1.一種采用激光清潔牙齒的系統(tǒng),其特征在于,包括:激光器、牙齒清洗頭、計(jì)算機(jī)控制模塊和光譜分析儀;
所述激光器的控制端連接至所述計(jì)算機(jī)控制模塊的第一控制輸出端,所述牙齒清洗頭的第一輸入端連接至所述激光器的輸出端,所述牙齒清洗頭的第二輸入端連接至所述計(jì)算機(jī)控制模塊的第二控制輸出端,所述牙齒清洗頭的輸入輸出控制端連接至所述計(jì)算機(jī)控制模塊的第一輸入輸出控制端,所述光譜分析儀的輸入輸出控制端連接至所述計(jì)算機(jī)控制模塊的第二輸入輸出控制端;
工作時(shí),將牙齒清洗頭放置在待清洗的口腔內(nèi),操作者用手控制牙齒清洗頭,打開激光對(duì)患者口腔里的牙齒進(jìn)行多角度清洗。通過顏色傳感器來檢測(cè)識(shí)別牙齒,并將檢測(cè)到的牙齒顏色反饋到計(jì)算機(jī)控制模塊,當(dāng)與待清洗牙齒照片顏色吻合度達(dá)到90%以上時(shí)即可出光,清洗過程中,通過微型警報(bào)器使牙齒清洗頭距離牙齒在一個(gè)合適的距離,并通過光譜分析儀和圖像傳感器反饋給計(jì)算機(jī)控制模塊的信息綜合判斷清洗效果。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述牙齒清洗頭包括:光束掃描模塊、傳感模塊和微型警報(bào)器;
所述光束掃描模塊的輸入端作為所述牙齒清洗頭的第一輸入端,所述微型警報(bào)器的輸入端作為所述牙齒清洗頭的第二輸入端,所述傳感模塊的輸入輸出控制端作為所述牙齒清洗頭的輸入輸出控制端;
所述光束掃描模塊用于排列激光光斑,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)光斑的面掃描;
所述傳感模塊用于采集牙齒到牙齒清潔頭的距離、牙齒清洗時(shí)的照片和牙齒的顏色信息;
所述微型警報(bào)器用于當(dāng)牙齒清洗頭與牙齒表面的距離在235mm~250mm時(shí),呈現(xiàn)綠光;當(dāng)牙齒清洗頭與牙齒表面的距離大于250mm時(shí),呈現(xiàn)紅光;當(dāng)牙齒清洗頭與牙齒表面的距離小于235mm時(shí),呈現(xiàn)黃光。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng),其特征在于,所述光束掃描模塊包括:第一振鏡、第二振鏡、第一電機(jī)、第二電機(jī)和場(chǎng)鏡;
所述第一電機(jī)與第一振鏡連接在一起并設(shè)置在X軸上,第一振鏡的入射面用于接收激光器發(fā)射的激光;第二電機(jī)與第二振鏡連接在一起并設(shè)置在Y軸上,第二振鏡的入射面用于接收第一振鏡的反射光;場(chǎng)鏡設(shè)置在第二振鏡的反射光路上;
其中X軸為連接第一電機(jī)和第一振鏡的支架;Y軸為連接第二電機(jī)和第二振鏡的支架;激光器發(fā)出的激光傳送至第一振鏡,由第一振鏡反射至第二振鏡,再由第二振鏡反射至場(chǎng)鏡,并通過場(chǎng)鏡形成激光光束。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的系統(tǒng),其特征在于,所述傳感模塊包括:距離傳感器、顏色傳感器和圖像傳感器;
所述距離傳感器、所述圖像傳感器和所述顏色傳感器分別與所述計(jì)算機(jī)控制模塊連接;
所述距離傳感器用于采集牙齒到牙齒清潔頭的距離并將其反饋給所述計(jì)算機(jī)控制模塊;所述圖像傳感器用于采集牙齒清洗時(shí)的照片并將其反饋給所述計(jì)算機(jī)控制模塊;所述顏色傳感器用于采集牙齒的顏色并將其反饋給所述計(jì)算機(jī)控制模塊。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的系統(tǒng),其特征在于,所述激光器的波長(zhǎng)為800nm~1100nm,輸出功率小于60w,重復(fù)頻率為650KHZ內(nèi)可調(diào),脈寬在10ns-200ns之間可調(diào)。
6.一種基于權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)進(jìn)行牙齒清洗的方法,其特征在于,包括下述步驟:
(1)打開激光器電源以及傳感模塊、光譜分析儀和計(jì)算機(jī)控制模塊的電源,使其處于待工作狀態(tài);
(2)在清洗之前通過傳感模塊采集待清洗牙齒的照片,并將其輸入計(jì)算機(jī)控制模塊中,以便于清洗時(shí)計(jì)算機(jī)控制模塊識(shí)別牙齒;
(3)通過計(jì)算機(jī)控制模塊控制牙齒清洗頭,并打開激光對(duì)患者口腔里的牙齒進(jìn)行多角度清洗;通過顏色傳感器來檢測(cè)識(shí)別牙齒,并將檢測(cè)到的牙齒顏色反饋到計(jì)算機(jī)控制模塊;
(4)通過距離傳感器將牙齒清洗頭到牙齒表面的距離反饋到計(jì)算機(jī)控制模塊;
(5)通過圖像傳感器采集清洗牙齒表面的圖片,并把采集的牙齒表面的情況反饋到計(jì)算機(jī)控制模塊,計(jì)算機(jī)控制模塊將采集到的圖片進(jìn)行灰度處理,再與牙齒灰度值圖片進(jìn)行對(duì)比以便判斷清洗效果;
(6)通過光譜分析儀采集牙齒表面化學(xué)元素的譜線圖,將采集到的譜線圖峰值變化反饋到計(jì)算機(jī)控制模塊,通過譜線對(duì)比,觀察是否出現(xiàn)Ca元素特征峰,以便判斷清洗效果;
(7)通過計(jì)算機(jī)控制模塊對(duì)接收的清洗信息進(jìn)行處理,得到其清洗的結(jié)果。
7.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,在步驟(3)中,當(dāng)通過顏色傳感器采集的牙齒照片與待清洗牙齒照片顏色吻合度達(dá)到90%以上時(shí)激光器才可出光,保證了操作人員在清洗過程中只有光照射清洗牙齒時(shí)才出光,在皮膚及其他部位不出光,保證清洗的安全性。
8.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,在步驟(4)中,當(dāng)距離在235mm~250mm時(shí),計(jì)算機(jī)控制模塊控制警報(bào)器呈現(xiàn)綠光;當(dāng)距離大于250mm時(shí),計(jì)算機(jī)控制模塊控制警報(bào)器呈現(xiàn)紅光;當(dāng)距離小于235mm時(shí),計(jì)算機(jī)控制模塊控制警報(bào)器呈現(xiàn)黃光。
9.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,當(dāng)牙齒清洗頭與牙齒的距離在235mm~250mm時(shí),開始進(jìn)行清洗。
10.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,在步驟(7)中,當(dāng)圖像采集到的圖片與牙齒灰度值圖片吻合度達(dá)到95%且光譜分析儀采集到的譜線出現(xiàn)Ca元素特征峰時(shí),牙齒清洗干凈,否則繼續(xù)清洗,直至牙齒清洗干凈為止。