[发明专利]一种基于双单元非对称声场的刷牙质量检测系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于双单元非对称声场的刷牙质量检测系统及方法，涉及传感器、机器学习和人工智能技术领域。该系统包括声场采集模块、刷牙数据标定模块、统计特征抽取模块、模型训练模块和实时刷牙检测模块。所述的检测方法为：采集标准刷牙音频数据，并进行标定；对标定的音频数据进行统计特征提取，构建标准刷牙方式的双通道音频数据库；构建刷牙检测模型；实时采集用户刷牙过程中的音频数据，进行统计特征提取，利用最优模型输出分类结果，分类结果为18个检测事件。本发明既保证了数据的稳定性，又保证了数据的清晰性和显著性，有效的降低了计算量，构建用户中长期刷牙习惯日志，达到实时刷牙质量和长期用户口腔卫生追踪的目标。

主权项

1.一种基于双单元非对称声场的刷牙质量检测系统，其特征在于，包括：声场采集模块、刷牙数据标定模块、统计特征抽取模块、模型训练模块和实时刷牙检测模块；声场采集模块包括蓝牙耳机和喉麦，分别通过空气介质和人体介质捕获刷牙过程中的音频数据；刷牙数据标定模块用于对声场采集模块捕获的音频数据进行标定，进行18个检测事件的标定，18个检测事件包括按巴氏刷牙法设定的16个口腔区域、漱口和空事件；统计特征抽取模块对标定的音频数据，按不同的窗口长度分片，并对对应的时间片内数据进行统计特征抽取，抽取的统计特征包括时域统计特征、频域统计特征和梅尔倒频谱系数特征；声场采集模块对标准刷牙方式的音频数据进行提取并输入刷牙数据标定模块进行标定，标定后的数据在统计特征抽取模块中提取统计特征，建立标准刷牙方式的双通道音频数据库；模型训练模块利用标准刷牙方式的双通道音频数据库，通过不同窗口长度和不同统计特征组合形成不同的训练集，对选取的多个机器学习模型进行训练，对训练好的模型的准确率和性能进行评价，选取其中的最优模型存储到实时刷牙检测模块中；声场采集模块实时采集用户刷牙过程中的音频数据并输入统计特征抽取模块中提取统计特征，将提取的统计特征输入实时刷牙检测模块中的最优模型，得到分类结果，分类结果为18个检测事件。