CN113206921A - 外部光干扰去除方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种外部光干扰去除方法。本发明的外部光干扰去除方法包括：在外部光开启的状态下执行扫描的步骤；在外部光及内部光一同开启的状态下执行扫描的步骤；以及在获取的图像中计算亮度值的亮度计算步骤。而且，通过运算，从图像的颜色值减去在亮度计算步骤中获取的亮度值，由此，可以获取外部光的影响最小化的图像及三维扫描模型。

Description

外部光干扰去除方法
技术领域
本发明涉及外部光干扰去除方法。
背景技术
近来，3D扫描技术在通过扫描患者的口腔内部来提供补牙治疗物的技术领域中的使用频率增加。以往，为了制作石膏模型而利用海藻酸盐等来实施取模，以所制作的石膏模型为基础来制作及提供符合患者的口腔的补牙治疗物。根据实施过程，执行种植牙、牙冠治疗等。在制作上述补牙治疗物的过程中，现有的石膏模型无法精密地表现出患者的口腔内部，尤其，针对在牙龈植入基台的部分或相邻牙齿的边缘部分等，无法精密地获取数据。
为了解决上述问题，出现了手持式(handheld)的口腔扫描仪。口腔扫描仪直接向患者的口腔内部插入来扫描口腔或者体现为三维扫描模型。并且，当口腔扫描仪执行扫描时，可以自由地调节能够使用的角度及与扫描对象(可以指牙齿、牙龈等)的距离，从而具有高的扫描自由度。
另一方面，只要基于扫描仪的口腔扫描过程不在暗室进行，则从外部流入的光源将会对扫描结果产生影响，因这种光源，所获取的扫描结果与使用人员所需要的结果多少存在差异。这将导致如下的问题，即，即使通过口腔扫描仪进行扫描，因外部的环境而无法获取准确的数据。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：KR10-2019-0103833 A
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供如下的外部光干扰去除方法，即，通过运算过程去除外部光对扫描产生的亮度影响，由此，获取更为精密的图像或扫描数据。
本发明的技术问题并不局限于以上记述的技术问题，本发明所属技术领域的普通技术人员可从以下的记载明确理解未提及的其他技术问题。
本发明的外部光干扰去除方法可包括：获取照射内部光的扫描对象的颜色信息的步骤；获取基于外部光的上述扫描对象的亮度信息的步骤；以及以上述亮度信息为基础校正上述颜色信息的步骤。
并且，在校正上述颜色信息的步骤中，可从上述颜色信息的颜色值减去上述亮度信息的亮度值。
并且，可按照扫描图像的各个像素赋予上述颜色值及上述亮度值，在校正上述颜色信息的步骤中，从各个上述像素的上述颜色值减去上述亮度值。
并且，在获取上述亮度信息的步骤中，可在上述内部光关闭的状态下获取上述亮度信息。
并且，在获取上述亮度信息的步骤中，可从上述内部光的图案获取上述亮度信息。
并且，上述亮度信息可从上述图案的暗部获取。
并且，能够以可改变上述暗部的形态多次照射上述图案，从多次照射的上述图案获取上述亮度信息。
并且，本发明还可包括如下的步骤，即，若上述亮度信息达到基准值以上，则发生提醒信号。
并且，可按照扫描图像的各个像素赋予上述亮度信息的亮度值，若亮度值达到阈值以上的像素的数量达到规定数量以上，则发生上述提醒信号。
另一方面，本发明另一实施例的外部光干扰去除方法可包括：获取用于体现三维扫描模型的第一数据的步骤；获取用于计算基于外部光的亮度值的第二数据的步骤；以及以从上述第二数据求出的亮度值为基础校正上述第一数据的步骤。
并且，上述第一数据可包含第一图像和第二图像，上述第一图像用于体现在照射内部光的状态下获取的颜色，上述第二图像用于体现三维形状，上述第二数据包含第三图像，在未照射内部光的状态下获取上述第三图像，在校正上述第一数据的步骤中，将在从上述第一图像求出的颜色值减去从上述第三图像求出的亮度值来获取的校正颜色适用于从上述第二图像求出的三维形状。
并且，在校正上述第一数据的步骤中，可从上述第一图像的各个像素的颜色值减去与上述第一图像的像素对应的第三图像的各个像素的亮度值。
并且，上述第一图像至第三图像可以是为了体现一个三维帧而获取的二维图像。
并且，本发明还可包括如下的步骤，即，若从上述第二数据求出的亮度值达到预设阈值以上，则发生反馈。
并且，上述第二数据可包含第三图像，在未照射内部光的状态下获取上述第三图像，上述外部光干扰去除方法还可包括如下的步骤，即，若上述第三图像的各个像素的亮度值达到预设阈值以上的像素的数量达到规定数量以上，则发生反馈。
本发明的外部光干扰去除方法及利用其的装置具有如下的优点，即，可防止受到除扫描仪为了扫描口腔内部而照射的光之外的外部光的干扰而妨碍口腔内部的扫描，并可获取精密的扫描数据。
并且，本发明具有如下的优点，即，若判断为由于外部光过于强烈而无法进行正常扫描，则通过信号向扫描仪使用人员告知上述情况，由此，使用人员可以减少基于外部光的扫描影响，由此，无需执行因未获取精密的数据而导致的再次扫描。
并且，本发明具有如下的优点，即，在生成三维扫描模型之前，减去基于外部光的亮度值，从而可以获取外部光的影响最小化的三维扫描模型。
附图说明
图1为用于说明针对金属材质的补牙治疗物与外部光一同执行拍摄的图。
图2为用于说明针对金属材质的补牙治疗物去除外部光来执行拍摄的图。
图3为用于说明将手指作为例示性拍摄对象与外部光一同执行拍摄的图。
图4为用于说明将手指作为例示性拍摄对象去除外部光来执行拍摄的图。
图5为用于说明将口腔内部作为例示性扫描对象与外部光一同执行扫描的图。
图6为用于说明将口腔内部作为例示性扫描对象去除外部光来执行扫描的图。
图7为用于说明将口腔内部作为例示性扫描对象与外部光一同执行扫描的图。
图8为用于说明将口腔内部作为例示性扫描对象去除外部光来执行扫描的图。
图9用于说明施加人为外部光来扫描口腔模型时的扫描结果。
图10为本发明的外部光干扰去除方法的流程图。
图11为示出在本发明的外部光干扰去除方法中向扫描对象照射的内部光的图案的图。
图12为本发明再一实施例的外部光干扰去除方法的流程图。
图13为本发明另一实施例的外部光干扰去除方法的流程图。
图14为本发明的利用外部光干扰去除方法的装置的简图。
附图标记说明
g1、g2、g4：牙龈 g1'、g2'：去除外部光的牙龈
m1：补牙治疗物 m1'：去除外部光的补牙治疗物
t2、t3、t4：牙齿 t2'、t3'：去除外部光的牙齿
B：数据空白 S11：第一扫描步骤
S12：第二扫描步骤 S13：亮度计算步骤
S14：运算步骤 S21：扫描步骤
S22：亮度计算步骤 S23：判断步骤
S24：提醒发生步骤 S31：第一数获取步骤
S32：第二数获取步骤 S33：第一数据校正步骤
S34：判断步骤 S35：反馈步骤
1：利用外部光干扰去除方法的装置 10：扫描仪
11：照射部 12：扫描部
13：存储部 14：通信部
20：运算部 30：显示部
具体实施方式
以下，通过例示性附图，详细说明本发明的一部分实施例。在向各个附图中的结构要素赋予附图标记的过程中，即使呈现在不同的附图中，也尽可能对相同的结构要素赋予相同的附图标记。并且，在说明本发明的实施例的过程中，在判断为对于相关的公知结构或功能的具体说明妨碍对于本发明的实施例的理解的情况下，将省略对其的详细说明。
在说明本发明实施例的结构要素的过程中，可以使用第一、第二、A、B、(a)、(b)等的术语。这种术语仅用于区分两种结构要素，对应结构要素的本质或顺次或顺序等并不局限于上述术语。并且，只要并未明确定义，包括技术或科学术语在内的在此使用的所用术语的含义与本发明所属技术领域的普通技术人员一般理解的含义相同。通常使用的词典定义的术语的含义与相关技术文脉所具有的含义相同，只要在本发明中未明确定义，则不能被解释成异常或过度形式。
另一方面，在后述的获取颜色信息的步骤中获取的颜色值、在获取亮度信息的步骤中获取的亮度值、在亮度计算步骤中获取的亮度值等与亮度及颜色有关的数据的获取过程中，可使用多种颜色空间表现方式。可以选择使用Gray(无彩色的亮度表示)、三原色(RGB)光模式、HSV(conic)、HSV(cylindric)、CMYK、YCbCr模型等多种颜色空间表现方式中的至少一个。只是，为了说明的便利，以下的本说明书中，获取亮度值或颜色值的方式使用三原色光模式或HSV方式。
图1为用于说明针对金属材质的补牙治疗物与外部光一同执行拍摄的图，图2为用于说明针对金属材质的补牙治疗物去除外部光来执行拍摄的图。
参照图1，使用人员可以直接扫描患者的口腔内部。或者，使用人员可根据需要对患者的口腔实施取模，可以扫描通过取模来获得的石膏模型。在此情况下，使用人员为了直接扫描患者的口腔内部，可以使用手持式形态的扫描仪。并且，为了扫描石膏模型，可以使用手持式形态的扫描仪，也可以使用将石膏模型配置在托盘上，使对应托盘旋转或倾斜并执行扫描的台子形态的扫描仪。另一方面，只要在本说明书中并未特别提及，“扫描仪”可以为手持式的口腔扫描仪(intraoral scanner)。
如图1及图2所示，在扫描植入金属材质的补牙治疗物的石膏模型时获取的图像中，图1中的整体图像明亮，图2的图像相对暗。这是基于外部光的影响的差异，其中，外部光为在执行扫描作业的空间，因其他外部因素而发生的光，而并非为由扫描仪自身照射的光。例如，可以为如当牙科治疗时，患者所就坐的单位椅子(unit chair)中的照明灯，或者设置于执行扫描的位置的荧光灯的室内照明。
当分别比较与外部光一同拍摄的牙龈g1、去除外部光的牙龈g1'及与外部光一同拍摄的补牙治疗物m1及去除外部光的补牙治疗物m1'时，与外部光一同拍摄的图像g1、m1相比，去除外部光的图像g1'、m1'相对暗，实质上，呈现出更实际的颜色及亮度，在补牙治疗物的情况下，当严重发生光反射时，很难实现精密地扫描，因此，将反射光对图像产生的影响最小化较为重要。
图3为用于说明将手指作为例示性拍摄对象与外部光一同执行拍摄的图，图4为用于说明将手指作为例示性拍摄对象去除外部光来执行拍摄的图。
参照图3及图4，作为例示性拍摄对象，可从通过扫描仪扫描任意手指的结果确认外部光的影响。当比较与外部光一同扫描的手指sc1与去除外部光的手指sc1'时，如图4所示的去除外部光的手指sc1'呈现出接近实际的颜色及亮度，如图3所示的与外部光一同扫描的手指sc1的整体图像明亮。并且，与外部光一同扫描的手指sc1在其下端可以呈现出带有规定颜色的区域，与外部光一同扫描的手指sc1的图像的颜色及亮度可与实际手指不同。
图5为用于说明将口腔内部作为例示性扫描对象与外部光一同执行扫描的图，图6为用于说明将口腔内部作为例示性扫描对象去除外部光来执行扫描的图。
参照图5及图6，当口腔内部为例示性扫描对象时，可通过比较确认外部光对图像产生的影响。与图6中去除外部光的牙龈g2'和牙齿t2'相比，图5中与外部光一同扫描的牙龈g2和牙齿t2相对明亮。并且，图5中，在与外部光一同扫描的牙齿t2的上端发现未精密地收集到数据的部分，上述部分表示因外部光的影响而未充分收集到扫描数据。
图7为用于说明将口腔内部作为例示性扫描对象与外部光一同执行扫描的图，图8为用于说明将口腔内部作为例示性扫描对象去除外部光来执行扫描的图。
参照图7及图8，示出对牙齿的前部面和背景执行扫描的结果。与图8中去除外部光的背景bk'和牙齿t3'相比，图7中与外部光一同扫描的背景bk和牙齿t3可以相对具有荧光。另一方面，与图7相比，实际牙齿颜色具有接近图8的颜色及亮度，在图7的情况下，因外部光而有可能发生牙齿的颜色及亮度歪曲。
图9用于说明施加人为外部光来扫描口腔模型时的扫描结果。
参照图9，示出当针对模仿实际人类的口腔内部的模型(在此情况下，在上述模型中，牙龈带有深红色或粉红色，牙齿带有象牙色，以此模仿实际的牙龈及牙齿)实施扫描时所呈现的扫描数据。仅针对以矩形显示的区域A施加外部光来执行扫描的结果，当与对应区域相邻的其他区域比较时，作为扫描结果呈现出相对明亮且朦胧的牙龈g4及牙齿t4。并且，在外部光严重的情况下，在牙龈g4与牙齿t4之间有可能发生数据泄露的数据空白B。
为了从上述说明及附图获取精密的图像或扫描数据，需要将基于外部光的影响(干扰)最小化。只是，使用人员很难仅通过从扫描仪发生的内部光进行扫描。因此，需要在外部光开启的状态下获取的图像中可以自动去除基于外部光的颜色干扰的方法。
图10为本发明的外部光干扰去除方法的流程图。
参照图10，可提供用于解决基于上述外部光的问题的外部光干扰去除方法。本发明的外部光干扰去除方法可包括：第一扫描步骤S11，在外部光开启的状态下，通过扫描仪执行扫描；以及第二扫描步骤S12，在外部光及内部光一同开启的状态下，通过扫描仪执行扫描。当扫描患者的口腔内部或口腔模型时，使用人员在仅有外部光产生影响的环境下执行扫描。在此情况下，没有从扫描仪照射的光，在第一扫描步骤S11中收集的信息用于计算基于外部光的亮度值。亮度计算步骤S13将在后面进行说明。
另一方面，扫描仪可包括：外壳，可以向口腔内部引入或从其引出，以通过一端部来使口腔内部的形状以光的形态向内部入射的方式形成开口部；扫描部，与外壳内部相结合，收容入射的光来生成图像。外壳可从外部的物理冲击等保护扫描仪的内部部件，外壳可包括供使用人员把持的本体外壳和作为向口腔内部引入或从其引出来与患者的口腔直接接触的部分的叶尖外壳。
在外壳内部形成扫描部，使从扫描对象反射的光向扫描仪内部收容来生成图像。扫描部可包括一个以上的摄像头以及与摄像头电连接的图像传感器。摄像头收容向扫描仪内部入射的光，图像传感器分析所收容的光来将其生成为图像。在此情况下，图像可以为二维图像或三维图像。例示性地，图像传感器可以为CMOS传感器或CCD传感器，但并不局限于此，可以是将收容于扫描仪内部的光生成为图像的任何结构。
另一方面，扫描仪还可包括与外壳内部相结合且通过开口部释放内部光的照射部。照射部为了可通过扫描仪自身照射口腔内部而产生内部光，照射部还可包括用于产生内部光的投光灯。
作为在照射部产生的内部光，可以使用多种形态的光。例示性地，具有可视光线区域的波长的光可以作为内部光使用。并且，内部光为了将从扫描部获取的图像转换为三维扫描模型而能够以作为特定图案形态的结构光的形态照射，结构光可通过如数字微镜设备(DMD，digital micromirror device)的结构生成。
在第一扫描步骤S11中，在通过扫描仪的扫描获取的图像中可以获取上述图像的亮度值(亮度计算步骤，S13)。在此情况下，所获取的亮度值可以针对构成在第一扫描步骤S11中获取的图像的整体区域来获取，并且所获取的亮度值的形态可以为从0至255之间的整数形态。另一方面，在此情况下的亮度值可以与HSV方式中的V值对应。并且，可以与在Gray方式中的值对应。例示性地，亮度计算步骤S13可将在第一扫描步骤S11中获取的图像分成像素(pixel)单位，并可获取与各个像素有关的亮度值。
从亮度计算步骤S13获取亮度值，在第二扫描步骤S12中，在外部光和内部光一同作用的状态下，若通过扫描仪100获取图像，则针对所获取的图像对亮度值进行运算(运算步骤，S14)。在此情况下，对亮度值进行“运算”可以是针对图像通过数学运算处理亮度值。例示性地，在运算步骤S14中，可从构成在第二扫描步骤S12中获取的图像的各个像素的颜色值减去(-)在亮度计算步骤S13中获取的亮度值。更详细地，在任意像素中，在亮度计算步骤S13中获取的亮度值为X，在第二扫描步骤S12中获取的颜色值为(R，G，B)的情况下，在执行运算步骤S14之后，对应像素的颜色值可以如(R-X，G-X，B-X)呈现。另一方面，上述R、G、B可分别为0至255之间的整数。
另一方面，R-X、G-X及B-X可分别为0至255的整数。并且，在利用HSV方式而非利用三原色光模式的情况下，亮度(brightness)通过V值呈现，因此，结果上，以如(H，S，V-X)的形态进行运算，将其再次转换成RGB形态之后，可用于三维扫描模型体现。在此情况下，X值在0至255之间具有更大的值，可逐渐呈现出更亮的亮度。
另一方面，在上述外部光干扰去除方法中，首先在外部光开启且内部光关闭的状态下执行扫描，之后，在外部光和内部光一同开启的状态下执行扫描，但并不局限于这样的扫描顺序。例示性地，可优先执行获取照射内部光的扫描对象的颜色信息的步骤，之后，在内部光关闭的状态下，执行获取基于外部光的扫描对象的亮度信息的步骤，之后，执行以所获取的亮度信息为基础来校正颜色信息的步骤。
照射内部光的扫描对象的颜色信息可通过三原色光模式或HSV方式来获取，在内部光关闭的状态下，基于外部光的扫描对象的亮度信息也可通过与上述亮度计算步骤S13相同的方式获取。根据所获取的颜色信息和亮度信息，可从颜色信息的颜色值减去亮度信息的亮度值来校正颜色信息。在此情况下，可按照所扫描的图像的各个像素赋予颜色信息的颜色值及亮度信息的亮度值，也可按照所扫描的图像的各个像素执行校正颜色信息的过程。执行校正后的像素可具有校正后的颜色值，校正后的图像能够以使基于外部光的影响最小化的方式来显示。
另一方面，在获取扫描对象的亮度信息的步骤中，还可包括若亮度信息为基准值以上则发生提醒信号的步骤。例示性地，在内部光关闭的状态下，仅产生外部光的影响的情况下收集亮度信息，按照在扫描过程中获取的图像的各个像素来收集所收集的亮度信息的亮度值。在此情况下，在按照各个像素收集的亮度值为200以上的像素的数量为整体像素的数量的约50％以上的情况下，发生外部光的影响强烈的提醒信号来使扫描仪使用人员可以识别到。只是，在本发明中，作为基准值揭示的数值为例示性数值，根据使用人员的需要，可以再次设定这种数值来使用。
使用人员可通过提醒信号来识别外部光的影响是否强烈，并采取关闭外部光或者降低照明亮度等措施。并且，在校正颜色信息的步骤中，也可以系统性去除外部光，相反，如上所述，物理性隔断基于外部光的影响，从而可以提高扫描数据的可靠性。
在发生上述提醒信号的步骤中，也可以一同执行校正基于外部光的颜色的运算步骤，但必要的颜色校正和提醒信号发生有可能并不同时执行。例示性地，若在内部光和外部光同时作用的状态下执行扫描，则从颜色值减去在亮度计算步骤中算出的亮度值来校正颜色的过程可根据亮度信息中断。更详细地，在亮度信息为基准值以上的情况下，校正颜色的过程可以中断，仅向使用人员发生需要减少外部光的信号。在发生提醒信号的过程中，中断校正颜色的过程，由此可以防止不必要的资源使用，可中断外部光过度进入的部分的扫描，由此可以防止存储不必要的数据。
并且，如上所述，在发生提醒信号的步骤中，在亮度信息为基准值以上的情况下，发生提醒信号并中断运算步骤(从颜色值减去亮度值来校正颜色的过程)，运算步骤并非从最初开始执行，而是可以根据在亮度计算步骤中算出的亮度值来确定是否进行运算步骤。例示性地，在各个像素中获取的亮度值为作为基准值揭示的数值以上的情况下，并不执行运算步骤，而是可以发生提醒信号。
另一方面，在内部光和外部光均开启(作用)的状态下，也可以从内部光的图案(这可以为结构光)获取基于外部光的扫描对象的亮度信息。在此情况下，内部光的图案可具有用于获取扫描对象的深度信息的多种形态，例示性地，上述图案可以为明部和暗部交替出现的条纹(条带)形态的图案。亮度信息可从图案的暗部获取，上述暗部以可变图案的形态多次(n次)照射，亮度信可从多次(n次)照射的图案的暗部获取。为了获取扫描对象的颜色信息，如上所述，扫描仪可以具有从扫描仪的内部朝向扫描对象照射内部光的照射部。
若在形成于照射部的投光灯输出光，则所输出的光可通过构成数字微镜设备(DMD，digital micromirror device)的多个镜子的开闭(on/off)状态，以执行收容、反射等的过程形成多种图案。在此情况下，开启状态的镜子以向扫描对象照射所收容的光的方式进行反射来形成明部，在关闭状态的镜子并不反射所收容的光来形成暗部。因此，与开启状态的镜子对应的扫描对象的部分(明部)均受到内部光和外部光的影响，与关闭状态的镜子对应的扫描对象的部分(暗部)仅受到外部光的影响(当比较与关闭状态的镜子对应的扫描对象的部分与和开启状态的镜子对应的扫描对象的部分时，并不照射内部光，从而相对较暗，因此，将其命名为图案的暗部)。
图11为示出在本发明的外部光干扰去除方法中，向扫描对象照射的内部光的图案的图。
参照图11，内部光的图案能够以二进制码、灰色码等多种形态照射多次(n次)。例如，在照射基于二进制码的内部光图案的情况下，可依次照射如图11的(a)部分至图11的(d)部分的条带形态的光。在此情况下，图11的(a)部分中，可将左侧的黑色部分作为暗部，将右侧的白色部分作为明部。出于相同的目的，在图11的(b)部分中，能够以从左侧按暗部-明部-暗部-明部交替呈现的方式形成内部光来向扫描对象照射。如上所述，以能够改变暗部的形态向扫描对象照射n次，由此，可获取对于与扫描对象区域对应的部分的整体像素的亮度信息(0至255之间的整数)。
以下，说明本发明再一实施例的外部光干扰去除方法。
图12为本发明再一实施例的外部光干扰去除方法的流程图。
参照图12，本发明的外部光干扰去除方法可包括：扫描步骤S21，在外部光开启的状态下，通过扫描仪100执行扫描；亮度计算步骤S22，在扫描步骤S21中，从通过扫描获取的图像获取亮度值；以及判断步骤S23，从在亮度计算步骤S22中获取的亮度值判断具有特定亮度值(基准亮度值)以上的亮度值的部分是否为设定值以上。在扫描步骤S21中，在外部光开启的状态下，通过扫描仪100扫描患者的口腔内部或口腔模型。在此情况下，在内部光关闭的状态下，可按照与上述第一扫描步骤S11相同的过程执行，在内部光开启的状态下，可按照与上述第二扫描步骤S12相同的过程执行。优选地，扫描步骤S21可以在外部光和内部光均开启的状态下执行扫描。
亮度计算步骤S22与上述亮度计算步骤S13相同，例如，利用三原色光模式或HSV方式等，将在扫描步骤S21中获取的图像分成像素单位来获取与各个像素有关的颜色信息。在此情况下，可以针对所获取的颜色，可以对亮度为基准亮度值以上的部分进行计数。基准亮度值以上的区域可以为在三原色光模式中的特定部分以上的区域，在HSV方式中，可以为具有基准V值以上的区域。
另一方面，在判断步骤S230中，在具有基准亮度值以上的亮度值的部分达到设定值以上的情况下，可以发生提醒信号(提醒发生步骤，S24)。在此情况下，警报提醒信号可通过多种方式工作。警报提醒信号可以为基于在扫描仪内置的执行器的振动，或者可以为与执行判断步骤S23的运算部电连接，并通过扬声器发生的警报音，还可以为通过与和运算部电连接的扫描仪隔开形成的显示部显示在画面上的引导消息。或者，可通过其中的2中以上的方式发生警报提醒信号。随着警报提醒信号的发生，使用人员可以在扫描过程中识别到外部光过度产生影响，可通过减少或去除(灭灯)外部光的强度来将扫描过程中的外部光的影响最小化。
以下，说明本发明另一实施例的外部光干扰去除方法。
图13为本发明另一实施例的外部光干扰去除方法的流程图。参照图13，本发明了另一实施例的外部光干扰去除方法可包括：步骤S31，获取用于体现的三维扫描模型的第一数据；步骤S32，获取用于计算基于外部光的亮度值的第二数据；以及步骤S33，以从第二数据求出的亮度值为基础来校正第一数据。
可以在照射外部光的状态下获取第一数据及第二数据，尤其，第一数据可用于体现三维扫描模型，因此，可以在内部光(扫描仪内部的投光灯)与外部光一同照射的状态下获取。
第一数据可以包含用于体现颜色的第一图像和用于体现三维形状的第二图像。在此情况下，三维扫描模型可以由至少一个三维帧通过迭代最近点法(ICP，IterativeClosest Point)等的整列方法结合来形成。一个三维帧可通过将从作为至少一个二维图像的第一图像求出的颜色值映射(mapping)在从作为至少一个二维图像的第二图像求出的三维形状(例示性地，三维空间上的点)来求出。
另一方面，本发明另一实施例的外部光干扰去除方法可以在第一数据中获取颜色信息，在第二数据中获取亮度信息。获取颜色信息或获取亮度信息的过程如上，因此省略。
在校正第一数据的步骤S33中，在将从第一图像求出的颜色值映射在从第二图像求出的三维形状之前，可通过减去从第二数据求出的亮度值来校正第一数据。其中，第二数据可以包含第三图像，在未照射内部光的状态下获取上述第三图像。因此，第三图像可以为仅有外部光向被照射体照射的状态下进行扫描来获取的二维图像。
更具体地说明校正第一数据的步骤S33。在第三图像中，可以按照各个像素计算基于外部光的亮度值(例示性地，0至255之间的值)，可以同样从按照各个像素计算的第一图像的颜色值减去这种各个像素的亮度值。即，从第一图像的像素的颜色值减去与第一图像的像素对应的第三图像的像素的亮度值。例示性地，第一图像的像素的颜色值可以通过RGB方式或HSV方式等计算，且计算方式如上。
如上所述，可将所减去的第一图像的颜色值(即，校正后的颜色值)适用于从第二图像求出的三维形状来体现一个三维帧。其中，一个三维帧可体现为通过一次循环(1cycle)获取的二维图像，即，可体现为第一图像至第三图像，在一次循环内，第一图像至第三图像的获取顺序并未受到特殊限制。
并且，获取第一图像至第三图像的过程和校正颜色值的过程可以并列执行。例示性地，在获取第一图像之后获取第三图像，从而，在校正颜色值之后，可将其适用于在第三图像之后获取的第二图像。如上所述，以在第三图像中获取的亮度值为基础校正第一图像的颜色值，并适用于从第二图像求出的三维形状，由此可以获取外部光的影响最小化的三维扫描模型，使用人员可以向患者提供最优的治疗。
另一方面，若从第三图像求出的亮度值达到已设定的阈值以上，则可以向使用人员发生反馈(步骤S35)。例示性地，判断从第三图像计算的亮度值是否为已设定的阈值以上。在此情况下，在从第三图像计算的亮度值为已设定的阈值以上的情况下，可以发生提醒信号来使使用人员识别。由此，在进入过多外部光的情况下，使用人员可以降低外部光的亮度来提高扫描数据的质量。提醒信号可以使用听觉、视觉、触觉方式中的至少一种来发生，提醒信号的类型如上。
这种反馈发生可以与校正颜色值的过程并列执行，或者在没有校正颜色值的过程的情况下执行，反馈发生与否的判断如上，因此，将省略详细说明。
以下，说明本发明的利用外部光干扰去除方法的装置。对于重复结构的内容简要说明或省略。
图14为本发明的利用外部光干扰去除方法的装置1的简图。
参照图14，本发明的利用外部光干扰去除方法的装置可包括：外壳，可以向口腔内部引入或从其引出，以通过一端部来使口腔内部的形状以光的形态向内部入射的方式形成开口部；扫描部12，与外壳内部相结合，收容入射的光来生成图像；以及运算部20，针对从扫描部12获取的图像，以通过数字数据分析图像的方式执行运算。
本发明的利用外部光干扰去除方法的装置可包括：叶尖外壳，外壳的一端可以向患者的口腔内部引入及从其引出来直接与患者的口腔内部接触；以及本体外壳，供使用人员(治疗人员)进行把持。并且，在外壳的内部可形成扫描部12，包括至少一个摄像头以及与此电连接的图像传感器，通过扫描部12向外壳内部入射的光可通过摄像头收容，从而可生成二维图像或三维图像。
另一方面，所生成的二维图像、三维图像或三维扫描模型可存储于在外壳内部形成的存储部13，通过通信部4向有线、无线连接的运算部20传输。在存储部13暂时存储的二维图像或三维图像之后可以使运算部20用于对亮度值进行运算。
运算部20可针对通过扫描部12获取的图像(二维图像或三维图像)，将图像分成规定间隔区域，可获取与各个区域有关的亮度值。在此情况下，规定间隔区域可以为像素单位。如上所述，所获取的亮度值的形态可以为0至255之间的整数。
另一方面，利用外部光干扰去除方法的装置还包括照射部11，与外壳内部相结合，发出内部光来照射口腔内部。照射部11为了照射口腔内部而发出内部光，照射部11可以包括投光灯。并且，在照射部发出的内部光可使用多种形态的光。例示性地，内部光可以为具有可视光线区域的波长的光。内部光为了将从扫描部12获取的图像转换为三维扫描模型而能够以照射特定图像形态的结构光形态照射。
从运算部20执行对于亮度值的运算的数字数据能够以三维扫描模型的形态显示在显示部30。在此情况下，运算部20的亮度值运算可以为从在外部光和内部光均开启的状态下获取的亮度值减去(-)在仅有外部光开启的状态下获取的亮度值。通过上述运算部20的运算，在显示部30显示的三维扫描模型能够以外部光的影响去除或最小化的图像转换成三维的形态显示，从而，使用人员可以获取与患者的口腔内部有关的精密的数据。
另一方面，照射部11和扫描部12可以与外壳内部相结合来形成扫描仪10，运算部20和显示部30可以与扫描仪隔开形成。即，扫描仪10、运算部20及显示部30电连接，有可能并非不可分割。只是，根据结构，在扫描仪10搭载由自身具有运算功能的处理器的情况下，处理器执行运算部20的功能，从而可以使扫描仪10与运算部20形成为一体。
以上说明仅例示性说明本发明的技术思想，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员，在不超出本发明的本质特性的范围内可以进行多种修改及变形。
因此，本发明中揭示的实施例并非用于限定本发明的技术思想，而是用于说明本发明，本发明的技术思想的范围并不局限于这种实施例。本发明的保护范围通过以下的发明要求保护范围解释，与此等同范围内的所有技术思想包含在本发明的发明要求保护范围内。

Claims (15)

1.一种外部光干扰去除方法，其特征在于，包括：
获取照射内部光的扫描对象的颜色信息的步骤；
获取基于外部光的上述扫描对象的亮度信息的步骤；以及
以上述亮度信息为基础校正上述颜色信息的步骤。
2.根据权利要求1所述的外部光干扰去除方法，其特征在于，在校正上述颜色信息的步骤中，从上述颜色信息的颜色值减去上述亮度信息的亮度值。
3.根据权利要求2所述的外部光干扰去除方法，其特征在于，按照扫描图像的各个像素赋予上述颜色值及上述亮度值，在校正上述颜色信息的步骤中，从各个上述像素的上述颜色值减去上述亮度值。
4.根据权利要求1所述的外部光干扰去除方法，其特征在于，在获取上述亮度信息的步骤中，在上述内部光关闭的状态下获取上述亮度信息。
5.根据权利要求1所述的外部光干扰去除方法，其特征在于，在获取上述亮度信息的步骤中，从上述内部光的图案获取上述亮度信息。
6.根据权利要求5所述的外部光干扰去除方法，其特征在于，上述亮度信息从上述图案的暗部获取。
7.根据权利要求6所述的外部光干扰去除方法，其特征在于，以能够改变上述暗部的形态多次照射上述图案，从多次照射的上述图案获取上述亮度信息。
8.根据权利要求1所述的外部光干扰去除方法，其特征在于，还包括如下的步骤，即，若上述亮度信息达到基准值以上，则发生提醒信号。
9.根据权利要求8所述的外部光干扰去除方法，其特征在于，按照扫描图像的各个像素赋予上述亮度信息的亮度值，若亮度值达到阈值以上的像素的数量达到规定数量以上，则发生上述提醒信号。
10.一种外部光干扰去除方法，其特征在于，包括：
获取用于体现三维扫描模型的第一数据的步骤；
获取用于计算基于外部光的亮度值的第二数据的步骤；以及
以从上述第二数据求出的亮度值为基础校正上述第一数据的步骤。
11.根据权利要求10所述的外部光干扰去除方法，其特征在于，
上述第一数据包含第一图像和第二图像，上述第一图像用于体现在照射内部光的状态下获取的颜色，上述第二图像用于体现三维形状，
上述第二数据包含第三图像，在未照射内部光的状态下获取上述第三图像，
在校正上述第一数据的步骤中，将在从上述第一图像求出的颜色值减去从上述第三图像求出的亮度值来获取的校正颜色适用于从上述第二图像求出的三维形状。
12.根据权利要求11所述的外部光干扰去除方法，其特征在于，
在校正上述第一数据的步骤中，从上述第一图像的各个像素的颜色值减去与上述第一图像的像素对应的第三图像的各个像素的亮度值。
13.根据权利要求11所述的外部光干扰去除方法，其特征在于，上述第一图像至第三图像是为了体现一个三维帧而获取的二维图像。
14.根据权利要求10所述的外部光干扰去除方法，其特征在于，还包括如下的步骤，即，若从上述第二数据求出的亮度值达到预设阈值以上，则发生反馈。
15.根据权利要求10所述的外部光干扰去除方法，其特征在于，
上述第二数据包含第三图像，在未照射内部光的状态下获取上述第三图像，
上述外部光干扰去除方法还包括如下的步骤，即，若上述第三图像的各个像素的亮度值达到预设阈值以上的像素的数量达到规定数量以上，则发生反馈。
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