s3、将拍摄的照片输入至口腔反颌检测系统，通过口腔反颌检测系统实现对儿童是否存在前牙反颌的智能识别与检测，并给出结果。

22、本发明方案解决技术问题的意义在于：

23、目前，我国儿童口腔保健意识尚比较落后，很多家长都未能带孩子定期行口腔检查，尤其是基层和偏远地区缺乏儿童口腔专科医生，儿童存在的前牙反颌往往未能发现或发现太晚，而错过最佳矫治时机。因此，本发明的该基于图像识别的口腔反颌检测系统实现了一种可居家、简易、智能且精准的口腔反颌检测，方便对儿童进行定期监测，便于早期发现儿童前牙反颌，对儿童前牙反颌的早期矫治具有重要应用价值和意义。

24、与现有技术相比，本方案的有益效果：

25、1、本发明的该口腔反颌检测系统通过训练的前牙照片识别模型，能够对儿童的前牙照片进行识别分析，并判别出是否存在前牙反颌的结果，实现简易、精准且智能的口腔反颌检测；

26、2、本发明的该检测系统能够作为智能手机或其他智能移动终端中的app使用，能够实现居家拍摄儿童口内照片后上传至app，以智能识别与检测是否存在前牙反颌，克服了现有技术中不方便定期行口腔检查的问题，以便定期监测，早期发现儿童前牙反颌。

技术特征：

1.一种基于图像识别的口腔前牙反颌检测系统，其特征是：所述检测系统包括图像采集单元、数据输入单元、图像识别分析单元、导入导出单元和结果显示及解读单元；

2.如权利要求1所述的一种基于图像识别的口腔前牙反颌检测系统，其特征是：所述卷积神经网络集成模型分别采取resnet、inception和vgg模型进行训练。

3.如权利要求2所述的一种基于图像识别的口腔前牙反颌检测系统，其特征是：所述儿童前牙照片为2-3张前牙照片，包括正面照、右侧面照或左侧面照。

4.如权利要求3所述的一种基于图像识别的口腔前牙反颌检测系统，其特征是：3种cnn模型的识别分析任务的输入均为儿童的2-3张前牙照片，对儿童的前牙照片进行数据预处理，提取前牙照片中上前牙与下前牙的关系特征，组成卷积神经网络集成模型的输入，进入后续的模型算法中。

5.如权利要求4所述的一种基于图像识别的口腔前牙反颌检测系统，其特征是：对儿童的前牙照片进行数据预处理为对照片进行校正。

6.如权利要求5所述的一种基于图像识别的口腔前牙反颌检测系统，其特征是：所述判别结果包括正常、反颌和对刃三种情况。

7.如权利要求1所述的一种基于图像识别的口腔前牙反颌检测系统，其特征是：所述图像采集单元对儿童的前牙进行照片的采集来自智能移动手机或智能平板电脑。

8.如权利要求7所述的一种基于图像识别的口腔前牙反颌检测系统，其特征是：所述检测系统为智能手机软件app或微信小程序。

9.如权利要求1-8任意一项所述的一种基于图像识别的口腔前牙反颌检测系统，其特征是：基于所述系统所实现的检测方法包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种基于图像识别的口腔前牙反颌检测方法和系统，涉及口腔医学技术领域，其技术要点为：系统包括图像采集单元、数据输入单元、图像识别分析单元、导入导出单元和结果显示及解读单元；图像采集单元对儿童的前牙进行照片采集后通过数据输入单元输入至图像识别分析单元；图像识别分析单元进行儿童前牙识别分析任务，并给出判别结果；结果显示及解读单元对判别结果进行显示及解读。本发明的该检测系统可作为智能手机或其他智能移动终端中的APP使用，实现居家拍摄儿童口内照片后上传至APP，以智能识别与检测是否存在前牙反颌，克服了现有技术中不方便定期行口腔检查的问题，以便定期监测，早期发现儿童前牙反颌。

技术研发人员：李晓霞,孙嫱,王建芳,邵佳琦,张丽文
受保护的技术使用者：浙江大学医学院附属口腔医院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25