CN108269247A - 口内三维扫描方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种口内三维扫描方法和装置。其中，该方法包括：使用第一采集视场获取用户的全口牙齿三维数据；对用户的牙齿进行三维扫描，使用第二采集视场获取多个单片三维数据，其中，第一采集视场大于第二采集视场；以全口牙齿三维数据为框架，对多个单片三维数据进行调整。本发明解决了现有技术中口内三维扫描产品的全口整体扫描精度较低的技术问题。

Description

口内三维扫描方法和装置

技术领域

本发明涉及扫描仪领域，具体而言，涉及一种口内三维扫描方法和装置。

背景技术

目前国内外市面上已经较多的口内三维扫描仪产品，无论是视频流式还是静态拍照式，由于口内较小的工作环境而造成单片三维数据涵盖的牙齿范围偏少(一般在2颗牙齿范围内)，因此均需要将若干单片数据通过纹理或几何特征进行拼接，这样势必存在若干单片三维数据累积拼接误差导致的全局误差，从而影响了全口数据的整体精度，目前已有较多文献对市面上的口内三维扫描仪产品的精度进行评价，全口牙齿三维数据精度最多可控制在0.1mm，但依然无法满足正畸等病例的精度需求。

针对上述现有技术中口内三维扫描产品的全口整体扫描精度较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种口内三维扫描方法和装置，以至少解决现有技术中口内三维扫描产品的全口整体扫描精度较低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种口内三维扫描方法，包括：使用第一采集视场获取用户的全口牙齿三维数据；对用户的牙齿进行三维扫描，使用第二采集视场获取多个单片三维数据，其中，第一采集视场大于第二采集视场；以全口牙齿三维数据为框架，对多个单片三维数据进行调整。

进一步的，以全口牙齿三维数据为框架，对多个单片三维数据进行调整，包括：每获取一个单片三维数据，以全口牙齿三维数据为框架，对单片三维数据进行调整。

进一步的，以全口牙齿三维数据为框架，对多个单片三维数据进行调整，包括：获取到所有的单片三维数据后，以全口牙齿三维数据为框架，对所有的单片三维数据进行调整。

进一步的，获取用户的全口牙齿三维数据，包括：使用固定式静态拍照设备对用户的全口牙齿进行扫描，获取用户的全口牙齿三维数据；和/或使用手持式支持大视场的扫描设备对用户的全口牙齿进行扫描，获取用户的全口牙齿三维数据。

进一步的，获取用户的全口牙齿三维数据，包括：对用户的全口牙齿印模进行三维扫描，得到全口牙齿三维数据。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种口内三维扫描装置，包括：第一获取模块，用于使用第一采集视场获取用户的全口牙齿三维数据；第一扫描模块，用于对用户的牙齿进行三维扫描，使用第二采集视场获取多个单片三维数据，其中，第一采集视场大于第二采集视场；第一调整模块，用于以全口牙齿三维数据为框架，对多个单片三维数据进行调整。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述口内三维扫描方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，其特征在于，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述口内三维扫描方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种终端，包括：第一获取模块，用于使用第一采集视场获取用户的全口牙齿三维数据；第一扫描模块，用于对用户的牙齿进行三维扫描，使用第二采集视场获取多个单片三维数据，其中，第一采集视场大于第二采集视场；第一调整模块，用于以全口牙齿三维数据为框架，对多个单片三维数据进行调整；处理器，处理器运行程序，其中，程序运行时对于从第一获取模块、第一扫描模块和第一调整模块输出的数据执行上述口内三维扫描方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种终端，包括：第一获取模块，用于使用第一采集视场获取用户的全口牙齿三维数据；第一扫描模块，用于对用户的牙齿进行三维扫描，使用第二采集视场获取多个单片三维数据，其中，第一采集视场大于第二采集视场；第一调整模块，用于以全口牙齿三维数据为框架，对多个单片三维数据进行调整；存储介质，用于存储程序，其中，程序在运行时对于从第一获取模块、第一扫描模块和第一调整模块输出的数据执行上述口内三维扫描方法。

在本发明实施例中，采用二次校准的方式，通过使用第一采集视场获取用户的全口牙齿三维数据；对用户的牙齿进行三维扫描，使用第二采集视场获取多个单片三维数据，其中，第一采集视场大于第二采集视场；以全口牙齿三维数据为框架，对多个单片三维数据进行调整，由于单独使用若干单片三维数据直接进行拼接产生的累计误差较大，通过将全口牙齿三维数据作为框架，根据全口牙齿三维数据来校准单片三维数据的精度，达到了提高口内扫描精度的目的，从而实现了保证全口整体精度，降低扫描误差，满足正畸病例和修复病例等的精度需求的技术效果，进而解决了现有技术中口内三维扫描产品的全口整体扫描精度较低的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种口内三维扫描方法的示意图；以及

图2是根据本发明实施例的一种口内三维扫描装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种口内三维扫描方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的口内三维扫描方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，使用第一采集视场获取用户的全口牙齿三维数据。

具体的，此处的全口牙齿三维数据可以是用户全部牙齿的三维数据，也可以是部分牙齿，采集的牙齿越多，越有利于精度的提高，一般采集大多数牙齿，因此优选为大多数牙齿的三维数据，此处的全口牙齿三维数据根据采集视场大小的不同，可以是一个单片数据，也可以由多个单片数据拼接得到，例如，采用较大视场时，只采集一个单片数据就足以作为全口牙齿三维数据，采用较小视场时，可以采集多个单片数据进行拼接得到全口牙齿三维数据，在采集多个单片数据时，优选为采集10片之内的单片数据。

具体的，由于牙齿外表面数据易于采集，因此全口牙齿三维数据可以是牙齿外表面的三维数据，这里的牙齿外表面指的是靠近唇侧的牙齿外表面，在采集牙齿外表面数据时，可以将全口牙齿的外表面进行采集，也可以仅采集部分外表面；全口牙齿三维数据也可以是内表面的三维数据，也可以同时包括牙齿外表面和内表面的三维数据。

步骤S104，对用户的牙齿进行三维扫描，使用第二采集视场获取多个单片三维数据，其中，第一采集视场大于第二采集视场。

具体的，此处可以使用口内三维扫描仪对用户的牙齿进行三维扫描，使用口内三维扫描仪对用户的牙齿进行扫描时，口内三维扫描仪需要伸入用户的口内，由于口内较小的工作环境，因此需要扫描获取到多个单片三维数据，一般情况下，每个单片三维数据的涵盖牙齿范围在2颗牙齿范围内，多个单片三维数据可以进行拼接，形成包含所有或大多数牙齿的全口三维数据，其中，拼接的方式包括但不限于通过纹理或几何特征进行拼接的方式；并在在本发明中，采集单片三维数据时采用小视场采集的方式，采集的单片三维数据一般是上千片单片三维数据。

步骤S106，以全口牙齿三维数据为框架，对多个单片三维数据进行调整。

具体的，一般情况下，获取到多个单片三维数据后，多个单片三维数据在拼接的过程中，每一次拼接都可能产生误差，最终所有的单片三维数据拼接完成后，会产生累计拼接误差，本发明中为了降低该拼接误差，以步骤S102中获取得到的全口牙齿三维数据作为一个校准框架，对多个单片三维数据的拼接进行校准。

在本发明实施例中，采用二次校准的方式，通过获取用户的全口牙齿三维数据；对用户的牙齿进行三维扫描，获取多个单片三维数据；以全口牙齿三维数据为框架，对多个单片三维数据进行调整，由于单独使用若干单片三维数据直接进行拼接产生的累计误差较大，通过将全口牙齿三维数据作为框架，根据全口牙齿三维数据来校准单片三维数据的精度，达到了提高口内扫描精度的目的，从而实现了保证全口整体精度，降低扫描误差，满足正畸病例和修复病例等的精度需求的技术效果，进而解决了现有技术中口内三维扫描产品的全口整体扫描精度较低的技术问题。

在一种可选的实施例中，步骤S106中以全口牙齿三维数据为框架，对多个单片三维数据进行调整，包括：步骤S202，每获取一个单片三维数据，以全口牙齿三维数据为框架，对单片三维数据进行调整。

具体的，在本发明实施例中，对单片三维数据的调整时机可以为每获取一个单片三维数据，即对该单片三维数据进行调整，实时控制并优化扫描拼接的全局精度，可选的，调整的直观表现可以为对单片三维数据的位置进行调整等，具体的，可以使用第一预设算法计算单片三维数据与全口牙齿三维数据的偏差或者拟合度，当满足预设条件后，即对单片三维数据的位置进行调整。

在一种可选的实施例中，步骤S106中以全口牙齿三维数据为框架，对多个单片三维数据进行调整，包括：步骤S302，获取到所有的单片三维数据后，以全口牙齿三维数据为框架，对所有的单片三维数据进行调整。

具体的，在本发明实施例中，对单片三维数据的调整时机可以为获取到所有的单片三维数据后，在所有的单片三维数据拼接完之后，对拼接完的所有的单片三维数据进行整体调整，对全口单片三维数据进行全局优化，具体的，可以使用第二预设算法计算拼接完的所有的单片三维数据与全口牙齿三维数据的偏差或者拟合度，当满足预设条件后，即对拼接完的所有的单片三维数据进行调整。

在一种可选的实施例中，步骤S106中以全口牙齿三维数据为框架，对多个单片三维数据进行调整，包括：步骤S204，每获取预设数目个单片三维数据，以全口牙齿三维数据为框架，对该预设数目个单片三维数据进行调整，其中，预设数目的具体数值可以根据实际情况自定义设置。

在一种可选的实施例中，为了满足扫描结果精度的要求，步骤S106中以全口牙齿三维数据为框架，对多个单片三维数据进行调整，还可以同时包括上述步骤S202、步骤S204以及步骤S302中的一个或多个步骤。

在一种可选的实施例中，步骤S102中获取用户的全口牙齿三维数据，包括：步骤S402，使用固定式静态拍照设备对用户的全口牙齿进行扫描，获取用户的全口牙齿三维数据；和/或步骤S404，使用手持式支持大视场的扫描设备对用户的全口牙齿进行扫描，获取用户的全口牙齿三维数据；和/或步骤S406，使用口腔CT扫描仪设备对用户的全口牙齿进行扫描，获取用户的全口牙齿三维数据。

具体的，手持式支持大视场的扫描设备的视场范围可以与牙颌同等大小范围，并且步骤S104中如果是使用口内三维扫描仪对用户的牙齿进行三维扫描，则固定式静态拍照设备和/或手持式支持大视场的扫描设备可以与口内三维扫描仪集成到一个设备上，也可以是分开的两个设备。

在一种可选的实施例中，步骤S102中获取用户的全口牙齿三维数据，包括：

步骤S502，对用户的全口牙齿印模进行三维扫描，得到全口牙齿三维数据。

具体的，在实际应用中，在对用户的全口牙齿印模进行三维扫描之前，还可以包括步骤S504，获取用户的全口牙齿印模；在获取到用户的全口牙齿印模之后，翻出石膏模型，采用拍照式扫描仪对石膏模型进行扫描，获取到该石膏模型的三维数据，即为全口牙齿三维数据。

在一种具体的实施例中，经过实际验证，根据本发明任意一个实施例获取得到的口内扫描结果的全局累计拼接误差可以至少控制在0.05mm之内，能够满足正畸病例和修复病例等的精度需求。

实施例2

根据本发明实施例，提供了一种口内三维扫描装置的产品实施例，图2是根据本发明实施例的口内三维扫描装置，如图2所示，该装置包括第一获取模块、第一扫描模块和第一调整模块，其中，第一获取模块，用于使用第一采集视场获取用户的全口牙齿三维数据；第一扫描模块，用于对用户的牙齿进行三维扫描，使用第二采集视场获取多个单片三维数据，其中，第一采集视场大于第二采集视场；第一调整模块，用于以全口牙齿三维数据为框架，对多个单片三维数据进行调整。

在本发明实施例中，采用二次校准的方式，通过第一获取模块使用第一采集视场获取用户的全口牙齿三维数据；第一扫描模块对用户的牙齿进行三维扫描，使用第二采集视场获取多个单片三维数据，其中，第一采集视场大于第二采集视场；第一调整模块以全口牙齿三维数据为框架，对多个单片三维数据进行调整，由于单独使用若干单片三维数据直接进行拼接产生的累计误差较大，通过将全口牙齿三维数据作为框架，根据全口牙齿三维数据来校准单片三维数据的精度，达到了提高口内扫描精度的目的，从而实现了保证全口整体精度，降低扫描误差，满足正畸病例和修复病例等的精度需求的技术效果，进而解决了现有技术中口内三维扫描产品的全口整体扫描精度较低的技术问题。

此处需要说明的是，上述第一获取模块、第一扫描模块和第一调整模块对应于实施例1中的步骤S102至步骤S106，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。

在一种可选的实施例中，第一调整模块包括：第二调整模块，用于每获取一个单片三维数据，以全口牙齿三维数据为框架，对单片三维数据进行调整。

此处需要说明的是，上述第二调整模块对应于实施例1中的步骤S202，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。

在一种可选的实施例中，第一调整模块包括：第三调整模块，用于获取到所有的单片三维数据后，以全口牙齿三维数据为框架，对所有的单片三维数据进行调整。

此处需要说明的是，上述第三调整模块对应于实施例1中的步骤S302，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。

在一种可选的实施例中，第一获取模块包括第二获取模块和/或第三获取模块和/或第四获取模块，其中，第二获取模块，用于使用固定式静态拍照设备对用户的全口牙齿进行扫描，获取用户的全口牙齿三维数据；第三获取模块，用于使用手持式支持大视场的扫描设备对用户的全口牙齿进行扫描，获取用户的全口牙齿三维数据；第四获取模块，用于使用口腔CT扫描仪设备对用户的全口牙齿进行扫描，获取用户的全口牙齿三维数据。

此处需要说明的是，上述第二获取模块、第三获取模块和第四获取模块对应于实施例1中的步骤S402、步骤S404和步骤S406，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。

在一种可选的实施例中，第一获取模块包括第二扫描模块，其中，第二扫描模块，用于对用户的全口牙齿印模进行三维扫描，得到全口牙齿三维数据。

此处需要说明的是，上述第二扫描模块对应于实施例1中的步骤S502，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。

实施例3

根据本发明实施例，提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述口内三维扫描方法。

实施例4

根据本发明实施例，提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述口内三维扫描方法。

实施例5

根据本发明实施例，提供了一种终端的产品实施例，该终端包括第一获取模块、第一扫描模块、第一调整模块和处理器，其中，第一获取模块，用于使用第一采集视场获取用户的全口牙齿三维数据；第一扫描模块，用于对用户的牙齿进行三维扫描，使用第二采集视场获取多个单片三维数据，其中，第一采集视场大于第二采集视场；第一调整模块，用于以全口牙齿三维数据为框架，对多个单片三维数据进行调整；处理器，处理器运行程序，其中，程序运行时对于从第一获取模块、第一扫描模块和第一调整模块输出的数据执行上述口内三维扫描方法。

实施例6

根据本发明实施例，提供了一种终端的产品实施例，该终端包括第一获取模块、第一扫描模块、第一调整模块和存储介质，其中，第一获取模块，用于使用第一采集视场获取用户的全口牙齿三维数据；第一扫描模块，用于对用户的牙齿进行三维扫描，使用第二采集视场获取多个单片三维数据，其中，第一采集视场大于第二采集视场；第一调整模块，用于以全口牙齿三维数据为框架，对多个单片三维数据进行调整；存储介质，用于存储程序，其中，程序在运行时对于从第一获取模块、第一扫描模块和第一调整模块输出的数据执行上述口内三维扫描方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种口内三维扫描方法，其特征在于，包括：

使用第一采集视场获取用户的全口牙齿三维数据；

对用户的牙齿进行三维扫描，使用第二采集视场获取多个单片三维数据，其中，所述第一采集视场大于所述第二采集视场；

以所述全口牙齿三维数据为框架，对所述多个单片三维数据进行调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述全口牙齿三维数据为框架，对所述多个单片三维数据进行调整，包括：

每获取一个所述单片三维数据，以所述全口牙齿三维数据为框架，对所述单片三维数据进行调整。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述全口牙齿三维数据为框架，对所述多个单片三维数据进行调整，包括：

获取到所有的所述单片三维数据后，以所述全口牙齿三维数据为框架，对所有的所述单片三维数据进行调整。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，获取用户的全口牙齿三维数据，包括：

使用固定式静态拍照设备对用户的全口牙齿进行扫描，获取用户的全口牙齿三维数据；和/或

使用手持式支持大视场的扫描设备对用户的全口牙齿进行扫描，获取用户的全口牙齿三维数据；和/或

使用口腔CT扫描仪设备对用户的全口牙齿进行扫描，获取用户的全口牙齿三维数据。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，获取用户的全口牙齿三维数据，包括：

对用户的全口牙齿印模进行三维扫描，得到所述全口牙齿三维数据。

6.一种口内三维扫描装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于使用第一采集视场获取用户的全口牙齿三维数据；

第一扫描模块，用于对用户的牙齿进行三维扫描，使用第二采集视场获取多个单片三维数据，其中，所述第一采集视场大于所述第二采集视场；

第一调整模块，用于以所述全口牙齿三维数据为框架，对所述多个单片三维数据进行调整。

7.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至5中任意一项所述的口内三维扫描方法。

8.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至5中任意一项所述的口内三维扫描方法。

9.一种终端，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于使用第一采集视场获取用户的全口牙齿三维数据；

第一扫描模块，用于对用户的牙齿进行三维扫描，使用第二采集视场获取多个单片三维数据，其中，所述第一采集视场大于所述第二采集视场；

第一调整模块，用于以所述全口牙齿三维数据为框架，对所述多个单片三维数据进行调整；

处理器，所述处理器运行程序，其中，所述程序运行时对于从所述第一获取模块、所述第一扫描模块和所述第一调整模块输出的数据执行权利要求1至5中任意一项所述的口内三维扫描方法。

10.一种终端，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于使用第一采集视场获取用户的全口牙齿三维数据；

第一扫描模块，用于对用户的牙齿进行三维扫描，使用第二采集视场获取多个单片三维数据，其中，所述第一采集视场大于所述第二采集视场；

第一调整模块，用于以所述全口牙齿三维数据为框架，对所述多个单片三维数据进行调整；

存储介质，用于存储程序，其中，所述程序在运行时对于从所述第一获取模块、所述第一扫描模块和所述第一调整模块输出的数据执行权利要求1至5中任意一项所述的口内三维扫描方法。