CN109414153A - 具有集成相机的牙科镜及其应用 - Google Patents

Abstract

所公开的实施例将相机集成到口内镜中。将相机集成到口内镜中提供了一种有效的方式来记录和显示医疗服务人员在所述镜中看到的内容。

Description

具有集成相机的牙科镜及其应用

技术领域

本领域总的涉及牙科器械。

背景技术

口内镜，也称为口腔镜，是功能最强、使用频率最高的牙科器械之一。由于有限的或者可能不存在的视线，直接观看口腔内的物体是困难的。口内镜允许医疗服务人员(HCP)例如牙医、卫生员和其他人，通过观察患者的口腔中的牙齿和其他物体(诸如患者的牙龈和舌头)在镜子中的反射像来间接观察它们。医疗服务人员使用口内镜完成各种任务，包括但不限于评估和诊断、治疗选择、甚至帮助治疗本身。当手术在不直接可见的区域进行时，医疗服务人员可以使用其他工具，诸如牙科手持件，结合口内镜来进行手术，诸如牙体制备。

它们不仅被用作视觉辅助，口内镜也被用作刚性工具来操纵或保护患者的口腔中的物体。例如，医疗服务人员可以使用口内镜来移动患者的脸颊，以腾出空间用于治疗，或者扩大口腔空间以提高可视性。此外，口内镜可以保护患者的口腔的软组织和硬组织结构，同时治疗口腔的其它部分。

由于口内镜与患者的口腔内的组织相接触，所以每次治疗后口内镜都会经历消毒。在某些情况下，消毒使用一种被称为“高压灭菌”的过程来完成。高压灭菌使口内镜经受高温和高压，也许是使用蒸汽。因为镜子必须在每次治疗后消毒，所以牙科诊所拥有多个这样的镜子。主要由玻璃和金属制成的镜子可以经受高压灭菌过程。但是，由于频繁使用和消毒，镜子最终会失去一些它的清晰度和它的反射性，因此需要更换。

除了口内镜，口内相机变得在牙科诊所越来越普遍。口内相机主要有两种用途。第一，口内相机用于向患者描述诊断并解释可能的治疗。例如，为了解释诊断或治疗，医疗服务人员可以向患者显示患者的口腔部分(例如牙齿)的图像。第二，口内相机用于记录患者的口腔的多个部分的状态。例如，医疗服务人员可以在治疗之前或之后采集患者的口腔的摄影图像。

口内相机通常被成形为笔，在其顶端有指向侧面的图像采集装置。该顶端帮助HCP确定方向，从而确定在哪里安置相机，以采集口腔的所希望的区域的图像。所采集的图像呈现在显示器中，导航是使用显示器完成的。然而，因为这些显示器是相机的唯一取景器，所以它们的使用增加了牙科预约的时间。此外，在常见的使用场景中，医疗服务人员将会使用口腔镜开始口腔检查，如果需要采集图像，则HCP将会不得不将口内镜切换成口内相机。这看起来有点小麻烦，但是在牙科诊所繁忙的环境中，这降低了采集图像的频率。

一些牙科手术在修复手术期间使用牙科复合树脂材料在牙齿上粘合填充物或堆积结构。在施加材料后，使用一种称为光固化的手段使材料硬化。光固化用于以可见蓝色到紫外光的光谱内的光照射树脂。这种光可能对眼睛有害，因此医疗服务人员在使用光固化时会使用护眼器。为了执行这样的手术，医疗服务人员将树脂施加到牙齿上。在许多情况下，为了观察感兴趣的牙齿，医疗服务人员在施加树脂时使用口腔镜。当完成时，医疗服务人员将器械切换到光固化，并照明树脂要固化的区域。当在牙齿上堆积材料时，该过程重复进行，使得树脂被施加，然后固化，然后再次施加，这需要反复切换口腔镜和光固化器械。

在患者去牙科诊所的一次典型就诊期间，医疗服务人员将记录患者当前的牙科状况，也称为牙科牙齿图表。牙科状况或牙科牙齿图表是描绘人类牙齿的图，其中图中的每颗牙齿都被标记出来，以指示该牙齿的状态的方面。在示例中，标记可以指示牙齿缺失、过去接受过牙科治疗、有龋损或牙周病。这种状况会不时更新，以反映患者的最新状态。通过查看该图，医疗服务人员(HCP)可以很快了解患者的牙科健康状况。

像其他医疗职业一样，牙医需要通过特别记录和存档患者的牙科状况和治疗来跟踪他们的工作。为了便于这种记录和存档，存在计算机化的医疗记录系统。通常，在添加或修改档案中的数据之前，医疗服务人员登录到系统中，以将自己标识为提供治疗的人。登录后，医疗服务人员可以选择患者记录来检索档案信息，或者将附加信息添加到患者记录中，诸如对当前手术、进展和诊断的描述，以便将来治疗。患者记录中的信息主要是文本。图像也可能被记录，但是附带的文本对于记录来说是必不可少的。因此，关于治疗的输入通常发生在治疗结束时，此时专业人员能够自由使用计算机键盘，这既是为了方便，也是为了适当的卫生。这些计算机化的医疗记录系统中的一些包括当前状况图的数字版本，其用各种标记和颜色以图形的方式描绘每颗牙齿，以便表示各种状态。

将数据输入患者的医疗记录需要时间。然而，在运营牙科诊所时，效率很重要。花在行政工作上的时间越少，留给治疗的时间就越多。管理良好的诊所的一个特点是时间的使用效率。因此，尽管已经为他们的牙科诊所实现了计算机化系统作为管理工具，但是一些牙医避免了向系统输入会话的文本描述的步骤，而是坚持手写记录。

在牙科(包括正畸)中，存在多个手术，其需要生成患者的口腔的三维(3D)模型。目前，许多这样的模型是使用物理材料创建的，诸如常规使用的石膏模型。最近，出现了用于创建3D建模的数字表示的技术和产品，这些模型通常被称为“数字印模”。这些不同的产品在它们实现的数字3D模型的准确性以及牙医(或其他牙科医疗服务人员)必须花费在专门的扫描会话期间时间量上各不相同。

3D扫描机的总体结构由扫描头组成，扫描头执行可以从中提取出(计算出)深度测量值的口内测量，并连接到计算机单元，该计算机单元处理测量值，以产生数字模型。在专门为此任务分配的时间段内，口腔的3D印模的创建必须在专用会话中执行。

产生印模所需的计算资源，诸如处理器和内存容量是巨大的。深度测量值的获取是分段进行的，每一段的大小是根据扫描头可以获取的并行深度信息的量来确定的。然后，通常是计算该段的3D模型。随后，执行各段的配准，以允许将相邻的数字化区域“拼接”成一个一致的模型。另外，如果获得了颜色，则执行着色和可能地添加纹理的过程。也可以采用另外的过程。因此，在合理的时间量内产生这种数字印模所需的计算机处理能力是相当大的。

扫描仪头中实现的技术影响精度和速度两者。至少从电子部件的可用性方面考量时，这些中最简单的是带有图像采集相机的扫描仪头。

存在若干种从图像组中提取深度信息的算法，这涉及匹配点识别或阴影提取或其它概念，然后是解决所谓的“三角测量问题”。

在实践中，通过图像分析在短时间内实现精确的深度测量是具有挑战性的，因为从图像中提取的大部分信息倾向于呈现几何噪声，这是由于图像采集过程中的失真，或者口内物体照明的不均匀反射。存在这种不均匀照明的原因之一是，一些区域可能呈现朗伯反射，而其它区域则呈现镜面反射。在口内环境中唾液的存在是该过程的准确性的一个额外障碍，而且有时是相当大的障碍，因为它可能会导致一些区域呈现镜面反射，即使这些区域本来不会呈现镜面反射。使用从各种角度采集的口内物体的大量图像将大大有助于三角测量的准确性，但不幸的是，这将会增加计算工作量，且因此增加精确计算所需的时间和处理能力。

需要系统和方法来提供一种更有效的方式，以显示来自患者的口腔的患者图像、记录患者的牙科状况、并创建数字牙印模。

发明内容

实施例将相机集成到口内镜中。将相机集成到口内镜中提供了一种有效的方式来记录和显示医疗服务人员在口内镜中看到的内容。在一些实施例中，从口内镜拍摄的图像用于采集牙科状况并生成数字牙印模。

在一个实施例中，牙科镜系统包括牙科器械、面部检测器和图像分析器。牙科器械包括：图像传感器；手柄，其使医疗服务人员能够抓住牙科器械；以及固定到手柄的镜表面，其将光反射到医疗服务人员的视野内。镜表面包括通路表面，该通路表面被构造成使得至少一侧对于图像传感器是透明的。面部检测器从图像传感器接收图像，并确定医疗服务人员在接收到的图像中的位置。基于由面部检测器确定的位置，图像分析器确定来自图像传感器的图像的一部分在镜表面上对于医疗服务人员可见。

在一个实施例中，牙科器械包括可高压灭菌部分和不可高压灭菌部分。可高压灭菌部分能够被高压灭菌，并包括镜表面和附件。镜表面将光反射到医疗服务人员的视野中。它包括通路表面，该通路表面被构造构造成使得至少一侧对于固定到牙科器械的图像传感器是透明的。附件固定到镜表面，以将镜表面延伸到患者的口腔中。不可高压灭菌部分可拆卸地连接到可高压灭菌部分，并且未被构造为要被高压灭菌的。它包括：配置用以传输从图像传感器采集的图像的处理器；以及配置用以给处理器和图像传感器供电的电源。

在一个实施例中，一种方法采集表示患者牙科状况的图像。在该方法中，接收患者的口腔的内部的多张照片。同样接收的是相应照片的相关联的位置信息。从固定到牙科镜的图像传感器收集所述多张照片。所述多张照片中的每一张照片与所述多张照片中的另一张照片至少部分地重叠。在重叠部分中，确定多张照片之间匹配的特征。基于相应照片的相关联的位置信息和匹配特征，所述多张照片被对齐，以表示一系列相邻牙齿，这些牙齿被对齐，以匹配牙齿的位置。最后，对齐的照片被拼接成表示患者的口腔的至少一部分的状态的全景图像。

在一个实施例中，一种系统在牙科诊所的房间中提供牙科护理。该系统包括牙科镜和基站。牙科镜包括：手柄；反射表面；图像传感器；处理器和电源。手柄使医疗服务人员能够抓住牙科镜。反射表面被构造用以将患者的口腔的内部的视图朝向医疗服务人员反射。图像传感器能够收集图像，该图像包括在反射表面中医疗服务人员所看到的。处理器能够传输从图像传感器收集的图像。并且电源被配置用以为处理器和图像传感器供电。基站与牙科镜无线通信，并接收从图像传感器收集的图像。基站包括支架，该支架被构造成与牙科镜对接，并在连接时对牙科镜的电源充电。

在一个实施例中，一种方法采集患者的口腔中的图片。在该方法中，接收从固定到牙科镜的图像传感器采集的图像。牙科镜具有多个光源。图像的一部分被确定为比图像的另一部分暗。基于哪个部分被确定为较暗，从多个光源中选择一个光源，使得该光源比其它部分更亮地照亮该部分。所选的光源的亮度增加。

在另一个实施例中，一种方法控制牙科器械的能耗。监测口内镜，以确定何时它没有在使用中。口内镜包括集成的相机。当确定牙科镜不在使用中时，口内镜进入待机模式，该模式降低了口内镜消耗的电量。

在一个实施例中，一种牙科镜系统照明患者的口腔。该系统包括：牙科器械；图像分析器模块；和防眩模块。牙科器械包括：图像传感器；多个光源；使医疗服务人员能够抓住牙科器械的手柄；以及固定到手柄的镜表面。镜表面的一侧包括被构造用以将光反射到医疗服务人员的视野中的反射表面和将光透射到镜表面的另一侧以到达图像传感器的通路表面。图像分析器模块被配置用以识别由图像传感器感测到的图像中的物体。防眩模块被配置用以基于由图像分析器模块识别出的物体的位置来设置所述多个光源，以引导光，以避免使医疗服务人员眩目。

在一个实施例中，牙科器械被构造用以固化牙科材料。牙科器械包括：手柄；镜表面；和光源。手柄使医疗服务人员能够抓住牙科器械。镜表面固定到手柄。镜表面的一侧包括反射表面，该反射表面被构造用以将光反射到医疗服务人员的视野中。光源被构造用以发射固化牙科材料的光。当施加在牙齿上时，牙科材料在反射表面上对于医疗服务人员是可见的。

在一个实施例中，一种方法采集患者的口腔的三维模型。接收患者的口腔的内部的多张照片。而且，接收相应照片的相关联的位置信息。从固定到牙科镜的图像传感器收集所述多张照片。所述多张照片中的每一张照片与所述多张照片中的另一张照片至少部分地重叠。重叠部分和位置信息被进行分析，以基于内部的多张照片生成一组表面点。基于该组表面点，生成表示患者的牙齿的牙印模的三维模型。

还公开了其它系统、方法和计算机程序产品实施例。

下面参考附图详细描述本发明的其它实施例、特征和优点以及各个实施例的结构和操作。

附图说明

并入本文并构成说明书一部分的附图示出了本公开，并与说明书一起进一步用于解释本公开的原理，并使相关领域的技术人员能够制作和使用本公开。

图1是示出根据一个实施例的包括集成的相机的口内镜的部件的图。

图2是示出口内镜的镜子部分的横截面的图。

图3是示出用于从医疗服务人员的视角检查患者的口腔的口内镜的图。

图4是示出来自患者的口腔的光如何从镜子的反射表面反射并被医疗服务人员观察到的图。

图5A-C是示出当医疗服务人员旋转口内镜时口内镜的方位可以如何改变的图。

图6A示出了如何确定广角相机采集的图像中的在口内镜的反射表面上对于医疗服务人员可见的部分。

图6B示出了如何旋转被确定为对于医疗服务人员可见的部分，以调整口内镜的旋转。

图7A-C示出了如何最小化炫目。

图8A示出了牙科诊所的房间，该房间包括用于显示在口内镜中医疗服务人员所看到的内容的系统。

图8B是图8A中系统的架构图。

图9是包括集成的相机的口内镜的框图。

图10是示出图8A的系统的示例操作的流程图。

图11是进一步详细说明图8A的系统的部件的框图。

图12是示出用以估计由口内镜中的图像传感器采集的图像中的对于医疗服务人员可见的部分的方法的流程图。

图13和14示出了用于旋转图像以调整口内镜的方位的方法。

图15A-B示出了用以从口内镜装置检索数据的替代方法。

图16是示出如何从来自口内镜的视频中的图像流中选择图像以用于采集的图。

图17A是示出来自患者的口腔的内部的特征如何出现在从不同视角从口内镜拍摄的不同图像中的图。

图17B是示出如何使用匹配的特征来对齐不同的图像以拼接成指示患者的牙科状况的全景图的图。

图17C是示出将从图像传感器采集的图像拼接成指示患者的牙科状况的全景图的图。

图18A-C是示出如何采集拟真全景图并将该全景图渲染出层次感的图。

图19A和19B是示出来自口内镜的变化的照明如何能够提供关于患者牙齿的三维形状的信息的图。

图20是示出如何可以在手术期间移动智能镜装置的图。

图21A-B是示出用于增量生成牙科状况和印模的方法的流程图。

图22示出了具有服务器的系统，用于拼接指示患者的牙科状况的全景图并生成牙印模。

图23示出了用于改变口内镜的照明的方法。

图24示出了用于自动调整源自口内镜的照明的方法。

图25示出了用于监测口内镜的使用的方法。

图26是示出口内镜的替代构造的图，其中图像传感器放置在镜子的不可高压灭菌部分上。

图27是示出口内镜的替代构造的图，其中图像传感器放置在镜子的不可高压灭菌部分的接合附件上。

图28是示出口内镜的替代构造的图，其中可高压灭菌部分拆卸成两件。

图29是示出智能镜的替代实施例的框图。

元件第一次出现的附图通常由对应附图标记中最左边的一个数字或多个数字指示。在附图中，相似的附图标记可以表示相同或功能相似的元件。

具体实施方式

下面的详细描述分为十节。第一，结合图1和图2描述具有集成的相机的口内镜。第二，结合图3、4、5A-C、6A-B和7A-C描述如何将口内镜用作相机的取景器。第三，结合图8-16描述利用口内镜的系统和方法。第四，结合图17A-C和18A-C描述如何使用口内镜来采集患者的牙科状况。第五，结合图19A-B描述如何使用口内镜来采集患者的牙印模。第六，结合图20和图21A-B描述如何以增量的方式生成所述状况和印模。第七，结合图22描述一种用于采集患者状况并生成患者牙印模的系统。第八，结合图23和24描述用于调整口内镜的照明的各种方法。第九，结合图25描述一种用于监测使用以节约口内镜的电力的方法。第十也即最后，结合图26-29描述口内镜的替代实施例。

A.带有集成的相机的口内镜

图1是示出根据一个实施例的口内镜的部件的图，该口内镜包括集成的相机，其在此称为智能镜装置。特别地是，图1示出了智能镜装置100的物理部件。

智能镜装置100包括两个独立的、可拆卸的物理部件：口腔件102和手持件110。手持件110和口腔件102可以进一步拆卸成多个子件。口腔件102可以是智能镜装置100的可以进入患者的口腔的部分。口腔件102可以包括智能镜装置100的可以通过高压灭菌消毒的部分。为了进行高压灭菌，口腔件102能够承受被放置在高压灭菌机中，该高压灭菌机是用于执行需要升高的温度和不同于环境空气压力的压力的工业工艺的压力室。许多高压灭菌器用于根据负载的大小和内容物，使设备和供应品经受121-132℃(249-270°F)的高压饱和蒸汽约15-20分钟，从而对设备和供应品进行消毒。另外，口腔件102可以是可替换的，例如当取景器镜103的反射表面变得损坏时或者由于电子部件故障，这可能是作为重复使用和消毒的结果而发生。

与口腔件102不同，手持件110不适于与患者的口腔接触。因为手持件110不与患者的口腔接触，所以它可以不需要像口腔件102那样无菌。手持件110可包括智能镜装置100的不能承受高压灭菌的部分。例如，手持件110可包括敏感的电子器件和电源，它们可能被高压灭菌机中的热、压力和湿气损坏。此外，部件可以放置在手持件110上，而不是口腔件102上，以避免在它们由于重复使用和消毒而被磨损时需要更换它们。

回到口腔件102，口腔件102包括：取景器镜103；附件104；和连接器105。取景器镜103是镜子，因此具有反射表面。取景器镜103可以是圆形的。取景器镜103的反射表面包括半反射表面101。半反射表面101从智能镜装置100的外侧看起来是反射性的。但是，从半反射表面101的后面看，表面101是透明的。在一个实施例中，表面101是透明特征，小到足以使医疗服务人员在观察反射表面时能够清楚地看到反射像。因此，在半反射表面101的后面，可以隐藏图像传感器(未示出)。在一个实施例中，取景器镜103是圆形的，半反射表面101位于镜子的中心。取景器镜图像103向用户提供关于通过隐藏在表面101后面的传感器所采集的图像中可能包括的物体的视觉引导。因此，当智能镜100被医疗服务人员在口内环境中使用时，隐藏在表面101后面的图像传感器可以采集图像，该图像包括至少一些反射像可以在取景器镜103中观察到的物体。

除了半反射表面101，取景器镜103还可以包括多个光源107。光源107围绕取景器镜103的周界固定，并且可能隐藏在其反射表面后面。光源107可以照明口内环境。在一些实施例中，光源107在可见光谱中照明，例如具有类似于日光的色调的光，这使得能够视觉感知(以及采集图像)自然色，或者可能是所谓的“暖白”色，该色彩在一些情况下产生对人眼更舒适的照明。在一些实施例中，光源107以不可见的辐射照明，例如以红外光谱内的频率照明。

附件104固定到取景器镜103，防止手持件110接触口内环境，同时允许取景器镜103的舒适的口内使用。附件104具有伸长的形状，取景器镜103固定到该形状的一端，从而使取景器镜103延伸到患者的口腔中。在一些实施例中，附件104具有管或圆柱体的形状，但是包括那些具有非圆形横截面的其它形状也是可能的。在一些实施例中，附件104的至少一部分是中空的，从而为电子部件留出空间。在一些实施例中，电子部件位于其它地方，本发明不限于此。

附件104的一端固定到取景器镜103，而相对端固定到连接器105。连接器105是物理和电连接器，以将口腔件102与手持件110连接。在一些实施例中，连接器105在附件104的内部。例如，手持件110可以滑动或部分滑动到附件104的中空部分中，以将手持件110与连接器105附接。当口腔件102被高压灭菌时，不可渗透的盖子(未示出)可以用于密封连接器105。附件104可以与手持件110互锁，以避免在使用智能镜100期间口腔件102和手持件110分离。为了与手持件110互锁，两个件可以例如彼此螺接，或者来自滑入附件104的手持件110的压力可以在使用期间将两个件保持在一起。

如上所述，手持件110可以包括不能被高压灭菌的部件。因此，口腔件102可以从手持件110上拆下，从而其可以被高压灭菌。手持件110包括：连接器113；手柄112；和按钮114。连接器113适合于与口腔件102的连接器105联接。联接可以是电耦合。例如，连接器113可以通过连接器105向口腔件102供电。此外，手持件110和口腔件102可以经由连接器113和105彼此传输和接收数据。

手柄112使医疗服务人员能够抓住智能镜装置100。像附件104一样，手柄112可以具有伸长的形状，例如圆柱体，并且可以在内部是中空的，以隐藏电子部件。例如，手柄112可以隐藏电源、处理器以及加速度计或陀螺仪。手柄112上有按钮114，按钮114接受来自医疗服务人员的输入。在一些实施例中，手柄112完全被附件104覆盖，因此当使用智能镜装置100时，医疗服务人员并未真的抓住它。

图2是示出图1所示的智能镜装置100的取景器镜103的横截面的图。取景器镜103包括将光反射进医疗服务人员的视野的镜表面206。如上文针对图1所述，镜表面206包括部分反射表面101，该部分反射表面101被构造成使得一侧对于医疗服务人员看起来是反射性的，而另一侧对于图像传感器204是透明的。同样如上文针对图1所述，围绕镜表面206的周界可以是多个光源107A-107B。光源107可以是照明装置，诸如发光二极管。像图像传感器204一样，光源107可以位于部分反射表面的后面(未示出)。

位于图像传感器204和部分反射表面101之间的是透镜202。透镜202可以将来自视野208的光折射到图像传感器204。透镜202的视野208具有足够宽的视角，以同时采集医疗服务人员的面部的一部分和在大多数口内使用条件下医疗服务人员看到的患者的口腔的一部分。

在各种实施例中，取景器镜103可以具有若干个透镜。多个透镜可以移动或调整以允许在不同距离上聚焦。可以存在自动聚焦的机构或者用以在镜表面和传感器之间添加或移除一个或多个透镜的机构。

在另外的实施例中，来自表面101的光可以被分到透镜和传感器的多个结构。此外，来自表面101的光可以在它到达图像传感器204之前使用棱镜折叠。如将在下面所述，图像传感器204可以位于附件或手持件中。

B.使用口内镜作为取景器

图3示出了用于从医疗服务人员的视角检查患者的口腔的口内镜的图300。特别地是，图300包括具有镜表面304的智能镜装置302。在图300中，智能镜装置302正被用于检查牙齿306。在图300中，镜表面304被定位用以从医疗服务人员的视角显示牙齿306的舌面(牙齿的背面)。值得注意的是，从医疗服务人员的视角所看到的内容可能不同于从图像传感器的视角所看到的内容。这例如在图4中示出。

图4示出了图400，该图示出来自患者的口腔的光如何从镜的反射表面反射并由医疗服务人员观察到。图400示出了智能镜装置302的镜表面304如何将光从牙齿306的舌面反射到医疗服务人员412的眼睛。特别地是，从光线414跨到光线416的多条光线从牙齿306传播到镜表面304。我们应称之为入射光线的每条光线以入射角到达镜表面304，例如以入射角404的光线422。然后，根据所谓的“反射定律”，光线从镜表面304反射，使得每个反射的光线、相应的入射光线和在入射点(标记为入射点424)处的该表面的法线都在同一平面上。此外，反射角等于入射角。碰巧朝向医疗服务人员412反射的反射光线的组合限定了在镜中观察到的内容。例如，入射光线422在镜表面304上的入射点处以入射角404到达镜表面304，并且其反射光线420是以等于入射角404的反射角402朝向医疗服务人员412。因此，牙齿306的舌面对于医疗服务人员412是可见的，并且医疗服务人员412观察到图3中所示的透视图。

如上文针对图2所述，智能镜装置302包括图像传感器，并且图像传感器采集由具有视野208的透镜折射的光。如在图400中所示，视野208足够得宽，以采集牙齿306的舌面，该舌面在镜表面304上对于医疗服务人员412是可见的，即使在医疗服务人员412聚焦在偏离镜中心的入射点的情况下仍然是可见的。因此，医疗服务人员可以使用智能镜装置302来采集图像快照，而无需通过切换到单独的口内相机器械来中断治疗。尽管如此，采集的图像必须被处理，使得结果符合医疗服务人员412在镜表面304中观察到的内容。要求这种处理，是因为口内镜的方位可能随着医疗服务人员旋转口内镜而改变，并且还因为智能镜装置302中的图像传感器可能比医疗服务人员412能看到的更多，例如，视野208足够得宽，以采集医疗服务人员412的面部的一部分，而医疗服务人员412可能不会看到他在镜表面304中的反射像。因此，为了改进口内镜作为取景器的使用，必须确定由图像传感器采集的图像中的被医疗服务人员412观察到的那部分。

为了确定视野208的哪个部分被医疗服务人员412观察到，医疗服务人员412的面部可以在由图像传感器采集的图像中被检测到。然后，遵循反射定律，仅向后确定从医疗服务人员412朝向镜的入射点延伸的光线420。光线420可以具有角度402。虽然为了清楚和简单起见，图400仅在平面上标识光线420和光线420的入射角和反射角，但是技术人员将认识到几何形状是三维的，并且附图描述了这些光线在入射点424处垂直于反射表面的入射平面上的角度。基于光线420，确定从镜表面向医疗服务人员在镜表面上所看到的物体延伸的光线422。光线422通过具有等于角度402的角度404来确定。对应于医疗服务人员412的凝视中心的入射点424限定了视野208之外的感兴趣的部分的中心。凝视中心可以通过眼睛跟踪方法来确定。合理的近似是假设医疗服务人员412正在观察处于镜中心的物体。

有多种方法进行上述计算。一种近似计算的方法在图6A中示出。图6A示出了图600，该图示出从智能镜装置中的图像传感器采集的图像620。图像620包括牙齿612和医疗服务人员的面部610。技术人员将认识到，给定图3中智能镜装置的方位，从图像传感器实际采集的图像可以被从图像620中呈现的图像旋转。

可以应用面部检测算法来识别图像的哪个部分包括医疗服务人员的面部610。该算法可以进一步被指定用以不仅识别医疗服务人员的面部，而且更具体地是用以只识别医疗服务人员的眼睛。在图600中，该算法检测具有中心点604的区域602中的面部。

在图像的中心确定具有坐标点(0，0)的原点。这可以是采集垂直于镜表面的中心的光的点。中心点604可以相对于原点确定为(X，Y)坐标。例如，X和Y值可以是相对于原点的像素值。X和Y距离也可以用其它方式表达。

接下来，图像620中的点606被确定为具有逆坐标(-X，-Y)的点。点606可以是被确定为医疗服务人员可见的部分的中心。以点606为中心，确定区域608。区域608应该被确定，使得其包括图像620的一部分614，该部分在镜表面上是可见的。区域608的大小可以根据镜子大小或目标显示器而固定。或者，它可以根据被观察物体和镜表面之间的距离或者图像中的相关信息量来调整。

物体在区域608中出现时的方位取决于物体在图像620中出现时的方位，物体在图像620中出现时的方位取决于图像传感器的方位，并且图像传感器的方位取决于智能镜装置的方位。医疗服务人员以相对于被观察物体成一定的角度握持智能镜装置。当角度在不同物体的观察中变化时，也可能在同一物体的观察中变化时，该角度会发生变化。观看图像的反射像的医疗服务人员可以改变所述角度，以适应更好的观看。对于这样的观察者来说，镜子位置或角度的微小变化可能不会显著改变口腔中物体的视图。

相反地是，对于位于所述镜子的中心的图像采集装置，被采集的图像可能会随着角度的微小变化而急剧变化，从而导致镜子中被观察到的可能非常靠近口内镜的物体(诸如牙齿)的图像中的大小和位置发生变化。当角度变化时，图像中采集的视觉信息将会变化。

反射物体的圆镜可以围绕其中心旋转，并且对观察者来说，反射像不会有明显的变化。人类对反射像的解释具有通常向上的自然方位。相反地是，对于在所述镜子的中心处的图像采集装置，旋转的变化也会改变图像传感器认为“向上”的方向。因此，正在被采集的图像可能看起来与在镜子中观察到的图像显著不同，这可能会妨碍将所述镜子作为用于图像采集的取景器的使用。

为了解决这些问题，智能装置可以包括方位测量装置，诸如陀螺仪，其收集数据，以确定牙科器械的方位。基于从陀螺仪收集的信息，图像可以被重新定向，如图5A-C和图6B中所示。

图5A-C是示出当医疗服务人员旋转口内镜时口内镜的方位可以如何改变的图。图5A示出了图示本发明所解决的问题的几何形状的图500。图500示出了图1中描述的智能镜装置100的一部分，包括取景器镜103和附件104，附件104包括或连接到医疗服务人员用来抓住镜子的手柄。取景器镜103耦合到图像传感器204。

在图500中，智能镜装置100可以竖直地放置在初始位置。在一个实施例中，初始位置可以处在充电站上的支架中，其中装置的方位是已知的。因为智能镜装置100是竖直的，所以已知与从智能镜装置100的顶部穿过取景器镜103的中心并朝向手柄延伸的直径重合的轴线505是笔直向上和向下面向的。从这里，方位测量装置可以被校准。向下的投影507可以指示为向下朝向的附件104。在这个方位上，图像传感器204可以被定向成使得当它采集物体520的图像时，物体520出现在采集的图像的底部。

在图500中，法线506在取景器镜103的中心垂直于取景器镜103，根据一个实施例，该中心是图像传感器204所处的位置。法线506指向图像采集传感器204所指向的方向，以便当采集图像时，位于法线506方向上的物体将出现在图像的中心。

图5B和图5C示出了描绘图5A中的智能镜装置100如何能够改变相对于物体520的方位的图。

图5B示出了智能镜装置100如何围绕法线506旋转。如图5B中所示，物体520相对于图像传感器204出现在不同的位置。在没有校正的情况下，物体520可能出现在从图像传感器204采集的所得图像中的尴尬位置。

为了校正物体520的位置，从图像传感器204收集的任何图像可以旋转一个在线507和轴线505之间的角度540，以确保线507继续向下投影。角度540可以是轴线505和向下的投影507之间围绕法线506的方位角。

如上所述，角度540可以由智能镜装置100中的方位测量装置感测。如上所述，方位测量装置可以是能够测量智能镜装置100的左右摇摆、俯仰和滚转的变化的陀螺仪。通过整合这些变化，方位测量装置能够确定智能镜装置100的左右摇摆角、俯仰角和滚转角。取决于陀螺仪在智能镜装置100内的位置，滚转角可以被设置为或至少用于确定轴线505和向下投影507之间的角度540。

图5C是示出被进一步旋转的智能镜装置100的图560。随着智能镜装置100被进一步旋转，方位测量装置感测到智能镜装置100已经被进一步滚转，并且确定轴线505和向下的投影507之间的角度更大，如图560中的方位角570所示。基于该方位角，旋转从图像传感器204采集的图像。特别地是，从图像传感器204采集的图像(或其至少一部分)被旋转基于方位测量装置的测量值计算出的滚转角——图5B中的角度540或图5C中的角度570。这在例如图6B中示出。

图6B示出了图650，该图示出被识别为在镜子中对于医疗服务人员可见的区域是如何旋转的。类似于图6A中的图600，图650示出了从智能镜图像传感器的视角拍摄的图像620。图像620同样包括医疗服务人员610和牙齿612。再一次，在图600中，确定了对应于医疗服务人员610在镜表面上可见的内容的区域608。在该图示中，还示出了根据医疗服务人员610握持智能镜装置的方式而旋转的区域。一旦确定了区域608，它就围绕其中心旋转由智能镜的方位测量装置确定的方位角，以产生图650中所示的区域652。区域652可以从图像中裁剪出来，并被识别为智能镜表面上对于医疗服务人员610可见的图像。

以这种方式，通过检测由智能镜装置的图像传感器采集的图像中的面部，并通过检测智能镜装置的方位，能够确定由智能镜装置的图像传感器采集的图像中对应于医疗服务人员在镜表面上所看到的部分，从而从更大的视野确定镜表面上可见的部分。

回到图3，智能镜装置302还照明患者的口腔。这种照明改善了医疗服务人员对口腔的观察，也使得足够的光能够到达图像传感器，以采集更清晰的图像。然而，当在检查患者的口腔的同时凝视镜子时，其中一些光源107可能对于医疗服务人员可见，从而可能通过炫目(即眩光)而干扰他的视觉。因此，为了改进口内镜作为取景器的使用，必须确定智能镜302的光源107中哪些光源应该点亮，哪些不应该点亮。

为了确定哪些光源107应该点亮，哪些不应该点亮，可以在由图像传感器采集的图像中检测医疗服务人员的面部。参考图6A，在图像620中，中心点604和图像的中心(0，0)之间的距离表示在镜子中心处的镜子法线和朝向医疗服务人员的面部的方向之间的角度。因此，可以在那个方向上发射光的光源107可以被关闭，以避免炫目。该方向的角度可以是球面的。

另一种确定哪些光源107应该点亮，哪些不应该点亮的方法是找出包含口内物体的图像620的部分或片段。这样做的一种方式是比较在相同位置但具有不同照明的两个图像，例如，一个图像中所有光源107都打开，而第二个图像中所有光源107都关闭。由于所谓的“平方反比定律”，即照明强度与距光源距离的平方成反比，打开照明对更近的口内物体的影响将会很大，而对更远的口外物体的影响将会小得多(如果可以察觉的话)。因此，通过分析这种差异，可以将图像分割成口内和口外部分。类似地是，即使当一些光源107被打开时，也可以利用彩色光的使用或添加，例如交替绿色或蓝色光的照明并且比较不同图像上的效果可以用于产生这种分割，或者甚至可以使用人眼不可见的频率的光，例如红外线。

找出包含口内物体的图像620的片段的另一种方法是使用图像处理和分析技术。例如，通过过滤颜色以便定位牙齿，或者通过寻找牙齿的咬合边缘，定位口内和口外之间的分界线。

最后，可以使用智能镜的方位来执行更简单的分割。特别地是，通过评估平行于房间地板的水平面与在镜子表面中心处的镜子表面法线之间的角度，并基于阈值来确定打开向上或向下照明。例如，在20度以上，选择向下照明，从而照明镜子的下部部分中的物体；而在20度以下，选择向上照明，从而照明上部部分中的物体。此外，选择哪些光源将被点亮还取决于镜子围绕其中心的旋转，因为该值确定哪些光源是向上的，哪些是向下的。

一旦确定了需要照明的片段，就可以打开在该片段中包括的物体的方向上发射光的光源107，并且可以关闭在该片段之外发射光的光源107，如图7A-C中所示。

图7A示出了具有包括多个光源107A-B的取景器镜103的图700。光源107A-B可以以第一角度发射光。在图700中，取景器镜103还包括多个光源707A-B，它们以不同于第一角度的第二角度发射光。此外，角度可以是可变的。取景器镜103中的致动器(未示出)可以使相应的光源107和707以各种角度发射光。无论是固定的还是可变的，具有在不同角度的不同光源使得装置能够选择发射的光的方向。并且通过选择发射的光的方向，智能镜装置可以导引光照明感兴趣的物体，并避免朝向医疗服务人员反射光，使她炫目。

为了照明感兴趣的物体，从不同光源107A-B或707A-B发射的各种光束可以会聚在该物体处。在图700中，光源707A和光源107B被选择来照明物体702。光束708A从光源707A发射，光束708B从光源107B发射。两个光束会聚在物体702处。

类似地是，图7B示出了图730，该图示出光源107A和光源707B被选择来照明物体732。光束738A从光源107A发射，光束738B从光源707B发射。同样，两个光束会聚在物体732处。

如上所述，可以通过各种技术确定物体702和732，包括面部检测和图像处理技术。以这种方式，通过选择光的方向以照明被确定包含感兴趣物体的图像的部分，实施例可以照明对于医疗服务人员可见的图像传感器的视野的那部分，如图7C中的图760中所示。

C.利用口内镜的系统和方法

如上所述，实施例提供了集成到口内镜上的相机，并使镜子能够充当相机的取景器。现在，描述使用口内镜的各种系统和方法。

图8A示出了牙科诊所的房间800，该房间包括用于显示在口内镜中医疗服务人员所看到的内容的系统。房间800示出了利用智能镜装置100来检查患者808的医疗服务人员810。平板电脑806显示了医生在智能镜装置100中可见的内容。房间800内还有基站804。基站804包括支架812和814。基站804允许在同一房间800中使用多个智能镜(未示出)。例如，助手可以在患者身上使用一个镜子，而牙医在同一患者身上使用另一个镜子。基站804包括多个支架，以允许多个智能镜对接。

一旦医疗服务人员810不再使用智能镜装置100，他可以将它放在支架812和814之一上。当智能镜装置100与支架812或814对接时，基站804可以对智能镜装置100充电。同样，如上所述，当与支架812或814对接时，智能镜装置100可以校准其陀螺仪和加速度计。

基站804还提供与智能镜装置100的通信。特别地是，智能镜装置100向基站804传输图像和其它信息，基站804传输所述信息以在平板电脑806上显示。通信路径在图8B中示出。

图8B是图8A中系统的架构图850。除了图8A中的部件之外，图850示出了脚踏板852、医疗记录服务器856和医疗记录数据库858。

智能镜装置100、平板电脑806和脚踏板852可以使用诸如Wi-Fi的无线连接来连接。特别地是，基站804可以充当Wi-Fi路由器，并向智能镜装置100、平板电脑806和脚踏板852提供网络路由和地址信息。

脚踏板852为医疗服务人员提供了一种以免手动的方式输入信息的途径。例如，请求采集图像快照或采集视频剪辑。在一个实施例中，智能镜装置100可包括麦克风，并且医疗服务人员可以通过压下脚踏板852来指示他何时想要记录来自麦克风的信息。

基站804经由诸如因特网的一个或多个网络854连接到医疗记录服务器856。基站804可以通过牙科诊所中的无线或有线LAN连接到因特网。服务器856是适合于在一个或多个远程服务器计算机中运行的计算机化进程。服务器856可以例如是云服务器。服务器856还连接到档案的医疗记录数据库858。医疗记录数据库858存储医疗记录信息，包括从智能镜装置100收集的牙科状况信息。

图9是示出智能镜装置100的可能的构造的框图900。如上所述，智能镜装置100具有两个可分离的部件：口腔件102和手持件110，口腔件102包括：取景器镜103；图像传感器204；(多个)光源107；和连接器105。

本领域技术人员可以理解，可以存在多条信号线或总线917，因此不同的部件可以通过不同的信号线或总线917链接，并且示意图中描绘的信号线或总线917可以表示多条这样的信号线或总线。

如上面针对图1所讨论的那样，取景器镜103是镜子，因此具有反射区域。来自取景器镜103的反射像向用户提供关于可以包括在由图像传感器204采集的图像中的物体的视觉引导。如上所述，取景器镜103可以是圆形的。在一些实施例中，取景器镜103是平面的。在一些实施例中，取景器镜103是弯曲的、凹的或凸的。在一些实施例中，取景器镜103具有球形形状。在一些实施例中，取景器镜103具有矩形形状。本领域技术人员可以理解，在不脱离本发明精神的情况下，智能镜装置100可以用不同形状的取景器镜103和/或多个取景器镜103来体现。

取景器镜103包括通路914。通路914允许光或视觉信息通过，以允许光或视觉信息到达图像传感器204(从而可以采集相应的图像)，或者允许来自光源107的光照明物体。在一些实施例中，通路914是取景器镜103中的开口。在一些实施例中，通路914是取景器镜103中的透明或半透明或部分透明的区域。在一些实施例中，通路914包括光学透镜。在一些实施例中，通路914是取景器镜103的区域的一部分，当存在强度可能高于某个阈值的光时，该部分变得透明或部分透明。在一些实施例中，通路914是取景器镜103的区域的一部分，当存在电流或电压时，该部分变得透明或部分透明。通路914可以位于取景器镜103的中心或周界，或者位于取景器镜103的其它位置。在一些实施例中，当口腔件102在口内环境中操作时，或者在消毒等过程中，通路914提供了从环境到口腔件102的其它部件(例如图像传感器204)的物理分离。

可以存在多个通路914。例如，智能镜装置100可包括圆化形取景器镜103，该圆化形取景器镜103具有在其中心的一个通路914(允许视觉信息到达图像传感器204)和沿其周界等距的多个通路914(允许来自多个光源107的光提供照明)。

图像传感器204采集静止或视频数字图像。在一些实施例中，图像传感器204是一个或多个图像传感器，其包括像素阵列，如电荷耦合装置(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器等。图像传感器的一个例子是可得自美国亚利桑那州凤凰城的ONSemiconductor的MT9V023。在一些实施例中，图像传感器204是具有图像感测能力的片上系统(SOC)的一部分。SOC可包括存储器和/或图像信号处理器(ISP)或其它部件。这种SOC的一个例子是可得自美国加利福尼亚州圣克拉拉的OmniVision Technologies公司的OV5640。

如上所述，图像传感器204相对于取景器镜103定位，使得取景器镜103中反射的至少其中一些物体对于图像传感器204是直接可见的(使得它们出现在采集的图像中)。在一些实施例中，图像传感器204相对于取景器镜103定位，使得取景器镜103中反射的至少其中一些物体对于图像传感器204是间接可见的。在一些实施例中，图像传感器204相对于取景器镜103定位，使得取景器镜103的至少其中一些反射表面对于图像传感器204是可见的。在一些实施例中，图像传感器204位于取景器镜103的反射区域上或邻近取景器镜103的反射区域。在一些实施例中，图像传感器204集成到取景器镜103中。在一些实施例中，图像传感器204邻近通路914。在一些实施例中，透镜和/或光导管，诸如光纤，将视觉信息传输到图像传感器204。在一些实施例中，图像传感器204通过通路914与环境(例如口内环境或消毒环境)物理分离。

光源107照明智能镜装置100附近的物体。在一些实施例中，光源107照明人的口腔的区域，以改善取景器镜103中反射的或由图像传感器204采集的图像。在一些实施例中，包括有多个光源107。在一些实施例中，光源107发射光。在一些实施例中，光源107透射在智能镜装置100中其它地方发射的光。在一些实施例中，能够控制由光源107发射或透射的光的强度。在一些实施例中，多个光源107的照明强度被同时地控制。在一些实施例中，多个光源107中的每个光源107的强度被独立地控制。在一些实施例中，多个光源107都发射或透射相同或相似的光波长(或颜色)。在一些实施例中，不同波长(或颜色)可以由多个光源107发射或透射。在一些实施例中，光源107是发光二极管(LED)。在一些实施例中，光源107是光导管，诸如光纤电缆等。可以理解，在不脱离本发明精神的情况下，其它装置可以用作光源107来照明口腔的区域。在一些实施例中，光源107是单色光(激光)。在一些实施例中，光源107透射由激光器发射的光。在一些实施例中，光源107位于取景器镜103的周界。在一些实施例中，光源107可以位于取景器镜103的不同位置和/或口腔件102中的其它位置。在一些实施例中，光源107发射和/或透射的光穿过通路914。在一些实施例中，光源107通过通路914与环境(例如口内环境或消毒环境)物理分离。在一些实施例中，光源107被定位或指向取景器镜103的“背面”(更远离取景器镜103的不反射区域)，从而提供环境照明并且照明更多的环境空间。

口腔件102的连接器105(物理地和/或电子地)连接到手持件110的连接器922。连接器922可以是图1中所示的连接器113。图像传感器204和光源107通过连接器105从手持件110接收电力。此外，控制和信令通过连接器105传递到图像传感器204和光源107以及从图像传感器204和光源107传递。例如，图像传感器204可以将采集的图像通过总线917传输到连接器105，连接器105将图像传输到手持件110。类似地是，连接器105可以接收并传递指示何时以及是否激活图像传感器204的控制信息。对于光源107，连接器105可以接收关于激活哪个光源107以及何时和如何激活它们的命令。连接器105适合于连接到手持件110中的连接器922。在一些实施例中，连接器105和连接器922可包括光连接器，从而允许光在手持件110和口腔件102之间传输。

转到手持件110，手持件110包括：方位测量装置912；用户界面924；处理器923；基站连接器958；连接器922；通信子系统929；电力子系统921；和存储器930。

基站连接器958使手持件110能够与基站对接，手持件110可以附接到口腔件102，也可以不附接到口腔件102。对接可以通过将手持件110保持在预定方位的物理连接而发生。此外，对接可以通过USB或近场通信连接等发生。当与基站对接时，手持件110可以通过基站连接器958接收电力，该电力可用于给电力子系统921充电。此外，手持件110可以通过基站连接器958接收控制和信令信息。例如，基站连接器958可以接收配置手持件110和基站之间的无线通信连接所需的信息。基站连接器958可以向通信子系统929提供无线配置信息(例如服务集标识符和密码)，如下所述。并且，当对接到基站时，基站连接器958可以用信号通知方位测量装置912或存储器930中的软件来校准。

电力子系统921为智能镜装置100存储电力，并向智能镜装置100的其它部件提供电力。电力子系统921可包括诸如AAAA电池的电池，或包括电容器。

方位测量装置912测量取景器镜103的方位(包括x、y、z位置和左右摇摆、俯仰、滚转方向)，或者生成能够计算取景器镜103方位的数据。在一些实施例中，方位测量装置912是加速度计。加速度计的一个例子是可得自荷兰埃因霍温的NXP Semiconductors公司的MMA8453Q。在一些实施例中，方位测量装置912是陀螺仪。陀螺仪的一个例子是同样可得自NXP Semiconductors公司的FXAS21002C。

用户界面924包括：音频输入925；音频输出926；和输入/输出控制927。音频输入925采集听觉信息。在一些实施例中，音频输入925包括麦克风。在一些实施例中，音频输入925采集人的声音，例如以使医疗服务人员能够针对患者的医疗记录口述观察结果。手持件110包括发出声音的音频输出926。在一些实施例中，音频输出926包括一个或多个扬声器。在一些实施例中，音频输出926包括耳机插孔和/或耳机。

输入/输出控制927能够包括：按钮；灯；旋钮；电容传感器；用于触觉反馈的致动器等，以供用户控制和/或接收与智能镜装置100中的过程相关的反馈，例如，以启动音频记录或图像采集，或设置照明强度。

通信子系统929允许手持件110连接到一个或多个远程计算装置，包括例如连接到基站，或者连接到诸如个人计算机、智能电话、平板电脑等通用计算装置，或者连接到诸如另一个智能镜装置或远程扬声器等专用计算装置。在一些实施例中，通信子系统929适合于连接到无线网络，包括但不限于WiFi和/或蓝牙。在一些实施例中，通信子系统929适合于附接到有线网络，包括但不限于以太网、USB或雷电接口(thunderbolt)。

存储器930可包括随机存取存储器(RAM)，并且也可包括非易失性存储器，如只读存储器(ROM)和/或闪存。存储器430可以被体现为独立的存储器部件，并且也可以被嵌入到另一个部件中，如处理器923和/或图像传感器204，或者可以被体现为独立以及嵌入的组合，和/或存在多个存储器部件，但是本发明不限于此。存储器930适合于包括软件模块(模块是指令集)。特别地是，存储器930包括：流送器模块953；识别模块954；电力监测器模块955；HTTP服务器模块956；照明控制器模块950；图像控制模块951和方位计算器模块968。

处理器923适合于运行存储在存储器930中的指令。处理器923可以是运行指令的微型控制器单元(MCU)、数字信号处理器(DSP)和/或图像/视频处理单元等部件。MCU的一个例子是可得自美国德克萨斯州达拉斯的德州仪器公司的MSP432P401x。DSP的一个例子是可得自美国德克萨斯州达拉斯的德州仪器公司的C5000。图像/视频处理器的一个例子是可得自美国德克萨斯州达拉斯的德州仪器公司的OMAP3525。可以存在一个或多个处理器923。处理器923可以是独立的部件，它也可以被嵌入到诸如图像传感器204的另一个部件中，或者是上述的任何组合。

照明控制器模块950控制光源107的操作。在一些实施例中，照明模块950设置光源107的照明强度。在一些实施例中，照明模块950接收要增加或减少照明的用户请求。在一些实施例中，照明模块950接收要打开或关闭其中一些或全部光源107的用户请求。在一些实施例中，照明控制器模块950从其它软件模块接收要增加和/或减少光源107中的一个或多个光源的照明的请求。在一些实施例中，使用用户输入以及所述请求以确定照明强度。

方位计算器模块968从方位测量装置912读取数据。方位计算器模块968可以例如整合来自陀螺仪和加速度计的数据，以确定位置(例如，在x、y、z坐标中)和方向(例如，左右摇摆、俯仰和滚转)。因为方位计算器模块968使用积分来确定智能镜装置100的位置和方向，所以来自陀螺仪和加速度计的误差会随着时间累积。然而，如上所述，基站连接器958可以以将手持件110定位在已知角度的方式与基站对接。当基站连接器958与基站对接时，基站连接器958可以用信号通知方位计算器模块968进行校准。为了校准，方位计算器模块968可以将x、y、z和左右摇摆、俯仰和滚转值设置为固定值，如值零。因此，当手持件110四处移动时，方位计算器模块968确定的坐标值和方向值可以相对于在基站设置的坐标值和方向值。

图像控制模块951控制图像和视频的采集，并影响输出图像质量。在一些实施例中，图像控制模块951例如通过对照明模块950的请求来控制照明强度，例如以改善照明条件，从而获得更好的图像采集质量。在一些实施例中，图像控制模块951处理一组时间连续的图像，以创建具有改善的视觉质量的单个输出图像，例如但不限于通过从该组图像中选择一个图像，或者通过组合图像的多个部分，每个部分来自该组图像中的图像。在一些实施例中，指示图像传感器204在采集图像时的加速度的值被用于改善输出图像的质量，例如但不限于，选择加速度最小的图像或者在两个或更多个不同加速度的图像的部分之间插值。在一些实施例中，图像控制模块951控制透镜的光圈和/或焦点。在一些实施例中，图像控制模块951触发各自具有不同照明的图像序列的采集。在一些实施例中，图像控制模块951触发图像序列的采集，其中每个图像利用设置用以照明的可能不同的组的一个或多个光源107来采集，而光源107中的另外一个或多个设置为不照明。在一些实施例中，图像控制模块951例如基于由方位计算器模块968生成的旋转值来旋转图像。

标识模块954向远程计算装置识别智能镜装置100。在一些实施例中，标识模块954实现认证握手协议，其中标识通过网络会话发生。在一些实施例中，标识模块954在数据被传送到远程计算装置之前将标识耦合到数据。标识可包括手持件110的全局唯一ID。它也可以被加时间戳和数字签名。

电力监测器模块955监测电力子系统可用的能量的量以及智能镜装置100的电力使用。在一些实施例中，电力监测器模块955接收由方位测量装置912生成的运动指示，例如但不限于加速度指示。在一些实施例中，当智能镜装置100未被使用大于某个阈值的时间间隔时，电力监测器模块955将智能镜装置100设置为待机模式。为了设置在其中智能镜装置100消耗减少的电量的待机模式，电力监测器模块955可以减少或完全关闭向智能镜装置100的其中一些部件的电力供应和/或改变或完全暂停智能镜装置100的其中一些软件进程等。在一些实施例中，当存在智能镜装置100的使用的指示时，电力监测器模块955退出待机模式，例如，通过恢复向智能镜装置100的其中一些部件的电力供应或者恢复智能镜装置100的其中一些进程的执行。在一些实施例中，电力监测器955基于其它参数或指示进入或退出待机模式，本发明不限于此。在一些实施例中，当出现在大于某个阈值的时间间隔未使用的指示时，或者基于其它参数或指示，电力监测器955执行关机，关闭向更多(当与待机模式相比时)或者甚至所有的智能镜装置100的部件的供电。

流送器模块953准备数据和/或向远程计算装置流送数据。数据可包括：从图像传感器204收集的视频；从方位计算器模块968收集的智能镜装置100的方位和位置；从音频输入925收集的音频输入；从输入/输出控制927收集的任何数据；从电力监测器955收集的电力相关数据；以及光源107如何从照明控制器模块950照明的规范。流送器模块953可以将从这些不同源收集的数据彼此关联。为了关联从不同源收集的数据，流送器模块953可以附加时间戳。例如，视频图像传感器204中的每帧可包括收集的时间戳。类似地是，方位、音频、电力和输入控制信息可以具有指示该信息何时被收集的时间戳，并且照明信息可以具有指示光源107何时以指定方式被照明的时间戳。

在一些实施例中，流送器模块953将图像、视频、音频和其它数据格式化为用于经由通信子系统929流送到在远程计算装置上执行应用的格式。在一些实施例中，流送器模块953将图像、视频、音频和其它数据格式化为适合用于流送到因特网浏览器的格式，例如但不限于HTTP流送、HTML、HTML5、RTSP、WebRTC。在一些实施例中，流送器模块953利用压缩格式和/或格式容器来格式化图像、视频、音频和其它数据，所述压缩格式和/或格式容器如但不限于JPG、JPG2000、MPEG-4、H.264、H.265、AAC、PCM、G.711、G.726等。在一些实施例中，使用专有格式，本发明不限于此。

除了流送器模块953之外，手持件110可以使用HTTP服务器956传输数据。在一些实施例中，HTTP服务器956响应源自远程计算装置的HTTP请求。

回到图7，在一个实施例中，智能镜装置100的取景器镜包括在能够固化树脂的光谱内的光源。医疗服务人员可以使用智能镜装置的灯照明树脂，同时在平板电脑806中观察固化过程的进展。除了避免医疗服务人员暴露于可能对他的眼睛有害的光线之外，还允许立即继续结构堆积的过程，而不需要切换器械。

图10是示出了图8A的系统的示例方法1000的流程图，该方法用于分布式采集图像以及可能的补充数据，并将其存储起来，以用于如创建全景或拟真照片，或者生成数字牙印模的后续处理。

方法1000开始于步骤1001，这时医疗服务人员(HCP)，如牙医、卫生员或其他人，正在执行口内手术，同时HCP至少有些时候在智能镜的取景器镜中观察感兴趣的口内环境区域的反射像。由于口内镜是一种常用的器械，所以这可能发生在各种这样的手术中，包括但不限于诸如牙齿检查或专业牙齿清洁的普通手术。它也能够是(但不需要是)专用的图像采集会话，例如以生成数字印模。

在步骤1002，智能镜采集图像(静止图像或视频)。在一些实施例中，时间标签补充数据可选地分配给图像。时间标签指示图像采集的时间。在一些实施例中，一些或所有的智能镜光源是起作用的，从而当图像被采集时照明口内环境。在一些实施例中，光源用对于人眼可见的光照明，例如(但不限于)在电子相机闪光灯中常见的“日光”，其色温为5,500K-6000K。在一些实施例中，当采集多个图像时，起作用的光源变化，导致口内环境中的一个或多个物体的图像，每个物体以不同的照明条件采集。例如，由于存在不同的阴影，照明条件不同的这样多个图像可以提供对于被采集场景的3D重建有用的信息。在一些实施例中，照明条件的变化使得HCP可以观察多个照明条件。在一些实施例中，照明条件的变化以比人眼可感知的速度更快的速度发生，使得可能对于HCP而言照明似乎是稳定的。在一些实施例中，光源以不在人类可见光的光谱内的光照明，例如红外光(波长约为700-1600nm)，使得HCP不能感知这种照明或这种照明的变化，但还允许由对这种光敏感的传感器采集图像。

在步骤1003，将装置标识补充数据分配给图像。装置标识识别特定的智能镜装置。装置标识可能是一个或多个序列号，和/或编码消息(例如加密消息)，和/或认证密钥(例如公钥)或其它的标识。

在步骤1004，将包括位置和/或方向补充数据的方位数据分配给图像。位置补充数据指定或能够用于计算智能镜上感兴趣点相对于参考位置的空间位置，例如取景器镜的中心的位置或图像采集装置的中心的位置。方向补充数据指定与相对于参考方向的角度位置相关的一个或多个角度，所述角度位置表示围绕感兴趣点的几何旋转，例如围绕取景器镜的中心的旋转或围绕图像采集装置的中心的旋转。在一些实施例中，将图像采集时的位置和/或方向分配给图像。在一些实施例中，以时间标签来标记位置和/或方向，该时间标签指定到达所述位置和/或方向的时间。在一些实施例中，将多个位置和/或方向与它们相应的时间标签一起分配给一个或多个图像。本领域技术人员可以理解，在不脱离本发明的精神的情况下，附加实施例可以允许利用关于采集图像时到达的位置和/或方向的信息来补充图像。

在一些实施例中，通过用补充数据修改图像的数字表示，例如(但不限于)，通过向图像的EXIF文件(可交换图像文件格式)添加字段，实现向图像的补充数据分配。在一些实施例中，通过耦合图像并将补充数据与相关联的信息耦合来实现向图像的补充数据分配。例如，但不限于，图像的数字表示和补充数据与患者的标识以及与相关联的时间标签(例如，与同一时间基准相关)相耦合。本领域技术人员可以理解，在不脱离本发明的精神的情况下，附加实施例可以允许将补充数据分配给图像。

在步骤1005，可选地将照明条件补充数据分配给图像。照明条件补充数据指定了关于智能镜的光源的信息，包括哪个光源是起作用的(和/或哪个不是起作用的)，以及可能每个光源具有什么强度、颜色等属性。在一些实施例中，将在图像采集时存在的照明条件分配给图像。在一些实施例中，具有相对应的照明条件的一组时间标签描述了在所述条件保持不变的间隔，从而有效地描述了照明的时间变化。在一些实施例中，将多个照明条件与它们相应的时间标签一起分配给一个或多个图像。本领域技术人员可以理解，在不脱离本发明的精神的情况下，附加实施例可以允许用关于采集图像时所处的照明条件的信息来补充图像。

在步骤1006，图像和补充数据被传输到服务器。到服务器的传输可以通过基站进行。

在步骤1007，在服务器处接收的图像和其它数据存储在口内测量值数据库1015中(数据库组织数据，以便易于访问)。

图11示出了进一步详细描述图8B的系统的部件的框图1100。像图8B中一样，图1100包括：智能镜装置100；平板电脑806；医疗记录服务器856；和脚踏板852，所有这些都与基站804通信。脚踏板852、智能镜装置100和平板电脑806可以通过无线接口1136与基站804通信。

如图9详细示出的，智能镜装置100包括口腔件102和手持件110，手持件110包括将数据从智能镜装置100流送到基站804的流送器模块953。如图1100中所示，流送器模块953包括多个子模块，每个子模块向基站804流送不同类型的数据。特别地是，流送器模块953包括：视频流送器1102，其流送视频数据；音频流送器1104，其流送音频数据；方位流送器1106，其流送方位和位置数据；照明流送器1108，其流送照明数据；电力流送器1112，其流送电力监测数据；以及触发流送器1110，其流送来自智能镜装置100的用户输入，例如按钮按压。如上所述，这些数据流中的每一个数据流可以与例如时间标签相关联。流送器模块953将这些不同的数据流流送到基站804。

基站804包括：图像分析器模块1122；面部检测器模块1128；数据流送器模块1120；手持件连接器1124；配置器模块1126；语音到文本转换器1134；无线接口1136和防眩模块1139。图像分析器模块1122分析输入的视频流，以采集智能镜装置100的镜表面上对于医疗服务人员可见的内容。为了分析输入的视频流，图像分析器模块1122包括：图像裁剪器模块1130；图像方位模块1132；和分割模块1138。

面部检测器模块1128从图像传感器接收图像，并确定医疗服务人员的面部在所接收到的图像中的位置。此外，面部检测器模块1128可以确定所接收到的图像内的面部的尺寸。通过确定面部的位置和尺寸，面部检测器模块1128可以确定图像中的包括医疗服务人员的面部的区域。面部检测器模块1128可以被训练用以定位医疗服务人员的面部的特定特征，诸如她的眼睛。面部检测器模块1128可以使用任何面部检测算法。例如，面部检测器模块1128可以使用遗传算法、训练用以识别面部的神经网络算法、或特征面部算法。在一个实施例中，图像分析器模块1122使用由面部检测器模块1128生成的数据以及相应的方位数据来确定朝向医疗服务人员的面部的方向。结果被记录为最新的已知方向，并且可以在之后在医疗服务人员的面部在图像中未清晰显示的情况下用于估计医疗服务人员的面部的位置。

面部检测器模块1128可以检测所接收到的图像内的多个面部。在这种情况下，面部检测器模块1128可能需要确定哪个面部对应于医疗服务人员。面部检测器模块1128可以确定医疗服务人员的面部是所接收到的图像中最大的。替代地是，面部检测器模块1128可以使用朝向医疗服务人员的面部的最新记录方向作为用于其选择的输入。另外，面部检测器模块1128可以使用面部识别算法来识别医疗服务人员的面部。面部识别算法可以通过检测图像中的面部特征并与医疗服务人员的已知特征进行比较来操作。此外，面部识别算法能够用于使用智能镜装置100来识别和认证医疗服务人员。

基于由面部检测器模块1128确定的医疗服务人员的面部的位置，图像分析器模块1122确定在镜表面上对于医疗服务人员可见的图像的一部分。图像分析器模块1122可将分析(例如裁剪)应用于面部检测器模块1128检测到的图像之后的附加图像。图像分析器模块1122可以如上面针对图4、6A和6B所描述的那样操作。

此外，图像分析器模块1122校正由智能镜装置100的透镜的视角引起的失真。如上所述，智能镜装置100的透镜可以是广角透镜。广角镜头会导致桶形失真，其中直线以桶的形状向内弯曲。图像分析器模块1122可以例如校正这些桶形失真。

一旦图像分析器模块1122校正任何失真并确定来自所接收到的视频流的图像的哪个部分是感兴趣的，则图像分析器模块1122的图像裁剪器模块1130可以从图像裁剪所确定的部分。以这种方式，图像分析器模块1122裁剪接收到的视频的帧，以更接近地表示智能镜装置100的反射表面上医疗服务人员所看到的内容。

图像分析器模块1122的图像方位模块1132可以校正智能镜装置100的方位。图像方位模块1132可以基于从智能镜装置100接收的与来自视频的图像相关的方位信息来校正智能镜装置100的方位。使用方位信息，图像方位模块1132可以校正智能镜装置100的方位，如上面针对图5A-C和图6B所描述的那样。

图像分析器模块1122可以执行上述操作来裁剪和定向从智能装置100流送的视频的每一帧。在图像被裁剪和定向之后，基站804的数据流送器模块1120可以在存储器中缓冲信息并将该信息流送至平板电脑806，以显示给用户。此外，基站804的数据流送器模块1120可以在存储器中缓冲图像和其它信息并将该图像和其它信息流送至医疗记录服务器856，以供分析或存档。基站804还缓冲全尺寸图像以及从智能镜装置100接收的位置、照明和其它数据。

图像分析器模块1122可以识别由图像传感器感测的图像中的物体。例如，图像分析器模块1122包括分割模块1138，分割模块1138被配置用以确定显示患者的口腔内的物体的图像的区域。分割模块1138被配置用以将图像分割成口内和口外部分。为了将图像分割成口内和口外部分，分割模块1138可以首先接收由图像传感器从基本上相同的位置在从多个光源发射的光的变化强度的情况下拍摄的多张照片。然后，分割模块1138可以在多个图像之间比较多个不同部分中的亮度。最后，分割模块1138可以基于多个图像之间的亮度变化，将口内部分确定为多个不同部分中的一部分。例如，分割模块1138确定亮度的较大变化可以是靠近智能镜装置的表面。

防眩模块1139引导由智能镜装置发射出的光，以避免使医疗服务人员炫目。防眩模块1139可以将光引向由分割模块1138检测到的口内部分或者远离由面部检测器1128检测到的医疗服务人员的面部。

为了引导光，防眩模块1139可以向智能镜装置100发送命令，以调整由其光源发射出的光的方向或强度，如上面结合图7A-C所述的那样。

平板电脑806执行与基站804无线通信的用户界面应用1140。用户界面应用1140能够向患者显示从图像传感器收集的图像。

除了流送视频，医疗服务人员可能有兴趣在特定时间点采集图像。为了以这种方式采集图像，医疗服务人员可以选择驻留在智能镜装置100的手持件110上的按钮。当医疗服务人员选择该按钮时，触发流送器1110向基站804传输触发消息，该触发消息具有与按钮被选择的时间相关的时间标签。

当基站804接收触发消息时，图像分析器模块1122从视频中的多帧中选择当按钮被按下时之前的多帧。当按钮被按下时，智能镜装置100可能被移动。通过选择紧接在按钮被按下时之前的帧，所选择的帧可以更准确地表示医疗服务人员试图采集的主题内容。一旦图像分析器模块1122选择了多帧，则图像分析器模块1122就将所述多帧混合成合成图像。在下面结合图16更详细地描述生成合成图像的这个过程。合成图像可以呈现给用户和用户界面应用1140，并且可以存档在医疗记录服务器856中。

除了智能镜装置100上的触发按钮之外，脚踏板852也可以用于输入，例如触发图像的采集。在一个实施例中，智能镜装置100上的按钮可以用于采集图像，而脚踏板852可以用于采集音频。脚踏板852被配置用以与基站无线通信，以向基站提供用户输入。脚踏板852包括触发流送器模块1150。

当被压下时，触发流送器1150可以向基站804传输指示脚踏板852被压下以及脚踏板852被压下的时间的消息。使用该信息，基站804可以与从智能镜装置100上的音频流送器模块1104接收的音频相关联。

一旦确定了压下脚踏板时输入的适当音频，语音到文本转换器1134就可以将所确定的音频转换成文本。语音到文本转换器1134可以将音频传输到提供转录的云服务。转录随后可以存储在医疗记录服务器856中的数据库条目中。语音到文本转换器1134可以识别以结构化格式的文本。例如，医疗服务人员可以说出牙齿的名称，并在牙齿名称之后说出其状况。例如，医疗服务人员可以陈述“右上颌第二双尖牙”并陈述“龋洞”。通过识别该陈述，语音到文本转换器1134可以在医疗记录服务器856中对应于右上颌第二双尖牙的数据库条目中备注龋洞。

除了提供用于转换为文本的音频输入之外，智能镜装置100的音频输入能够通过语音命令触发动作。在音频输入处采集的音频被流送到基站，在那里语音到文本转换器1134分析音频，以定位某些关键词，例如词语“快照”或“转换语音”。如果这样的关键词被识别，则对应的动作就会发生。例如，拍摄快照或将语音转换为文本，以输入患者的医疗记录中。

配置器模块1126被配置用以当牙科镜接近基站时向智能镜装置100传输配置牙科镜和基站之间的无线通信所必需的配置信息。在一个实施例中，配置器模块1126被配置用以当牙科镜与手持件连接器1124对接时传输配置信息。在另一个实施例中，配置器模块1126被配置用以当牙科镜处于近场通信(NFC)的范围内时传输配置信息。

配置器模块1126也用于向平板电脑806和脚踏板852提供必需的配置信息。当平板电脑806或脚踏板852接近基站时，配置器模块1126向平板电脑806或脚踏板852传输配置与平板电脑806或脚踏板852之间的无线通信所必需的配置信息。当配置器模块1126在NFC范围内或者当它通过诸如USB电缆的电缆电连接时，配置器模块1126可以传输配置信息。

图12是示出估计由口内镜中的图像传感器采集的图像中的对于医疗服务人员可见的部分的过程1200的流程图。特别地是，根据本发明的一些实施例，过程1200计算对使用取景器镜采集的图像中的感兴趣中心的平移调整。过程1200可以例如用于图11中的图像分析器模块1122的操作中。

过程1200始于步骤1201，这时图像被接收。然后，在步骤1202，计算观察者在图像的帧内的位置(坐标)的估计。在一些实施例中，通过找到图像的最亮区域并计算该区域中的中心来估计观察者的位置的坐标(假设在口内环境中使用取景器镜采集的图像中，最亮区域表示存在来自人的口腔外部的光)。在一些实施例中，门牙(前牙)的图案被识别，并且上门牙和下门牙的中心位置之间的间隙的中心被用作观察者的位置的估计。在一些实施例中，识别人面部中的一部分的图案，如眼睛的虹膜或瞳孔，并且其在图像中的中心的位置被用作观察者位置的估计。在步骤1203，计算图像中心和估计的观察者位置之间的图像帧坐标的偏移或差异。在步骤1204，所计算的偏移被用于计算平移调整。偏移和平移调整可以如上文针对图6A所述的那样来计算。

图13和14示出了旋转图像以调整口内镜的方位的方法。图13和14可以用于图11中的图像方位模块1132的操作。图13是示出根据本发明的一些实施例的用于计算取景器镜的方位的过程1300的流程图。

过程1300开始于步骤1301，这时计算被触发。在一些实施例中，例如当方位测量装置感测到方位的变化时，由方位测量装置触发计算。在一些实施例中，例如，当在给定时间间隔结束时，由计时器触发计算。在一些实施例中，当方位的测量被另一过程请求时，触发计算。

一旦触发，则在步骤1302，接收来自一个或多个方位测量装置的数据。在步骤1303，数据被处理。在一些实施例中，所述数据处理包括将所述数据与在过程1300的一个或多个先前执行周期中获得的结果组合。在一些实施例中，所述数据处理包括积分随时间推移的所述数据。在一些实施例中，所述数据处理包括计算数据的移动窗口平均值。在一些实施例中，所述数据处理包括应用信号处理滤波器，例如低通滤波器。在一些实施例中，不需要滤波，并且所述数据按接收时使用。在一些实施例中，所述数据和/或所述数据处理的结果适合于由过程1300的一个或多个进一步运行周期和/或另一过程使用。在一些实施例中，使用其它滤波技术来平滑化过程1300的输出。在一些实施例中，使用上述的多个和/或组合。在1304中，结果(或多个结果)被存储，以供另一过程或供过程1300的未来运行周期使用。

图14是示出根据一些实施例的用于计算对取景器镜的方位的调整的过程1400的流程图。

过程1400开始于步骤1401，这时方位计算被触发。步骤1401类似于图13的步骤1301。在步骤1402，接收牙齿的图像(口内或其它)。在步骤1403，对图像应用图像处理(例如但不限于边缘检测和特征检测技术)，以找到以下图案中的至少一种：

(1)由上牙的底部边缘(上颌前牙的切缘的轮廓，有时称为“微笑弧”，或上后牙的咬合面)形成的线；

(2)由下牙的顶部边缘(下门牙或后牙的咬合面)形成的线；或者

(3)楔状隙和/或牙齿之间的可见线(邻间接触区域，“连接器”)或牙齿之间的间隙。

然后，每个图案被表示为矢量。

在步骤1404，通过使用以下中的至少一个来估计找到的图案的空间几何形状(限定哪些图案离相应的图像采集装置更近，哪些更远)：

(1)找到的图案的相对尺寸；

(2)物体的相对尺寸；

(3)患者的牙齿和口腔结构的先验知识；

(4)标准尺寸的先验知识。

在步骤1405，为每个图案分配一个值。该值用作方位调整计算中相应图案的权重。在一些实施例中，找到的在更近处的图案接收更高的权重。在一些实施例中，图像中心处的图案接收更高的权重。在一些实施例中，图像中的被估计为表示取景器镜的中心的区域处的图案接收更高的权重。在一些实施例中，一些图案接收1和0的权重，一个或多个图案接收0的权重。

在步骤1406，将步骤1404中生成的空间几何形状和步骤1405中生成的权重组合起来，以计算用于调整图像的方位的估计角度。该角度被计算用以将牙齿朝向图像的顶部或底部定位，使得牙齿具有竖向方位。

在步骤1407，如上文针对步骤1303所述的那样处理角度，并且在步骤1408，如上文针对步骤1304所述的那样存储所得角度。

图15A-B示出了从口内镜装置检索数据的替代的方法。图15是流程图，示出了使用在计算装置中执行的因特网浏览器与智能镜进行用户交互的过程1500。

过程1500开始于步骤1501，这时选择由智能镜公布的网络。在一些实施例中，该网络是WiFi网络，并且智能镜广播模拟WiFi路由器或网关等的服务集标识符(SSID)，使得用户可以选择它。在一些实施例中，用户选择计算装置先前已知的网络。在一些实施例中，计算装置自动选择智能镜作为路由器。在一些实施例中，用户以其它方式选择网络，本发明不限于此。在一些实施例中，在步骤1501，将智能镜和计算装置附接到由路由器公布的局域网(LAN)。

在步骤1502，因特网浏览器向智能镜发送HTTP请求。在一些实施例中，在浏览器向智能镜发送请求之前，用户向浏览器输入统一资源定位符(URL)和/或统一资源标识符(URI)。在一些实施例中，浏览器在其执行期间发送URL或URI等。在一些实施例中，浏览器在其执行开始期间发送URL或URI等。在一些实施例中，浏览器发送异步消息，例如异步JavaScript和XML(AJAX)。

在步骤1503，智能镜接收HTTP请求，并以网页或其它数据进行响应。在一些实施例中，智能镜接收的数据可以被处理并触发某些动作，例如智能镜可以：

(1)接收用户和密码，并进入允许附加用户请求的模式；

(2)接收用户和密码并将其存储在其内部存储器中；

(3)接收局域网(LAN)的选择并将数据登录到所述网络；

(4)接收并在其内部存储器中存储各种配置参数；

(5)接收流送图像和/或音频和/或其它的请求，然后执行一个或多个步骤来响应这些请求，例如但不限于在过程1000(图10)中描述的步骤；

(6)接收并在其内部存储器中存储一个名称，作为其自身标识的一部分。可以理解，存在供智能镜中实现的HTTP服务器可以执行的各种动作。

在步骤1504，因特网浏览器解析从智能镜接收的数据并创建适当的演示。

图15B描绘了包括智能镜装置1521和应用1522的系统的实施例。应用1522是一组模块(指令集)，其被存储或临时存储在远程计算装置的存储器中，用于实现以下一个或多个计算机化过程：

(1)搜索一个或多个智能镜装置；

(2)创建与智能镜装置的连接；

(3)从智能镜接收视频和/或音频和/或其它数据的流；或者

(4)向智能镜装置发送配置参数，以及类似过程。这种系统提供了使用因特网浏览器(如图15A的过程1500中所述)的替代方案，从而可能提供了改进的用户体验。

图16是示出如何从来自口内镜的视频中的图像流中选择图像以进行采集的图1600。图1600包括图像1602A-E的时间序列。图像1602A-E可以是来自从智能镜装置收集的视频的帧。特别地是，图像1602A-E可以是如上所述已经被处理、裁剪和旋转的帧，以反映智能镜装置的观察者所看到的内容。

在时间1604，智能镜装置的用户进行输入，以请求采集图像。时间1604发生在图像1602D被采集之后，但在帧1602E被采集之前。输入可以例如是智能镜装置上的按钮按下。按下按钮可能会导致智能镜装置远离用户想要采集的物体移动。这在例如帧1602E中示出。出于这个原因，没有选择帧1602E进行采集。相反，可以采集较早的图像1602A-D中的至少一个图像。

此外，一些较早的图像可以用于生成采集的图像。在每个图像处的光照、清晰度和焦点可能会变化。因此，各种图像的部分可以被选择并混合在一起。在图1600中，选择图像1602A的部分1606、图像1602B的部分1608和图像1602C的部分1610。所选部分混合在一起，以形成被采集的最终的合成图像。

以这种方式，提出了在带有集成的相机的口内镜中使用的各种系统和方法。

D.利用口内镜生成患者状况

带有集成的相机的口内镜可用于使用在常规牙科治疗期间采集的图像来在患者的口腔的全景2D照片(也称为镶嵌图案)和/或拟真照片(也称为360度照片，有时称为虚拟现实照片)中采集患者的牙科状况。该全景或拟真照片随后可以由牙医或其他牙科医疗服务人员(HCP)使用，以快速获知患者的状况。此外，在多年的牙科治疗中创建的这种照片的时间序列可以用作患者牙科状况的历史日志。

在牙科手术进行期间创建的这种照片(或其部分)也可以用于识别患者，在这些情况下，存在来自先前治疗的患者的全景和/或拟真照片(或其部分)。在治疗期间生成的照片(或其部分)可以与先前记录的照片进行比较，随后用于患者识别。如果实现了对正在治疗的患者的识别，则系统此后可以将治疗期间收集的任何照片和/或其它信息分配给患者，从而有效地选择患者的记录。

本发明的另一个方面是，用于创建全景或拟真照片的图像和其它数据的采集可能分布在多个HCP和/或多个会话中。因此，这里描述的本发明允许以递增的步骤来执行全景和/或拟真照片的生成。

描述使用场景和实施例是为了帮助理解稍后指定的系统和方法，而不应被视为对不背离本发明精神的其它实施例的限制。

图17A是示出来自患者的口腔内部的特征如何出现在从不同视角从口内镜拍摄的不同图像中的图1700。特别地是，图1700示出了患者的口腔1708，并且描绘了相机如何从例如由视角1702和1704示出的不同的视角拍摄图像。从视角1702和1704采集的图像显示为患者的口腔的内部的照片图像1732和1734。图像1732和1734分别与由视角1702和1704表示的位置信息相关联。图像1732和1734从固定到牙科镜的图像传感器收集，并且被拍摄成使得图像1732和1734的至少一部分彼此重叠。

可以应用特征检测算法来识别出现在图像1732和1734两者的重叠部分中的特征。可以使用任何类型的特征检测算法，包括尺度不变特征变换(SIFT)或加速鲁棒特征(SURF)。以这种方式，在图像1732和1734之间识别了共同的特征。共同特征出现在图像1732中的点1722和图像1734中的点1724处。

使用点1722和1724，可以确定表面点。特别地是，从视角1702和1704的焦点出发，光线1712和1714可以延伸到导线点1722和1724。光线1712和1714可以根据拍摄相关联的图像1732和1734所处的视角延伸。光线1712和1714的交点被确定为表面点1708。

图17B是根据示例实施例的图1730，示出了如何使用从匹配特征生成的点来对齐不同的图像，以拼接成指示患者牙科状况的全景图。图1730示出了多个图像。特别地是，图1730示出了图17A中表示的图像1732和1734。此外，图1730示出了图像1736、1738、1740、1742和1744。

基于对于相应的照片的相关联的位置信息和匹配特征，图像1732、1734、1736、1738、1740、1742、和1744被对齐，以表示一系列相邻的牙齿。特别地是，可以调整图像1732-1744，使得重叠部分看起来相似。该调整可以考虑图像1732-1744之间的比例变化，使得所得全景图像按比例表示患者的口腔。图像1732-1744也布置在二维平面上，使得图像1732-1744的重叠部分出现在相似的位置。例如，图像1732和1734具有重叠部分1740，该重叠部分1740示出了多个特征，包括特征1748、特征1749以及用于在如以上针对图17A所述确定的点云中推导出表面点1708的特征。图像1732和1734被缩放、定位和定向，使得特征1748、特征1749和表面点1708出现在二维网格上的相同位置。以这种方式，图像1732和1734被配准到它们对齐的位置。

一旦图像1732-1744对齐，则它们可以拼接在一起成为全景图，如图17C中所示。

图17C是示出将从图像传感器采集的图像拼接成指示患者牙科状况的全景图1762的图1750。以这种方式将图像拼接在一起可以涉及混合图像。为了混合图像，可以调整图像以考虑多张照片之间亮度的变化，使得全景图像1762具有基本均匀的亮度。换句话说，亮度在整个图像上被平滑化，以避免块状外观，并且使得全景图像1762看起来像是一张单张照片。除了调整亮度之外，拼接可以涉及再次调整图像的色调，以避免块状外观，并使全景图像1762看起来像是一张单张照片。

可以为患者牙齿的各个表面创建这种全景图像。上下牙齿的前面、顶面、背面(颜面/颊面、腭面/舌面、切缘/咬合面)。

一旦全景图像1762被创建，则全景图像1762上的不同点可以与不同的医学观察相关联。例如，每颗牙齿的历史可以与牙齿的位置和全景图像1762相关联地单独记录。这可以涉及将全景图像1762上的点与表示患者的口腔中相同位置的另一图像相关联。其它图像可以例如是x射线图像。

图18A示出了图1800，该图示出从患者的口腔内相同位置以不同角度采集的图像。特别地是，图1800示出了患者的口腔1808，并且描绘了相机如何从相同的位置但是以例如通过视角1802和1804示出的不同的角度拍摄图像。从视角1802和1804采集的图像显示为患者的口腔的内部的照片图像1832和1834。图像1832和1834分别与由视角1802和1804表示的角度相关联。图像1832和1834从固定到牙科镜的图像传感器收集，并且被拍摄成使得图像1832和1834的至少一部分彼此重叠。

基于相应照片的相关联的位置信息和匹配特征，图像1832、1834、1836和1838被映射到球体中，每个图像都根据采集该图像所处的角度而相对于表示图像传感器位置的球体中心，如图18B中所示。

图18B示出了具有球体1842的图1840，来自图像1832、1834、1836和1838的像素映射到该球体。使用球体1842，可以向用户呈现提供层次感的图像，如图18C中所示。

图18C示出了图1860，该图示出用于表现这种拟真照片的几何形状，其中用于表现的虚拟相机1862被放置在球体的中心。医疗服务人员为虚拟相机选择角度，并因此确定视口1864。球体的像素被映射到视口1864中，以产生用于显示的图像。医疗服务人员然后可以选择围绕中心点“旋转”相机，从而也旋转视口，以围绕同一中心点显示口腔的各种角度。

创建了多个这样的球体，其中心点位于患者的口腔内的不同位置，以允许医疗服务人员选择中心点的位置，从而选择他感兴趣的口腔内的位置来定位虚拟相机。

当虚拟相机改变视角时，选择不同的球体1804，或者球体1804的不同部分被映射到视口1802，导致表现来自拟真图像的不同主题。

E.利用口内镜生成牙印模

除了生成牙科状况之外，实施例生成高度精确的数字牙齿3D印模，即使在深度测量值的源是图像的情况下也是。它在不需要牙科医生(或其他医疗服务人员)为口腔内数据采集花费较长时间的情况下生成数字牙科3D印模。。生成印模所需的数据在常规牙科治疗期间收集，而不需要专门的采集阶段。此外，可以在患者到一个或多个医疗服务人员的多次就诊过程中收集数据。

如图17A中所示，使用点1722和1724，可以确定由两个或更多个图像采集的物体中的表面点1708的位置。特别地是，测量视角1702和1704的焦点之间的距离，以及提取光线1712和1714的角度，使得能够计算具有边缘1722、1724和1708的三角形的测量值，从而计算表面点1708的位置。此后，位于患者的口腔内的物体上的多个表面点被用于创建口腔的三维网格模型。也可以使用确定物体的表面点位置的其它方法，例如，测量诸如激光雷达(LIDAR)的辐射的飞行时间或者由阴影恢复形状。

物体投射的阴影量通常与物体的形貌有关。当确定口腔中物体的形状时，记录在二维图像中的物体投射的阴影可以提供关于其三维形状的信息。为了收集数据以便使用被称为由阴影恢复形状的技术生成3-D印模，实施例包括如图19A和19B中所示的变化照明图像采集。

图19A和19B是示出来自口内镜的变化的照明如何能够提供关于患者牙齿的三维形状的信息的图。图19A示出了具有智能镜装置1901的图1900。智能镜装置1901具有在其中心的图像传感器1906和在其周界的多个光源。多个光源包括光源1902和与光源1902相对的光源1904。智能镜装置1901被定位用以采集患者牙齿1910，特别是牙齿1909的图像。

在图1900中，光源1904被点亮，而光源1902不点亮。由于照明变化，牙齿1909投下阴影1908。图像传感器1906采集图像，包括牙齿1909和阴影1908。从图像中，可以确定关于牙齿1909的三维形状的信息。特别地是，可以分析图像的亮度，以确定阴影1908位于何处。从光源1904的角度来看，占据阴影1908的图像的位置被牙齿1910的3D形状遮挡，而图像的其余部分则没有。

图19B示出了示出与图19A中的图1900不同地照明的智能镜装置1901的图1950。在图1900和1950中，智能镜装置1901相对于牙齿1910具有基本相同的位置和方位。在图1900中，光源1904点亮，而光源1902不点亮。但是在图1950中，情况正好相反：光源1902点亮，而光源1904不点亮。不同的照明在牙齿1909上投射不同的阴影1952。同样，根据阴影1952，确定形状信息。从光源1902的角度来看，占据阴影1952的图像的位置被牙齿1910的3D形状遮挡，而图像的其余部分则没有。

各种光源之间的照明可以变化很快，快到人眼无法察觉。随着照明的变化，形状信息可以被聚合起来，以生成表示患者的口腔并且特别是牙齿1910的表面的表面点网格。附加地是或替代地是，光源可以发射可见光谱之外的光，如红外光。并且，检测到的阴影可以是这个不可见光谱中的阴影。

F.状况和印模的增量生成

在智能镜装置中采集的并且与采集的图像相关联的位置信息有助于图像的定位，例如，以便在拼接过程中对齐它们。相关联的位置信息是相对于参考点的值，该值不时被校准，如图5A中所述。此外，由不同的医疗服务人员在不同的牙科诊室采集的同一患者的采集图像将展示各自相对于不同参考点的位置信息值。为了使用在各种会话中采集的图像，必须确定对图像位置的对齐。

图20示出了用于将在一个会话中采集的位置信息与在另一个会话中采集的位置信息对齐的方法。此后，对齐的信息用于生成患者状况或印模。

在本发明的一些方面，在治疗期间，HCP将智能镜例如从托盘移动到患者口腔中最左边的区域，然后在口腔内四处移动，然后返回托盘。该示例在图20中示出在图示路径2003的图上，路径2003是跟踪智能镜100从托盘2005进入患者808的嘴部、在口腔内四处移动然后离开嘴部的路线的假想线。智能镜的相对位置例如通过对加速度测量值随时间积分来计算。结果是一组位置测量值，包括相对位置及其相对应的时间。人类口腔的尺寸有限。当智能镜插入口腔时，它必须穿过嘴部，这是一个在特定尺寸内的开口。我们将这些感兴趣的元素、口腔、嘴部开口等称为体积元素。

图21A-B是示出了用于将会话中采集的位置信息与先前一个或多个会话中采集的位置信息对齐的方法的流程图。他们通过分析位置测量值的点云来识别和对齐体积元素，然后在重叠图像中使用特征检测进行更精细的对齐来完成这一过程。然后，对齐的位置信息被合并成一个增量生成的点云模型。此后，点云模型用于生成增量更新的患者状况或印模模型。

在步骤2101，启动该过程。在一些实施例中，当服务器空闲时，或者当服务器的资源利用率(计算能力、存储器、I/O等)变得足够小，低于某个阈值时，触发过程2100的启动。在一些实施例中，过程2100的启动由时钟触发。在一些实施例中，过程2100的启动由用户请求触发。在一些实施例中，以其它方式触发照片生成的启动，本发明不限于此。

在步骤2102，为了创建或更新模型，选择存储在口内测量值数据库2121中的一组口内图像和一组补充数据。在一些实施例中，该组包括在由HCP执行的单次治疗会话中采集的一些或全部图像和补充数据，例如，如过程1000(图10)的步骤1007中所示的那样。在一些实施例中，该组由关于同一患者的并且在由一个或多个HCP执行的多个口内手术中采集的一些或甚至可能所有的图像和/或一些或甚至可能所有的补充数据组成。

在步骤2103，为图像和/或补充数据生成点云。点云表示位置以及可能还有对应的旋转的的集合。在一些实施例中，该组补充数据(在步骤2102选择的)的子组被用于生成点云。在一些实施例中，点云中的每个元素对应于采集图像的时间。可以如上文针对图20所述那样获取点云。

在步骤2104，于步骤2103中所生成的点云(我们称之为：新点云)或其一部分与从患者模型数据库中检索的一个或多个先前会话中生成的点云(我们称之为：先前点云)或其一部分对齐，也参见图21B的过程。图21B详细描述了图21A的步骤2104的一些子步骤。图21B详细描述了点云的分析，以便找到体积元素并将点(位置)分类进这些体积元素中。一旦完成后，体积元素就可以与数据库模型对齐。例如，找到了被确定为嘴部开口的体积元素。然后，嘴部开口与从先前会话已经发现的嘴部开口对齐。在一些实施例中，在对齐之后，新点云被合并到先前点云。通过组合点云，得到的组合云可能噪点更少，更准确，或者可能覆盖患者的口腔的更大部分。

在步骤2105，选择了空间接近的物体的图像。在一些实施例中，从(步骤2102的)口内图像组中选择一个或多个所述图像。在一些实施例中，从口内测量值数据库2121的组中选择一个或多个所述图像(因此可以已经在一个或多个治疗会话中被采集)。在一些实施例中，通过参考步骤2104的合并点云来确定空间接近。在一些实施例中，通过使用图像分析方法匹配在多个图像中检测到的特征来确定空间接近。图17A中示出了空间接近的图像中的匹配特征。

在步骤2106，配准图像，以便实现图像对齐。当图像被采集时，它们可能在比例和视角上不同。在配准期间，调整图像以对齐图像，使得相同的物体在相邻图像的重叠部分中看起来基本相同。这可以涉及改变图像的比例或视角，或者校正任何失真。上面针对图17B描绘了各种图像如何对齐的示例。

在步骤2107，丢弃不相关的图像。在一些实施例中，不相关的图像包括配准失败的图像。在一些实施例中，不相关的图像包括不显示感兴趣物体的图像。在一些实施例中，不相关的图像包括质量较低的图像。本领域技术人员可以理解，还有其它原因将图像分类为不相关的，本发明不限于此。

在步骤2108，当更新状况时，图像被混合到全景图像和/或拟真照片。在一些实施例中，混合包括在相邻图像之间将照明(亮度)或色调平滑。上面在图17C中示出了混合的示例。

此外，在步骤2108，当更新印模时，使用空间邻近的图像提取深度信息，并将其合并到印模模型中。在一些实施例中，具有空间邻近以及类似的旋转的图像被用于提取深度信息。在一些实施例中，所述一组图像在采集时存在的照明条件下变化，使得这些图像显示口内物体从相应的图像采集姿态(定义为图像采集时的位置和方位)投射的阴影的变化，该阴影的变化有效地编码了物体的形状。因此，多个姿势将来自多个方向的形状信息编码，从而表现物体的三维模型。上面结合图19A和19B示出了用于采集图像的变化照明的示例。

在步骤2109，将实现的模型和/或照片或其一部分存储到患者的模型数据库2120中。在一些实施例中，模型信息包括要应用于采集到的图像以融入照片的计算和/或变换。

在步骤2110，如果图像和/或补充数据的处理已经用尽，则该过程退出。否则，它反复地继续到步骤2105。

在一些实施例中，附加的条件可能导致过程2150退出或暂停，例如，服务器可能会忙于优先级更高的其它任务，或者在为过程分配的时间间隔过去之后等等。

图21B是示出用于按体积元素分类位置的过程2100的流程图。在一些实施例中，这种分类是通过对齐点云上限定的体积元素来对齐点云的步骤。

在步骤2160，根据时间对一组位置和可能的方向(可以包括在点云中)进行排序。该组由来自单个会话或其一部分的测量值组成，使得在该时间段内，患者的嘴部和口腔处于大约相同的位置。

在步骤2161，限定一组矢量。每个矢量基于两个或多个时间上连续的位置测量值。此后，矢量限定了空间中的线段，并且可能还限定了方向(例如，该方向将是近似的运动方向)。

在步骤2162，计算组中的矢量之间的空间距离。在某些情况下，该空间距离是任意两点之间的最小可能距离，每一点都在其中一个矢量上。在一些实施例中，空间距离是与两个矢量相交的平面上的距离(当存在这种相交时)。在一些实施例中，空间距离是矢量的中点之间的距离。在一些实施例中，空间距离是矢量的第一点或最后一点之间的距离。本领域技术人员可以理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以使用其它可能的方式来限定矢量之间的距离。

在步骤2163，从矢量组中找到多个子组，每个子组包括该组中的所有矢量，使得它们的距离小于(并且可能也等于)上限，并且可能还大于(并且可能也等于)下限。该极限例如可以表示人类嘴部的最大开口，或者例如表示人类口腔的最大直径，或者例如表示指示器械在静止状态(即，在牙科托盘上)的小体积，等等。因此，每个子组可以表示一个或多个体积元素。子组对体积元素的每个表示都应该被称为一个解。

在步骤2164，拒绝其中一个或多个解。在一些实施例中，如果存在不在相应子组中的矢量，则拒绝该解，但是如果上限较大和/或下限较小，则该解将被包括在子组中。在一些实施例中，如果一个解接近另一个解和/或子组，则拒绝该解。在一些实施例中，如果一个解不接近另一个解和/或子组，则拒绝该解。在一些实施例中，基于图像分析拒绝子组，例如，子组对应于可能的口腔，但是相应的采集的图像不显示口内视觉特征(即，一些区域中的颜色、颜色直方图、动态范围、物体等)。本领域技术人员可以理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以使用其它可能的方式来拒绝解和/或子组。

在步骤2165，选择适当的解作为体积元素的表示，从而在点云上限定体积元素。

此后，在步骤2166，可以将点云的点分配给体积元素，因此可以确定点云的点是否在体积元素内，例如口腔内。

G.生成患者状况和牙印模的系统

生成牙印模或生成患者状况可能需要大量的计算能力。例如，深度测量值提取和图像配准可能需要大量存储器或处理能力。为了解决这个问题，实施例将印模和状况生成与数据采集分开。特别地是，数据可以使用牙科诊所中的智能镜装置和基站来采集，并且基站可以将数据传输到远程服务器以进行处理，如图22中所示。

图22示出了具有服务器的系统2200，用于拼接指示患者牙科状况并生成牙印模的全景图和拟真照片。类似于图8中的系统，系统2200包括：智能镜装置100；平板电脑806；和基站804，基站804通过一个或多个网络854连接到医疗记录服务器856。记录服务器856包括：全景图拼接器模块2212；点云生成器模块2214；牙印模生成器模块2216；和拟真照片拼接器模块2218。医疗记录服务器856还耦合到患者状况数据库2220和患者模型数据库2222。

医疗记录服务器856接收(i)患者的口腔的内部的多张照片，(ii)相应照片的相关联的位置信息，以及(iii)描述相应照片如何被照明的信息。所述多张照片从固定到牙科镜的图像传感器收集，并且与所述多张照片中的另一张照片至少部分地重叠。一旦被收集，则它们就被存储在测量值数据库2220中。

点云生成器模块2214从位置信息生成点云，并将其与先前生成的点云对齐，以允许对齐在不同牙科会话中采集的图像。点云生成器模块2214可以如上文结合图20、21所述的那样操作。

全景图拼接器模块2212确定重叠部分中在多张照片之间匹配的特征。基于相应照片的相关联的位置信息和匹配特征，全景图拼接器模块2212对齐所述多张照片，以表示一系列相邻牙齿。最后，全景图拼接器模块2212将患者的口腔的内部的所述多张照片拼接成表示患者的口腔的至少一部分的状态的全景图像。全景图拼接器模块2212可以如上文结合图17A-C所述的那样操作。

一旦生成，则全景图拼接器模块2212就将全景图像存储到患者模型数据库2222中。患者模型数据库2222存储包括患者的口腔的历史的全景图像的历史患者状况信息。患者模型数据库2222可以将全景图像的部分彼此关联，并且与患者的口腔的类似区域的其它图像关联。其它图像例如可以是x射线图像。

一旦生成并存储起来，则全景图像就可以被检索以供显示。例如，全景图像可以显示在平板电脑806上，平板电脑可能使用用户界面应用(未示出)。

拟真照片拼接器模块2218确定重叠部分中的特征，这些特征在从同一中心点位置以不同角度拍摄的多张照片之间匹配。基于相应照片的相关联的位置信息和匹配特征，拟真照片拼接器模块2218将多张照片映射到球体的形状上。然后，拟真照片拼接器模块2218将患者的口腔的内部的多张照片拼接成表示围绕中心点采集的图像的拟真图像。最后，拟真照片拼接器模块2218根据这样的球体的中心点组织多个这样的球体，并将患者的口腔中的位置映射到球体。拟真照片拼接器模块2218可以如上面结合图18A-C所述的那样操作。

一旦生成，则拟真照片拼接器模块2218就将拟真照片存储到患者模型数据库2222中。患者模型数据库2222存储包括患者的口腔的历史的拟真图像的历史患者模型信息。患者模型数据库2222可以将拟真图像的部分彼此关联，并且与患者的口腔的类似区域的其它图像关联。其它图像例如可以是x射线图像。

一旦生成并存储起来，则拟真图像就可以被检索以供显示。例如，拟真图像可以可能使用用户界面应用(未示出)显示在平板电脑806上。

医疗记录服务器856不仅可以生成指示患者状况的全景图，以及拟真照片，医疗记录服务器856还可以生成牙印模。为了生成牙印模，医疗记录服务器856使用牙印模生成器2216，该牙印模生成器2216确定口腔中的物体的表面上的点，例如如图17A中所示，并且它还可以使用图像分析技术，包括上面讨论的由阴影恢复形状技术。

从表面点，牙印模生成器2216生成患者的口腔的牙印模。牙印模可以是配合到表面点的三维网格。

以这种方式，使用带有集成的相机的口内镜，在常规牙齿检查后可以生成三维牙印模。牙印模可以用于例如：口腔修复(例如制作假牙、镶嵌物和塑料铸件)；正畸；修复牙科(例如制作已经制备好用以接纳诸如牙冠或牙桥的间接冠外修复体的牙印模)；颌面部修复术(由于创伤、先天性缺陷和肿瘤外科切除而造成的口内和口外缺陷的假体修复)；用于口内和口外目的(例如牙科植入物)的修复、诊断以及口腔和颌面部外科手术。

H.照明患者的口腔

如上所述，口内镜可以具有多个光源。下面结合图23和24描述如何控制光源。

图23示出了用于设置具有集成的相机的口内镜的照明的方法2300。

在步骤2342，从多个光源部件中选择一组光源。在步骤2343，该组中的每个光源被激活(设置为点亮)，并且所有其它光源被停用(设置为不点亮)。在步骤2344，采集一个或多个图像。在步骤2345，将所述一个或多个图像存储在存储器中或传输到远程计算装置。在步骤2346，检查是否需要更多组光源，并且如果需要，则采集过程用新的组重复。

上述过程产生一组图像，其包括(或多或少)相同的物体，但是在不同的照明设置下。结果，(或多或少)相同的物体包括不同的阴影和/或暗影，这可以允许产生具有改善的视觉质量的图像，和/或使用所谓的由阴影恢复形状(或由暗影恢复形状)技术重建所述物体的三维模型。特别地是，在人的口内环境中，用智能镜采集的这种图像组的特征在于，感兴趣的物体相对靠近图像采集装置，并且在多个光源位于圆形镜子的周界的实施例中，由于这种几何形状，这种物体的阴影可以预期具有足够的差异，以有利于这种过程。在一些实施例中，照明强度也可以在光源组之间变化。

图24示出了用于调整源自口内镜的照明的过程2400。

在步骤2482，确定用户是否可以超控照明强度。这可以例如在用户档案或配置文件中设置。如果用户超控照明，则过程2400前进到步骤2483和2495。在步骤2483，根据用户的请求设置强度值。在步骤2495，一个或多个光源分别被设置为点亮和/或不点亮。在一些实施例中，用户使用智能镜的用户界面输入/输出控制，例如按钮或旋钮来设置所需的强度。在一些实施例中，用户使用语音请求设置所需的强度。在一些实施例中，用户使用预定义的配置设置所需的强度。在一些实施例中，用户使用远程计算装置设置所需的强度。

如果用户不能超控，则过程2400前进到步骤2484，在步骤2484，过程2400检查另一个输入是否超控照明，例如可以由另一个软件进程(例如，需要控制照明的过程，如图23的过程2300所示)生成超控。如果是，则过程2400前进到步骤2485和2495。在步骤2485，根据所述请求设置强度值。

如果用户或其它输入都不超控照明，则过程2400前进到步骤2486。在步骤2486，执行一个或多个图像的采集和图像处理，以建立一个或多个光源的期望照明强度。这种处理可以包括但不限于：识别强度高于或低于阈值的图像区域；从图像进行估计或从成像传感器接收饱和度和/或晕染数据；比较可能在可变照明下的多个图像等。

在步骤2487，计算期望的照明。这可以涉及当在步骤2486采集和处理的图像被确定为太暗时增加强度，以及当在步骤2486采集和处理的图像被确定为太亮时减少强度。期望的照明可以通过光源变化。例如，如果在步骤2486，确定图像的特定区域比其余区域更暗，则该区域附近的光源可以增加强度。相反，在步骤2486，确定图像的特定区域比其余区域更亮，则该区域附近的光源可以降低强度。

如果在步骤2488检查到条件，即用户输入存在并且被选择来影响照明，则在步骤2489，根据用户输入调整计算值。如果在步骤2490检查到条件，即另一输入存在并且被选择来影响照明，则在步骤2491，根据另一输入来调整计算值。在步骤2492，检查现有照明是否不同于最佳照明，并且如果不同，则进行调整(在步骤2493)。在步骤2494，对结果滤波，从而逐渐引入照明的变化。在步骤2495，设置一个或多个光源的照明强度。

以这种方式，带有集成的相机的口内镜上的光源可以被可变地和自动地控制，以针对照明变化进行调整。

I.监测口内镜的使用以节约电力

图25示出了用于监测口内镜的使用以节约电力的过程2500。

在步骤2522，重置“未使用间隔”定时器，该定时器指示不使用智能镜装置的时间间隔的长度。在步骤2525，使用检测被验证。在一些实施例中，使用检测包括运动检测。在一些实施例中，通过处理智能镜在一个或多个轴线上的加速度的测量值来执行运动检测。在一些实施例中，通过处理智能镜相对于一个或多个线轴的角度变化的测量值来执行运动检测。在一些实施例中，通过处理由智能镜采集的一组时间上连续的图像，例如，识别图像之间的变化来执行运动检测。可以理解，存在检测智能镜运动的各种方式，本发明不限于此。在一些实施例中，使用检测包括分析智能镜的方位，例如检查它是否水平放置(如果是，它可能留在桌子或托盘上)。在一些实施例中，使用检测包括处理由智能镜采集的图像，例如断言取景器镜在口内环境中。在一些实施例中，使用多个这样的条件验证来确定智能镜是否在使用中。

在步骤2526，没有检测到使用，并且确定未使用的间隔。在步骤2527，将所述间隔与阈值进行比较。在步骤2528，所述间隔超过阈值，并且智能镜被设置为待机状态，在该待机状态下，例如，通过减少或切断向其一个或多个部件的能量供应和/或抑制或改变其一个或多个软件进程，智能镜的能量消耗得以降低。

在步骤2529，进一步验证使用检测。在步骤2530，对于智能镜处于待机模式的时间段，没有检测到使用，并且计算未使用的间隔。在步骤2531，将所述间隔与阈值进行比较。如果间隔超过阈值，则关闭智能镜，以进一步降低其能量消耗，例如，通过减少或切断向其一个或多个或所有部件的能量供应和/或抑制或改变其一个或多个或所有软件进程。在步骤2523，已经检测到使用，并且检查电力模式是否是待机模式。

在步骤2524，智能镜退出待机模式，包括但不限于恢复向其一个或多个部件的电力和/或恢复其一个或多个软件进程。

J.口内镜的替代实施例

图26是示出口内镜的替代构造的图2600，其中图像传感器放置在镜子的不可高压灭菌部分上。

在图2600中，手持件110包括适合于通过开口2606滑入口腔件102的附件104的中空部分的插入件2604。在一些实施例中，这种构造允许改善口腔件102对消毒过程的适应性，例如，通过使得将电子部件能够包括在手持件110中而不是口腔件102中，从而使它们免于消毒过程。作为说明性示例，在一些实施例中，手持件110(或特别是插入件2604)可包括图像传感器2602，而不是将该传感器包括在口腔件102中。在该示例中，位于口腔件102内部的棱镜或光导管或小镜子(未示出)可以将光从半反射表面101传输到图像传感器2602。

在口内镜中，圆形镜子以一定角度附接到手柄上是很常见的。该角度的存在允许在治疗期间更舒适地操作口内镜。然而，取景器镜103可以相对于附件104成平角，并且管2604可以将图像传感器2602延伸到半反射表面101，从而消除对光导管的需要。接头也可以用于将图像传感器2602延伸到半反射表面101，从而允许在不需要光导管的情况下使镜子103相对于附件104成角度。这在图27中示出。

图27是示出口内镜的替代构造的图2700，其中图像传感器放置在镜子的不可高压灭菌部分的接头附件上。

特别地是，在图2700中，口腔件102被构造使得取景器镜103与管104(至少一部分)成一角度。手持件110的插入件2706具有连接固定部分2710和旋转部分2712的接头2704。在一些实施例中，旋转部分2712可以相对于固定部分2710成变化的角度。以这种方式，如图26和27中所示，图像传感器可以放置在智能镜装置的不可高压灭菌部分上。

图28是示出口内镜的替代构造的图2800，其中口腔件不包括电子器件。在图2800中，手持件110延伸智能镜装置的整个长度。进入患者的口腔的手持件110的部分被两个口腔件包围：前部2802和后部2804。前部2802和后部2804附接，以形成覆盖手持件110的不可渗透密封，以确保手持件110不与患者的口腔接触。手持件110包括可能被透明窗口覆盖的灯107和图像传感器2806。前部2802包括：镜表面2808；允许光通过到达图像传感器2806的半反射或透明表面101；以及允许光从灯107发射的窗口或光导管2810。

在另一个实施例中，反射镜可以由显示器代替，并且显示来自传感器的图像，该图像可能如上所述被处理。类似地是，半反射镜可以隐藏显示器，使得例如医疗服务人员在反射镜中观察牙齿，并且显示x射线以显示例如牙齿的根部。

在另一个实施例中，如图29中所示，可能希望在智能镜装置的口腔高压灭菌部分具有更多的硬件和处理。

图29是示出智能镜2900的替代实施例的框图。智能镜2900主要在两个方面不同于上述智能镜装置100。首先，方位测量装置912位于口腔件102上，而不是手持件110上。其次，口腔件102包括额外的处理能力。口腔件102包括处理器923和存储器930。

处理器923执行存储在存储器930上的软件。软件包括：照明控制器模块950；图像控制模块951；和方位计算器模块968，如以上针对图1所述的那样。

K.结论

这里公开的数据库可以是任何存储类型的结构化存储器，包括永久存储器。在示例中，该数据库可以实现为关系数据库或文件系统。

图9、11、22和29中的每个处理器和模块可以以在计算装置上实现的硬件、软件、固件或其任意组合实现。计算装置可以包括但不限于具有用于执行和存储指令的处理器和存储器(包括非暂时性存储器)的装置。存储器可以有形地体现数据和程序指令。软件可以包括一个或多个应用和操作系统。硬件可以包括但不限于处理器、存储器和图形用户界面显示器。计算装置还可以具有多个处理器和多个共用或独立的存储器部件。例如，计算装置可以是集群或分布式计算环境或服务器群的一部分或全部。

诸如“(a)”、“(b)”、“(i)”、“(ii)”等的标识符有时用于不同的元素或步骤。这些标识符是为了清楚起见而使用的，并不一定指定元素或步骤的顺序。

上面已经借助于示出特定功能的实现及其关系的功能构建块描述了本发明。为了描述的方便，这里已经任意限定了这些功能构建块的边界。只要适当地执行指定的功能及其关系，就可以限定替代边界。

上述对具体实施例的描述将全面地揭示本发明的一般性质，使得其他人可以通过应用本领域的知识，在无需过度的实验且不脱离本发明的一般概念的情况下，容易地修改和/或调整这些具体实施例的各种应用。因此，基于本文提供的教导和指导，这样的调整和修改是旨在处于所公开的实施例的等同物的含义和范围内的。应当理解，本文的措辞或术语是为了描述而非限制的目的，使得本说明书的术语或措辞将由技术人员根据教导和指导来解释。

本发明的广度和范围不应受上述示例性实施例中任一个的限制，而应仅根据所附权利要求书和它们的等同物限定。

Claims (180)

1.一种牙科镜系统，包括：

牙科器械，所述牙科器械包括：

图像传感器，

手柄，所述手柄使得医疗服务人员能够抓住所述牙科器械，和

镜表面，所述镜表面固定到所述手柄并被构造用以将光反射到所述医疗服务人员的视野中，其中，所述镜表面包括被构造成使得至少一侧对于所述图像传感器透明的通路表面；

面部检测器模块，所述面部检测器模块被配置用以从所述图像传感器接收图像并确定所述医疗服务人员在所接收到的所述图像内的位置；和

图像分析器模块，所述图像分析器模块被配置用以基于由所述面部检测器模块确定的所述位置来确定来自所述图像传感器的所接收到的所述图像的在所述镜表面上对于所述医疗服务人员可见的部分。

2.根据权利要求1所述的牙科镜系统，其中所述图像分析器模块被配置用以确定对于所述医疗服务人员可见的所述部分，使得从所述镜表面上的入射点朝向所述医疗服务人员延伸的第一光线和从所述镜表面上的所述入射点朝向所述镜表面上给所述医疗服务人员看到的物体延伸的第二光线相对于所述入射点处的所述镜表面的法线具有相似的角度。

3.根据权利要求1所述的牙科镜系统，其中所述面部检测器模块被配置用以确定所述医疗服务人员在所接收到的所述图像内的坐标，所述坐标相对于所接收到的所述图像的中心处的原点，并且

其中，所述图像分析器模块被配置用以基于由所述面部检测器模块确定的所述坐标的逆来确定对于所述医疗服务人员可见的所述部分的坐标。

4.根据权利要求1所述的牙科镜系统，其中所述牙科器械还包括：

方位测量装置，所述方位测量装置被配置用以收集数据，以确定所述牙科器械的方位，

所述系统还包括图像方位模块，所述图像方位模块根据所述牙科器械的所确定的方位来重新定向由所述图像分析器模块确定的所述部分。

5.根据权利要求1所述的牙科镜系统，其中所述面部检测器模块被配置用以确定从所述图像传感器接收到的所述图像中的所述医疗服务人员的眼睛的角度，并且所述系统还包括图像方位模块，所述图像方位模块被配置用以根据所述医疗服务人员的眼睛的所确定的角度来重新定向由所述图像分析器模块确定的所述部分。

6.根据权利要求1所述的牙科镜系统，还包括图像方位模块，所述图像方位模块被配置用以确定牙齿在所接收到的所述图像中的位置，并重新定向由所述图像分析器模块确定的所述部分，以将所述牙齿定向在竖向方位。

7.根据权利要求1所述的牙科镜系统，其中所述面部检测器模块被配置用以检测所接收到的所述图像中的多个面部，并将所述医疗服务人员的面部识别为所述多个面部中的一个面部，其中所述面部检测器模块基于所述医疗服务人员的被识别出的面部的位置来确定所接收到的所述图像中的所述医疗服务人员的位置。

8.根据权利要求1所述的牙科镜系统，其中所述面部检测器模块检测所接收到的所述图像中的多个面部，并确定所接收到的所述图像中的所述多个面部中的哪个面部最大，其中所述面部检测器模块基于所述多个面部中最大的面部的位置来确定所接收到的所述图像中的所述医疗服务人员的位置。

9.根据权利要求1所述的牙科镜系统，其中所述图像分析器模块被配置用以在采集所述图像之后接收从所述图像传感器采集的另一图像，并且基于由所述面部检测器模块确定的所述位置来确定所述另一图像在所述镜表面上对于所述医疗服务人员可见的部分。

10.根据权利要求1所述的牙科镜系统，还包括图像裁剪器模块，所述图像裁剪器模块被配置用以裁剪由所述图像分析器模块确定的、对于所述医疗服务人员可见的所述部分，以呈现给患者。

11.根据权利要求1所述的牙科镜系统，其中所述牙科器械还包括透镜，所述透镜具有足够宽的视野，以同时采集所述医疗服务人员的面部的至少一部分和对于所述医疗服务人员可见的患者的口腔的一部分两者。

12.根据权利要求11所述的牙科镜系统，其中所述图像分析器模块被配置用以校正由所述透镜的所述视野引起的失真。

13.一种牙科器械，包括：

图像传感器；

镜表面，所述镜表面被构造用以将光反射到医疗服务人员的视野中，其中所述镜表面包括被构造成使得至少一侧对于所述图像传感器透明的通路表面；

手柄，所述手柄使得医疗服务人员能够抓住所述牙科器械；和

透镜，所述透镜位于所述通路表面和所述图像传感器之间且具有足够宽的视野，以同时采集所述医疗服务人员的面部的至少一部分和对于所述医疗服务人员可见的患者的口腔的一部分两者，

其中，所述图像传感器被配置用以采集图像，确定所采集的所述图像内的所述医疗服务人员的位置，并且基于所述医疗服务人员的所被确定的位置来确定来自所述图像传感器的所述图像在所述镜表面上对于所述医疗服务人员可见的部分。

14.根据权利要求13所述的牙科器械，其中所述医疗服务人员在所述图像内的坐标由面部检测器模块确定，所述医疗服务人员的所述坐标相对于所述图像的中心处的原点，并且其中对于所述医疗服务人员可见的所述图像的所述部分的坐标被确定为由所述面部检测器模块确定的所述坐标的倒数。

15.根据权利要求13所述的牙科器械，还包括：

方位测量装置，所述方位测量装置被配置用以收集数据，以确定所述牙科器械的方位，

图像方位模块，所述图像方位模块被配置用以根据所述牙科器械的所确定的方位来重新定向由图像分析器确定的所述部分。

16.根据权利要求13所述的牙科器械，还包括：

照明装置，所述照明装置被导向用以照明所述患者的口腔的所述部分，所述患者的口腔的所述部分对于所述医疗服务人员是可见的。

17.一种用于采集患者的口腔的图像的计算机实现的方法，包括：

接收图像，所述图像包括使用牙科镜的医疗服务人员的至少一部分和在所述牙科镜中对于所述医疗服务人员可见的物体两者，所述图像是从固定到所述牙科镜的图像传感器采集的；

检测所述医疗服务人员的面部在所接收到的所述图像中的位置；和

基于所述医疗服务人员的面部的所检测到的位置，确定所述图像的哪个部分在所述牙科镜中对于所述医疗服务人员可见。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述确定包括确定对于所述医疗服务人员可见的所述部分，使得从所述牙科镜的表面上的入射点朝向所述医疗服务人员延伸的第一光线和从所述牙科镜的所述表面上的所述入射点朝向所述物体延伸的第二光线相对于所述入射点处的所述牙科镜的所述表面的法线具有相似的角度。

19.根据权利要求17所述的方法，其中所述检测包括确定所述医疗服务人员在所接收到的所述图像内的坐标，所述坐标相对于所接收到的所述图像的中心处的原点，并且

其中所述确定包括基于所述医疗服务人员的所述坐标的倒数来确定对于所述医疗服务人员可见的所述部分的坐标。

20.根据权利要求17所述的方法，还包括：

接收所述牙科镜的方位；和

根据所述牙科镜的所述方位来定向所确定的所述图像的所述部分。

21.一种牙科镜系统，包括：

牙科器械，所述牙科器械包括：

图像传感器，

手柄，所述手柄使得医疗服务人员能够抓住所述牙科器械，

镜表面，所述镜表面固定到所述手柄并被构造用以将光反射到所述医疗服务人员的视野中，其中所述镜表面包括被构造成使得至少一侧对于所述图像传感器透明的通路表面，和

方位测量装置，所述方位测量装置被配置用以收集数据，以确定所述牙科器械的方位；和

图像方位模块，所述图像方位模块被配置用以根据所述牙科器械的所确定的方位来重新定向由所述图像传感器采集的图像。

22.一种牙科器械，包括：

图像传感器；

可高压灭菌部分，所述可高压灭菌部分能够被高压灭菌，其包括：

镜表面，所述镜表面将光反射到医疗服务人员的视野中，其中所述镜表面包括被构造成使得至少一侧对于所述图像传感器透明的通路表面，和

附件，所述附件固定到所述镜表面，以将所述镜表面延伸到患者的口腔中；和

不可高压灭菌部分，所述不可高压灭菌部分可拆卸地连接到所述可高压灭菌部分并且未被构造成要被高压灭菌，其包括：

处理器，所述处理器被配置用以传输从所述图像传感器采集的图像，和

电源，所述电源被配置用以为所述处理器和所述图像传感器供电。

23.根据权利要求22所述的牙科器械，其中所述可高压灭菌部分还包括多个照明装置，所述多个照明装置固定到所述镜表面的周界，以照明所述图像传感器的视野的至少一部分。

24.根据权利要求22所述的牙科器械，其中所述不可高压灭菌部分包括所述图像传感器，并且其中所述可高压灭菌部分能够拆卸成至少两件，所述至少两件包围所述不可高压灭菌部分的将被插入所述患者的口腔中的一部分。

25.根据权利要求22所述的牙科器械，其中所述可高压灭菌部分还包括位于被构造成使得至少一侧对于所述图像传感器是透明的所述通路表面后面的透镜。

26.根据权利要求25所述的牙科器械，其中所述可高压灭菌部分包括所述图像传感器。

27.根据权利要求26所述的牙科器械，其中所述附件包括：

连接器，所述连接器能够从所述不可高压灭菌部分接收电力并将从所述图像传感器收集到的数据传输到所述不可高压灭菌部分；和

盖子，所述盖子能够覆盖所述连接器并且在高压灭菌过程中不可渗透水。

28.根据权利要求22所述的牙科器械，其中所述不可高压灭菌部分包括所述图像传感器，并且

其中所述可高压灭菌部分包括光导管或棱镜，所述光导管或棱镜将光从所述通路表面朝向所述图像传感器传输。

29.根据权利要求28所述的牙科器械，其中所述可高压灭菌部分包括陀螺仪和加速度计，其中所述陀螺仪和所述加速度计固定到所述附件的内部。

30.根据权利要求22所述的牙科器械，其中所述附件包括中空腔体，并且

其中所述不可高压灭菌部分包括构造成被插入所述中空腔体的臂，其中所述图像传感器附接到所述臂，并且当所述臂被插入所述中空腔体时，所述图像传感器与所述光导管或棱镜耦合。

31.根据权利要求22所述的牙科器械，其中所述可高压灭菌部分包括陀螺仪，其中所述陀螺仪固定到所述附件的内部。

32.根据权利要求22所述的牙科器械，其中所述可高压灭菌部分包括加速度计，其中所述加速度计固定到所述附件的内部。

33.根据权利要求22所述的牙科器械，其中所述不可高压灭菌部分包括陀螺仪和加速度计，并且其中当被附接到所述可高压灭菌部分时，所述不可高压灭菌部分固定到所述可高压灭菌部分，使得所述不可高压灭菌部分不能相对于所述可高压灭菌部分移动。

34.根据权利要求22所述的牙科器械，其中所述不可高压灭菌部分包括陀螺仪，并且其中当被附接到所述可高压灭菌部分时，所述不可高压灭菌部分固定到所述可高压灭菌部分，使得所述不可高压灭菌部分不能相对于所述可高压灭菌部分移动。

35.根据权利要求22所述的牙科器械，其中所述不可高压灭菌部分包括加速度计，并且其中当被附接到所述可高压灭菌部分时，所述不可高压灭菌部分固定到所述可高压灭菌部分，使得所述不可高压灭菌部分不能相对于所述可高压灭菌部分移动。

36.根据权利要求22所述的牙科器械，其中所述不可高压灭菌部分包括按钮，所述按钮被构造用以从所述医疗服务人员收集输入，以指示何时从所述图像传感器采集图像。

37.根据权利要求22所述的牙科器械，其中所述不可高压灭菌部分包括手柄，所述手柄用于使所述医疗服务人员抓住所述牙科器械。

38.一种能够被高压灭菌的牙科器械的设备，包括：

镜表面，所述镜表面将光反射到医疗服务人员的视野中，其中所述反射镜表面包括通路表面，所述通路表面被构造成使得至少一侧对于固定到所述牙科器械的图像传感器透明；和

附件，所述附件固定到所述镜表面，以将所述镜表面延伸到患者的口腔中，其中所述镜表面和所述附件能够被高压灭菌；和

连接器，所述连接器固定到所述附件并且适合于可拆卸地连接到未被构造成要被高压灭菌的部分，所述部分包括处理器和电源，所述处理器被配置用以传输从所述图像传感器采集的图像，所述电源被配置用以为所述处理器和所述图像传感器供电。

39.根据权利要求38所述的设备，还包括位于所述通路表面后面的透镜，以将光朝向所述图像传感器折射，所述透镜具有足够宽的视野，以同时采集所述医疗服务人员的面部和对于所述医疗服务人员可见的所述患者的口腔的一部分两者。

40.根据权利要求38所述的设备，其中所述连接器适合于电连接到未被构造成要被高压灭菌的部分。

41.根据权利要求40所述的设备，还包括多个固定到所述镜表面的周界的照明装置，以照明所述图像传感器的视野的至少一部分。

42.根据权利要求40所述的设备，还包括所述图像传感器。

43.根据权利要求40所述的设备，还包括加速度计，其中所述加速度计固定到所述附件的内部。

44.根据权利要求40所述的设备，还包括陀螺仪，其中所述陀螺仪固定到所述附件的内部。

45.根据权利要求38所述的设备，还包括盖子，所述盖子能够覆盖所述连接器并且在高压灭菌过程中不能够渗透水。

46.根据权利要求38所述的设备，其中所述附件包括中空腔体，并且

其中，所述不可高压灭菌部分还包括被构造成插入所述中空腔体的臂，其中所述图像传感器附接到所述臂，并且当所述臂被插入所述中空腔体时，所述图像传感器与所述通路表面耦合。

47.一种用于牙科器械的手柄，包括：

处理器，所述处理器被配置用以传输从固定到所述牙科器械的图像传感器采集的图像；

电源，所述电源被配置成为所述处理器和所述图像传感器供电；和

连接器，所述连接器适合于可拆卸地连接到可高压灭菌部分，所述可高压灭菌部分包括：

镜表面，所述镜表面将光反射到医疗服务人员的视野中，其中所述镜表面包括被构造成使得至少一侧对于所述图像传感器透明的通路表面，和

附件，所述附件固定到所述镜表面，以将所述镜表面延伸到患者的口腔中，其中所述镜表面和所述附件能够被高压灭菌。

48.根据权利要求47所述的手柄，还包括按钮，所述按钮被配置用以从所述医疗服务人员收集输入，以指示何时从所述图像传感器采集图像。

49.根据权利要求47所述的手柄，还包括陀螺仪或加速度计。

50.根据权利要求47所述的手柄，还包括麦克风，其中所述处理器被配置用以传输由所述麦克风捕捉到的声音。

51.根据权利要求47所述的手柄，还包括多个照明装置，其中所述可高压灭菌部分还适合于传输来自所述多个照明装置的光，以照明所述图像传感器的视野的至少一部分。

52.一种用于采集表示患者牙科状况的图像的方法，包括：

(a)接收(i)患者的口腔内部的多张照片，以及(ii)相应照片的相关联的位置信息，其中所述多张照片从固定到牙科镜的图像传感器收集，并且其中所述多张照片中的每一张照片与所述多张照片中的另一张照片至少部分地重叠；

(b)在重叠部分中，确定多张照片之间匹配的特征；

(c)基于相应照片的所述相关联的位置信息和所述匹配特征，对齐所述多张照片，以表示一系列相邻牙齿；和

(d)将所述患者的口腔的所述内部的所述多张照片拼接成表示所述患者的口腔的至少一部分的状态的全景图像。

53.根据权利要求52所述的方法，其中在(a)中接收的所述患者的口腔的所述内部的所述多张照片在所述患者的口腔的牙科治疗之前拍摄，并且所述方法还包括：

(e)接收(i)在所述牙科治疗之后所述患者的口腔的所述内部的另外多张照片，以及(ii)相应的另外照片的相关联的位置信息，其中所述另外多张照片从固定到牙科镜的图像传感器收集，并且其中所述另外多张照片中的每一张照片与所述另外多张照片中的另一张照片至少部分地重叠；

(f)在所述另外多张照片的重叠部分中，确定在(e)中接收的多张照片之间匹配的特征；

(g)基于相应的另外照片的所述相关联的位置信息和在(f)中确定的所述匹配特征，对齐所述另外多张照片，以表示所述一系列相邻牙齿；和

(h)将所述患者的口腔的所述内部的所述另外多张照片拼接成表示所述患者的口腔的至少一部分的状态的另一全景图像，以比较所述牙科治疗之前和之后的所述患者的口腔。

54.根据权利要求52所述的方法，还包括：

(e)调整所述患者的口腔的所述内部的所述多张照片，以考虑所述多张照片之间亮度的变化，使得所述全景图像具有基本上均匀的亮度。

55.根据权利要求52所述的方法，还包括：

(e)调整所述患者的口腔的所述内部的所述多张照片，以考虑所述多张照片之间比例的变化，使得所述全景图像按比例表示所述患者的口腔。

56.根据权利要求52所述的方法，其中步骤(a)-(d)发生在远离所述牙科镜的服务器上，并且其中所述接收(a)包括经由计算机网络接收所述多张照片和相关联的位置信息。

57.根据权利要求52所述的方法，其中患者的口腔的内部的所述多张照片在多次不同的牙科就诊期间收集。

58.根据权利要求52所述的方法，还包括：

(e)将拼接的所述全景图像上的点与表示所述点表示的所述患者的口腔中的位置的另一图像相关联。

59.根据权利要求58所述的方法，其中所述另一图像是x射线图像。

60.一种有形地体现指令程序的程序存储装置，所述指令程序能够由至少一台机器执行，以执行用于采集表示患者的牙科状况的图像的方法，所述方法包括：

(a)接收(i)患者的口腔的内部的多张照片，以及(ii)相应照片的相关联的位置信息，其中所述多张照片从固定到牙科镜的图像传感器收集，并且其中所述多张照片中的每一张照片与所述多张照片中的另一张照片至少部分地重叠；

(b)在重叠部分中，确定多张照片之间匹配的特征；

(c)基于相应照片的所述相关联的位置信息和所述匹配特征，对齐所述多张照片，以表示一系列相邻牙齿；和

(d)将所述患者的口腔的所述内部的所述多张照片拼接成表示所述患者的口腔的至少一部分的状态的全景图像。

61.根据权利要求60所述的程序存储装置，其中在(a)中接收的所述患者的口腔的所述内部的所述多张照片在所述患者的口腔的牙科治疗之前拍摄，并且所述方法还包括：

(e)接收(i)在所述牙科治疗之后所述患者的口腔的所述内部的另外多张照片，以及(ii)相应的另外照片的相关联的位置信息，其中所述另外多张照片从固定到所述牙科镜的所述图像传感器收集，并且其中所述另外多张照片中的每一张照片与所述另外多张照片中的另一张照片至少部分地重叠；

(f)在所述另外多张照片的重叠部分中，确定在(e)中接收的多张照片之间匹配的特征；

(g)基于相应的另外照片的所述相关联的位置信息和在(f)中确定的所述匹配特征，对齐所述另外多张照片，以表示所述一系列相邻牙齿；和

(h)将所述患者的口腔的所述内部的所述另外多张照片拼接成表示所述患者的口腔的至少一部分的状态的另一全景图像，以比较所述牙科治疗之前和之后的所述患者的口腔。

62.根据权利要求60所述的程序存储装置，所述方法还包括：

(e)调整所述患者的口腔的所述内部的所述多张照片，以考虑所述多张照片之间亮度的变化，使得所述全景图像具有基本上均匀的亮度。

63.根据权利要求60所述的程序存储装置，所述方法还包括：

(e)调整所述患者的口腔的所述内部的所述多张照片，以考虑所述多张照片之间比例的变化，使得所述全景图像按比例表示所述患者的口腔。

64.根据权利要求60所述的程序存储装置，其中步骤(a)-(d)发生在远离所述牙科镜的服务器上，并且其中所述接收(a)包括经由计算机网络接收所述多张照片和相关联的位置信息。

65.根据权利要求60所述的程序存储装置，其中所述患者的口腔的所述内部的所述多张照片在多次不同的牙科就诊期间收集。

66.根据权利要求60所述的程序存储装置，所述方法还包括：

(e)将拼接的所述全景图像上的点与表示所述患者的口腔中的相同位置的x射线图像相关联。

67.一种用于采集表示患者牙科状况的图像的系统，包括：

处理器；

患者状况数据库，所述患者状况数据库存储包括患者的口腔的历史的全景图像的历史患者状况信息；和

在所述处理器上执行的服务器，所述服务器接收(i)所述患者的口腔的内部的多张照片，以及(ii)相应照片的相关联的位置信息，其中所述多张照片从固定到牙科镜的图像传感器收集，并且其中所述多张照片中的每一张照片与所述多张照片中的另一张照片至少部分地重叠，所述服务器包括：

全景图拼接器模块，所述全景图拼接器模块(i)确定多张照片之间匹配的重叠部分中的特征，(ii)基于相应照片的所述相关联的位置信息和所述匹配特征，对齐所述多张照片，以表示一系列相邻牙齿，以及(iii)将所述患者的口腔的所述内部的所述多张照片拼接成表示所述患者的口腔的至少一部分的状态的全景图像。

68.根据权利要求67所述的系统，其中所述全景图拼接器模块调整所述患者的口腔的所述内部的所述多张照片，以考虑所述多张照片之间比例的变化，使得所述全景图像按比例表示所述患者的口腔。

69.根据权利要求67所述的系统，其中所述全景图拼接器模块调整所述患者的口腔的所述内部的所述多张照片，以考虑所述多张照片之间亮度的变化，使得所述全景图像具有基本上均匀的亮度。

70.一种用于采集表示患者的牙科状况的拟真照片的方法，包括：

(a)接收(i)患者的口腔的内部的多张照片，以及(ii)相应照片的相关联的位置信息，其中所述多张照片从固定到牙科镜的图像传感器收集，并且其中所述多张照片中的每一张照片与所述多张照片中的另一张照片至少部分地重叠，并且其中所述多张照片围绕所述患者的口腔内的相同位置并且以各种角度采集；

(b)在重叠部分中，确定多张照片之间匹配的特征；

(c)基于相应照片的所述相关联的位置信息和所述匹配特征，将所述多张照片映射到表示采集所述多张照片所采用的所述各种角度的球体上；和

(d)将所述患者的口腔的所述内部的所述多张照片拼接成拟真照片，所述拟真照片被建模为球体并且表示所述患者的口腔的至少一部分的状态。

71.根据权利要求70所述的方法，其中在(a)中接收的所述患者的口腔的所述内部的所述多张照片在所述患者的口腔的牙科治疗之前拍摄，并且所述方法还包括：

(e)接收(i)在所述牙科治疗之后所述患者的口腔的所述内部的另外多张照片，以及(ii)相应的另外照片的相关联的位置信息，其中所述另外多张照片从固定到所述牙科镜的所述图像传感器收集，并且其中所述另外多张照片中的每一张照片与所述另外多张照片中的另一张照片至少部分地重叠，并且其中所述另外多张照片围绕所述患者的口腔内的相同位置并且以各种角度采集；

(f)在所述另外多张照片的重叠部分中，确定在(e)中接收的多张照片之间匹配的特征；

(g)基于相应的另外多张照片的所述相关联的位置信息和在(f)中确定的所述匹配特征，将所述另外多张照片映射到表示采集所述另外多张照片所采用的所述各种角度的球体上；和

(h)将所述患者的口腔的所述内部的所述另外多张照片拼接成被建模为球体并表示所述患者的口腔的至少一部分的状态的另一照片，以比较所述牙科治疗之前和之后的所述患者的口腔。

72.根据权利要求70所述的方法，还包括将被建模为球体的一组拟真照片映射到一组点，所述一组拟真照片中的每一张照片表示围绕中心点的所述患者的口腔的至少一部分的状态，所述一组点表示在所述患者的口腔内的所述中心点的位置。

73.根据权利要求70所述的方法，还包括：

(e)调整所述患者的口腔的所述内部的所述多张照片，以考虑所述多张照片之间亮度的变化，使得拼接的所述拟真照片具有基本上均匀的亮度。

74.根据权利要求70所述的方法，还包括：

(e)调整所述患者的口腔的所述内部的所述多张照片，以考虑所述多张照片之间比例的变化，使得拼接的所述拟真照片按比例表示所述患者的口腔。

75.根据权利要求70所述的方法，其中步骤(a)-(d)发生在远离所述牙科镜的服务器上，并且其中所述接收(a)包括经由计算机网络接收所述多张照片和相关联的位置信息。

76.根据权利要求70所述的方法，其中所述患者的口腔的内部的所述多张照片在多次不同的牙科就诊期间收集。、

77.根据权利要求70所述的方法，还包括：

(e)将所述拟真照片上的点与表示所述点表示的所述患者的口腔中的位置的图像相关联。

78.一种用于在牙科诊所的房间中提供牙科护理的系统，包括：

牙科镜，所述牙科镜包括：

手柄，所述手柄使得医疗服务人员能够抓住所述牙科镜，

反射表面，所述反射表面被构造用以将患者的口腔的内部的视图朝向所述医疗服务人员反射，

图像传感器，所述图像传感器能够采集图像，所述图像包括所述医疗服务人员在所述反射表面中看到的，

处理器，所述处理器能够传输从所述图像传感器收集的所述图像，和

电源，所述电源用于为所述处理器和所述图像传感器供电；和

基站，所述基站与所述牙科镜无线通信，并且被配置用以接收从所述图像传感器采集的所述图像，所述基站包括支架，所述支架被构造成与所述牙科镜对接，并在连接时给所述牙科镜的电源充电。

79.根据权利要求78所述的系统，其中所述基站还包括接口，所述接口被构造成(i)与另一个牙科镜电连接，(ii)在连接时给所述另一个牙科镜提供电力，并且(iii)接收从固定到所述另一个牙科镜的另一个图像传感器收集的另一个图像。

80.根据权利要求78所述的系统，还包括：

用户界面应用，所述用户界面应用在与所述基站通信的计算机上执行，所述用户界面应用能够向患者显示从所述图像传感器收集的图像，

其中所述基站将所述图像传输到所述计算机，以供显示。

81.根据权利要求80所述的系统，其中所述处理器将从所述图像传感器采集的视频流送到所述基站，其中所述基站还包括：

存储器，所述存储器被配置用以缓冲所述视频；

图像分析器模块，所述图像分析器模块被配置用以裁剪所述视频的至少一部分，以更接近地表示在所述反射表面上给所述医疗服务人员看到的内容；和

数据流送器，所述数据流送器被配置用以将裁剪的所述视频流送到所述计算机，以由所述用户界面应用显示。

82.根据权利要求81所述的系统，其中所述牙科镜还包括：

加速度计或陀螺仪；和

方位计算模块，所述方位计算模块被配置用以积分从所述加速度计收集的加速度信息或从所述陀螺仪收集的方向信息，并且计算指示所述牙科镜的位置的方位信息，

其中，所述处理器被配置用以将所计算出的方位信息流送到所述基站，所述视频包括多个帧，每一帧与当采集每一帧时表示所述牙科镜的方位的对应的方位信息相关联，并且其中所述图像分析器模块被配置用以基于所述牙科镜的所述位置来校正所述视频中的所述牙科镜的旋转。

83.根据权利要求80所述的系统，其中所述处理器将从所述图像传感器采集的视频流送到所述基站，其中所述基站还包括：

存储器，所述存储器被配置用以缓冲所述视频；

图像分析器模块，所述图像分析器模块被配置用以旋转所述视频的至少一部分，以更接近地表示在所述反射表面上给所述医疗服务人员看到的内容；和

数据流送器，所述数据流送器被配置用以将旋转的所述视频流送到所述计算机，以由所述用户界面应用显示。

84.根据权利要求83所述的系统，其中所述牙科镜还包括：

加速度计或陀螺仪；和

方位计算模块，所述方位计算模块被配置用以积分从所述加速度计收集的加速度信息或从所述陀螺仪收集的方向信息，并且计算指示所述牙科镜的位置的方位信息，

其中所述处理器被配置用以将所计算出的方位信息流送到所述基站，所述视频包括多个帧，每一帧与当采集每一帧时表示所述牙科镜的方位的对应的方位信息相关联，并且其中所述图像分析器模块被配置用以基于所述牙科镜的位置来校正所述视频中的所述牙科镜的旋转。

85.根据权利要求78所述的系统，其中所述牙科镜还包括：

按钮，所述按钮被配置用以接受来自所述医疗服务人员的用户输入，其中所述处理器被配置用以当所述按钮被按下时向所述基站传输指示所述按钮被按下的时间的消息，

其中所述基站还包括图像分析器模块，所述图像分析器模块被配置用以从多个帧中选择在所述按钮被按下以进行采集的时间之前的至少一帧，以输入到患者的医疗记录中。

86.根据权利要求85所述的系统，其中所述图像分析器模块被配置用以(i)从所述多个帧中选择在所述按钮被按下的时间之前的一组帧，以及(ii)将所述一组帧混合成合成图像，以输入到所述患者的医疗记录中。

87.根据权利要求78所述的系统，其中所述牙科镜还包括：

麦克风，其中所述处理器被配置用以将从所述麦克风收集的音频流送到所述基站，并且其中所述基站还包括语音到文本转换器模块，所述语音到文本转换器模块将所流送的所述音频转换成文本，以输入到患者的医疗记录中。

88.根据权利要求87所述的系统，还包括：

脚踏板，所述脚踏板被构造成与所述基站无线通信，以向所述基站提供用户输入，其中所述脚踏板在被压下时向所述基站传输指示所述脚踏板被压下以及所述脚踏板被压下的时间的消息，

其中所述语音到文本转换器模块在所述脚踏板被压下时将所流送的所述音频转换成文本，并将转换后的文本输入到所述患者的医疗记录中。

89.根据权利要求78所述的系统，还包括：

脚踏板，所述脚踏板被构造成与所述基站无线通信，以向所述基站提供用户输入，其中所述脚踏板在被压下时向所述基站传输指示所述脚踏板被压下以及所述脚踏板被压下的时间的消息，

所述基站还包括图像分析器模块，所述图像分析器模块被配置用以根据所述脚踏板被压下以进行采集的时间从多个帧中选择至少一帧，以输入到所述患者的医疗记录中。

90.根据权利要求78所述的系统，其中，所述牙科镜还包括：

加速度计；

陀螺仪；和

方位计算模块，所述方位计算模块被配置用以基于从所述加速度计和所述陀螺仪收集的信息计算指示所述牙科镜的方位的方位信息，其中所述支架被构造成：当所述牙科镜被对接到所述基站时，向所述牙科镜的方位计算模块传输消息，以进行校准，使得方位信息的未来的计算是新的积分。

91.根据权利要求78所述的系统，其中所述基站还包括配置器模块，所述配置器模块被配置用以当所述牙科镜靠近所述基站时向所述牙科镜传输配置所述牙科镜和所述基站之间的无线通信所需的配置信息。

92.根据权利要求91所述的系统，其中所述配置器模块被配置用以当所述牙科镜被对接在所述支架中时传输所述配置信息。

93.根据权利要求91所述的系统，其中所述配置器模块被配置用以当所述牙科镜处于近场通信的范围内时传输所述配置信息。

94.根据权利要求91所述的系统，其中所述配置器模块被配置用以当用于执行用户界面应用的计算机靠近所述基站时向所述计算机传输配置所述计算机和所述基站之间的无线通信所需的配置信息。

95.根据权利要求94所述的系统，其中所述配置器模块被配置用以当所述计算机电连接到所述基站时传输所述配置信息。

96.根据权利要求94所述的系统，其中所述配置器模块被配置用以当所述计算机处于近场通信的范围内时传输所述配置信息。

97.一种用于在牙科诊所的房间中提供牙科护理的基站，包括：

支架，所述支架被构造成与牙科镜对接并在连接时向所述牙科镜提供电力，所述牙科镜包括：用于使医疗服务人员抓住所述牙科镜的手柄；用于向所述医疗服务人员反射患者的口腔的内部的视图的反射表面；能够收集图像的图像传感器，所述图像包括在所述反射表面中所述医疗服务人员所看到的；能够传输从所述图像传感器收集的所述图像的处理器；以及为所述处理器和所述图像传感器供电的电源，和

无线接口，所述无线接口被配置用以与所述牙科镜无线通信；

处理器，所述处理器被配置用以经由所述无线接口接收从所述图像传感器收集的所述图像。

98.根据权利要求97所述的基站，还包括另一个支架，所述另一个支架被构造成与另一个牙科镜电连接，以便在连接时向所述另一个牙科镜供电，并且接收从固定到所述另一个牙科镜的另一个图像传感器收集的另一图像。

99.根据权利要求97所述的基站，其中所述无线接口与执行能够显示从所述图像传感器收集的图像的用户界面应用的计算机进行无线通信，

其中所述基站将所述图像传输到所述计算机，以供显示。

100.根据权利要求99所述的基站，其中所述处理器将从所述图像传感器采集的视频流送到所述基站，所述基站还包括：

存储器，所述存储器被配置用以缓冲所述视频；

图像分析器模块，所述图像分析器模块被配置用以裁剪所述视频的至少一部分，以更接近地表示在所述反射表面上给所述医疗服务人员看到的内容；和

流送器模块，所述流送器模块被配置用以将所裁剪的所述视频流送到所述计算机，以由所述用户界面应用显示。

101.根据权利要求100所述的基站，其中所述无线接口从所述牙科镜接收所述牙科镜的方位信息，所述视频包括多个帧，每一帧与采集所述帧时表示所述牙科镜的位置的对应的方位信息相关联，并且其中所述图像分析器模块基于所述方位信息来校正所述视频中的所述牙科镜的旋转。

102.根据权利要求99所述的基站，其中所述处理器将从所述图像传感器采集的视频流送到所述基站，所述基站还包括：

存储器，所述存储器被配置用以缓冲所述视频；

图像分析器模块，所述图像分析器模块被配置用以旋转所述视频的至少一部分，以更接近地表示在所述反射表面上给所述医疗服务人员看到的内容；和

流送器模块，所述流送器模块被配置用以将旋转的所述视频流送到所述计算机，以由所述用户界面应用显示。

103.根据权利要求102所述的基站，其中所述无线接口从所述牙科镜接收所述牙科镜的方位信息，所述视频包括多个帧，每一帧与采集每一帧时表示所述牙科镜的位置的对应的方位信息相关联，并且其中，所述图像分析器模块基于所述方位信息来校正所述视频中的所述牙科镜的旋转。

104.根据权利要求97所述的基站，其中所述无线接口从所述牙科镜接收指示所述牙科镜上的按钮被按下的时间的输入，

其中所述基站还包括图像分析器模块，所述图像分析器模块被配置用以(i)选择在所述按钮被按下的时间之前的多个帧，以及(ii)将所述多个帧混合成合成图像，以输入到患者的医疗记录中。

105.根据权利要求97所述的基站，其中所述无线接口从所述牙科镜接收音频流，并且

其中所述基站还包括语音到文本转换器，所述语音到文本转换器将所流送的音频转换成文本，以输入到所述患者的医疗记录中。

106.一种用于采集患者的口腔中的照片的方法，包括：

(a)接收从固定到牙科镜的图像传感器采集的图像，所述牙科镜具有多个光源；

(b)确定所述图像的一部分比所述图像的另一部分暗；

(c)基于在(b)中确定哪一部分较暗，从所述多个光源中选择光源，使得所述光源被选择用以相比于所述另一部分更亮地照明所确定的部分；和

(d)增加在(c)中选择的所述光源的亮度。

107.根据权利要求106所述的方法，还包括：

(e)确定用户是否已超控了自动照明；

(f)当确定所述用户未超控自动照明时，执行步骤(a)-(d)；和

(g)当确定所述用户已经超控了自动照明时，根据用户设置来设置所述多个光源的亮度。

108.根据权利要求106所述的方法，还包括：

(e)确定软件模块是否已经超控了自动照明；

(f)当确定所述软件模块未超控自动照明时，执行步骤(a)-(d)；和

(g)当确定所述软件模块已经超控了自动照明时，根据所述软件模块的输出来设置所述多个光源的亮度。

109.根据权利要求106所述的方法，还包括：

(e)监测所述牙科镜，以确定所述牙科镜何时不在使用中；和

(f)当确定所述牙科镜不在使用中时，进入消耗减少的电量的待机模式。

110.根据权利要求109所述的方法，其中所述监测(e)包括监测所述牙科镜上的方位测量装置，以确定何时已经过去了一段时间而没有显著移动。

111.根据权利要求109所述的方法，其中所述监测(e)包括监测所述牙科镜上的所述图像传感器，以确定何时已经过去了一段时间而没有显著移动。

112.一种有形地体现指令程序的程序存储装置，所述指令程序能够由至少一台机器执行，以执行用于采集患者的口腔中的照片的方法，所述方法包括：

(a)接收从固定到牙科镜的图像传感器采集的图像，所述牙科镜具有多个光源；

(b)确定所述图像的一部分比所述图像的另一部分暗；

(c)基于在(b)中确定哪一部分较暗，从所述多个光源中选择光源，使得所述光源被选择用以相比于所述另一部分更亮地照明所确定的部分；和

(d)增加在(c)中选择的所述光源的亮度。

113.根据权利要求112所述的程序存储装置，所述方法还包括：

(e)确定用户是否已经超控了自动照明；

(f)当确定所述用户未超控自动照明时，执行步骤(a)-(d)；和

(g)当确定所述用户已经超控了自动照明时，根据用户设置来设置所述多个光源的亮度。

114.根据权利要求112所述的程序存储装置，所述方法还包括：

(e)确定软件模块是否已经超控了自动照明；

(f)当确定所述软件模块未超控自动照明时，执行步骤(a)-(d)；和

(g)当确定所述软件模块已经超控了自动照明时，根据所述软件模块的输出来设置所述多个光源的亮度。

115.根据权利要求112所述的程序存储装置，还包括：

(e)监测所述牙科镜，以确定所述牙科镜何时不在使用中；和

(f)当确定所述牙科镜不在使用中时，进入消耗减少的电量的待机模式。

116.根据权利要求115所述的程序存储装置，其中所述监测(e)包括监测所述牙科镜上的方位测量装置，以确定何时已经过去了一段时间而没有显著移动。

117.根据权利要求115所述的程序存储装置，其中所述监测(e)包括监测所述牙科镜上的所述图像传感器，以确定何时已经过去了一段时间而没有显著移动。

118.一种用于采集患者的口腔中的照片的装置，包括：

牙科镜，所述牙科镜具有多个光源；

图像传感器，所述图像传感器固定到所述牙科镜并采集图像；和

照明控制模块，所述照明控制模块(i)确定所述图像的一部分比所述图像的另一部分更亮，(ii)基于在(i)中确定哪一部分更亮，从所述多个光源中选择光源，使得所述光源被选择用以相比于所述另一部分较不亮地照明所确定的部分，以及(iii)减少在(ii)中选择的所述光源的亮度。

119.一种用于控制牙科器械的电力消耗的方法，包括：

(a)监测口内镜，以确定其何时不在使用中，所述口内镜包括集成的相机；和

(b)当确定所述口内镜不在使用中时，将所述口内镜置于待机模式，所述待机模式减少由所述口内镜消耗的电量。

120.根据权利要求119所述的方法，其中所述监测(a)包括监测所述口内镜上的方位测量装置，以确定何时已经过去了一段时间而所述口内镜未显著移动。

121.根据权利要求119所述的方法，其中所述监测(a)包括监测图像传感器，以确定何时已经过去了一段时间而所述口内镜未显著移动。

122.根据权利要求119所述的方法，其中所述监测(a)还包括评估由图像传感器采集的图像中的变化。

123.根据权利要求119所述的方法，还包括：

(c)检测所述口内镜是否在使用中；和

(d)当在(c)中检测到所述口内镜在使用中时，退出所述待机模式。

124.一种用于照明患者的口腔的牙科镜系统，包括：

牙科器械，所述牙科器械包括：

图像传感器，

手柄，所述手柄使得医疗服务人员能够抓住所述牙科器械，

镜表面，所述镜表面固定到所述手柄，其中所述镜表面的一侧包括反射表面和通路表面，所述反射表面被构造用以将光反射到所述医疗服务人员的视野中，所述通路表面将光透射到所述镜表面的另一侧，以到达所述图像传感器，和

多个光源；

图像分析器模块，所述图像分析器模块被配置用以识别由所述图像传感器感测到的图像中的物体；和

防眩模块，所述防眩模块被配置用以基于由所述图像分析器模块识别出的所述物体的位置来设置所述多个光源，以引导光，从而避免使所述医疗服务人员眩目。

125.根据权利要求124所述的牙科镜系统，其中所述图像分析器模块包括分割模块，所述分割模块被配置用以确定显示患者的口腔内的所述物体的所述图像的区域，

其中所述防眩模块被配置用以设置所述多个光源，以将光引向所述物体。

126.根据权利要求125所述的牙科镜系统，其中所述分割模块被配置用以将所述图像分割成口内部分和口外部分，

其中所述防眩模块被配置用以设置所述多个光源，以将光引向所述口内部分。

127.根据权利要求126所述的牙科镜系统，其中所述分割模块被配置用以：(i)接收在从所述多个光源发射的光的变化的强度的情况下由所述图像传感器从基本上相同的位置拍摄的多张照片，(ii)比较多个图像之间的多个不同部分中的亮度，以及(iii)基于所述多个图像之间的亮度变化，将所述口内部分确定为所述多个不同部分中的一部分，

其中所述防眩模块被配置用以设置所述多个光源，以将光引向所述口内部分。

128.根据权利要求124所述的牙科镜系统，其中所述图像分析器模块包括面部检测模块，所述面部检测模块被配置用以确定显示所述医疗服务人员的面部的所述图像的区域，

其中所述防眩模块被配置用以设置所述多个光源，以将光引导离开所述医疗服务人员的面部。

129.根据权利要求124所述的牙科镜系统，其中所述多个光源固定到所述牙科器械，以将光引向不同的方向，

其中所述防眩模块被配置用以设置所述多个光源中的每一个光源的相应强度。

130.根据权利要求124所述的牙科镜系统，其中所述多个光源中的每一个光源被构造用以将光引向变化的方向，

其中所述防眩模块被配置用以设置相应的方向，以引导所述多个光源中的每一个光源的光。

131.一种用于照明患者的口腔的计算机实现的方法，包括：

(a)从固定到牙科器械的图像传感器采集图像，所述牙科器械还包括：(i)手柄，所述手柄使得医疗服务人员能够抓住所述牙科器械；(ii)固定到所述手柄的镜表面，其中所述镜表面的一侧包括被构造用以将光反射到所述医疗服务人员的视野中的反射表面和将光透射到所述镜表面的另一侧以到达所述图像传感器的通路表面；以及(iii)多个光源；

(b)识别由所述图像传感器感测到的图像中的物体；和

(c)基于在(b)中识别出的所述物体的位置，设置所述多个光源，以引导光，从而避免使所述医疗服务人员炫目。

132.根据权利要求131所述的方法，其中所述识别(b)包括确定显示患者的口腔内的所述物体的所述图像的区域，

其中所述设置(c)包括设置所述多个光源，以将光引向所述物体。

133.根据权利要求132所述的方法，其中所述识别(b)包括将所述图像分割成口内部分和口外部分，

其中所述设置(c)包括设置所述多个光源，以将光引向所述口内部分。

134.根据权利要求133所述的方法，其中所述识别(b)包括：

(i)接收在从所述多个光源发射的光的变化的强度的情况下由所述图像传感器从基本上相同的位置拍摄的多个图像；

(ii)比较所述多个图像之间的多个不同部分中的亮度；和

(iii)基于所述多个图像之间的亮度的变化，将所述口内部分确定为所述多个不同部分中的一部分。

135.根据权利要求131所述的方法，其中所述识别(b)包括检测显示所述医疗服务人员的面部的所述图像的区域，并且

其中所述设置(c)包括设置所述多个光源，以将光引导离开所述面部。

136.根据权利要求131所述的方法，其中所述多个光源固定到所述牙科器械，以将光引向不同的方向，并且

其中所述设置(c)被配置用以设置所述多个光源中的每一个光源的相应强度。

137.一种有形地体现指令程序的程序存储装置，所述指令程序能够由至少一台机器执行，以执行用于照明患者的口腔的方法，所述方法包括：

(a)从固定到牙科器械的图像传感器采集图像，所述牙科器械还包括：(i)手柄，所述手柄使得医疗服务人员能够抓住所述牙科器械；(ii)固定到所述手柄的镜表面，其中所述镜表面包括被构造用以将光反射到所述医疗服务人员的视野中的反射表面和将光透射到所述镜表面的另一侧以到达所述图像传感器的通路表面；以及(iii)多个光源；

(b)识别由所述图像传感器感测到的图像中的物体；和

(c)基于在(b)中识别出的所述物体的位置，设置所述多个光源，以引导光，从而避免使所述医疗服务人员炫目。

138.根据权利要求137所述的程序存储装置，其中所述识别(b)包括确定显示患者的口腔内的所述物体的所述图像的区域，

其中所述设置(c)包括设置所述多个光源，以将光引向所述物体。

139.根据权利要求137所述的程序存储装置，其中所述识别(b)包括将所述图像分割成口内部分和口外部分，

其中所述设置(c)包括设置所述多个光源，以将光引向所述口内部分。

140.根据权利要求139所述的程序存储装置，其中所述识别(b)包括：

(i)接收在从所述多个光源发射的光的变化的强度的情况下由所述图像传感器从基本上相同的位置拍摄的多个图像；

(ii)比较多个图像之间的多个不同部分中的亮度；和

(iii)基于所述多个图像之间的亮度的变化，将所述口内部分确定为所述多个不同部分中的一部分。

141.根据权利要求137所述的程序存储装置，其中所述识别(b)包括检测显示所述医疗服务人员的面部的所述图像的区域，并且

其中所述设置(c)包括设置所述多个光源，以将光引导离开所述面部。

142.根据权利要求137所述的程序存储装置，其中所述多个光源固定到所述牙科器械，以将光引向不同的方向，并且

其中所述设置(c)被配置用以设置所述多个光源中的每一个光源的相应强度。

143.一种构造用以固化牙科材料的牙科器械，包括：

手柄，所述手柄使得医疗服务人员能够抓住所述牙科器械；

镜表面，所述镜表面固定到所述手柄，其中所述镜表面的一侧包括反射表面，所述反射表面被构造用以将光反射到所述医疗服务人员的视野中；和

光源，所述光源被构造用以发射使所述牙科材料固化的光，当施加在牙齿上时，所述牙科材料在所述反射表面上对于所述医疗服务人员可见。

144.根据权利要求143所述的牙科器械，其中所述牙科材料是牙科复合树脂材料。

145.根据权利要求144所述的牙科器械，其中所述牙科复合树脂材料用于在修复手术期间在牙齿上粘合填充物或堆积结构。

146.根据权利要求143所述的牙科器械，其中所述光源被构造用以利用在可见蓝色至紫外的光谱内的光照明所述牙科材料。

147.根据权利要求143所述的牙科器械，还包括：

另一个光源，所述另一个光源被构造用以发射光，以照明所述牙科材料，以供所述医疗服务人员观察。

148.根据权利要求147所述的牙科器械，还包括：

图像传感器，其中所述镜表面包括看起来对于所述图像传感器透明的表面，其中所述医疗服务人员在显示从所述图像传感器收集的图像的计算机显示器上观察所述牙科材料固化。

149.一种用于固化牙科材料的方法，包括：

将所述牙科材料施加到患者的牙齿；和

从光源发射光，以固化所述牙科材料，固定到牙科器械的所述光源还包括：(i)手柄，所述手柄使得医疗服务人员能够抓住所述牙科器械，以及(ii)固定到所述手柄的镜表面，其中所述镜表面的一侧包括反射表面，所述反射表面被构造用以将光反射到医疗服务人员的视野中。

150.根据权利要求149所述的方法，其中所述牙科材料是牙科复合树脂材料。

151.根据权利要求150所述的方法，其中所述牙科复合树脂材料用于在修复手术期间在牙齿上粘合填充物或堆积结构。

152.根据权利要求149所述的方法，其中所述光源被构造用以利用在可见蓝色至紫外的光谱内的光照明所述牙科材料。

153.根据权利要求149所述的方法，还包括：

将光从固定到所述牙科器械的另一个光源发射，以照明所述牙科材料，以供所述医疗服务人员观察。

154.根据权利要求149所述的方法，还包括：

从固定到所述牙科镜的图像传感器采集图像，其中所述镜表面包括看起来对于所述图像传感器透明的表面，其中所述医疗服务人员在显示从所述图像传感器收集的图像的平板电脑上观察所述牙科材料固化。

155.一种牙科系统，包括：

牙科器械，所述牙科器械包括：

图像传感器；

手柄，所述手柄使得医疗服务人员能够抓住所述牙科器械，

镜表面，所述镜表面固定到所述手柄，其中所述镜表面的一侧包括反射表面和通路表面，所述反射表面被构造用以将光反射到医疗服务人员的视野中，所述通路表面将光透射到所述镜表面的另一侧，以到达所述图像传感器，和

光源，所述光源被构造用以发射使牙科材料固化的光，当施加在牙齿上时，所述牙科材料在所述反射表面上对于所述医疗服务人员可见；和

显示器，所述显示器被配置用以使得所述医疗服务人员能够在显示从所述图像传感器收集的图像的平板电脑上观察所述牙科材料固化。

156.一种用于采集患者的口腔的三维模型的方法，包括：

(a)接收(i)患者的口腔的内部的多张照片，以及(ii)相应照片的相关联的位置信息，其中所述多张照片从固定到牙科镜的图像传感器收集，并且其中所述多张照片中的每一张照片与所述多张照片中的另一张照片至少部分地重叠；

(b)分析重叠部分和位置信息，以基于所述患者的口腔的所述内部的所述多张照片生成一组表面点；和

(c)基于所述一组表面点，生成表示所述患者的牙齿的牙印模的三维模型。

157.根据权利要求156所述的方法，还包括：

(d)针对所述多张照片中的相应照片，接收指示相关联的照片被拍摄时投射到所述图像传感器的视野中的光的方向的照明信息；

其中所述分析(b)包括针对所述多张照片中的相应照片：

(i)确定阴影在所述照片中所处的位置，和

(ii)基于所述照片的所述照明信息以及确定所述阴影所处的位置，确定出现在所述图像传感器的视野中的物体的形状信息。

158.根据权利要求157所述的方法，其中所述光是红外光。

159.根据权利要求157所述的方法，其中所述光从固定到所述牙科镜的周界的多个光源中的光源投射，其中照明信息指示所述多张照片中的相应照片是在来自所述多个光源中的相应光源的不同亮度的情况下拍摄的。

160.根据权利要求156所述的方法，其中所述分析(b)包括测量辐射数据的飞行时间。

161.根据权利要求160所述的方法，其中所述辐射数据是激光雷达数据。

162.根据权利要求156所述的方法，其中所述多张照片和相关联的位置信息在常规牙科治疗期间采集。

163.根据权利要求162所述的方法，其中所述多张照片和相关联的位置信息在多次常规牙科治疗的过程中采集。

164.根据权利要求156所述的方法，其中步骤(a)-(c)发生在远离所述牙科镜的服务器上，并且其中所述接收(a)包括经由计算机网络接收所述多张照片和相关联的位置信息。

165.根据权利要求156所述的方法，其中所述三维模型用于制作假牙、镶嵌物、塑料铸件、牙冠、牙桥、假体、或牙植入物。

166.根据权利要求156所述的方法，其中所述三维模型用于诊断、口腔外科手术、或颌面部外科手术。

167.一种有形地体现指令程序的程序存储装置，所述指令程序能够由至少一台机器执行，以执行用于采集患者的口腔的三维模型的方法，所述方法包括：

(a)接收(i)患者的口腔的内部的多张照片，以及(ii)相应照片的相关联的位置信息，其中所述多张照片从固定到牙科镜的图像传感器收集，并且其中所述多张照片中的每一张照片与所述多张照片中的另一张照片至少部分地重叠；

(b)分析重叠部分和位置信息，以基于所述患者的口腔的所述内部的所述多张照片生成一组表面点；和

(c)基于所述一组表面点，生成表示所述患者的牙齿的牙印模的三维模型。

168.根据权利要求167所述的程序存储装置，所述方法还包括：

(d)针对所述多张照片中的相应照片，接收指示拍摄相关联的照片时投射到所述图像传感器的视野中的光的方向的照明信息；

其中，所述分析(b)包括针对所述多张照片中的相应照片：

(i)确定阴影在所述照片中所处的位置，和

(ii)基于所述照片的所述照明信息以及确定所述阴影所处的位置，确定出现在所述图像传感器的视野中的物体的形状信息。

169.根据权利要求168所述的程序存储装置，其中所述光是红外光。

170.根据权利要求168所述的程序存储装置，其中所述光从固定到所述牙科镜的周界的多个光源中的光源投射，其中照明信息指示所述多张照片中的相应照片是在来自所述多个光源中的相应光源的不同亮度的情况下拍摄的。

171.根据权利要求167所述的程序存储装置，其中所述分析(b)包括测量辐射数据的飞行时间。

172.根据权利要求171所述的程序存储装置，其中所述辐射数据是激光雷达数据。

173.根据权利要求167所述的程序存储装置，其中所述多张照片和相关联的位置信息在常规牙科治疗期间采集。

174.根据权利要求173所述的程序存储装置，其中所述多张照片和相关联的位置信息在多次常规牙科治疗过程中采集。

175.根据权利要求167所述的程序存储装置，其中步骤(a)-(c)发生在远离所述牙科镜的服务器上，并且其中所述接收(a)包括经由计算机网络接收所述多张照片和相关联的位置信息。

176.根据权利要求167所述的程序存储装置，其中所述三维模型用于制作假牙、镶嵌物、塑料铸件、牙冠、牙桥、假体、或牙植入物。

177.根据权利要求167所述的程序存储装置，其中所述三维模型用于诊断、口腔外科手术、或颌面部外科手术。

178.一种用于采集患者的口腔的三维模型的系统，包括：

处理器；

在所述处理器上实现的服务器，其接收(i)患者的口腔的内部的多张照片，以及(ii)相应照片的相关联的位置信息，其中所述多张照片从固定到牙科镜的图像传感器收集，并且其中所述多张照片中的每一张照片与所述多张照片中的另一张照片至少部分地重叠；和

牙印模生成器，所述牙印模生成器分析重叠部分和位置信息，以基于所述患者的口腔的所述内部的所述多张照片生成一组表面点，并且基于所述一组表面点生成表示所述患者的牙齿的牙印模的三维模型。

179.根据权利要求178所述的系统，其中针对所述多张照片中的相应照片，所述服务器接收指示当相关联的照片被拍摄时投射到所述图像传感器的视野中的光的方向的照明信息；

其中针对所述多张照片中的相应照片，所述牙印模生成器确定阴影在所述照片中所处的位置，并且基于所述照片的所述照明信息以及确定所述阴影所处的位置，确定出现在所述图像传感器的视野中的物体的形状信息。

180.一种用于在变化照明的情况下采集多个图像的方法，包括：

(a)接收(i)患者的口腔的内部的多张照片，以及(ii)相应照片的相关联的位置信息和照明信息，其中所述多张照片从固定到牙科镜的图像传感器收集，并且其中所述多张照片中的每一张照片与所述多张照片中的另一张照片基本上重叠，并且其中所述多张照片中的每一张照片与所述多张照片中的另一张照片被不同地照明，并且相应的照明信息指示相关联的照片如何被照明，

针对所述多张照片中的每一张照片：

(b)确定阴影在所述照片中所处的位置，和

(c)基于所述照片的相关联的照明信息以及确定所述阴影所处的位置，确定出现在所述图像传感器的视野中的物体的形状信息。