CN113329713B - 三维扫描仪及使用其的扫描方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及能够减少在生成关于口腔内所有牙齿的三维模型数据的过程中发生的整合误差的三维口腔扫描仪及使用其的口腔扫描方法，根据本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪及使用其的口腔扫描方法，利用广泛区域的扫描图像生成关于口腔内所有牙齿的三维模型数据，因此能够最小化整合三维扫描数据的情况下发生的累积误差，将利用狭窄区域的二维扫描图像生成的三维扫描数据整合至所述三维模型数据，从而能够提高所述三维模型数据的精密度。

Description

三维扫描仪及使用其的扫描方法
技术领域
本发明涉及三维口腔扫描仪及使用其的口腔扫描方法，具体来讲涉及能够减少生成关于口腔内所有牙齿的三维模型数据的过程中发生的整合误差的三维口腔扫描仪及使用其的口腔扫描方法。
背景技术
三维口腔扫描仪是用于插入牙科患者的口腔内非接触式地扫描牙齿生成关于口腔内所有牙齿的三维模型数据的光学装置，简单方便且能够在短时间内采集患者印模，因此近来在牙科应用普遍。
利用三维口腔扫描仪获取扫描图像的一种方式是活动(active)方式，是通过向牙齿表面照射已知图案光(patterned light)，用光学摄像机拍摄照射的图案获得多个光学图像后，利用三角测量(triangulation)获得三维扫描数据的方式。
这种三维口腔扫描仪只能扫描可见部分，因此无法一次扫描口腔内所有牙齿，因此为了生成关于口腔内所有牙齿的三维模型数据，可以将口腔内分为多个区域进行扫描生成三维扫描数据，整合通过扫描生成的关于多个区域的三维扫描数据，能够以此获得关于口腔内所有牙齿的三维模型数据。
然而，整合三维扫描数据的情况下发生误差，因此为了获得关于口腔内所有牙齿的三维模型数据而整合关于多个区域的三维扫描数据的情况下，每次整合三维扫描数据时累积误差，从而具有可能生成与患者的口腔内所有牙齿不同的三维模型数据的问题。
因此，为了减少整合三维扫描数据时累积误差，需要减少为了获取口腔内所有牙齿的三维模型数据而整合的三维扫描数据的个数。
尤其，现有三维口腔扫描仪利用扫描区域只能形成得很窄的反射镜获得关于口腔内牙齿的扫描图像，因此为了获得口腔内所有牙齿的三维模型数据而需要整合的三维扫描数据的个数难免增多，因此现有三维口腔扫描仪存在减少整合三维扫描数据的情况下发生的累积误差方面有限的问题。
用于解决这种问题的现有技术有韩国授权专利第10-1911327号(公告日期：2018.10.25)，其中公开了“用于减少累积整合误差的口腔扫描方法、口腔扫描仪及存储有用于执行该方法的程序的存储介质”，但所述现有技术除了扫描摄像机外另外具备用于获取关于口腔内所有牙齿区域的影像的广角摄像机，因此存在其制造成本上升的问题。
发明内容
技术问题
本发明旨在解决如上所述的问题，提供一种能够减少生成关于口腔内所有牙齿的三维模型数据的过程中发生的整合误差的三维口腔扫描仪及使用其的口腔扫描方法。
技术方案
本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪包括：外壳，前面具备出光部与入光部；光输出部，配置在所述外壳内，通过所述出光部向口腔内输出光；图像感测部，配置在所述外壳内，从通过所述入光部入射的反射光获得关于所述口腔内牙齿的二维扫描图像；以及反射镜部件，可装拆地设置在所述外壳，具有安装在所述外壳的情况下向所述口腔内反射通过所述出光部输出的光且将从所述口腔内反射的反射光反射到所述入光部的反射镜，将所述反射镜部件安装在所述外壳的情况下所述图像感测部从被所述反射镜反射的反射光获得的二维扫描图像作为狭窄区域的二维扫描图像，将所述反射镜部件未安装在所述外壳的状态下所述图像感测部从通过所述入光部入射的所有反射光获得的二维扫描图像作为广泛区域的二维扫描图像时，所述反射镜部件安装在所述外壳的状态下所述图像感测部从通过所述入光部入射的所有反射光获得的二维扫描图像可以是含有所述狭窄区域的二维扫描图像的所述广泛区域的二维扫描图像。
并且，本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪可包括：感测部，感测是否安装有所述反射镜部件；三维扫描数据生成部，通过所述感测部未感测到安装有所述反射镜部件的情况下利用所述广泛区域的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据，通过所述感测部感测到安装有所述反射镜部件的情况下利用所述狭窄区域的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据。
并且，本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪中，将所述三维扫描数据生成部利用所述广泛区域的二维扫描图像生成的关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据作为广泛区域的三维扫描数据，将利用所述狭窄区域的二维扫描图像生成的关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据作为狭窄区域的三维扫描数据时，所述三维口腔扫描仪可包括：三维模型数据生成部，整合所述广泛区域的三维扫描数据生成关于所述口腔内所有牙齿的三维模型数据，将所述狭窄区域的三维扫描数据整合到所述三维模型数据。
并且，本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪可包括：感测部，感测是否安装有所述反射镜部件；控制部，通过所述感测部感测到安装有所述反射镜部件的情况下控制所述光输出部使得通过所述出光部输出的光仅输出到所述反射镜。
并且，本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪中，所述反射镜部件安装可具备在所述外壳的情况下遮住所述出光部的一部分使得仅输出通过所述出光部输出的光中向所述反射镜输出的光的第一遮光部、遮住所述入光部的一部分使得仅入射通过所述入光部入射的反射光中被所述反射镜反射的反射光的第二遮光部中至少任意一个。
并且，本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪中，所述反射镜部件可以可旋转地安装在所述外壳。
并且，本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪中，所述反射镜部件可包括可装拆地附着于所述外壳的前面的结合部、从所述结合部的一侧延伸且端部具备所述反射镜的延伸部。
并且，本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪可包括：外壳，前面具备出光部与入光部；光输出部，配置在所述外壳内，通过所述出光部向口腔内输出光；图像感测部，配置在所述外壳内，从通过所述入光部入射的反射光获得关于所述口腔内牙齿的二维扫描图像；反射镜部件，可装拆地设置在所述外壳，具有安装在所述外壳的情况下向所述口腔内反射通过所述出光部输出的光且将在所述口腔内反射的反射光反射到所述入光部的反射镜；感测部，感测是否安装有所述反射镜部件；以及三维扫描数据生成部，利用从所述图像感测部获得的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据，将所述反射镜部件安装在所述外壳的情况下所述图像感测部从被所述反射镜反射的反射光获得的二维扫描图像作为狭窄区域的二维扫描图像，将所述反射镜部件未安装在所述外壳的状态下所述图像感测部从通过所述入光部入射的所有反射光获得的二维扫描图像作为广泛区域的二维扫描图像时，所述三维扫描数据生成部通过所述感测部未感测到安装有所述反射镜部件的情况下利用所述广泛区域的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据，通过所述感测部感测到安装有所述反射镜部件的情况下可利用所述狭窄区域的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据。
并且，本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪中，将所述三维扫描数据生成部利用所述广泛区域的二维扫描图像生成的关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据作为广泛区域的三维扫描数据，将利用所述狭窄区域的二维扫描图像生成的关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据作为狭窄区域的三维扫描数据时，所述三维口腔扫描仪可包括：三维模型数据生成部，整合所述广泛区域的三维扫描数据生成所述口腔内所有牙齿的三维模型数据，将所述狭窄区域的三维扫描数据整合到所述三维模型数据。
并且，本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪可包括：外壳，前面具备出光部与入光部；光输出部，配置在所述外壳内，通过所述出光部向口腔内输出光；图像感测部，配置在所述外壳内，从通过所述入光部入射的反射光获得关于所述口腔内牙齿的二维扫描图像；反射镜部件，可装拆地设置在所述外壳，具有安装在所述外壳的情况下向所述口腔内反射通过所述出光部输出的光且将在所述口腔内反射的反射光反射到所述入光部的反射镜；三维扫描数据生成部，未安装有所述反射镜部件的状态下利用获得的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据，安装有所述反射镜部件的情况下利用从被所述反射镜反射的反射光获得的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据；以及三维模型数据生成部，整合未安装有所述反射镜部件的状态下生成的三维扫描数据生成关于所述口腔内所有牙齿的三维模型数据，将安装有所述反射镜部件的情况下生成的三维扫描数据整合到所述三维模型数据。
并且，本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪可包括：外壳，前面具备出光部与入光部；光输出部，配置在所述外壳内，通过所述出光部向口腔内输出光；图像感测部，配置在所述外壳内，从通过所述入光部入射的反射光获得关于所述口腔内牙齿的二维扫描图像；反射镜部件，可装拆地设置在所述外壳，具有安装在所述外壳的情况下向所述口腔内反射通过所述出光部输出的光且将在所述口腔内反射的反射光反射到所述入光部的反射镜；感测部，感测是否安装有所述反射镜部件；以及控制部，通过所述感测部感测到安装有所述反射镜部件的情况下控制所述光输出部使得通过所述出光部输出的光仅输出到所述反射镜。
并且，本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪可包括：外壳，前面具备出光部与入光部；光输出部，配置在所述外壳内，通过所述出光部向口腔内输出光；图像感测部，配置在所述外壳内，从通过所述入光部入射的反射光获得关于所述口腔内牙齿的二维扫描图像；反射镜部件，可装拆地设置在所述外壳，具有安装在所述外壳的情况下向所述口腔内反射通过所述出光部输出的光且将从所述口腔内反射的反射光反射到所述入光部的反射镜；感测部，感测是否安装有所述反射镜部件；以及三维扫描数据生成部，利用从所述图像感测部获得的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据；所述反射镜部件包括可装拆地附着于所述外壳前面的结合部、从所述结合部的一侧延伸且端部具备所述反射镜的延伸部。
并且，本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪中，所述反射镜部件可具备安装在所述外壳的情况下遮住所述出光部的一部分使得仅输出通过所述出光部输出的光中向所述反射镜输出的光的第一遮光部、遮住所述入光部的一部分使得仅入射通过所述入光部入射的反射光中被所述反射镜反射的反射光的第二遮光部中至少任意一个。
并且，本发明的一个实施例的利用三维口腔扫描仪的口腔扫描方法，是利用包括具备出光部与入光部的外壳、通过所述出光部向口腔内输出光的光输出部、从通过所述入光部入射的反射光获得关于所述口腔内牙齿的二维扫描图像的图像感测部、可装拆地设置到所述外壳且具有安装在所述外壳的情况下向所述口腔内反射通过所述出光部出光并将在所述口腔内反射的反射光反射到所述入光部的反射镜的反射镜部件的三维口腔扫描仪的口腔扫描方法，可包括：将所述图像感测部从被所述反射镜反射的反射光获得的二维扫描图像作为狭窄区域的二维扫描图像，将未安装有所述反射镜部件的状态下所述图像感测部从通过所述入光部入射的所有反射光获得的二维扫描图像作为广泛区域的二维扫描图像时，所述反射镜部件未安装在所述外壳的状态下获得所述广泛区域的二维扫描图像的步骤；利用获得的所述广泛区域的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的广泛区域的三维扫描数据的步骤；整合所述广泛区域的三维扫描数据生成关于所述口腔内所有牙齿的三维模型数据的步骤；所述反射镜部件安装在所述外壳的状态下获得所述狭窄区域的二维扫描图像的步骤；利用获得的所述狭窄区域的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的狭窄区域的三维扫描数据的步骤；以及向所述三维模型数据整合所述狭窄区域的三维扫描数据的步骤。
并且，本发明的一个实施例的利用三维口腔扫描仪的方法中，所述反射镜部件安装在所述外壳的状态下所述图像感测部从通过所述入光部入射的所有反射光获得的二维扫描图像为包括所述狭窄区域的二维扫描图像的所述广泛区域的二维扫描图像，获得所述狭窄区域的二维扫描图像的步骤可包括：所述反射镜部件安装在所述外壳的状态下获得所述广泛区域的二维扫描图像的步骤；从所述广泛区域的二维扫描图像选择所述狭窄区域的二维扫描图像的步骤。
技术效果
根据具有如上构成的本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪及使用其的口腔扫描方法，利用广泛区域的扫描图像生成关于口腔内所有牙齿的三维模型数据，因此能够最小化整合三维扫描数据的情况下发生的累积误差，通过将利用狭窄区域的二维扫描图像生成的三维扫描数据整合到所述三维模型数据，能够提高所述三维模型数据的精密度。
本发明的效果不限于以上所述的效果，本发明所属技术领域的普通技术人员可根据请求范围及具体说明的内容清楚地理解未提到的其他效果。
附图说明
图1及图2是简要示出本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪的附图，图1是示出本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪的外壳上结合反射镜部件的状态的示意图，图2为示出从所述外壳取下反射镜部件的状态的示意图；
图3为安装了反射镜部件的状态下进行扫描的情况下图像感测部获得的二维扫描图像的示意图；
图4为简要示出本发明的一个实施例的反射镜部件的结合部安装在外壳的前面的状态的平面图；
图5为简要示出图4的反射镜部件安装在外壳的情况下图像感测部获得的二维扫描图像的示意图；
图6为简要示出作为本发明的一个实施例的光输出部的一个形态的DLP投影仪的DMD芯片组与微镜的示意图；
图7为简要示出本发明的一个实施例的利用三维口腔扫描仪的口腔扫描方法的流程图；
图8为简要示出未安装反射镜部件的状态下进行扫描的情况下口腔内扫描区域的示意图；
图9为简要示出安装反射镜部件后进行扫描的情况下口腔内扫描区域的示意图。
具体实施方式
以下参见附图对实施例进行具体说明。在参见附图进行说明时对相同的构成要素添加相同的附图标记，并省略对此重复说明。
第一、第二等术语可用于说明构成要素，但所述构成要素不限于所述术语，仅用于将一个构成要素区分于其他构成要素。
当提到某部分“包括”某构成要素时，当没有其特殊相反记载的情况下表明还可以具备其他构成要素而不是排除还具备其他构成要素。
图中各层(膜)、区域、图案或结构物的厚度或大小为了说明的明确性及便利性而可变形，因此并不全然反映出实际大小。
并且，各实施例可独立实施或一起实施，可去除部分构成要素以符合发明的目的。
图1及图2是简要示出本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪的附图，图1是示出本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪的外壳上结合反射镜部件的状态的示意图，图2为示出从所述外壳取下反射镜部件的状态的示意图。
参见图1及图2，本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪10可包括外壳20、光输出部30、图像感测部40、反射镜部件50、感测部60、控制部70、三维扫描数据生成部74、三维模型数据生成部77。
所述外壳20构成三维口腔扫描仪10的外形，前面21可具备执行从光输出部30输出的光向外壳20外部射出的出口功能的出光部23、在口腔内反射的反射光重新进入外壳20内部的入口功能的入光部25。
所述出光部23与所述入光部25可以构成为开口形态，或者也可以构成为透明材质的透明板形态使得光可出入且防止异物进入外壳20内部，本发明对此不做限定。
所述光输出部30是配置在外壳20内，通过出光部23向口腔内输出例如形成图案的图案光(patterned light)或结构光(structua llight)的构成要素，对光输出部30在本发明外壳20内的配置位置不做限定，本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪10可包括配置在外壳20内且向出光部23引导从光输出部30输出的光的第一光学系33。
所述图像感测部40是配置在外壳20内，是从通过入光部25入射的反射光(通过出光部23射出后在口腔内反射的光)获得关于口腔内牙齿的二维扫描图像的构成要素，可采用电荷耦合器件(CCD，Charged Coupled Device)或互补金属氧化物半导体(CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)图像传感器，本发明对图像感测部40在外壳20内的配置位置不做限定，本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪10可包括配置在外壳20内且向图像感测部40引导通过入光部25入射的反射光的第二光学系45。
所述反射镜部件50是可装拆地设置于外壳20，具有安装在外壳20的情况下向口腔内反射通过出光部23输出的光，向入光部25反射在所述口腔内反射的反射光的反射镜52的构成要素，可包括可装拆地附着于外壳20前面21的结合部53、从结合部53一侧延伸且端部设有反射镜52的延伸部54。
所述感测部60是感测外壳20是否安装有反射镜部件50的构成要素，可以由设置在外壳20前面21一侧感测是否安装有反射镜部件50的结合部53的光传感器、按键式传感器等构成。但是，本发明的感测部60可以由能够感测是否安装有反射镜部件50的任意构成要素构成，不受本发明感测部60的具体构成的限制。
所述控制部70是控制光输出部30、图像感测部40、第一光学系33、第二光学系45等的构成要素，可以以与所述各构成要素电连接的电路板的形态设置于外壳20内。
所述三维扫描数据生成部74是利用从图像感测部40获得的二维扫描图像生成关于口腔内牙齿的三维扫描数据的构成要素，可利用未安装有反射镜部件50的状态下获得的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据，利用安装有反射镜部件50的情况下从被反射镜52反射的反射光获得的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据。
所述三维模型数据生成部77作为整合所述三维扫描数据生成部74生成的三维扫描数据生成所述口腔内所有牙齿的三维模型数据的构成要素，可以整合未安装有反射镜部件50的状态下生成的三维扫描数据生成所述口腔内所有牙齿的三维模型数据，将安装有反射镜部件50的情况下生成的三维扫描数据整合到所述三维模型数据。
即，将反射镜部件50安装在外壳20的情况下图像感测部40从被反射镜52反射的反射光获得的二维扫描图像作为狭窄区域的二维扫描图像，将反射镜部件50未安装在外壳20的状态下图像感测部40从通过入光部25入射的所有反射光获得的二维扫描图像作为广泛区域的二维扫描图像时，所述三维扫描数据生成部74可在感测部60未感测到安装有反射镜部件50的情况下利用所述广泛区域的二维扫描图像生成关于口腔内牙齿的三维扫描数据，通过感测部60感测到安装有反射镜部件50的情况下利用所述狭窄区域的二维扫描图像生成关于口腔内牙齿的三维扫描数据。
并且，将所述三维扫描数据生成部74利用所述广泛区域的二维扫描图像生成的关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据作为广泛区域的三维扫描数据，将利用所述狭窄区域的二维扫描图像生成的关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据作为狭窄区域的三维扫描数据时，所述三维模型数据生成部77可整合所述广泛区域的三维扫描数据生成关于所述口腔内所有牙齿的三维模型数据，将所述狭窄区域的三维扫描数据整合到所述三维模型数据。
具有如上构成的本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪10通过整合利用所述广泛区域的二维扫描图像生成的三维扫描数据生成三维模型数据，减少为了生成关于口腔内所有牙齿的三维模型数据而需要整合的三维扫描数据的个数，最小化整合三维扫描数据的情况下发生的累积误差，并且将利用所述狭窄区域的二维扫描图像生成的三维扫描数据整合到所述三维模型数据，以此完善弥补利用所述广泛区域的二维扫描图像生成的所述三维模型数据的不足部分，提高所述三维模型数据的精密度。
另外，所述三维扫描数据生成部74与所述三维扫描模型生成部77可分别构成为用于实现本发明的三维口腔扫描仪10的功能性(functional)程序、代码及代码段等且直接搭载在三维口腔扫描仪10的外壳20内部的状态，或者也可以实现为用于实现本发明的三维口腔扫描仪10的功能性(functional)程序、代码及代码段等通过计算机可读存储介质存储在三维口腔扫描仪10的外壳20外部另外的计算机的状态，本发明不限于此。
图3为安装了反射镜部件的状态下进行扫描的情况下图像感测部获得的二维扫描图像的示意图。
如图3所示，反射镜部件50安装在外壳20的情况下，图像感测部40从通过入光部25入射的所有反射光获得的二维扫描图像42中不仅可以含有从被反射镜52反射的反射光获得的二维扫描图像44(即，所述狭窄区域的二维扫描图像)，还可以含有从未被反射镜52反射而是直接入射到入光部25的反射光获得的二维扫描图像43。
其中，反射镜部件50安装在外壳20的情况下，图像感测部40从通过入光部25入射的所有反射光获得的二维扫描图像42可以是反射镜部件50未安装在外壳20的情况下图像感测部40从通过入光部25入射的所有反射光获得的二维扫描图像，即，所述广泛区域的二维扫描图像42。
即，在本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪10中，反射镜部件50安装在外壳20的状态下图像感测部40从通过入光部25入射的所有反射光获得的二维扫描图像42可以是含有所述狭窄区域的二维扫描图像44的所述广泛区域的二维扫描图像42。
在此，所述三维扫描数据生成部74可以仅选择反射镜部件50安装于外壳20的状态下获得的所述广泛区域的二维扫描图像42中所述狭窄区域的二维扫描图像44并生成关于所述狭窄区域的二维扫描图像的三维扫描数据。
其中，所述狭窄区域的二维扫描图像44的选择可通过识别所述狭窄区域的二维扫描图像44的边缘实现。
并且，所述广泛区域的二维扫描图像42可包括关于大约2～3个牙齿的二维扫描图像，所述狭窄区域的二维扫描图像44中可包括关于大约一个牙齿的二维扫描图像。
此时，所述三维扫描数据生成部74在感测部60未感测到安装有反射镜部件50的情况下可利用所述广泛区域的二维扫描图像42生成关于大约2～3个牙齿的三维扫描数据，通过感测部60感测到安装有反射镜部件50的情况下可利用所述狭窄区域的二维扫描图像44生成关于大约一个牙齿的三维扫描数据。
在此，所述三维模型数据生成部77通过整合所述广泛区域的三维扫描数据生成关于所述口腔内所有牙齿的三维模型数据，能够最小化整合三维扫描数据的情况下发生的累积误差，并且通过将所述狭窄区域的三维扫描数据整合到所述三维模型数据完善弥补利用所述广泛区域的三维扫描数据生成的所述三维模型数据的不足部分，从而能够提高所述三维模型数据的分辨率。
图4为简要示出本发明的一个实施例的反射镜部件的结合部安装在外壳的前面的状态的平面图，图5为简要示出图4的反射镜部件安装在外壳的情况下图像感测部获得的二维扫描图像的示意图。
首先，参见图4，本发明的一个实施例的反射镜部件50还可以包括第一遮光部55与第二遮光部57中至少任意一个。
所述第一遮光部55用于在反射镜部件50的结合部53安装于外壳20的前面21的情况下遮住出光部23的一部分使得仅输出通过出光部23输出的光中向反射镜52输出的光，可以由比出光部23大小小的开口部或透明部构成。
所述第二遮光部57用于在反射镜部件50的结合部53安装于外壳20的前面21的情况下遮住入光部25的一部分使得仅入射通过入光部25入射的反射光中被反射镜52反射的反射光，可以由比入光部25大小小的开口部或透明部构成。
如图5所示，所述反射镜部件50还具备第一遮光部55与第二遮光部57中至少任意一个的情况下，从图像感测部40获得的二维扫描图像42(即，所述广泛区域的二维扫描图像)中仅从被反射镜52反射的反射光获得的二维扫描图像44(即，所述狭窄区域的扫描图像)是亮的，所述广泛区域的二维扫描图像42中所述狭窄区域的二维扫描图像44以外区域的二维扫描图像43是暗的。
因此，所述三维扫描数据生成部74能够轻易地只选择反射镜部件50安装于外壳20的状态下获得的所述广泛区域的二维扫描图像42中所述狭窄区域的二维扫描图像44生成关于所述狭窄区域的二维扫描图像44的三维扫描数据。
另外，所述反射镜部件50可以可旋转地安装在外壳20。
此时，扫描口腔内的上牙与下牙的情况下，可在将所述反射镜部件50安装在外壳20的状态下旋转的同时扫描上牙与下牙，因此非常方便。
并且，所述控制部70可在通过感测部60感测到安装有反射镜部件50的情况下控制光输出部30使得通过出光部23输出的光仅输出到反射镜52。
例如，具有排列有调节所述光输出部30输出的光的反射角的微镜的数字镜面装置(DMD，Digial Mirror Device)芯片组的数字光处理(DLP，Digital Li ght Processing)投影仪的情况下，所述控制部70在通过感测部60感测到安装有反射镜部件50的情况下，可控制所述微镜使得通过出光部23输出的光仅输出到反射镜52。
图6为简要示出作为本发明的一个实施例的光输出部的一个形态的DLP投影仪的DMD芯片组与微镜的示意图。
如图6所示，DLP投影仪可具有DMD芯片组34，DMD芯片组34的表面可排列有调节从DLP投影仪输出的光的反射角的大量微镜37。其中，所述一个微镜37可相当于一个像素。
在此，本发明的一个实施例的控制部70在通过感测部60感测到安装有反射镜部件50的情况下，可控制所述微镜37使得通过出光部23输出的光仅输出到反射镜52。
此时如图5所示，像反射镜部件50还具有第一遮光部55与第二遮光部57中至少任意一个的情况一样，从图像感测部40获得的二维扫描图像42(即，所述广泛区域的二维扫描图像)中仅从被反射镜52反射的反射光获得的二维扫描图像44(即，所述狭窄区域的扫描图像)是亮的，所述广泛区域的二维扫描图像42中所述狭窄区域的二维扫描图像44以外区域的二维扫描图像43是暗的。
作为另一例，所述光输出部30为由仅在电流通过时使光透过的多个像素(liquidcrystal)构成的液晶显示器(LCD，Liguid Crystal Display)投影仪的情况下，所述控制部70在通过感测部60感测到安装有反射镜部件50的情况下，可控制所述各像素的电流接通/断开使得通过出光部23输出的光仅输出到反射镜52。
以下参见附图对本发明的一个实施例的利用三维口腔扫描仪10的口腔扫描方法进行详细说明。
图7为简要示出本发明的一个实施例的利用三维口腔扫描仪的口腔扫描方法的流程图。
参见图7，利用本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪10的口腔扫描方法(S10)可包括获取广泛区域的二维扫描图像的步骤(S20)、生成广泛区域的三维扫描数据的步骤(S30)、生成三维模型数据的步骤(S40)、获得狭窄区域的二维扫描图像的步骤(S50)、生成狭窄区域的三维扫描数据的步骤(S60)、整合狭窄区域的三维扫描数据的步骤(S70)。
所述获取广泛区域的二维扫描图像的步骤(S20)是反射镜部件50未安装在外壳20的状态下获得所述广泛区域的二维扫描图像42的步骤。
所述生成广泛区域的三维扫描数据的步骤(S30)是利用获得的所述广泛区域的二维扫描图像42生成关于口腔内牙齿的广泛区域的三维扫描数据的步骤。
所述生成三维模型数据的步骤(S40)是整合所述广泛区域的三维扫描数据生成关于口腔内所有牙齿的三维模型数据的步骤。
所述获得狭窄区域的二维扫描图像的步骤(S50)是将反射镜部件50安装在外壳20的状态下获得所述狭窄区域的二维扫描图像44的步骤。
所述生成狭窄区域的三维扫描数据的步骤(S60)是利用获得的所述狭窄区域的二维扫描图像44生成关于口腔内牙齿的狭窄区域的三维扫描数据的步骤。
所述整合狭窄区域的三维扫描数据的步骤(S70)是向所述三维模型数据整合所述狭窄区域的三维扫描数据的步骤。
本发明的一个实施例的口腔扫描方法(S10)中，反射镜部件50安装在外壳20的状态下图像感测部40从通过入光部25入射的所有反射光获得的二维扫描图像可以是含有所述狭窄区域的二维扫描图像44的所述广泛区域的二维扫描图像42。
在此，所述获得狭窄区域的二维扫描图像的步骤(S50)可包括反射镜部件50安装在外壳20的状态下获得所述广泛区域的二维扫描图像42的步骤、从所述广泛区域的二维扫描图像42选择所述狭窄区域的二维扫描图像44的步骤。
图8为简要示出未安装反射镜部件的状态下进行扫描的情况下口腔内扫描区域的示意图。图9为简要示出安装反射镜部件后进行扫描的情况下口腔内扫描区域的示意图。
图8示出未安装反射镜部件50的状态下仅扫描一次的情况下口腔内扫描区域42(能够一次扫描大约2～3个牙齿的区域)，图像感测部40从所述扫描区域42获得的二维扫描图像可以是所述广泛区域的二维扫描图像42。
并且，图9示出安装反射镜部件50并扫描一次的情况下口腔内扫描区域44(能够一次扫描大约一个牙齿的区域)，图像感测部40从所述扫描区域44获得的二维扫描图像可以是所述狭窄区域的二维扫描图像44。
如图8所示，为了利用所述广泛区域的二维扫描图像42生成关于口腔内所有牙齿的三维模型数据进行大约七次扫描即可，而如图9所示，利用所述狭窄区域的二维扫描图像44生成三维模型数据的情况下，即使扫描大约11次也无法生成关于口腔内所有牙齿的三维模型数据。
因此，根据本发明的一个实施例的三维口腔扫描仪10与利用其的口腔扫描方法(S10)，利用所述广泛区域的二维扫描图像42(未安装反射镜部件50的状态下进行扫描获得的二维扫描图像)生成关于口腔内所有牙齿的三维模型数据，因此相比于利用所述狭窄区域的二维扫描图像44(安装反射镜部件50并扫描获得的二维扫描图像)生成关于口腔内所有牙齿的三维模型数据的情况，能够显著减少整合三维扫描数据的次数，因此能够最小化整合三维扫描数据的情况下的累积误差。
并且，参见图8对生成关于口腔内所有牙齿的三维模型数据的过程的一例进行说明，可以向图8所示的箭头方向，即，从所述扫描区域42的1号到7号相重叠地扫描生成关于每一个的三维扫描数据后，整合生成的7个所述三维扫描数据生成关于口腔内所有牙齿的三维模型数据。
在此，如图9所示，针对生成的关于所述口腔内所有牙齿的三维模型数据中需要高精密度的部分，例如，牙齿与牙齿之间、需要直接治疗等部分，安装反射镜部件50并扫描，利用获得的所述狭窄区域的二维扫描图像44生成三维扫描数据，将生成的所述三维扫描数据整合到关于所述口腔内所有牙齿的三维模型数据，以此完善弥补利用所述广泛区域的二维扫描图像42生成的三维模型数据的不足部分，因此能够提高所述三维模型数据的精密度。
如上所述，本发明涉及能够减少生成关于口腔内所有牙齿的三维模型数据的过程中发生的整合误差的三维口腔扫描仪及使用其的口腔扫描方法，其实施方式可进行多种方式的变更。因此本发明不局限于本说明书公开的实施例，本发明所属技术领域的普通技术人员可变更的所有方式也属于本发明的权利范围。

Claims (13)

1.一种三维口腔扫描仪，其特征在于，包括：
外壳，前面具备出光部与入光部；
光输出部，配置在所述外壳内，通过所述出光部向口腔内输出光；
图像感测部，配置在所述外壳内，从通过所述入光部入射的反射光获得关于所述口腔内牙齿的二维扫描图像；
反射镜部件，可装拆地设置在所述外壳，具有安装在所述外壳的情况下向所述口腔内反射通过所述出光部输出的光且将在所述口腔内反射的反射光反射到所述入光部的反射镜；
三维扫描数据生成部，利用未安装所述反射镜部件的情况下获得的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据，安装有所述反射镜部件的情况下利用从被所述反射镜反射的反射光获得的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据；以及
三维模型数据生成部，整合未安装所述反射镜部件的状态下生成的三维扫描数据生成关于所述口腔内所有牙齿的三维模型数据，将安装有所述反射镜部件的情况下生成的三维扫描数据整合到所述三维模型数据。
2.一种三维口腔扫描仪，其特征在于，包括：
外壳，前面具备出光部与入光部；
光输出部，配置在所述外壳内，通过所述出光部向口腔内输出光；
图像感测部，配置在所述外壳内，从通过所述入光部入射的反射光获得关于所述口腔内牙齿的二维扫描图像；
反射镜部件，可装拆地设置在所述外壳，具有安装在所述外壳的情况下向所述口腔内反射通过所述出光部输出的光且将在所述口腔内反射的反射光反射到所述入光部的反射镜；以及
三维扫描数据生成部，利用从所述图像感测部获得的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据，
将所述反射镜部件安装在所述外壳的情况下所述图像感测部从被所述反射镜反射的反射光获得的二维扫描图像作为狭窄区域的二维扫描图像，将所述反射镜部件未安装在所述外壳的状态下所述图像感测部从通过所述入光部入射的所有反射光获得的二维扫描图像作为广泛区域的二维扫描图像时，
所述三维扫描数据生成部在所述反射镜部件未安装在所述外壳的情况下利用所述广泛区域的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据，所述反射镜部件安装在所述外壳的情况下利用所述狭窄区域的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据。
3.根据权利要求2所述的三维口腔扫描仪，其特征在于，
将所述三维扫描数据生成部利用所述广泛区域的二维扫描图像生成的关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据作为广泛区域的三维扫描数据，将利用所述狭窄区域的二维扫描图像生成的关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据作为狭窄区域的三维扫描数据时，
所述三维口腔扫描仪包括：
三维模型数据生成部，整合所述广泛区域的三维扫描数据生成关于所述口腔内所有牙齿的三维模型数据，将所述狭窄区域的三维扫描数据整合到所述三维模型数据。
4.根据权利要求2所述的三维口腔扫描仪，其特征在于，
所述三维口腔 扫描仪包括感测是否安装有所述反射镜部件的感测部，
所述三维扫描数据生成部在通过所述感测部未感测到安装有所述反射镜部件的情况下利用所述广泛区域的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据，通过所述感测部感测到安装有所述反射镜部件的情况下利用所述狭窄区域的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据。
5.根据权利要求4所述的三维口腔扫描仪，其特征在于，
将所述三维扫描数据生成部利用所述广泛区域的二维扫描图像生成的关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据作为广泛区域的三维扫描数据，将利用所述狭窄区域的二维扫描图像生成的关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据作为狭窄区域的三维扫描数据时，
所述三维口腔扫描仪包括：
三维模型数据生成部，整合所述广泛区域的三维扫描数据生成关于所述口腔内所有牙齿的三维模型数据，将所述狭窄区域的三维扫描数据整合到所述三维模型数据。
6.一种三维口腔扫描仪，其特征在于，包括：
外壳，前面具备出光部与入光部；
光输出部，配置在所述外壳内，通过所述出光部向口腔内输出光；
图像感测部，配置在所述外壳内，从通过所述入光部入射的反射光获得关于所述口腔内牙齿的二维扫描图像；以及
反射镜部件，可装拆地设置在所述外壳，具有安装在所述外壳的情况下向所述口腔内反射通过所述出光部输出的光且将从所述口腔内反射的反射光反射到所述入光部的反射镜，
将所述反射镜部件安装在所述外壳的情况下所述图像感测部从被所述反射镜反射的反射光获得的二维扫描图像作为狭窄区域的二维扫描图像，将所述反射镜部件未安装在所述外壳的状态下所述图像感测部从通过所述入光部入射的所有反射光获得的二维扫描图像作为广泛区域的二维扫描图像时，
所述反射镜部件安装在所述外壳的状态下所述图像感测部从通过所述入光部入射的所有反射光获得的二维扫描图像为包括所述狭窄区域的二维扫描图像的所述广泛区域的二维扫描图像。
7.根据权利要求6所述的三维口腔扫描仪，其特征在于，所述三维口腔扫描仪包括：
感测部，感测是否安装有所述反射镜部件；
三维扫描数据生成部，通过所述感测部未感测到安装有所述反射镜部件的情况下利用所述广泛区域的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据，通过所述感测部感测到安装有所述反射镜部件的情况下利用所述狭窄区域的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据。
8.根据权利要求7所述的三维口腔扫描仪，其特征在于，
将所述三维扫描数据生成部利用所述广泛区域的二维扫描图像生成的关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据作为广泛区域的三维扫描数据，将利用所述狭窄区域的二维扫描图像生成的关于所述口腔内牙齿的三维扫描数据作为狭窄区域的三维扫描数据时，
所述三维口腔扫描仪包括：
三维模型数据生成部，整合所述广泛区域的三维扫描数据生成关于所述口腔内所有牙齿的三维模型数据，将所述狭窄区域的三维扫描数据整合到所述三维模型数据。
9.根据权利要求6所述的三维口腔扫描仪，其特征在于，所述三维口腔 扫描仪包括：
感测部，感测是否安装有所述反射镜部件；
控制部，通过所述感测部感测到安装有所述反射镜部件的情况下控制所述光输出部使得通过所述出光部输出的光仅输出到所述反射镜。
10.根据权利要求6所述的三维口腔扫描仪，其特征在于，
所述反射镜部件具备安装在所述外壳的情况下遮住所述出光部的一部分使得仅输出通过所述出光部输出的光中向所述反射镜输出的光的第一遮光部、遮住所述入光部的一部分使得仅入射通过所述入光部入射的反射光中被所述反射镜反射的反射光的第二遮光部中至少任意一个。
11.根据权利要求6所述的三维口腔扫描仪，其特征在于，
所述反射镜部件可旋转地安装在所述外壳。
12.根据权利要求6所述的三维口腔扫描仪，其特征在于，
所述反射镜部件包括可装拆地附着于所述外壳的前面的结合部、从所述结合部的一侧延伸且端部具备所述反射镜的延伸部。
13.一种口腔扫描方法，是利用包括具备出光部与入光部的外壳、通过所述出光部向口腔内输出光的光输出部、从通过所述入光部入射的反射光获得关于所述口腔内牙齿的二维扫描图像的图像感测部、可装拆地设置于所述外壳且具有安装在所述外壳的情况下向所述口腔内反射通过所述出光部输出的光且将从所述口腔内反射的反射光反射到所述入光部的反射镜的反射镜部件的三维口腔扫描仪的口腔扫描方法，其特征在于，包括：
将所述图像感测部从被所述反射镜反射的反射光获得的二维扫描图像作为狭窄区域的二维扫描图像，将未安装所述反射镜部件的状态下所述图像感测部从通过所述入光部入射的所有反射光获得的二维扫描图像作为广泛区域的二维扫描图像时，
在所述反射镜部件未安装在所述外壳的状态下获得所述广泛区域的二维扫描图像的步骤；
利用获得的所述广泛区域的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的广泛区域的三维扫描数据的步骤；
整合所述广泛区域的三维扫描数据生成关于所述口腔内所有牙齿的三维模型数据的步骤；
将所述反射镜部件安装在所述外壳的状态下获得所述狭窄区域的二维扫描图像的步骤；
利用获得的所述狭窄区域的二维扫描图像生成关于所述口腔内牙齿的狭窄区域的三维扫描数据的步骤；以及
向所述三维模型数据整合所述狭窄区域的三维扫描数据的步骤。
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