CN109907721A - 口腔扫描设备及其建模状态提醒方法 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种口腔扫描设备及其建模状态提醒方法，口腔扫描设备包括：扫描模组，用以以光源投射第一图案至待扫描区域，并撷取待扫描区域的多个扫描影像；建模模组，用以根据待扫描区域的多个扫描影像以建立待扫描区域的三维模型影像；以及处理模组，用以判断待扫描区域的三维模型影像的建立是否完成，若判断结果为已完成，则控制光源投射出第二图案，第一图案与第二图案相异；若判断结果为无法完成，则控制光源投射出第三图案，第三图案与第一图案以及第二图案均相异。借由投射的第三图案告知使用者此区扫描无法完成，继续扫也没有用，须排除障碍后才能继续。例如镜头或镜片已经起雾，或该处牙齿表面有太多水或其他干扰等状况。

Description

口腔扫描设备及其建模状态提醒方法

技术领域

本发明关于口腔扫描领域，尤其涉及一种口腔扫描设备及其建模状态提醒方法。

背景技术

现有的牙齿扫描器中，扫描器使用投影照明单元，将特定形状的辅助图案，例如格栅线条等投射在牙齿表面，再用影像感测单元拍摄牙齿外观及投影在牙齿表面的图案，再用拍摄画面经软体计算合成牙齿表面的3D立体图像。其中影像感测单元通常为可见光相机，而投影照明单元的有些厂商使用单色或多色LED光源投射固定图案，有些厂商则使用微型投影机投射可变动图案，微投影式的光源通常为RGB三色LED，可依需求随时切换为不同颜色，切换不同的图案。

操作时医生手持扫描器放入患者口腔，扫描器相机不断拍摄并传入电脑，由电脑端软件做即时3D建模。因此种3D建模演算法目前仍未成熟，医生须以适当速度移动扫描器，并不断调整角度，若移动太快，或位置和角度不对，都会造成无法成功建模，因此医生需随时观察电脑上的建模状况并调整位置。此手持扫描加屏幕即时显示的操作，和医疗超音波检测类似，但超音波检测探头接触身体表面后，并不太需要继续目视探头，医生可以只看荧幕，专心观察超音波图形即可。但口腔内有上下齿列和舌头，形状复杂，且病人在张大口时，嘴巴和舌头均在不舒适且不断移动状态，需要医生随时观察调整及和病人沟通，让扫描器既可在需要的位置拍摄影像，又不会太常撞到或顶到口腔其他部位，所以医生(使用者)视线不断在口腔及荧幕之间移动，造成效率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种口腔扫描设备及其建模状态提醒方法，以解决现有技术中使用者视线不断在口腔及电脑显示屏幕之间来回移动造成效率低下的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种口腔扫描设备的建模状态提醒方法，该建模状态提醒方法包括以下步骤：以光源投射第一图案至待扫描区域，并撷取该待扫描区域的多个扫描影像；根据该多个扫描影像建立该待扫描区域的三维模型影像；以及判断该待扫描区域的三维模型影像的建立是否完成，若判断结果为已完成，则控制该光源投射出第二图案，该第一图案与该第二图案相异；若判断结果为无法完成，则控制该光源投射出第三图案，该第三图案与该第一图案以及该第二图案均相异。

较佳的，该第一图案与该第二图案相比为图案颜色、图案亮度、图案闪动频率或图案形状的至少其中之一的变化。

较佳的，该第一图案与该第三图案相比为图案颜色、图案亮度、图案闪动频率或图案形状的至少其中之一的变化。

较佳的，该第一图案为具有第一颜色的格栅图案，该第二图案为将该具有第一颜色的格栅图案的部分或全部更改为具有第二颜色的格栅图案后形成的第四图案；该第三图案为将该具有第一颜色的格栅图案的部分或全部更改为具有第三颜色的格栅图案后形成。

较佳的，该第一图案为以第一频率投射的具有第一亮度的图案，该第二图案为将该具有第一亮度的图案的部分或全部的更改为第二亮度后形成的第六图案；该第三图案为将该具有第一亮度的图案的部分或全部更改为以第二频率闪动后形成的第七图案。

较佳的，该第一图案为以第三频率投射的图案，该第二图案为将该以第三频率投射的图案的部分或全部更改为以第四频率闪动后形成的第八图案，该第三频率大于该第四频率；该第三图案为将该以第三频率投射的图案的部分或全部更改为以第五频率闪动后形成的第九图案。

较佳的，该以光源投射该第一图案至待扫描区域为:以光源投射可变动图案形状至待扫描区域。

较佳的，该第二图案为将该第一图案中的部分图案更改为第十图案后形成的第十一图案，其中，该第十图案用以指示扫描方向。

较佳的，该第十图案为指向第一方向的箭头；或者该第十图案的颜色异于该第十一图案中的其他颜色，且该第十图案位于该第十一图案中朝向该第一方向的边缘处。

为达到上述目的，本发明另提供一种口腔扫描设备，该口腔扫描设备包括：扫描模组，用以以光源投射第一图案至待扫描区域，并撷取该待扫描区域的多个扫描影像；建模模组，用以根据该待扫描区域的多个扫描影像以建立该待扫描区域的三维模型影像；以及处理模组，用以判断该待扫描区域的三维模型影像的建立是否完成，若判断结果为已完成，则控制该光源投射出第二图案，该第一图案与该第二图案相异；若判断结果为无法完成，则控制该光源投射出第三图案，该第三图案与该第一图案以及该第二图案均相异。

与现有技术相比，本发明的口腔扫描设备及其建模状态提醒方法利用扫描光源输出光线(图案)的颜色、时间(或频率)、亮度或图案形状的变化来指示使用者操作，如此使用者(医生)的视线可停留在患者口腔内，不需要再分神看屏幕，如此可显著提高扫描效率；借由投射第二图像以提示三维模型影像建立完成，借由投射的第三图案以提示使用者此区扫描无法完成，例如镜头或镜片已经起雾，或该处牙齿表面有太多水或其他干扰等状况，继续扫也没有用，须排除障碍后才能继续。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1所示为根据发明的口腔扫描设备的建模状态提醒方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明提供一种口腔扫描设备，该口腔扫描设备包括扫描模组、建模模组以及处理模组。扫描模组用以以光源投射第一图案至待扫描区域，并撷取该待扫描区域的多个扫描影像；建模模组用以根据该待扫描区域的多个扫描影像以建立该待扫描区域的三维模型影像；以及处理模组，用以判断该待扫描区域的三维模型影像的建立是否完成，若判断结果为已完成，则控制该光源投射出第二图案，该第一图案与该第二图案相异；若判断结果为受到干扰而无法完成，则控制该光源投射出第三图案，该第三图案与该第一图案以及该第二图案均相异。

请参见图1，图1所示为根据发明的口腔扫描设备的建模状态提醒方法的流程示意图。本发明还提供一种如上述口腔扫描设备的建模状态提醒方法，该建模状态提醒方法包括以下步骤：

步骤S1：以光源投射第一图案至待扫描区域，并撷取待扫描区域的多个扫描影像；

步骤S2：根据这些扫描影像建立待扫描区域的三维模型影像；以及

步骤S3：判断待扫描区域的三维模型影像的建立是否完成，若判断结果为已完成，则控制光源投射出第二图案，其中第一图案与第二图案相异，以此图案变化来提醒使用者目前的待扫描区域的三维模型影像建立完成；若判断结果为无法完成，则控制光源投射出第三图案，第三图案与第一图案以及第二图案均相异，以此图案变化来提醒使用者目前的待扫描区域的三维模型影像未建立完成，从而提醒医生排除障碍，例如将牙齿表面口水或其他干扰物清除。

其中，上述步骤中，第一图案与第二图案相比例如为图案颜色、图案亮度、图案闪动频率或图案形状的至少其中之一的变化。第一图案与第三图案相比亦例如为图案颜色、图案亮度、图案闪动频率或图案形状的至少其中之一的变化。换句话说，也就是利用扫描光源输出光线(即投射出的图案)的颜色、时间(或频率)、亮度或图案形状的变化来提醒使用者或指示使用者下一步操作。

其中一实施方式中，该第一图案例如为具有第一颜色的格栅图案，该第二图案例如为将该具有第一颜色的格栅图案的部分或全部更改为具有第二颜色的格栅图案后形成的第四图案；该第三图案为将该具有第一颜色的格栅图案的部分或全部更改为具有第三颜色的格栅图案后形成的第五图案。具体的例如，原本每秒钟投射60次红光格栅图案扫描，若程式判断是已建模完成区域，就将一部分比例或全部的红光格栅图案改成绿光格栅图案，使用者(例如医生)看到颜色改变，就知道可以更换位置扫描了；若程式判断目前为止无法成功扫描，就将一部分比例或全部的红光格栅图案改成黄光格栅图案，提醒医生排除障碍，例如将牙齿表面口水或其他干扰物清除。

又一实施方式中，该第一图案为以第一频率投射的具有第一亮度的图案，该第二图案为将该具有第一亮度的图案的部分或全部的更改为第二亮度后形成的第六图案；该第三图案为将该具有第一亮度的图案的部分或全部更改为以第二频率闪动后形成的第七图案。具体的例如，原本每秒钟投射多次图案扫描，若程式判断是已完成区域，就把部分或全部图案的亮度降低，使用者(例如医生)看到亮度改变，就知道可以更换位置扫描了；若程式判断目前为止无法成功扫描，就将一部分比例或全部的图案改成以特殊节奏闪动显示，提醒医生排除障碍。

再一实施方式中，该第一图案例如为以第三频率投射的图案，该第二图案为将该以第三频率投射的图案的部分或全部更改为以第四频率闪动后形成的第八图案，该第三频率大于该第四频率；该第三图案为将该以第三频率投射的图案的部分或全部更改为以第五频率闪动后形成的第九图案。具体的例如，原本每秒钟投射多次图案扫描，若程式判断是已完成建模区域，就把部分或全部图案变成慢速节奏闪动，使用者(例如医生)看到图案以慢节奏闪动，就知道可以更换位置扫描了；若程式判断目前为止无法成功扫描，就改成以特殊节奏闪动，具体的可以根据实际需要或使用习惯设定，以提醒医生排除障碍。

另外，一实施方式中，步骤S1中的以光源投射第一图案至待扫描区域例如为，以光源投射可变动图案形状至待扫描区域。第二图案为将第一图案中的部分图案更改为第十图案后形成的第十一图案，其中，第十图案用以指示扫描方向。具体的，第十图案流入为指向第一方向的箭头，使用者看到该箭头即可知道下一步要沿第一方向继续移动扫描。又或者第十图案的颜色异于第十一图案中的其他部分颜色，且第十图案位于该第十一图案中朝向该第一方向的边缘处，也就是说将输出图案在第一方向边缘的颜色设置为不同，也可以作为指示使用者沿第一方向继续移动扫描的提示。

综上所述，本发明利用扫描光源输出光线(图案)的颜色、时间(或频率)、亮度或图案形状的变化来指示使用者操作，如此使用者(医生)的视线可停留在患者口腔内，不需要再分神看屏幕，如此可显著提高扫描效率。

藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此，本发明所申请的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (10)

1.一种口腔扫描设备的建模状态提醒方法，其特征在于，该建模状态提醒方法包括以下步骤：

以光源投射第一图案至待扫描区域，并撷取该待扫描区域的多个扫描影像；

根据该多个扫描影像建立该待扫描区域的三维模型影像；以及

判断该待扫描区域的三维模型影像的建立是否完成，若判断结果为已完成，则控制该光源投射出第二图案，该第一图案与该第二图案相异；若判断结果为无法完成，则控制该光源投射出第三图案，该第三图案与该第一图案以及该第二图案均相异。

2.如权利要求1所述的口腔扫描设备的建模状态提醒方法，其特征在于，该第一图案与该第二图案相比为图案颜色、图案亮度、图案闪动频率或图案形状的至少其中之一的变化。

3.如权利要求1或2所述的口腔扫描设备的建模状态提醒方法，其特征在于，该第一图案与该第三图案相比为图案颜色、图案亮度、图案闪动频率或图案形状的至少其中之一的变化。

4.如权利要求1所述的口腔扫描设备的建模状态提醒方法，其特征在于，该第一图案为具有第一颜色的格栅图案，该第二图案为将该具有第一颜色的格栅图案的部分或全部更改为具有第二颜色的格栅图案后形成的第四图案；该第三图案为将该具有第一颜色的格栅图案的部分或全部更改为具有第三颜色的格栅图案后形成。

5.如权利要求1所述的口腔扫描设备的建模状态提醒方法，其特征在于，该第一图案为以第一频率投射的具有第一亮度的图案，该第二图案为将该具有第一亮度的图案的部分或全部的更改为第二亮度后形成的第六图案；该第三图案为将该具有第一亮度的图案的部分或全部更改为以第二频率闪动后形成的第七图案。

6.如权利要求1所述的口腔扫描设备的建模状态提醒方法，其特征在于，该第一图案为以第三频率投射的图案，该第二图案为将该以第三频率投射的图案的部分或全部更改为以第四频率闪动后形成的第八图案，该第三频率大于该第四频率；该第三图案为将该以第三频率投射的图案的部分或全部更改为以第五频率闪动后形成的第九图案。

7.如权利要求1所述的口腔扫描设备的建模状态提醒方法，其特征在于，该以光源投射该第一图案至待扫描区域为:以光源投射可变动图案形状至待扫描区域。

8.如权利要求7所述的口腔扫描设备的建模状态提醒方法，其特征在于，该第二图案为将该第一图案中的部分图案更改为第十图案后形成的第十一图案，其中，该第十图案用以指示扫描方向。

9.如权利要求8所述的口腔扫描设备的建模状态提醒方法，其特征在于，该第十图案为指向第一方向的箭头；或者该第十图案的颜色异于该第十一图案中的其他颜色，且该第十图案位于该第十一图案中朝向该第一方向的边缘处。

10.一种口腔扫描设备，其特征在于，该口腔扫描设备包括：

扫描模组，用以以光源投射第一图案至待扫描区域，并撷取该待扫描区域的多个扫描影像；

建模模组，用以根据该待扫描区域的多个扫描影像以建立该待扫描区域的三维模型影像；以及

处理模组，用以判断该待扫描区域的三维模型影像的建立是否完成，若判断结果为已完成，则控制该光源投射出第二图案，该第一图案与该第二图案相异；若判断结果为无法完成，则控制该光源投射出第三图案，该第三图案与该第一图案以及该第二图案均相异。