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龙图腾网获悉中国海洋大学申请的专利基于耳机逆向信号的电动牙刷口腔定位方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116492095B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310067555.7，技术领域涉及：A61C17/22；该发明授权基于耳机逆向信号的电动牙刷口腔定位方法是由洪锋;王阳;姜雪婷;姜雨霏;鲍晨煜设计研发完成，并于2023-02-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于耳机逆向信号的电动牙刷口腔定位方法在说明书摘要公布了：基于耳机逆向信号的电动牙刷口腔定位方法，使用电动牙刷、耳机、声卡或智能手机三种设备；耳机与声卡的麦克风接口相连；步骤包括信号时序切割；利用左右声道功率判断左右牙区；设计粗糙度算法用自然频率差异鉴别上下颌骨，包括自然频带特征提取，基于自然频带特征的判别阈值计算，基于判别阈值的牙区判断。本发明基于耳机逆向信号获取传感数据，无需额外复杂设备，设备廉价，识别精度高，计算快开销小。本发明构建的物理模型无需训练，可以直接利用一组刷牙数据对参数进行求解，为刷牙监控系统提供了新的牙位识别方案，可以有效监督用户刷牙过程，对提高用户口腔健康水平有重要意义。

本发明授权基于耳机逆向信号的电动牙刷口腔定位方法在权利要求书中公布了：1.基于耳机逆向信号的电动牙刷口腔定位方法，其特征是该方法使用电动牙刷、耳机、声卡或智能手机三种设备；耳机与声卡的麦克风接口相连，或与智能手机的3.5mm接口相连；牙刷是独立的设备，不与其他设备连接； 该方法包括以下步骤： 1以门牙牙缝为界，将牙床分为上左、上右、下左、下右4个牙区，先佩戴耳机，后启动电动牙刷开始刷牙，电动牙刷的振动使颅骨产生4个牙区的骨传导声波信号，利用耳机作为传感器获得逆向信号以感知该声波信号，其中所述声卡或智能手机的采集频率记为fs； 2逆向信号的转换与时序切割 采集到的每一组逆向信号经AD转换为离散数字信号，以实时序列形式缓存，经时序切割，得到定长序列；所述时序切割是将切割窗口长度设为n，即两个声道各接收到n个采样点时截断，再执行下一次切割； 离散数字信号经切割后形成以n×2形式存储的2-d数组，左声道信号序列定义为sli，右声道信号序列定义为sri，其中i表示序列索引，i＝0,…,n-1； 3牙区判别方法的构建，包括3.1左右牙区判别方法与3.2上下牙区判别方法 3.1左右牙区判别方法是对左右声道功率进行对比 一个窗口的离散数字信号的左声道功率pl、右声道功率pr的计算方法为： 当plpr时判定该窗口对应的刷牙位置为左牙区，当plpr时判定该窗口对应的刷牙位置为右牙区； 3.2上下牙区判别方法是利用上下颌骨不同的自然频率进行判断 电动牙刷工作时产生的振动频率与ERS主峰频率一致，记为Fmain，频带宽度设为40Hz，其频带区间称为主频带；上颌骨自然频率设为500Hz，下颌骨自然频率设为1200Hz；自然频率的频带宽度设为200Hz，其频带区间称为自然频带； 采用以下方法从逆向信号中判别上下牙区，包括3.2.1自然频带特征提取步骤，3.2.2基于自然频带特征的判别阈值计算步骤，以及3.2.3基于判别阈值的牙区判断步骤； 所述3.2.1自然频带特征提取是将信号序列si经FFT运算并归一化，转换为序列fi，称之为频域序列，序列总长度依然为n，对于频率区间[F1,F2]，从序列fi中分别找到与F1,F2最接近的频域所对应的索引值i，记为i1、i2；频率区间[F1,F2]内粗糙度Ra为i1到i2范围内频域的归一化的二阶差分平方和； 之后计算高频带和低频带排除主频带后的粗糙度Rah和Ral； 再计算Rah和Ral两者之差RaD，作为最终的自然频带特征： RaD＝Rah-Ral 所述3.2.2判别阈值计算包括分别计算上、下牙区各组逆向信号RaD值的均值，判别阈值是上、下牙区RaD均值的平均； 4牙区判别，先判断左右牙区，后判断上下牙区 对窗口中的一组逆向信号，先根据步骤3.1判断左右牙区，后根照前述步骤3.2.1计算RaD值，并与步骤3.2.2得到的阈值进行对比，当大于阈值时判定为上牙区，当小于阈值时判定为下牙区，从而判断出该窗口对应4个牙区中的哪一个。

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