CN112790887A - 口腔成像方法、系统及装置、可读存储介质 - Google Patents

口腔成像方法、系统及装置、可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种口腔成像方法、系统及装置、可读存储介质，所述口腔成像方法包括如下步骤：通过获取第一扫描装置扫描口腔得到的三维模型以及通过获取第二扫描装置连续采集到的多个局部三维模型，并基于所述三维模型，获取多个所述局部三维模型对应的拼接位置，从而根据所述拼接位置对多个所述局部三维模型进行拼接，以得到所述目标三维模型。即本发明提供的技术方案中，以第一扫描装置扫描口腔得到的三维模型为基准，对多个所述局部三维模型进行拼接叠加，从而消除图像拼接叠加时产生的误差积累，防止目标三维模型失真。

Description

口腔成像方法、系统及装置、可读存储介质
技术领域
本发明涉及医学成像技术领域，特别涉及一种口腔成像方法、系统及装置、可读存储介质。
背景技术
目前，牙科全景成像是口腔疾病的重要检测手段之一，而牙科全景成像通常手持三维扫描技术连续多次扫描被扫描物体并得到局部三维数据，在将多次获得的局部三维数据进行拼接，从而得到整体三维数据。然而，在局部三维数据的拼接过程中，不免会有误差，从而使整体三维数据出现误差积累，造成整体三维数据失真的情况。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种口腔成像方法、装置和可读存储介质，解决了三维数据的拼接过程中，不免会有误差，从而使整体三维数据出现误差积累，造成整体三维数据失真的情况的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种口腔成像方法，所述口腔成像方法包括：
获取第一扫描装置扫描口腔得到的三维模型；
获取第二扫描装置连续采集到的多个局部三维模型；
基于所述三维模型，获取多个所述局部三维模型对应的拼接位置；
根据所述拼接位置对多个所述局部三维模型进行拼接，以得到目标三维模型。
在一可选地实施例中，所述基于所述三维模型，获取多个所述局部三维模型对应的拼接位置的步骤包括：
提取所述局部三维模型中的特征信息；
根据所述特征信息，获得所述局部三维模型在所述三维模型中对应的坐标值，以所述坐标值作为所述局部三维模型对应的拼接位置。
在一可选地实施例中，对多个所述局部三维模型进行归一化处理；
根据所述拼接位置对归一化处理后的所述局部三维模型进行拼接，并生成所述目标三维模型。
在一可选地实施例中，所述根据所述拼接位置对多个所述局部三维模型进行拼接，以得到目标三维模型的步骤包括：
对多个所述局部三维模型进行归一化处理；
根据所述拼接位置对归一化处理后的所述局部三维模型进行拼接，并生成所述目标三维模型。
在一可选地实施例中，所述获取第二扫描装置连续采集到的多个局部三维模型的步骤包括：
确定所述第二扫描装置所对应的各运动点；
根据所述运动点的坐标控制所述第二扫描装置运动，并连续采集得到多个局部三维模型。
在一可选地实施例中，所述根据所述拼接位置对多个所述局部三维模型进行拼接，以得到目标三维模型的步骤之后，还包括：
获取相邻的两个局部三维模型之间相同的特征信息；
根据所述相同的特征信息对所述目标三维模型进行修正，以得到修正后的目标三维模型。
在一可选地实施例中，所述根据所述相同的特征信息对所述目标三维模型进行修正，以得到修正后的目标三维模型的步骤之后，所述口腔成像方法还包括：
显示所述修正后的目标三维模型。
在一可选地实施例中，所述第一扫描装置为全景式三维扫描探头，所述第二扫描装置为手持式三维扫描枪。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种口腔成像系统，所述口腔成像系统包括：
控制器；
与所述控制器连接的第一扫描装置，所述第一扫描装置用于扫描口腔得到的三维模型，并将所述三维模型传输至所述控制器；
与所述控制器连接的三维扫描装置，所述第二扫描装置用于连续采集到的多个局部三维模型，并将所述局部三维模型传输至所述控制器；
所述控制器用于基于所述三维模型，获取多个所述局部三维模型对应的拼接位置，并根据所述拼接位置对多个所述局部三维模型进行拼接，以得到所述目标三维模型。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种口腔成像装置，所述口腔成像装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的口腔成像程序，所述口腔成像程序被所述处理器执行时实现如以上所述的口腔成像方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有口腔成像程序，所述口腔成像程序被处理器执行时实现如以上所述的口腔成像方法的步骤。
本发明提出的口腔成像方法、系统及装置、可读存储介质，所述口腔成像方法包括如下步骤：通过获取第一扫描装置扫描口腔得到的三维模型以及通过获取第二扫描装置连续采集到的多个局部三维模型，并基于所述三维模型，获取多个所述局部三维模型对应的拼接位置，从而根据所述拼接位置对多个所述局部三维模型进行拼接，以得到目标三维模型。即本发明提供的技术方案中，以第一扫描装置扫描口腔得到的三维模型为基准，对多个所述局部三维模型进行拼接叠加，从而消除图像拼接叠加时产生的误差积累，防止目标三维模型失真。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或示例性中的技术方案，下面将对实施例或示例性描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以按照这些附图示出的获得其他的附图。
图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图；
图2为本发明口腔成像方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明口腔成像系统的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的主要解决方案是：获取第一扫描装置扫描口腔得到的三维模型；获取第二扫描装置连续采集到的多个局部三维模型；基于所述三维模型，获取多个所述局部三维模型对应的拼接位置；根据所述拼接位置对多个所述局部三维模型进行拼接，以得到目标三维模型。
由于牙科全景成像通常手持三维扫描技术连续多次扫描被扫描物体并得到局部三维数据，在将多次获得的局部三维数据进行拼接，从而得到整体三维数据。然而，在局部三维数据的拼接过程中，不免会有误差，从而使整体三维数据出现误差积累，造成整体三维数据失真的情况。
本发明提供一种解决方案，通过获取第一扫描装置扫描口腔得到的三维模型以及通过获取第二扫描装置连续采集到的多个局部三维模型，并基于所述三维模型，获取多个所述局部三维模型对应的拼接位置，从而根据所述拼接位置对多个所述局部三维模型进行拼接，以得到目标三维模型。即本发明提供的技术方案中，以第一扫描装置扫描口腔得到的三维模型为基准，对多个所述局部三维模型进行拼接叠加，从而消除图像拼接叠加时产生的误差积累，防止目标三维模型失真。
如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的终端的硬件运行环境示意图。
如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)、遥控器，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如存储器(non-volatile memory))，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端的结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及口腔成像程序。
在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的口腔成像程序，并执行以下操作：
获取第一扫描装置扫描口腔得到的三维模型；
获取第二扫描装置连续采集到的多个局部三维模型；
基于所述三维模型，获取多个所述局部三维模型对应的拼接位置；
根据所述拼接位置对多个所述局部三维模型进行拼接，以得到目标三维模型。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的口腔成像程序，还执行以下操作：
提取所述局部三维模型中的特征信息；
根据所述特征信息，获得所述局部三维模型在所述三维模型中对应的坐标值，以所述坐标值作为所述局部三维模型对应的拼接位置。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的口腔成像程序，还执行以下操作：
对多个所述局部三维模型进行归一化处理；
根据所述拼接位置对归一化处理后的所述局部三维模型进行拼接，并生成所述目标三维模型。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的口腔成像程序，还执行以下操作：
确定所述第二扫描装置所对应的各运动点；
根据所述运动点的坐标控制所述第二扫描装置运动，并连续采集得到多个局部三维模型。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的口腔成像程序，还执行以下操作：
获取相邻的两个局部三维模型之间相同的特征信息；
根据所述相同的特征信息对所述目标三维模型进行修正，以得到修正后的目标三维模型。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的口腔成像程序，还执行以下操作：
显示所述修正后的目标三维模型。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的口腔成像程序，还执行以下操作：
所述第一扫描装置为全景式三维扫描探头，所述第二扫描装置为手持式三维扫描枪。
本发明提供一种口腔成像方法。
参照图2，图2为本发明口腔成像方法第一实施例的流程示意图。
本实施例提出一种口腔成像方法，该口腔成像方法包括：
S10，获取第一扫描装置扫描口腔得到的三维模型；
S20，获取第二扫描装置连续采集到的多个局部三维模型；
S30，基于所述三维模型，获取多个所述局部三维模型对应的拼接位置；
S40，根据所述拼接位置对多个所述局部三维模型进行拼接，以得到所述目标三维模型。
由于扫描装置(比如：口腔内窥镜等)通常不能一次扫描整个口腔的牙齿，一般来说，每次扫描仅对一排一侧(左上、右上、左下或右下)的牙齿的某一个面(颊面、舌面或颌面)成像，即一次只能得到少数牙齿的图像，而为了能够了解整体牙齿的状况，一般需要将多次获得的牙齿图像进行拼接，从而得到牙齿的全景图像，但在将多次得到的牙齿图像进行拼接的过程中，难免会出现误差，以使拼接得到的全景图像出现误差积累，从而导致获得全景图像失真。
基于上述问题，本实施例中通过获取第一扫描装置扫描口腔得到的三维模型以及通过获取第二扫描装置连续采集到的多个局部三维模型，并基于所述三维模型，获取多个所述局部三维模型对应的拼接位置，从而根据所述拼接位置对多个所述局部三维模型进行拼接，以得到所述目标三维模型。即本发明提供的技术方案中，以第一扫描装置扫描口腔得到的三维模型为基准，对多个所述局部三维模型进行拼接叠加，从而消除图像拼接叠加时产生的误差积累，防止目标三维模型失真。
具体地，本实施例中通过第一扫描装置对口腔内的牙齿进行扫描，以得到一三维模型，而在第一扫描装置扫描得到三维模型后，将三维模型发送至控制器中，其中，控制器可为与所述第一扫描装置连接的终端，比如：计算机、图像分析仪器等，在此并不进行限定。
即在获取三维模型时，第一扫描装置以“咬合”的方式来扫描某一个视角下口腔内半口牙(上颌或者下颌)，以获得三维模型，其中，三维模型为对应于用户某一个视角下口腔内半口牙的模型结构，此时，由于第一扫描装置并不能完全扫描出口腔内半口牙的所有细节结构，即本实施例中，在获取到三维模型后，通过第二扫描装置连续采集到的多个局部三维模型，并基于所述三维模型，获取多个所述局部三维模型对应的拼接位置，从而根据所述拼接位置对多个所述局部三维模型进行拼接，以得到无失真的目标三维模型。
可选地，上述第一扫描装置为全景式三维扫描探头。或者，在其他实施例中，第一扫描装置还可以采用其他类型的全景扫描探头，在此并不进行限定。
可选地，所述第二扫描装置为手持式三维扫描枪。或者，在其他实施例中，第二扫描装置还可以采用其他类型的扫描枪，在此并不进行限定。
进一步地，在获取到所述三维模型作为基准图像后，基于三维模型，提取所述局部三维模型中的特征信息，并根据所述特征信息，获得所述局部三维模型在所述三维模型中对应的坐标值，以所述坐标值作为所述局部三维模型对应的拼接位置。
即上述三维模型是口腔内半口牙的三维模型，而为了能够得到口腔内半口牙的实际全景图像，则需要获取口腔内半口牙的局部三维模型，并通过获得的局部三维模型与上述的三维模型进行形状匹配，从而根据形状匹配的结果所述局部三维模型在所述三维模型中对应的坐标值，并根据该坐标值对上述局部三维模型进行拼接，以得到目标三维模型。
进一步地，在获取第二扫描装置连续采集到的多个局部三维模型时，需要确定所述第二扫描装置所对应的各运动点，以根据所述运动点的坐标控制所述第二扫描装置运动，并连续采集得到多个局部三维模型。即多个局部三维模型为上述第二扫描装置连续采集到地图像。
可以理解的是，第二扫描装置的扫描区域应该覆盖两个相邻的运动点之间的区域，以保证第二扫描装置能够扫描得到的各个区域的局部三维模型更加完整，从而保证拼接叠加后的目标三维模型的完整性。
本实施例中，由于获取到的所述局部三维模型为通过第二扫描装置扫描得到的图像，此时，由于口腔内牙齿的形状大小均不相同，即在拼接叠加过程中，需要先获取所述局部三维模型在所述三维模型上对应的拼接位置，再以所述三维模型为基准图像，根据所述拼接位置对所述局部三维模型进行拼接，以得到所述目标三维模型，从而能够提高目标三维模型数据的准确性。
进一步地，在根据所述拼接位置对多个所述局部三维模型进行拼接，以得到所述目标三维模型时，对多个所述局部三维模型进行归一化处理，并根据所述拼接位置对归一化处理后的所述局部三维模型进行拼接，并生成所述目标三维模型。
具体的，本实施例中通过归一化处理来减小图像由于光线不均匀造成的干扰，来使得所生成的牙科全景图像亮度均匀。应当说明的是，本实施例中在进行归一化处理时，对于每个运动点，在沿第二扫描装置的扫描点和重建点求得平板投影点之后，计算重建点与平板投影点所构成的实现与重建点法线所呈的夹角，然后基于夹角来计算该列的加权因子，在将经过加权因子加权后的列叠加至全景相应列，然后再用加权因子的求和结果来归一化该列，通过将给定列的值除以该列的加权因子之和，最终牙科全景图像的各列被归一化。
进一步地，为了提高目标三维模型的准确性，本实施例中所述根据所述拼接位置对多个所述局部三维模型进行拼接，以得到所述目标三维模型的步骤之后，还包括：
获取相邻的两个局部三维模型之间相同的特征信息；
根据所述相同的特征信息对所述目标三维模型进行修正，以得到修正后的目标三维模型。
即本实施例中，通过将每两个相邻局部三维模型之间的共同特征可对目标三维模型的位置进行调整，即可对目标三维模型进行修正，从而得到修正后的目标三维模型，使得修正后的目标三维模型更加贴合用户口腔内实际的半口牙数据。
进一步地，所述根据所述相同的特征信息对所述目标三维模型进行修正，以得到修正后的目标三维模型的步骤之后，所述口腔成像方法还包括显示所述目标三维模型，即通过与控制器连接的显示模块对所述目标三维模型进行显示，以便于观察。
即本发明提供的技术方案中，通过获取第一扫描装置扫描口腔得到的三维模型以及通过获取第二扫描装置连续采集到的多个局部三维模型，并基于所述三维模型，获取多个所述局部三维模型对应的拼接位置，从而根据所述拼接位置对多个所述局部三维模型进行拼接，以得到所述目标三维模型，其中，第一扫描装置扫描口腔得到的三维模型为基准，对多个所述局部三维模型进行拼接叠加，从而消除图像拼接叠加时产生的误差积累，防止目标三维模型失真。
基于上述实施例，本发明还提供了一种口腔成像系统。
如图3所示，所述口腔成像系统包括控制器100、与所述控制器100连接的第一扫描装置200和第二扫描装置300，所述第一扫描装置200用于扫描口腔得到的三维模型，并将所述三维模型传输至所述控制器100；所述第二扫描装置300用于连续采集到的多个局部三维模型，并将所述局部三维模型传输至所述控制器100，所述控制器100用于基于所述三维模型，获取多个所述局部三维模型对应的拼接位置，并根据所述拼接位置对多个所述局部三维模型进行拼接，以得到所述目标三维模型.
可选地，上述第一扫描装置为全景式三维扫描探头。或者，在其他实施例中，第一扫描装置还可以采用其他类型的全景扫描探头，在此并不进行限定。
可选地，所述第二扫描装置为手持式三维扫描枪。或者，在其他实施例中，第二扫描装置还可以采用其他类型的扫描枪，在此并不进行限定。
即本发明提供的技术方案中，以第一扫描装置扫描口腔得到的三维模型为基准，对多个所述局部三维模型进行拼接叠加，从而消除图像拼接叠加时产生的误差积累，防止目标三维模型失真。
本发明还提出一种口腔成像装置，所述口腔成像装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的口腔成像程序，所述口腔成像程序被所述处理器执行时实现如以上实施例所述的口腔成像方法的步骤。
本发明还提出一种可读存储介质，该可读存储介质上存储有口腔成像程序，所述口腔成像程序被处理器执行时实现如以上任一实施例所述的口腔成像方法的步骤。
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。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，云端服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种口腔成像方法，其特征在于，所述口腔成像方法包括：
获取第一扫描装置扫描口腔得到的三维模型；
获取第二扫描装置连续采集到的多个局部三维模型；
基于所述三维模型，获取多个所述局部三维模型对应的拼接位置；
根据所述拼接位置对多个所述局部三维模型进行拼接，以得到目标三维模型。
2.如权利要求1所述的口腔成像方法，其特征在于，所述基于所述三维模型，获取多个所述局部三维模型对应的拼接位置的步骤包括：
提取所述局部三维模型中的特征信息；
根据所述特征信息，获得所述局部三维模型在所述三维模型中对应的坐标值，以所述坐标值作为所述局部三维模型对应的拼接位置。
3.如权利要求2所述的口腔成像方法，其特征在于，所述根据所述拼接位置对多个所述局部三维模型进行拼接，以得到目标三维模型的步骤包括：
对多个所述局部三维模型进行归一化处理；
根据所述拼接位置对归一化处理后的所述局部三维模型进行拼接，并生成所述目标三维模型。
4.如权利要求1所述的口腔成像方法，其特征在于，所述获取第二扫描装置连续采集到的多个局部三维模型的步骤包括：
确定所述第二扫描装置所对应的各运动点；
根据所述运动点的坐标控制所述第二扫描装置运动，并连续采集得到多个局部三维模型。
5.如权利要求1所述的口腔成像方法，其特征在于，所述根据所述拼接位置对多个所述局部三维模型进行拼接，以得到目标三维模型的步骤之后，还包括：
获取相邻的两个局部三维模型之间相同的特征信息；
根据所述相同的特征信息对所述目标三维模型进行修正，以得到修正后的目标三维模型。
6.如权利要求1所述的口腔成像方法，其特征在于，所述根据所述相同的特征信息对所述目标三维模型进行修正，以得到修正后的目标三维模型的步骤之后，所述口腔成像方法还包括：
显示所述修正后的目标三维模型。
7.如权利要求1～6任一项所述的口腔成像方法，其特征在于，所述第一扫描装置为全景式三维扫描探头，所述第二扫描装置为手持式三维扫描枪。
8.一种口腔成像系统，其特征在于，所述口腔成像系统包括：
控制器；
与所述控制器连接的第一扫描装置，所述第一扫描装置用于扫描口腔得到的三维模型，并将所述三维模型传输至所述控制器；
与所述控制器连接的三维扫描装置，所述第二扫描装置用于连续采集到的多个局部三维模型，并将所述局部三维模型传输至所述控制器；
所述控制器用于基于所述三维模型，获取多个所述局部三维模型对应的拼接位置，并根据所述拼接位置对多个所述局部三维模型进行拼接，以得到所述目标三维模型。
9.一种口腔成像装置，其特征在于，所述口腔成像装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的口腔成像程序，所述口腔成像程序被所述处理器执行时实现如权利要求1～7中任一项所述的口腔成像方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有口腔成像程序，所述口腔成像程序被处理器执行时实现如权利要求1～7中任一项所述的口腔成像方法的步骤。
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