[发明专利]一种扫描装置及扫描方法

说明书

本发明公开了一种扫描装置及扫描方法，涉及口腔医学技术领域，包括：图像采集模块、参数标定模块、图像处理模块；图像采集模块包括双目视觉测量装置、反射镜组和扫描杆，双目视觉测量装置用于拍摄投射光栅覆盖的扫描杆表面、反射镜组、口内牙槽嵴和牙齿的图像；反射镜组包括至少一块镜面，且镜面尺寸不相同，分别用于探测左右牙弓的颊侧、舌侧/腭侧、口底/上颚；参数标定模块，用于标定双目视觉测量装置；图像处理模块，基于标定将双目视觉测量装置的坐标系进行统一后，进行稠密三维重建。本发明在通过识别标志点的方式确定扫描体的位置，且可直接获取牙槽嵴黏膜数据进行拼接，一次扫描即可准确获取无牙颌多牙种植数字印模。

技术领域

本发明涉及口腔医学技术领域，尤其涉及一种扫描装置及扫描方法。

背景技术

目前主流口内三维扫描系统的基本原理是通过小面积单视场扫描数据的连续重叠拼接得到扫描对象的全部表面数据。根据软件算法，每英寸要进行数万或数十万次测量，才能将二维图像拼接成物体三维形状。但是，口内扫描仪单次扫描面积小，连续多牙扫描时软件拼接次数过多，效率低误差大。单纯三维拼接运算量很大，扫描操作易出错中断，且累计误差较大。实际患者口内环境比较复杂，医生在扫描过程通常需要将探测器在口内调整多个角度和位置才能扫描到完整的数据。同时，牙列缺损和牙列缺失患者由于缺乏牙作为拼接特征，只有相对平坦的黏膜形态，数据拼接难度高，一直是口扫应用的难区。

因此，提出一种扫描装置及扫描方法，解决现有技术中存在的问题，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种扫描装置及扫描方法，通过识别标志点的方式确定扫描体的位置，且可直接获取牙槽嵴黏膜数据进行拼接，一次扫描即可准确获取牙列缺失或牙列缺损多牙种植数字印模。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种扫描装置，包括：图像采集模块、参数标定模块、图像处理模块；

所述图像采集模块包括双目视觉测量装置、反射镜组和扫描杆，所述双目视觉测量装置用于拍摄投射光栅覆盖的所述扫描杆表面、所述反射镜组、口内牙槽嵴和牙齿的图像；

所述反射镜组包括至少一块镜面，且所述镜面尺寸不相同，分别用于探测左右牙弓的颊侧、舌侧/腭侧、口底/上颚；

所述参数标定模块，用于标定所述双目视觉测量装置；

所述图像处理模块，基于标定将所述双目视觉测量装置的坐标系进行统一后，进行稠密三维重建。

可选的，所述双目视觉测量装置包括第一摄像机、第二摄像机和投影仪；

所述投影仪，用于向所述扫描杆表面、所述反射镜组、所述口内牙槽嵴和所述牙齿投射光栅；

所述第一摄像机和所述第二摄像机固定角度放置，用于获取投射光栅覆盖的所述扫描杆表面、所述反射镜组、口内牙槽嵴和牙齿的图像。

可选的，经标定后的所述第一摄像机和所述第二摄像机，获取所述扫描杆上的标志点以获取所述扫描杆位置信息，进行所述扫描杆三维重建，之后拍摄所述反射镜组中的相同场景，获取所述牙槽嵴黏膜立体图像。

可选的，所述参数标定模块，采用张正友平面模板法进行标定，所述第一摄像机和所述第二摄像机从不同角度同时拍摄不同角度摆放的标定板，所述标定板在多个位置通过平移运动、旋转运动，以确定所述第一摄像机和所述第二摄像机的相互位置。

可选的，所述左右牙弓的颊侧对应的扫描杆上设有标志点。

可选的，进行所述稠密三维重建采用的算法为Semi-Global Matching。

一种扫描方法，应用上述的一种扫描装置，