CN109350109A - 多功能牙科扫描系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能牙科扫描系统，包括：发射组件，包括X光管、发射剂量检测设备和发射剂量报警设备，发射剂量检测设备设置在X光管的附近并距离X光管预设长度距离，发射剂量检测设备用于检测感应到的射线辐射量，并基于射线辐射量确定对应的发射剂量，发射剂量报警设备用于在发射剂量超过限量时，发出剂量超标信号；匹配度提取设备，用于将牙齿成像图案与预设牙齿轮廓进行匹配，以获得相应的匹配百分比，并在匹配百分比超限时，发出扫描成功信号，否则，发出扫描失败信号；重拍启动设备，用于在接收到扫描失败信号时，驱动X光管以执行相同部位的再一次X射线的发射。通过本发明，有效拓展了牙科扫描设备的功能。

Description

多功能牙科扫描系统

技术领域

本发明涉及牙科扫描仪领域，尤其涉及一种多功能牙科扫描系统。

背景技术

牙科扫描仪，由X射线管组件THA-M-1、X射线管、限速器、数字传感器组件、升降架、手动开关、立柱、旋转装置、激光定位器组成。性能：标称电功率770W；X射线管组件(焦点0.5)；摄影管电压调节范围：66～77KV；摄影管电流调节范围：10mA；加载时间调节范围：成人：10S，儿童：8.8S；咬翼2.5S+2.5S，颞下颌关节3.1S+3.1S。

牙科扫描仪是产生X光的设备，其主要由X光球管和X光机电源以及控制电路等组成，而X光球管又由阴极灯丝(Cathod)和阳极靶(Anode)以及真空玻璃管组成。

发明内容

为了解决当前牙科扫描仪无法基于扫描质量自行启动同一部位的再次扫描的技术问题，本发明提供了一种多功能牙科扫描系统，将针对性图像处理后的牙齿成像图案与预设牙齿轮廓进行匹配，以获得相应的匹配百分比，并在所述匹配百分比超限时，发出扫描成功信号，否则，发出扫描失败信号驱动X光管以执行相同部位的再一次X射线的发射；同时，在针对性图像处理中，将对比度达标的莱娜图与基于片段式线性近似法的伽马编码处理后的图像进行特定位置图像分块的对比度比较，以基于对比度的倍数关系自适应确定对伽马编码处理后图像再执行基于片段式线性近似法的伽马编码处理的次数，以更适应人眼的观看。

根据本发明的一方面，提供了一种多功能牙科扫描系统，所述系统包括：

发射组件，包括X光管、发射剂量检测设备和发射剂量报警设备，所述发射剂量检测设备设置在所述X光管的附近并距离所述X光管预设长度距离，所述发射剂量检测设备用于检测感应到的射线辐射量，并基于所述射线辐射量确定对应的发射剂量，所述发射剂量报警设备与所述发射剂量检测设备连接，用于接收所述发射剂量，并在所述发射剂量超过限量时，发出剂量超标信号，所述发射剂量报警设备还用于在所述发射剂量未超过限量时，发出剂量合标信号；匹配度提取设备，与对象辨识设备连接，用于将牙齿成像图案与预设牙齿轮廓进行匹配，以获得相应的匹配百分比，并在所述匹配百分比超限时，发出扫描成功信号，否则，发出扫描失败信号；重拍启动设备，分别与所述X光管和所述匹配度提取设备连接，用于在接收到所述扫描失败信号时，驱动所述X光管以执行相同部位的再一次X射线的发射；形态学处理设备，用于接收齿部扫描图像，对所述齿部扫描图像执行形态学处理操作，以获得对应的形态学处理图像；编码处理设备，与所述形态学处理设备连接，用于对所述形态学处理图像执行基于片段式线性近似法的伽马编码处理，以获得相应的编码处理图像，并输出所述编码处理图像；分块提取设备，与所述编码处理设备连接，用于对对比度达标的莱娜图和所述编码处理图像执行相同图像分块大小的图像分块处理，以获得所述莱娜图的各个图像分块以及所述编码处理图像的各个分块，提取所述莱娜图的各个图像分块的中间位置的图像分块以作为第一图像分块，以及所述编码处理图像的各个图像分块的中间位置的图像分块以作为第二图像分块；信号触发设备，与所述分块提取设备连接，用于在所述第二图像分块的对比度大于等于第一图像分块的对比度时，发出第一触发信号，还用于在所述第二图像分块的对比度小于第一图像分块的对比度时，发出第二触发信号；编辑处理设备，与所述信号触发设备连接，用于在接收到所述第二触发信号时，将所述第一图像分块的对比度除以所述第二图像分块的对比度以获得相应的倍数，并基于所述倍数确定对所述编码处理图像执行后续多次基于片段式线性近似法的伽马编码处理的次数，以对所述编码处理图像执行多次伽马编码处理，获得相应的编辑处理图像；对象辨识设备，与所述编辑处理设备连接，用于基于牙齿成像特征对所述编辑处理图像执行牙齿对象识别，以获得相应的牙齿成像图案。

更具体地，在所述多功能牙科扫描系统中：在所述编辑处理设备中，还用于在接收到所述第一触发信号时，将所述编码处理图像作为编辑处理图像。

更具体地，在所述多功能牙科扫描系统中，还包括：

数据提升设备、实时处理设备、递归滤波设备、现场锐化设备和密度解析设备，位于所述编辑处理设备和所述对象辨识设备之间。

更具体地，在所述多功能牙科扫描系统中：数据提升设备、实时处理设备、递归滤波设备、现场锐化设备和密度解析设备，位于所述编辑处理设备和所述对象辨识设备之间。

更具体地，在所述多功能牙科扫描系统中：所述实时处理设备与所述数据提升设备连接，用于在接收到所述数据提升设备时，启动对所述参数处理图像的实时锐化动作，以获得相应的实时锐化图像。

更具体地，在所述多功能牙科扫描系统中：所述递归滤波设备与所述实时处理设备连接，用于接收所述实时锐化图像，对所述实时锐化图像执行递归滤波处理，以获得相应的递归滤波图像，并输出所述递归滤波图像。

更具体地，在所述多功能牙科扫描系统中：所述现场锐化设备与所述递归滤波设备连接，用于接收所述递归滤波图像连接，用于对所述递归滤波图像执行现场锐化处理，以获得相应的现场锐化图像。

更具体地，在所述多功能牙科扫描系统中：所述密度解析设备分别与所述现场锐化设备连接，用于检测所述现场锐化图像中的各个对象的边缘变化剧烈程度，将边缘变化剧烈程度超过限量的对象所在的区域作为变化密集区域，输出所述现场锐化图像中的一个或多个变化密集区域，并将所述一个或多个变化密集区域作为整体替换所述编辑处理图像发送给所述现场锐化设备。

更具体地，在所述多功能牙科扫描系统中：所述密度解析设备包括对象提取子设备，用于接收所述现场锐化图像，并识别出所述现场锐化图像中的各个对象。

更具体地，在所述多功能牙科扫描系统中：所述数据提升设备、所述实时处理设备和所述递归滤波设备被集成在同一块印刷电路板上；其中，所述密度解析设备包括剧烈程度解析设备，与所述对象提取子设备连接，用于对所述现场锐化图像中每一个对象的边缘变化剧烈程度进行解析。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的多功能牙科扫描系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的多功能牙科扫描系统的实施方案进行详细说明。

牙科扫描仪电源又可分为高压电源和灯丝电源两部分，其中灯丝电源用于为灯丝加热，高压电源的高压输出端分别夹在阴极灯丝和阳极靶两端，提供一个高压电场使灯丝上活跃的电子加速流向阳极靶，形成一个高速的电子流，轰击阳极靶面后，99％转化为热量，1％由于轫致辐射产生X射线。

具有X射线源，口外影像接收器，影像处理和显示系统的口腔颌面部诊断X射线摄影系统。成像时，X射线束围绕患者的颌面部运动获取平面图像，通过平面图像进行三维重建。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种多功能牙科扫描系统，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的多功能牙科扫描系统的结构示意图，所述系统包括：

发射组件，包括X光管、发射剂量检测设备和发射剂量报警设备，所述发射剂量检测设备设置在所述X光管的附近并距离所述X光管预设长度距离，所述发射剂量检测设备用于检测感应到的射线辐射量，并基于所述射线辐射量确定对应的发射剂量，所述发射剂量报警设备与所述发射剂量检测设备连接，用于接收所述发射剂量，并在所述发射剂量超过限量时，发出剂量超标信号，所述发射剂量报警设备还用于在所述发射剂量未超过限量时，发出剂量合标信号；

匹配度提取设备，与对象辨识设备连接，用于将牙齿成像图案与预设牙齿轮廓进行匹配，以获得相应的匹配百分比，并在所述匹配百分比超限时，发出扫描成功信号，否则，发出扫描失败信号；

重拍启动设备，分别与所述X光管和所述匹配度提取设备连接，用于在接收到所述扫描失败信号时，驱动所述X光管以执行相同部位的再一次X射线的发射；

形态学处理设备，用于接收齿部扫描图像，对所述齿部扫描图像执行形态学处理操作，以获得对应的形态学处理图像；

编码处理设备，与所述形态学处理设备连接，用于对所述形态学处理图像执行基于片段式线性近似法的伽马编码处理，以获得相应的编码处理图像，并输出所述编码处理图像；

分块提取设备，与所述编码处理设备连接，用于对对比度达标的莱娜图和所述编码处理图像执行相同图像分块大小的图像分块处理，以获得所述莱娜图的各个图像分块以及所述编码处理图像的各个分块，提取所述莱娜图的各个图像分块的中间位置的图像分块以作为第一图像分块，以及所述编码处理图像的各个图像分块的中间位置的图像分块以作为第二图像分块；

信号触发设备，与所述分块提取设备连接，用于在所述第二图像分块的对比度大于等于第一图像分块的对比度时，发出第一触发信号，还用于在所述第二图像分块的对比度小于第一图像分块的对比度时，发出第二触发信号；

编辑处理设备，与所述信号触发设备连接，用于在接收到所述第二触发信号时，将所述第一图像分块的对比度除以所述第二图像分块的对比度以获得相应的倍数，并基于所述倍数确定对所述编码处理图像执行后续多次基于片段式线性近似法的伽马编码处理的次数，以对所述编码处理图像执行多次伽马编码处理，获得相应的编辑处理图像；

对象辨识设备，与所述编辑处理设备连接，用于基于牙齿成像特征对所述编辑处理图像执行牙齿对象识别，以获得相应的牙齿成像图案。

接着，继续对本发明的多功能牙科扫描系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述多功能牙科扫描系统中：在所述编辑处理设备中，还用于在接收到所述第一触发信号时，将所述编码处理图像作为编辑处理图像。

在所述多功能牙科扫描系统中，还包括：

数据提升设备、实时处理设备、递归滤波设备、现场锐化设备和密度解析设备，位于所述编辑处理设备和所述对象辨识设备之间。

在所述多功能牙科扫描系统中：所述数据提升设备用于接收所述编辑处理图像，对所述编辑处理图像执行预设强度的对比度提升处理，以获得并输出相应的参数处理图像。

在所述多功能牙科扫描系统中：所述实时处理设备与所述数据提升设备连接，用于在接收到所述数据提升设备时，启动对所述参数处理图像的实时锐化动作，以获得相应的实时锐化图像。

在所述多功能牙科扫描系统中：所述递归滤波设备与所述实时处理设备连接，用于接收所述实时锐化图像，对所述实时锐化图像执行递归滤波处理，以获得相应的递归滤波图像，并输出所述递归滤波图像。

在所述多功能牙科扫描系统中：所述现场锐化设备与所述递归滤波设备连接，用于接收所述递归滤波图像连接，用于对所述递归滤波图像执行现场锐化处理，以获得相应的现场锐化图像。

在所述多功能牙科扫描系统中：所述密度解析设备分别与所述现场锐化设备连接，用于检测所述现场锐化图像中的各个对象的边缘变化剧烈程度，将边缘变化剧烈程度超过限量的对象所在的区域作为变化密集区域，输出所述现场锐化图像中的一个或多个变化密集区域，并将所述一个或多个变化密集区域作为整体替换所述编辑处理图像发送给所述现场锐化设备。

在所述多功能牙科扫描系统中：所述密度解析设备包括对象提取子设备，用于接收所述现场锐化图像，并识别出所述现场锐化图像中的各个对象。

在所述多功能牙科扫描系统中：所述数据提升设备、所述实时处理设备和所述递归滤波设备被集成在同一块印刷电路板上；

其中，所述密度解析设备包括剧烈程度解析设备，与所述对象提取子设备连接，用于对所述现场锐化图像中每一个对象的边缘变化剧烈程度进行解析。

另外，所述数据提升设备、所述实时处理设备和所述递归滤波设备分别由不同型号的CPLD芯片来实现。CPLD(Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件，是从PAL和GAL器件发展出来的器件，相对而言规模大，结构复杂，属于大规模集成电路范围。是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。CPLD主要是由可编程逻辑宏单元(MC，Macro Cell)围绕中心的可编程互连矩阵单元组成。其中MC结构较复杂，并具有复杂的I/O单元互连结构，可由用户根据需要生成特定的电路结构，完成一定的功能。由于CPLD内部采用固定长度的金属线进行各逻辑块的互连，所以设计的逻辑电路具有时间可预测性，避免了分段式互连结构时序不完全预测的缺点。

采用本发明的多功能牙科扫描系统，针对现有技术中牙科扫描仪无法基于扫描质量自行启动同一部位的再次扫描的技术问题，通过将针对性图像处理后的牙齿成像图案与预设牙齿轮廓进行匹配，以获得相应的匹配百分比，并在所述匹配百分比超限时，发出扫描成功信号，否则，发出扫描失败信号驱动X光管以执行相同部位的再一次X射线的发射；同时，在针对性图像处理中，将对比度达标的莱娜图与基于片段式线性近似法的伽马编码处理后的图像进行特定位置图像分块的对比度比较，以基于对比度的倍数关系自适应确定对伽马编码处理后图像再执行基于片段式线性近似法的伽马编码处理的次数，以更适应人眼的观看；从而解决了上述技术问题。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种多功能牙科扫描系统，所述包括：

发射组件，包括X光管、发射剂量检测设备和发射剂量报警设备，所述发射剂量检测设备设置在所述X光管的附近并距离所述X光管预设长度距离，所述发射剂量检测设备用于检测感应到的射线辐射量，并基于所述射线辐射量确定对应的发射剂量，所述发射剂量报警设备与所述发射剂量检测设备连接，用于接收所述发射剂量，并在所述发射剂量超过限量时，发出剂量超标信号，所述发射剂量报警设备还用于在所述发射剂量未超过限量时，发出剂量合标信号；

匹配度提取设备，与对象辨识设备连接，用于将牙齿成像图案与预设牙齿轮廓进行匹配，以获得相应的匹配百分比，并在所述匹配百分比超限时，发出扫描成功信号，否则，发出扫描失败信号；

重拍启动设备，分别与所述X光管和所述匹配度提取设备连接，用于在接收到所述扫描失败信号时，驱动所述X光管以执行相同部位的再一次X射线的发射；

形态学处理设备，用于接收齿部扫描图像，对所述齿部扫描图像执行形态学处理操作，以获得对应的形态学处理图像；

编码处理设备，与所述形态学处理设备连接，用于对所述形态学处理图像执行基于片段式线性近似法的伽马编码处理，以获得相应的编码处理图像，并输出所述编码处理图像；

分块提取设备，与所述编码处理设备连接，用于对对比度达标的莱娜图和所述编码处理图像执行相同图像分块大小的图像分块处理，以获得所述莱娜图的各个图像分块以及所述编码处理图像的各个分块，提取所述莱娜图的各个图像分块的中间位置的图像分块以作为第一图像分块，以及所述编码处理图像的各个图像分块的中间位置的图像分块以作为第二图像分块；

信号触发设备，与所述分块提取设备连接，用于在所述第二图像分块的对比度大于等于第一图像分块的对比度时，发出第一触发信号，还用于在所述第二图像分块的对比度小于第一图像分块的对比度时，发出第二触发信号；

编辑处理设备，与所述信号触发设备连接，用于在接收到所述第二触发信号时，将所述第一图像分块的对比度除以所述第二图像分块的对比度以获得相应的倍数，并基于所述倍数确定对所述编码处理图像执行后续多次基于片段式线性近似法的伽马编码处理的次数，以对所述编码处理图像执行多次伽马编码处理，获得相应的编辑处理图像；

对象辨识设备，与所述编辑处理设备连接，用于基于牙齿成像特征对所述编辑处理图像执行牙齿对象识别，以获得相应的牙齿成像图案。

2.如权利要求1所述的多功能牙科扫描系统，其特征在于：

在所述编辑处理设备中，还用于在接收到所述第一触发信号时，将所述编码处理图像作为编辑处理图像。

3.如权利要求2所述的多功能牙科扫描系统，其特征在于，所述系统还包括：

数据提升设备、实时处理设备、递归滤波设备、现场锐化设备和密度解析设备，位于所述编辑处理设备和所述对象辨识设备之间。

4.如权利要求3所述的多功能牙科扫描系统，其特征在于：

所述数据提升设备用于接收所述编辑处理图像，对所述编辑处理图像执行预设强度的对比度提升处理，以获得并输出相应的参数处理图像。

5.如权利要求4所述的多功能牙科扫描系统，其特征在于：

所述实时处理设备与所述数据提升设备连接，用于在接收到所述数据提升设备时，启动对所述参数处理图像的实时锐化动作，以获得相应的实时锐化图像。

6.如权利要求5所述的多功能牙科扫描系统，其特征在于：

所述递归滤波设备与所述实时处理设备连接，用于接收所述实时锐化图像，对所述实时锐化图像执行递归滤波处理，以获得相应的递归滤波图像，并输出所述递归滤波图像。

7.如权利要求6所述的多功能牙科扫描系统，其特征在于：

所述现场锐化设备与所述递归滤波设备连接，用于接收所述递归滤波图像连接，用于对所述递归滤波图像执行现场锐化处理，以获得相应的现场锐化图像。

8.如权利要求7所述的多功能牙科扫描系统，其特征在于：

所述密度解析设备分别与所述现场锐化设备连接，用于检测所述现场锐化图像中的各个对象的边缘变化剧烈程度，将边缘变化剧烈程度超过限量的对象所在的区域作为变化密集区域，输出所述现场锐化图像中的一个或多个变化密集区域，并将所述一个或多个变化密集区域作为整体替换所述编辑处理图像发送给所述现场锐化设备。

9.如权利要求8所述的多功能牙科扫描系统，其特征在于：

所述密度解析设备包括对象提取子设备，用于接收所述现场锐化图像，并识别出所述现场锐化图像中的各个对象。

10.如权利要求9所述的多功能牙科扫描系统，其特征在于：

所述数据提升设备、所述实时处理设备和所述递归滤波设备被集成在同一块印刷电路板上；

其中，所述密度解析设备包括剧烈程度解析设备，与所述对象提取子设备连接，用于对所述现场锐化图像中每一个对象的边缘变化剧烈程度进行解析。