CN115550514A - 数据补偿方法及利用其的数据补偿系统 - Google Patents

数据补偿方法及利用其的数据补偿系统 Download PDF

Info

Publication number
CN115550514A
CN115550514A CN202210758175.3A CN202210758175A CN115550514A CN 115550514 A CN115550514 A CN 115550514A CN 202210758175 A CN202210758175 A CN 202210758175A CN 115550514 A CN115550514 A CN 115550514A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pattern
initial
compensation
scanning
camera
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210758175.3A
Other languages
English (en)
Inventor
金进英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Medit Corp
Original Assignee
Medit Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020220047115A external-priority patent/KR20230002038A/ko
Application filed by Medit Corp filed Critical Medit Corp
Publication of CN115550514A publication Critical patent/CN115550514A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/00002—Diagnosis, testing or measuring; Detecting, analysing or monitoring not otherwise provided for
    • H04N1/00007—Diagnosis, testing or measuring; Detecting, analysing or monitoring not otherwise provided for relating to particular apparatus or devices
    • H04N1/00018—Scanning arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C19/00—Dental auxiliary appliances
    • A61C19/04—Measuring instruments specially adapted for dentistry
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C7/00—Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
    • A61C7/002—Orthodontic computer assisted systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C9/00—Impression cups, i.e. impression trays; Impression methods
    • A61C9/004—Means or methods for taking digitized impressions
    • A61C9/0046—Data acquisition means or methods
    • A61C9/0053—Optical means or methods, e.g. scanning the teeth by a laser or light beam
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0012—Biomedical image inspection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/10—Image acquisition
    • G06V10/12—Details of acquisition arrangements; Constructional details thereof
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/40—Extraction of image or video features
    • G06V10/50—Extraction of image or video features by performing operations within image blocks; by using histograms, e.g. histogram of oriented gradients [HoG]; by summing image-intensity values; Projection analysis
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/00002—Diagnosis, testing or measuring; Detecting, analysing or monitoring not otherwise provided for
    • H04N1/00071—Diagnosis, testing or measuring; Detecting, analysing or monitoring not otherwise provided for characterised by the action taken
    • H04N1/00082—Adjusting or controlling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/00795—Reading arrangements
    • H04N1/00827—Arrangements for reading an image from an unusual original, e.g. 3-dimensional objects
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C7/00—Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
    • A61C7/002—Orthodontic computer assisted systems
    • A61C2007/004—Automatic construction of a set of axes for a tooth or a plurality of teeth
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C9/00—Impression cups, i.e. impression trays; Impression methods
    • A61C9/004—Means or methods for taking digitized impressions
    • A61C9/0046—Data acquisition means or methods
    • A61C9/0053—Optical means or methods, e.g. scanning the teeth by a laser or light beam
    • A61C9/006—Optical means or methods, e.g. scanning the teeth by a laser or light beam projecting one or more stripes or patterns on the teeth
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B2210/00—Aspects not specifically covered by any group under G01B, e.g. of wheel alignment, caliper-like sensors
    • G01B2210/52—Combining or merging partially overlapping images to an overall image
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10016—Video; Image sequence
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004—Biomedical image processing
    • G06T2207/30036—Dental; Teeth
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30244—Camera pose

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)
  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)

Abstract

本发明公开一种数据补偿方法及利用其的数据补偿系统。本发明的数据补偿方法包括：初始扫描步骤，扫描照射规定图案的对象体来获得多个初始扫描镜头；未扫描区域检测步骤，基于上述多个初始扫描镜头检测未扫描区域；以及补偿扫描步骤，通过检测上述未扫描区域，追加扫描上述对象体的至少一部分来获得至少一个补偿扫描镜头。

Description

数据补偿方法及利用其的数据补偿系统
技术领域
本发明涉及数据补偿方法及利用其的数据补偿系统，更详细地涉及检测表示对象体的初始三维模型的未扫描区域，通过获得补偿上述初始三维模型的补偿三维模型，提高表示对象体的三维模型的完成度的数据补偿方法及利用其的数据补偿系统。
背景技术
三维扫描技术用于测定、检查、逆向工程、内容生成、牙科治疗用CAD/CAM、医疗设备等多种工业领域中，随着计算技术发展，扫描性能得到提高，由此更加扩大其实用性。尤其，在牙科治疗领域中，三维扫描技术用于治疗患者，因而通过三维扫描获得的三维模型需要具有高的精密度。
当使用三维扫描仪扫描对象体(例如，仿制患者的口腔制作的石膏模型)时，上述对象体的轮廓线可包括横向部分和纵向部分。在图1中例示性地所示的样品对象体P100中，样品对象体P100可包括牙齿部分P110和牙龈部分P120。并且，在样品对象体P100中，牙齿部分P110与牙龈部分P120相接的牙龈线H1、H2和相当于牙齿部分P110的末端的牙齿边缘线H3可具有横向轮廓线H的形态，齿间线(不同的两个牙齿之间的线)可具有纵向轮廓线(V、V1、V2、V3、V4及V5)的形态。
在使用三维扫描仪扫描对象体，生成立体表示上述对象体的三维模型的过程中，三维扫描仪可朝向对象体照射规定形态的光。上述光可具有特定的图案，以获得用于将对象体立体化为三维模型的深度信息。例示性地，上述图案可以为条纹图案。
如图2中例示性地所示，当使用横向条纹图案的光扫描对象体时，不充分地扫描与上述横向条纹图案的纹理方向相对应的对象体的横向轮廓线，三维模型(上述三维模型可与后述的初始三维模型300相对应)的横向部分一部分中有可能产生空白形态的横向未扫描区域HB。作为另一例示，如图3中例示性地所示，当使用纵向条纹图案的光扫描对象体时，不充分地扫描与上述纵向条纹图案的纹理方向相对应的对象体的纵向轮廓线，在三维模型的纵向部分一部分中有可能产生空白形态的纵向未扫描区域VB。存在产生未扫描区域的三维模型具有低的完成度，由于未扫描区域的存在，难以准确地分析患者的口腔，为了治疗患者而制作的矫正治疗物的精密度下降的问题。
尤其，这种问题可频繁产生于特定类型的三维扫描仪(例如，台式三维扫描仪)中。例示性地，当在三维扫描仪放置对象体，以所定的角度及方向获得有限数以内的扫描镜头时，存在特定扫描镜头中产生未扫描区域的问题。特定类型的三维扫描仪中已设定扫描对象体的方向及角度，即使反复执行扫描过程，有可能无法补偿未扫描区域。即，为了补偿未扫描区域，设定相对于对象体的新的方向及角度的必要性突显。
因此，研究用于解决上述问题的用于获得将未扫描区域最小化的三维模型的方法。
现有技术文献
专利文献
(专利文献1)韩国公开专利第10-2018-0015093号(2018年2月12日公开)
发明内容
技术问题
为了解决上述问题，本发明用于提供通过获得补偿扫描镜头补偿包括未扫描区域的初始三维模型，获得补偿三维模型的数据补偿方法。
并且，本发明用于提供用于通过如上所述的数据补偿方法检测未扫描区域，并补偿的数据补偿系统。
本发明的技术问题不局限于以上提及的技术问题，本发明所属技术领域的普通技术人员可从以下记载内容中明确地理解未提及的其他技术问题。
技术方案
为了实现如上所述的目的，本发明的数据补偿方法包括：初始扫描步骤，通过三维扫描仪扫描照射规定图案的对象体来获得多个初始扫描镜头；未扫描区域检测步骤，通过控制单元基于上述多个初始扫描镜头检测未扫描区域；以及补偿扫描步骤，通过上述控制单元检测上述未扫描区域并使用上述三维扫描仪追加扫描上述对象体的至少一部分来获得至少一个补偿扫描镜头。
并且，本发明的数据补偿方法还可包括含上述步骤在内的其他追加步骤，由此可将表示对象体的补偿三维模型的未扫描区域最小化。
另一方面，用于执行本发明的数据补偿方法的数据补偿系统包括：三维扫描仪，包括光投影仪及配置于上述光投影仪的一侧的至少一个摄像机，上述至少一个摄像机扫描利用上述光投影仪照射规定图案的对象体来获得多个初始扫描镜头及至少一个补偿扫描镜头；控制单元，与上述三维扫描仪相连接，通过控制上述三维扫描仪，调节相对于上述至少一个摄像机的上述对象体的方向及角度；以及显示单元，显示基于通过上述三维扫描仪获得的上述多个初始扫描镜头及至少一个补偿扫描镜头生成的上述对象体的三维模型。
并且，本发明的数据补偿系统还可包括含上述结构在内的其他追加结构，由此可容易获得表示对象体的补偿三维模型。
技术效果
通过使用本发明的数据补偿方法及利用其的数据补偿系统，用户可通过以不同的图案扫描因照射特定图案而产生的未扫描区域来获得的补偿扫描镜头获得补偿的补偿三维模型，补偿三维模型中将未扫描区域最小化，因而具有提高上述补偿三维模型的完成度的优点。
并且，当获得初始三维模型之前，多个初始扫描镜头中检测未扫描区域时，不重复生成三维模型，因而具有节约当获得初始三维模型时所需的系统资源及所需时间的优点。
并且，可通过光投影仪和摄像机的多种配置关系将多个图案照射到对象体，由此具有可获得将未扫描区域最小化的补偿三维模型，用户可利用准确的补偿三维模型设计矫正治疗物，向患者提供最佳的治疗的优点。
附图说明
图1为用于说明横向轮廓线和纵向轮廓线的样品对象体。
图2用于说明三维模型中产生的横向未扫描区域。
图3用于说明三维模型中产生的纵向未扫描区域。
图4为本发明一实施例的数据补偿方法的流程图。
图5用于说明向对象体照射第一图案的状态。
图6用于说明向对象体照射第二图案的状态。
图7用于说明用于生成初始三维模型的初始扫描镜头的关系。
图8为本发明一实施例的数据补偿方法中补偿扫描步骤的详细步骤的流程图。
图9用于说明根据本发明第一实施例的数据补偿方法生成补偿三维模型的过程。
图10用于说明根据本发明第二实施例的数据补偿方法生成补偿三维模型的过程。
图11用于说明根据本发明第三实施例的数据补偿方法生成补偿三维模型的过程。
图12用于说明根据本发明第四实施例的数据补偿方法生成补偿三维模型的过程。
图13用于说明根据本发明第五实施例的数据补偿方法生成补偿三维模型的过程。
图14为用于执行本发明数据补偿方法的数据补偿系统的简要结构图。
图15用于说明根据作为本发明数据补偿系统的一结构的三维扫描仪的夹具动作与未扫描区域相对应的对象体的补偿建议部分。
图16用于说明用于追加扫描对象体的补偿建议部分的过程。
图17用于说明作为本发明数据补偿系统的一结构的三维扫描仪的光投影仪及摄像机的第一配置关系。
图18用于说明作为本发明数据补偿系统的一结构的三维扫描仪的光投影仪及摄像机的第二配置关系。
图19用于说明作为本发明数据补偿系统的一结构的三维扫描仪的光投影仪及摄像机的第三配置关系。
附图标记的说明
S110：初始扫描步骤
S120：未扫描区域检测步骤
S130：补偿扫描步骤
S131：补偿对象初始扫描镜头确定步骤
S132：对象体设置步骤
S133：异种图案扫描镜头获得步骤
S140：补偿三维模型生成步骤
100：图案 200：初始扫描镜头
300：初始三维模型 400：补偿扫描镜头
500：补偿三维模型
900：数据补偿系统 910：三维扫描仪
920：控制单元 930：显示单元
HB：横向未扫描区域 VB：纵向未扫描区域
O：对象体 C：补偿建议部分
具体实施方式
以下，通过例示性图详细说明本发明的一部分实施例。需要注意的是，在对各个图的结构要素标注附图标记的过程中，对于相同的结构要素，即使示于其他图上，尽可能标注一个相同的标记。并且，在说明本发明的实施例的过程中，当判断相关公知结构或功能的具体说明妨碍对本发明的实施例的理解时，省略其详细说明。
在说明本发明实施例的结构要素的过程中，可使用第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语。这种术语仅用于区别其结构要素与另一结构要素，该结构要素的本质或次序或顺序等不局限于其术语。并且，除非有不同定义，则包括技术性或科学性术语在内的在此使用的所有术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。如同通常使用的词典上定义的术语应被解释为具有与相关技术的上下文所具有的含义相一致的含义，除非在本申请中明确定义，则不被解释为理想或过度形式性的含义。
以下，详细说明本发明一实施例的数据补偿方法。
图4为本发明一实施例的数据补偿方法的流程图。
参照图4，本发明一实施例的数据补偿方法可包括初始扫描步骤S110、未扫描区域检测步骤S120、补偿扫描步骤S130及补偿三维模型生成步骤S140。在初始扫描步骤S110中，通过三维扫描仪910可获得多个初始扫描镜头，在未扫描区域检测步骤S120中，通过控制单元920可在从多个初始扫描镜头生成的初始三维模型或多个初始扫描镜头中分别检测未扫描区域。并且，在补偿扫描步骤S130中，通过控制单元920使用三维扫描仪910可获得用于将未扫描区域最小化的补偿扫描镜头，在补偿三维模型生成步骤S140中，通过控制单元920可将多个初始扫描镜头和补偿扫描镜头一同合并(merging)而生成将未扫描区域最小化的补偿三维模型。
以下，更详细说明本发明数据补偿方法的各个步骤。
图5用于说明向对象体O照射第一图案110的状态，图6用于说明向对象体O照射第二图案120的状态。
参照图4至图6，在本发明数据补偿方法中初始扫描步骤S110中，通过三维扫描仪910可扫描照射规定图案100的对象体O来获得多个初始扫描镜头。为了获得立体表示对象体O的三维模型，三维扫描仪910可将规定形态的光照射到对象体O的表面。例示性地，三维扫描仪910向对象体O的表面照射的光可以为具有规定图案100的图案光。规定图案100可以为具有规定的纹理方向的条纹图案。例示性地，上述规定图案100可包括第一图案110。上述第一图案110可呈暗部111和明部112交替出现的形状。例如，第一图案110可以为暗部111和明部112朝向水平方向，上述暗部111和明部112向垂直方向交替配置的横向条纹图案。作为另一例示，上述规定图案100可包括第二图案120。上述第二图案120可呈暗部121和明部122交替出现的形状。例如，第二图案120可以为暗部121和明部122朝向垂直方向，上述暗部121和明部122向水平方向交替配置的纵向条纹图案。
包括上述横向条纹图案及上述纵向条纹图案的图案100可利用三维扫描仪910的光投影仪911生成。例示性地，光投影仪911可包括：光源，生成光；图案生成部，配置于上述光源和对象体之间。图案生成部可以为包括图案掩膜、数字微镜器件(DMD，DigitalMicromirror device)的图案生成要素。由此利用光源生成的光通过图案生成部，可生成与图案生成部所具有的形状相对应的图案100，生成的图案100向对象体O的表面照射。此时，光从图案生成部投射而到达上述对象体O的表面的部分有可能看起来亮(明部)，光未从图案生成部投射而未到达上述对象体O的表面的部分有可能看起来暗(暗部)。
根据上述的内容，第一图案110说明为横向条纹图案，第二图案120说明为纵向条纹图案，但本发明不一定局限于列出的例示，可将未扫描区域最小化的两个以上的不同的图案100可向对象体O的表面照射。可通过向对象体O的表面照射的图案100获得对象体O的深度信息，可获得立体表示对象体O的三维模型(包括初始三维模型及补偿三维模型)。
图7用于说明用于生成初始三维模型300的初始扫描镜头200的关系。
参照图7，在初始扫描步骤S110中，三维扫描仪910可旋转及倾斜对象体O在多种角度扫描上述对象体O来获得多个初始扫描镜头200。例示性地，三维扫描仪可在第一角度A1扫描对象体O的第一部分来获得第一初始扫描镜头201，可在第二角度A2扫描对象体O的第二部分来获得第二初始扫描镜头202。并且，三维扫描仪可在第三角度A3扫描对象体O的第三部分来获得第三初始扫描镜头203，可在第四角度A4扫描对象体O的第四部分来获得第四初始扫描镜头204。此时，多个初始扫描镜头200分别表示的对象体O的部分及相对于对象体O的角度中的至少一个可不同。即，可利用对象体O的不同的部分和/或相对于对象体O的不同角度扫描对象体O来获得多个初始扫描镜头200，上述多个初始扫描镜头200可相互整列及合并而生成初始三维模型300。初始三维模型300立体表示对象体O，初始三维模型300可包括牙齿模型310及牙龈模型320。
另一方面，生成的初始三维模型300可包括未扫描区域u。如图7所示，由于第二初始扫描镜头202，初始三维模型300可包括横向未扫描区域HB，由于第四初始扫描镜头204，初始三维模型300可包括纵向未扫描区域VB。例示性地，第二初始扫描镜头202可由三维扫描仪910通过将第一图案110照射到对象体O来获得，第四初始扫描镜头204可由三维扫描仪910通过将第二图案120照射到对象体O来获得。即，与第二初始扫描镜头202相对应的横向未扫描区域HB可沿着横向条纹图案的纹理方向形成，与第四初始扫描镜头204相对应的纵向未扫描区域VB可沿着纵向条纹图案的纹理方向形成。
因此，需要补偿与第二初始扫描镜头202相对应的初始三维模型300的横向未扫描区域HB和与第四初始扫描镜头204相对应的初始三维模型300的纵向未扫描区域VB。
执行初始扫描步骤S110之后，可执行未扫描区域检测步骤S120。在未扫描区域检测步骤S120中，通过控制单元920可基于多个初始扫描镜头200检测未扫描区域u。例示性地，通过控制单元920中的未扫描区域检测部925，未扫描区域u可在多个初始扫描镜头200合并而生成的初始三维模型300中检测。当检测初始三维模型300的未扫描区域u时，可获得至少一个用于补偿上述未扫描区域u的作为追加扫描镜头的补偿扫描镜头。由此，通过控制单元920中的三维建模部924，补偿扫描镜头可追加合并于初始三维模型300而生成补偿三维模型，可将上述补偿三维模型的未扫描区域u最小化。
作为另一例示，未扫描区域u可分别对多个初始扫描镜头200检测。即，未扫描区域u可在生成初始三维模型300之前检测。当多个初始扫描镜头200中检测未扫描区域u时，控制单元920中三维扫描仪控制部922控制三维扫描仪910来可获得至少一个用于补偿上述未扫描区域u的作为追加扫描镜头的补偿扫描镜头。由此，补偿扫描镜头可与多个初始扫描镜头200一同合并而生成补偿三维模型，可将上述补偿三维模型的未扫描区域u最小化。
以下，说明补偿扫描步骤S130。
图8为本发明一实施例的数据补偿方法中补偿扫描步骤S130的详细步骤的流程图。
参照图4、图7及图8，本发明一实施例的数据补偿方法在补偿扫描步骤S130中，通过控制单元920检测未扫描区域u，使用三维扫描仪910可追加扫描对象体O的至少一部分来获得至少一个补偿扫描镜头。更详细地，补偿扫描步骤S130可包括补偿对象初始扫描镜头确定步骤S131。在补偿对象初始扫描镜头确定步骤S131中，在控制单元920中的未扫描区域检测部925可确定包括与未扫描区域u相对应的补偿建议部分的图像的补偿对象初始扫描镜头。当确定补偿对象初始扫描镜头时，可执行对象体设置步骤S132。在对象体设置步骤S132中，控制单元920中的三维扫描仪控制部922控制三维扫描仪910来能够以当获得补偿对象初始扫描镜头时的对象体O的相同的方向及角度设置对象体O。例示性地，当补偿对象初始扫描镜头为第二扫描镜头202时，三维扫描仪910可将对象体O设置成可在第二角度A2扫描对象体O的第二部分。作为再一例示，当补偿对象初始扫描镜头为第四初始扫描镜头204时，三维扫描仪可将对象体O设置成可在第四角度A4扫描对象体O的第四部分。
作为另一例示，当补偿对象初始扫描镜头为第二扫描镜头202时，三维扫描仪910还可将对象体O设置成可在与第二角度A2不同的新的角度扫描对象体O的第二部分。这种情况下，即使向对象体O照射与补偿对象初始扫描镜头相同的图案，也可获得可补偿未扫描区域u的补偿扫描镜头。
另一方面，补偿扫描步骤S130还可包括异种图案扫描镜头获得步骤S133。在异种图案扫描镜头获得步骤S133中，控制单元920中的三维扫描仪控制部922控制三维扫描仪910来可将与当获得包括未扫描区域u的补偿对象初始扫描镜头时照射的图案不同的图案照射到对象体O来获得补偿扫描镜头。例示性地，当补偿对象初始扫描镜头扫描照射第一图案110的对象体O来获得时，补偿扫描镜头可扫描照射与第一图案110不同的第二图案120的对象体O来获得。由此，可通过扫描照射第二图案120的对象体O来获得的补偿扫描镜头补偿因第一图案110而产生的未扫描区域u。
当获得补偿扫描镜头时，可执行补偿三维模型生成步骤S140。例示性地，在补偿三维模型生成步骤S140中，通过控制单元920中的排比部923和三维建模部924，补偿三维模型可由补偿扫描镜头追加合并于初始三维模型300而生成。作为另一例示，当在多个初始扫描镜头200中检测未扫描区域u时，补偿三维模型可由补偿扫描镜头与多个初始扫描镜头200一同合并而生成。利用补偿扫描镜头补偿的补偿三维模型具有可将未扫描区域u最小化，用户可利用准确表示对象体的补偿三维模型向患者提供最佳的治疗的优点。
以下，通过多种实施例说明获得多个初始扫描镜头200的过程、获得补偿扫描镜头的过程、生成补偿三维模型的过程。
图9用于说明根据本发明第一实施例的数据补偿方法生成补偿三维模型500的过程，图10用于说明根据本发明第二实施例的数据补偿方法生成补偿三维模型500的过程。并且，图11用于说明根据本发明第三实施例的数据补偿方法生成补偿三维模型500的过程，图12用于说明根据本发明第四实施例的数据补偿方法生成补偿三维模型500的过程，图13用于说明根据本发明第五实施例的数据补偿方法生成补偿三维模型500的过程。
参照图9说明根据第一实施例的数据补偿方法生成补偿三维模型500的过程。首先，在初始扫描步骤S110中通过三维扫描仪910可获得共n个初始扫描镜头200。此时，n可以为2以上的整数。例示性地，在初始扫描步骤S110中获得的多个初始扫描镜头200可在从三维扫描仪910中光投影仪911向对象体O照射第一图案110的状态下获得。即，可在向对象体O照射第一图案110的状态下，在第一角度扫描对象体O的第一部分来获得第一初始扫描镜头201，在第二角度扫描对象体O的第二部分来获得第二初始扫描镜头202，在第三角度扫描对象体O的第三部分来获得第三初始扫描镜头203，在第四角度扫描对象体O的第四部分来获得第四初始扫描镜头204，在第n角度扫描对象体O的第n部分来获得第n初始扫描镜头220。
当获得n个初始扫描镜头200时，控制单元920中的排比部923和三维建模部924可排比及合并上述初始扫描镜头200而生成初始三维模型300。例示性地，初始三维模型300可基于在向对象体O的所有部分照射第一图案110的状态下获得的初始扫描镜头200生成。
之后，可在初始三维模型300中检测未扫描区域u。并且，随着在初始三维模型300中检测未扫描区域u，可确定存在有未扫描区域u的补偿对象初始扫描镜头。为了便于说明，假设第一初始扫描镜头201确定为补偿对象初始扫描镜头。通过控制单元920中的三维扫描仪控制部922控制三维扫描仪910，为了获得补偿扫描镜头400，三维扫描仪910能够以与当获得第一初始扫描镜头201时相同的第一角度扫描对象体O的第一部分。当获得补偿扫描镜头400时，对象体O能够以与当获得第一初始扫描镜头201时照射的第一图案110不同的第二图案120照射。即，在补偿扫描步骤S130中获得的至少一个补偿扫描镜头400可照射与第一图案110不同的第二图案120来获得。
当获得补偿扫描镜头400时，控制单元920中的三维建模部924可将补偿扫描镜头追加合并于初始三维模型300而生成补偿三维模型500。利用第一图案110生成的初始三维模型300的未扫描区域u利用补偿扫描镜头400最小化，因而提高补偿三维模型500的完成度，用户可基于准确的补偿三维模型500设计矫正治疗物，可向患者提供最佳的治疗。
参照图10说明根据第二实施例的数据补偿方法生成补偿三维模型500的过程。在初始扫描步骤S110中获得的多个初始扫描镜头200可在向对象体O照射第一图案110和第二图案120的状态下获得。例示性地，通过三维扫描仪910，多个初始扫描镜头200中的至少一部分可在向对象体O照射第一图案110的状态下获得，多个初始扫描镜头200中的剩余一部分可在向对象体O照射呈与第一图案110不同的形状的第二图案120的状态下获得。作为一例，可在向对象体O照射第一图案110的状态下，在第一角度扫描对象体O的第一部分来获得第一初始扫描镜头201，可在向对象体O照射第一图案110的状态下，在第二角度扫描对象体O的第二部分来获得第二初始扫描镜头202。并且，可在向对象体O照射第一图案110的状态下，在第三角度扫描对象体O的第三部分来获得第三初始扫描镜头203，可在向对象体O照射第二图案120的状态下，在第四角度扫描对象体O的第四部分来获得第四初始扫描镜头204，可在向对象体O照射第二图案120的状态下，在第n角度扫描对象体O的第n部分来获得第n初始扫描镜头220。
当基于初始扫描镜头200生成初始三维模型300时，通过未扫描区域检测部925，可检测初始三维模型300的未扫描区域u，可确定包括与未扫描区域u相对应的补偿建议部分的图像的补偿对象初始扫描镜头。例示性地，当假设补偿对象初始扫描镜头为第一初始扫描镜头201时，通过控制单元920中的三维扫描仪控制部922控制三维扫描仪910，三维扫描仪910能够以当获得第一初始扫描镜头201时相同的第一角度扫描对象体O的第一部分来获得补偿扫描镜头400。当获得补偿扫描镜头400时，对象体O能够以与当获得第一初始扫描镜头201时照射的第一图案110不同的第二图案120照射。即，在补偿扫描步骤S130中获得的至少一个补偿扫描镜头400可照射与第一图案110不同的第二图案120来获得。
作为另一例示，当假设补偿对象初始扫描镜头为第四初始扫描镜头204时，通过控制单元920中的三维扫描仪控制部922控制三维扫描仪910，三维扫描仪910能够以当获得第四初始扫描镜头204时相同的第四角度扫描对象体O的第四部分来获得补偿扫描镜头400。当获得补偿扫描镜头400时，对象体O能够以与当获得第四初始扫描镜头204时照射的第二图案120不同的第一图案110照射。即，在补偿扫描步骤S130中获得的至少一个补偿扫描镜头400可照射与第二图案120不同的第一图案110来获得。
当获得补偿扫描镜头400时，可将补偿扫描镜头追加合并于初始三维模型300而生成补偿三维模型500。利用第一图案110生成的初始三维模型300的未扫描区域u可利用扫描照射第二图案120的对象体O来获得的补偿扫描镜头400最小化，利用第二图案120生成的初始三维模型300的未扫描区域u可利用扫描照射第一图案110的对象体O来获得的补偿扫描镜头400最小化。由此，提高补偿三维模型500的完成度，用户可基于准确的补偿三维模型500设计矫正治疗物，可向患者提供最佳的治疗。
参照图11说明根据第三实施例的数据补偿方法生成补偿三维模型500的过程。与上述的第一实施例的数据补偿方法及第二实施例的数据补偿方法不同，第三实施例的数据补偿方法在初始扫描步骤S110中三维扫描仪910可获得2n个初始扫描镜头200。例示性地，第一初始扫描镜头201能够以第一角度扫描照射第一图案110的对象体O的第一部分来获得，第二初始扫描镜头202能够以第一角度扫描照射第二图案120的对象体O的第一部分来获得。即，第一初始扫描镜头201和第二初始扫描镜头202以相同的角度扫描对象体O的相同的部分，可照射不同的图案100来获得。以相同的方式，第三初始扫描镜头203能够以第二角度扫描照射第一图案110的对象体O的第二部分来获得，第四初始扫描镜头204能够以第二角度扫描照射第二图案120的对象体O的第二部分来获得。
像这样，第一初始扫描镜头201和第二初始扫描镜头202可形成一对(pair)，第三初始扫描镜头203和第四初始扫描镜头204可形成一对。以相同的方式，第(n+1)初始扫描镜头221和第(n+2)初始扫描镜头222可形成一对，第(n+3)初始扫描镜头223和第(n+4)初始扫描镜头224可形成一对。由此，可分别扫描照射第一图案110和第二图案120的对象体O的n个部分来获得2n个初始扫描镜头200。在本实施例中，通过控制单元920中的排比部923和三维建模部924可整列及合并上述初始扫描镜头200而生成补偿三维模型500，可省略单独的未扫描区域检测步骤S120及补偿扫描步骤S130。
参照图12说明根据第四实施例的数据补偿方法生成补偿三维模型500的过程。与上述的第三实施例类似地，第四实施例的数据补偿方法在初始扫描步骤S110中三维扫描仪910可获得2n个初始扫描镜头200。例示性地，第一初始扫描镜头至第n初始扫描镜头201、202、203、204、220能够以n个角度扫描照射第一图案110的对象体O的n个部分来获得，第(n+1)初始扫描镜头至第(2n)初始扫描镜头221、222、223、224、240能够以n个角度扫描照射第二图案120的对象体O的n个部分来获得。即，第一初始扫描镜头201和第(n+1)初始扫描镜头221以相同的角度扫描对象体O的相同的部分，可照射不同的图案100来获得。以相同的方式，第二初始扫描镜头202能够以第二角度扫描照射第一图案110的对象体O的第二部分来获得，第(n+2)初始扫描镜头222能够以第二角度扫描照射第二图案120的对象体O的第二部分来获得。
像这样，第一初始扫描镜头201和第(n+1)初始扫描镜头221可形成一对，第二初始扫描镜头202和第(n+2)初始扫描镜头222可形成一对。以相同的方式，第三初始扫描镜头203和第(n+3)初始扫描镜头223可形成一对，第四初始扫描镜头204和第(n+4)初始扫描镜头224可形成一对。由此，可分别扫描照射第一图案110和第二图案120的对象体O的n个部分来获得2n个初始扫描镜头200。本实施例与上述的第三实施例类似地，通过控制单元920中的排比部923和三维建模部924可整列及合并上述初始扫描镜头200而生成补偿三维模型500，可省略单独的未扫描区域检测步骤S120及补偿扫描步骤S130。
以下，参照图13说明根据第五实施例的数据补偿方法生成补偿三维模型500的过程。在第五实施例的数据补偿方法中，能够以与第二实施例的数据补偿方法类似的方式获得初始扫描镜头200。例示性地，多个初始扫描镜头200中的至少一部分可在向对象体O照射第一图案110的状态下获得，多个初始扫描镜头200中的剩余一部分可在向对象体O照射呈与第一图案110不同的形状的第二图案120的状态下获得。
另一方面，在第五实施例的数据补偿方法中，未扫描区域u可分别对多个初始扫描镜头检测。例示性地，当控制单元920中的未扫描区域检测部925获得第一初始扫描镜头201时，可检测上述第一初始扫描镜头201中是否存在有未扫描区域u。并且，当获得第二初始扫描镜头202时，可检测上述第二初始扫描镜头202中是否存在有未扫描区域u。
作为另一例示，在第五实施例的数据补偿方法中，当获得第一初始扫描镜头至第n初始扫描镜头201、202、203、204、220时，未扫描区域检测部925可检测上述初始扫描镜头200中是否存在有未扫描区域u。
即，在第五实施例的数据补偿方法中，在通过三维建模部924未生成初始三维模型300的状态下，未扫描区域检测部925可从初始扫描镜头200检测未扫描区域。因此，可节约当生成初始三维模型300时所需的系统资源及所需时间。
例示性地，当包括与未扫描区域u相对应的补偿建议部分的图像的补偿对象初始扫描镜头确定为第四初始扫描镜头204时，三维扫描仪910由三维扫描仪控制部922控制并能够以当获得第四初始扫描镜头204时相同的第四角度扫描对象体O的第四部分来获得补偿扫描镜头400。当获得补偿扫描镜头400时，对象体O能够以与当获得第四初始扫描镜头204时照射的第二图案120不同的第一图案110照射。即，在补偿扫描步骤S130中获得的至少一个补偿扫描镜头400可照射与第二图案120不同的第一图案110来获得。
当获得补偿扫描镜头400时，通过控制单元920中的三维建模部924，表示对象体O的补偿三维模型500可将多个初始扫描镜头200及补偿扫描镜头400一同合并而生成。利用第一图案110生成的未扫描区域u可利用扫描照射第二图案120的对象体O来获得的补偿扫描镜头400最小化，利用第二图案120生成的初始三维模型300的未扫描区域u可利用扫描照射第一图案110的对象体O来获得的补偿扫描镜头400最小化。由此，提高补偿三维模型500的完成度，用户可基于准确的补偿三维模型500设计矫正治疗物，可向患者提供最佳的治疗。
以下，说明用于执行本发明的数据补偿方法的数据补偿系统。在说明数据补偿系统的过程中，可简要提及上述的数据补偿方法中已说明的内容或省略相关说明。
图14为用于执行本发明数据补偿方法的数据补偿系统900的简要结构图。
参照图14，用于执行本发明的数据补偿方法的数据补偿系统900可包括三维扫描仪910、控制单元920及显示单元930。
三维扫描仪910可包括台式扫描仪，上述台式扫描仪将对象体放置于规定位置，旋转和/或倾斜上述对象体来获得表示上述对象体的立体三维模型。三维扫描仪910可设置于规定的地点，三维扫描仪910的摄像机912和对象体之间的距离变化小，因而可容易合并在均匀的距离获得的扫描镜头而生成三维模型。
控制单元920可以为可运算数据的结构。例示性地，控制单元920可以为包括微处理器(microprocessor)的运算装置。控制单元920可以为包括台式电脑、平板电脑、本地服务器的熟知的运算装置中的至少一个。并且，控制单元920可以为云端。
控制单元920可有线连接或无线连接，以便于可与三维扫描仪910数据通信。控制单元920可传输到从三维扫描仪910扫描的扫描镜头，可合并上述扫描镜头而生成三维模型。并且，控制单元920可控制三维扫描仪910，以便于使三维扫描仪910的光投影仪911照射图案，或使特定位置的摄像机912进行动作。并且，控制单元920可从初始三维模型或多个初始扫描镜头检测未扫描区域，为了获得补偿扫描镜头，可控制放置有对象体的夹具的旋转及倾斜。例示性地，控制单元920通过控制三维扫描仪910，可调节相对于至少一个摄像机912的对象体O的方向及角度。
以下，详细说明数据补偿系统900的各个部结构。
三维扫描仪910可向对象体O照射规定图案，可获得表示上述对象体O的多个初始扫描镜头及至少一个补偿扫描镜头。例示性地，三维扫描仪910可包括在对象体的表面上照射图案的光投影仪911。
光投影仪911可包括：光源，照射光；图案生成部，当上述光通过而照射到对象体的表面时，形成规定图案。图案生成部可以为包括图案掩膜、DMD的图案生成要素中的至少一个。光投影仪911可利用光源及图案生成部向上述对象体的表面照射至少两个图案。
只是，为了将至少两个图案照射到对象体的表面，光投影仪911可生成单一图案，可生成多个图案。即，光投影仪911即使生成单一图案，也可单向旋转，可在固定的状态下通过图案生成部的变形生成至少两个图案。
并且，三维扫描仪910可包括至少一个摄像机912。摄像机912通过镜头接收光，上述光可通过内置的图像传感器生成为扫描镜头。图像传感器可以为包括电荷耦合器件(CCD)传感器、互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器的现有的图像传感装置中的至少一个。
更详细地，摄像机912可配置于光投影仪911的一侧，摄像机912可扫描利用光投影仪911照射规定图案的对象体来获得多个初始扫描镜头及至少一个补偿扫描镜头。对摄像机912和光投影仪911的配置关系进行后述。
并且，三维扫描仪910可包括用于放置对象体O的夹具913。例示性地，夹具913可将对象体O放置于平面的托盘上，夹具913可使对象体O直线移动和/或旋转移动。例示性地，夹具913可使对象体O向上下方向、左右方向及前后方向中的至少一个方向直线移动。作为再一例示，夹具913可使对象体O以z轴方向为中心单向旋转移动。作为另一例示，夹具913可单向倾斜对象体O。像这样，放置有对象体O的夹具913可使上述对象体O直线移动、旋转和/或倾斜，因而可在对摄像机912的多种角度扫描上述对象体O，可获得完成度高的三维模型。
以下，说明当通过三维扫描仪910的夹具913的旋转及倾斜扫描对象体O时，追加扫描补偿建议部分C的过程。
图15用于说明根据作为本发明数据补偿系统900的一结构的三维扫描仪910的夹具913动作与未扫描区域相对应的对象体O的补偿建议部分C，图16用于说明用于追加扫描对象体O的补偿建议部分C的过程。
参照图14及图15，三维扫描仪910的夹具913可平行移动、旋转及倾斜对象体O，以便于使上述对象体O对摄像机912具有多种角度。参照图15的(a)部分，摄像机912能够以第一角度扫描对象体O的第一部分来获得第一初始扫描镜头。参照图15的(b)部分，三维扫描仪910的摄像机912能够以第二角度扫描对象体O的第二部分来获得第二初始扫描镜头。并且，参照图15的(c)部分，摄像机912能够以第三角度扫描对象体O的第三部分来获得第三初始扫描镜头。此时，假设因第二扫描镜头而产生未扫描区域，第一扫描镜头至第三扫描镜头全部在第一图案照射到对象体O的状态下获得。根据上述假设，补偿对象初始扫描镜头为第二扫描镜头，需要追加扫描对象体O的补偿建议部分来补偿未扫描区域。
参照图14及图16，控制单元920可控制放置有对象体O的夹具913，以便于使对象体O旋转或倾斜，三维扫描仪910可追加扫描对象体O的补偿建议部分C来获得补偿扫描镜头。
参照图16的(a)部分，控制单元920可控制夹具913，可使摄像机912以第四角度扫描对象体O的第四部分，以便于使对象体O的补偿建议部分C相对于摄像机912更加清楚地显示。此时，向对象体O照射的图案可以为第一图案或与上述第一图案不同的第二图案中之一。由此，可获得补偿扫描镜头，可通过上述补偿扫描镜头生成补偿三维模型，将未扫描区域最小化。
参照图16的(b)部分，为了使用另一图案扫描对象体O的补偿建议部分C，控制单元920可控制夹具913，以便于可使摄像机912以第二角度扫描对象体O的第二部分。只是，此时向对象体O照射的图案可以为与上述第一图案不同的第二图案。由此，可获得补偿扫描镜头，可通过上述补偿扫描镜头生成补偿三维模型，将未扫描区域最小化。如图16的(b)部分所示，当获得补偿扫描镜头时，无需寻找用于补偿未扫描区域的新的角度，通过由控制单元920控制夹具913，以便于使对象体O的第二部分对摄像机912以第二角度扫描，具有可迅速补偿扫描对象体O的优点。并且，对补偿建议部分C使用不同的多个图案，具有将因一个图案而产生的未扫描区域稳定补偿为照射另一图案来获得的补偿扫描镜头的优点。
尤其，未扫描区域可沿着图案的纹理方向生成，因而与在第一图案向对象体O照射的状态下获得的初始扫描镜头相对应的补偿建议部分可在第二图案向对象体O照射的状态下以与上述初始扫描镜头相同的方向及角度扫描对象体O来获得补偿扫描镜头，以进行补偿。
以下，说明光投影仪911和摄像机912的多种配置关系。
图17用于说明作为本发明数据补偿系统900的一结构的三维扫描仪910的光投影仪911及摄像机912的第一配置关系，图18用于说明作为本发明数据补偿系统900的一结构的三维扫描仪910的光投影仪911及摄像机912的第二配置关系，图19用于说明作为本发明数据补偿系统900的一结构的三维扫描仪910的光投影仪911及摄像机912的第三配置关系。
参照图14及图17至图19，至少一个摄像机912可最少为一对。例示性地，一对摄像机912可包括：第一摄像机912a，隔着光投影仪911配置于光投影仪911的一侧；第二摄像机912b，配置于与光投影仪911的一侧相向的另一侧。
另一方面，至少一个摄像机912可沿着与光投影仪911生成的图案的纹理方向垂直的方向配置，以通过光投影仪911的图案照射容易获得对象体O的深度信息。如图17的(a)部分中例示性地所示，光投影仪911可生成纵向条纹形状的图案。即，光投影仪911生成的图案的纹理方向为上下方向，摄像机912可沿着与图案的纹理方向垂直的左右方向配置。并且，如图17的(b)部分中例示性地所示，当光投影仪911生成横向条纹形状的图案时，光投影仪911生成的图案的纹理方向为左右方向，摄像机912可沿着与图案的纹理方向垂直的上下方向配置。尤其，当摄像机912为一对时，可利用沿着与图案的纹理方向垂直的方向排列的摄像机准确地整列对各个摄像机912的上述图案，因而具有可容易获得对象体O的深度信息，可获得准确的三维模型(初始三维模型、补偿三维模型)的优点。
另一方面，在第一配置关系中，光投影仪911可分别生成至少两个图案来照射。例示性地，如图17的(a)部分所示，光投影仪911可生成第一图案(例如，纵向条纹图案)来照射，如图17的(b)部分所示，可生成第二图案(例如，横向条纹图案)来照射。
此时，根据光投影仪911生成的图案的形状变化，一对摄像机912a、912b可旋转规定角度，以便于沿着与上述图案的纹理方向垂直的方向配置。例示性地，三维扫描仪910还可包括旋转板914。旋转板914可使至少一个摄像机912单向旋转。旋转板914配置于第一摄像机912a及第二摄像机912b的底面，可使第一摄像机912a及第二摄像机912b单向同时旋转。因此，即使光投影仪911生成的图案发生变化，一对摄像机912a、912b也可旋转移动，因而可容易获得对象体O的深度信息，可获得准确的三维模型。
并且，如图18所示的光投影仪911和摄像机912的第二配置关系，至少一个摄像机912可以为两对。例示性地，至少一个摄像机912可包括：第一摄像机912a，以光投影仪911为中心配置于第一侧；第二摄像机912b，以光投影仪911为中心配置于第二侧；第三摄像机912c，以光投影仪911为中心配置于与第一侧相向的第三侧；以及第四摄像机912d，以光投影仪911为中心配置于与第二侧相向的第四侧。此时，第一摄像机912a和第三摄像机912c可形成一对，第二摄像机912b和第四摄像机912d可形成一对。
例示性地，当光投影仪911生成具有第一纹理方向(例如，上下方向)的第一图案(例如，纵向条纹图案)来照射时，可激活与上述第一图案的纹理方向垂直地配置的第一摄像机912a及第三摄像机912c来扫描对象体O，当光投影仪911生成具有第二纹理方向(例如，左右方向)的第二图案(例如，横向条纹图案)来照射时，可激活与上述第二图案的纹理方向垂直地配置的第二摄像机912b及第四摄像机912d来扫描对象体O。像这样，具有通过激活与光投影仪911生成的图案的纹理方向垂直地配置的摄像机912，可容易获得多个初始扫描镜头及至少一个补偿扫描镜头的优点。
并且，在如图19所示的光投影仪911和摄像机912的第三配置关系中，光投影仪911可生成单一图案。即使光投影仪911生成单一图案，也需要变更光投影仪911照射的图案的纹理方向，以向对象体O照射至少两个图案。因此，光投影仪911可相对于对象体O单向旋转来照射至少两个图案。像这样，生成单一图案的光投影仪911相对于对象体O单向旋转，即使光投影仪911生成的图案为一个，至少两个图案可向对象体O照射，可获得将未扫描区域最小化的补偿三维模型。
为了使光投影仪911相对于对象体O单向旋转，旋转板914可使光投影仪911和至少一个摄像机912一同旋转。例示性地，当光投影仪911照射具有上下方向的纹理方向的第一图案(例如，纵向条纹图案)时，沿着与上述第一图案的纹理方向垂直的方向配置的第一摄像机912a和第二摄像机912b可扫描对象体O。另一方面，当相对于对象体O照射与上述第一图案不同的第二图案(例如，横向条纹图案)时，旋转板914可使光投影仪911和摄像机912向顺时针方向或逆时针方向旋转来实现第二图案。此时，第一摄像机912a和第二摄像机912b沿着与作为第二图案的纹理方向的左右方向垂直的方向配置。由此，在具有单一图案的三维扫描仪910中，也可通过旋转板914的旋转动作将至少两个不同的图案照射到对象体O，具有用户可获得将可沿着图案的纹理方向生成的未扫描区域最小化的完成度高的补偿三维模型的优点。
以下，说明控制单元920的详细结构。
控制单元920可包括数据库部921。数据库部921可以为包括硬盘驱动器、固态驱动器、闪存驱动器的熟知的存储装置中的至少一个。数据库部921可存储通过三维扫描仪910的扫描过程获得的多个初始扫描镜头、至少一个补偿扫描镜头，可存储包括排比扫描镜头的逻辑、检测未扫描区域的逻辑、三维建模逻辑、用于控制三维扫描仪910的逻辑的多种逻辑。
控制单元920可包括三维扫描仪控制部922。三维扫描仪控制部922可控制夹具913，以便于以在初始扫描步骤中已设定的角度配置对象体O。并且，三维扫描仪控制部922可控制当在初始扫描步骤中获得多个初始扫描镜头时向对象体O照射的光投影仪911的图案。并且，当在初始扫描步骤中获得多个初始扫描镜头时，三维扫描仪控制部922可激活至少一个摄像机912使其动作。并且，三维扫描仪控制部922可控制用于在补偿扫描步骤中获得至少一个补偿扫描镜头的光投影仪911、摄像机912、夹具913及旋转板914的动作。
控制单元920可包括排比部923。排比部923可整列多个初始扫描镜头和/或至少一个补偿扫描镜头。为了整列多个初始扫描镜头和/或至少一个补偿扫描镜头，可使用熟知的数据整列方式。例示性地，排比部923可使用迭代最近点(ICP，Iterative Closest Point)方式整列多个初始扫描镜头和/或至少一个补偿扫描镜头，但不一定局限于公开的例示。
控制单元920可包括三维建模部924。三维建模部924可合并整列的多个初始扫描镜头和/或至少一个补偿扫描镜头而生成三维模型。例示性地，三维建模部924可合并整列的多个初始扫描镜头而生成初始三维模型。并且，三维建模部924可在已生成的初始三维模型中追加合并至少一个补偿扫描镜头而生成补偿三维模型。并且，三维建模部924可将多个初始扫描镜头和至少一个补偿扫描镜头一同合并而生成补偿三维模型。
控制单元920可包括未扫描区域检测部925。未扫描区域检测部925可从利用三维建模部924生成的初始三维模型或利用三维扫描仪910获得的多个初始扫描镜头检测未扫描区域。并且，未扫描区域检测部925可确定与未扫描区域相对应的补偿对象初始扫描镜头。当利用未扫描区域检测部925确定补偿对象初始扫描镜头时，三维扫描仪控制部922控制三维扫描仪910的夹具913，使上述对象体O平行移动、旋转及倾斜，以便于清楚地显示与补偿对象初始扫描镜头相对应的对象体O的补偿建议部分，三维扫描仪910可获得追加的补偿扫描镜头。三维建模部924可基于利用三维扫描仪910获得的补偿扫描镜头生成补偿三维模型。
像这样，生成补偿三维模型，因而具有用户可利用将未扫描区域最小化的补偿三维模型设计精密的矫正治疗物，患者可接受最佳的治疗的优点。
显示单元930能够以视觉方式显示控制单元920的控制过程中的至少一部分。例示性地，显示单元930可以为包括显示器、平板屏幕、触摸屏、投影屏幕的熟知的视觉显示装置中的至少一个。显示单元930能够以视觉方式显示通过三维扫描仪910获得的多个初始扫描镜头及基于至少一个补偿扫描镜头生成的对象体O的三维模型(上述三维模型可包括初始三维模型及补偿三维模型中的至少一个)。由此，用户可容易确认是否准确地获得三维模型，可利用上述三维模型设计将适用于患者的口腔的矫正治疗物，可向患者提供最佳的治疗。
以上的说明仅用于例示性地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，就可在不脱离本发明的本质特性的范围内进行多种修改及变形。
因此，本发明中公开的实施例用于说明本发明的技术思想，而不是限定，本发明的技术思想的范围不局限于这种实施例。本发明的保护范围应根据以下的发明要求保护范围解释，应解释为与其等同的范围内的所有技术思想包括在本发明的发明要求保护范围。

Claims (17)

1.一种数据补偿方法，其特征在于，包括：
初始扫描步骤，通过三维扫描仪扫描照射规定图案的对象体来获得多个初始扫描镜头；
未扫描区域检测步骤，通过控制单元基于上述多个初始扫描镜头检测未扫描区域；以及
补偿扫描步骤，通过上述控制单元检测上述未扫描区域并使用上述三维扫描仪追加扫描上述对象体的至少一部分来获得至少一个补偿扫描镜头。
2.根据权利要求1所述的数据补偿方法，其特征在于，
在上述初始扫描步骤中获得的上述多个初始扫描镜头在向上述对象体照射第一图案的状态下获得，
在上述补偿扫描步骤中获得的上述至少一个补偿扫描镜头照射与上述第一图案不同的第二图案来获得。
3.根据权利要求1所述的数据补偿方法，其特征在于，
在上述初始扫描步骤中获得的上述多个初始扫描镜头中的至少一部分在向上述对象体照射第一图案的状态下获得，上述多个初始扫描镜头中的剩余一部分在向上述对象体照射与上述第一图案不同的第二图案的状态下获得，
上述补偿扫描步骤包括异种图案扫描镜头获得步骤，在上述异种图案扫描镜头获得步骤中，向上述对象体照射与当获得包括上述未扫描区域的补偿对象初始扫描镜头时照射的图案不同的图案来获得上述补偿扫描镜头。
4.根据权利要求3所述的数据补偿方法，其特征在于，上述多个初始扫描镜头分别表示的上述对象体的部分及相对于上述对象体的角度中的至少一个不同。
5.根据权利要求3所述的数据补偿方法，其特征在于，上述补偿扫描步骤还包括：
补偿对象初始扫描镜头确定步骤，通过上述控制单元确定包括与上述未扫描区域相对应的补偿建议部分的图像的补偿对象初始扫描镜头；以及
对象体设置步骤，借助通过上述控制单元的上述三维扫描仪的动作，以与上述补偿对象初始扫描镜头相同的方向及角度设置上述对象体。
6.根据权利要求1所述的数据补偿方法，其特征在于，
上述未扫描区域在上述多个初始扫描镜头合并而生成的初始三维模型中检测，
表示上述对象体的补偿三维模型由上述补偿扫描镜头追加合并于上述初始三维模型而生成。
7.根据权利要求1所述的数据补偿方法，其特征在于，
上述未扫描区域分别相对于上述多个初始扫描镜头检测，
表示上述对象体的补偿三维模型由上述多个初始扫描镜头及上述补偿扫描镜头一同合并而生成。
8.一种数据补偿系统，用于执行权利要求1至7中任一项所述的数据补偿方法，其特征在于，包括：
三维扫描仪，包括光投影仪及配置于上述光投影仪的一侧的至少一个摄像机，上述至少一个摄像机扫描利用上述光投影仪照射规定图案的对象体来获得多个初始扫描镜头及至少一个补偿扫描镜头；
控制单元，与上述三维扫描仪相连接，通过控制上述三维扫描仪，调节相对于上述至少一个摄像机的上述对象体的方向及角度；以及
显示单元，显示基于通过上述三维扫描仪获得的上述多个初始扫描镜头及至少一个补偿扫描镜头生成的上述对象体的三维模型。
9.根据权利要求8所述的数据补偿系统，其特征在于，上述光投影仪相对于上述对象体照射至少两个图案。
10.根据权利要求9所述的数据补偿系统，其特征在于，上述光投影仪分别生成上述至少两个图案来照射。
11.根据权利要求9所述的数据补偿系统，其特征在于，上述光投影仪生成单一图案，通过相对于上述对象体单向旋转，照射上述至少两个图案。
12.根据权利要求8所述的数据补偿系统，其特征在于，上述至少一个摄像机沿着与上述光投影仪生成的上述图案的纹理方向垂直的方向配置。
13.根据权利要求12所述的数据补偿系统，其特征在于，
上述至少一个摄像机为一对，
一对摄像机隔着上述光投影仪配置于一侧及与上述一侧相向的另一侧。
14.根据权利要求8所述的数据补偿系统，其特征在于，上述三维扫描仪还包括旋转板，上述旋转板使上述至少一个摄像机单向旋转。
15.根据权利要求14所述的数据补偿系统，其特征在于，上述旋转板与上述至少一个摄像机一同使上述光投影仪单向旋转。
16.根据权利要求12所述的数据补偿系统，其特征在于，
上述至少一个摄像机包括：
第一摄像机，以上述光投影仪为中心配置于第一侧；
第二摄像机，以上述光投影仪为中心配置于第二侧；
第三摄像机，以上述光投影仪为中心配置于与上述第一侧相向的第三侧；以及
第四摄像机，以上述光投影仪为中心配置于与上述第二侧相向的第四侧，
当上述光投影仪生成具有第一纹理方向的第一图案来照射时，激活上述第一摄像机及上述第三摄像机，当上述光投影仪生成具有第二纹理方向的第二图案来照射时，激活上述第二摄像机及上述第四摄像机。
17.根据权利要求8所述的数据补偿系统，其特征在于，上述控制单元控制上述三维扫描仪中放置有上述对象体的夹具，以便于使上述对象体旋转或倾斜，使上述三维扫描仪获得上述多个初始扫描镜头及上述至少一个补偿扫描镜头。
CN202210758175.3A 2021-06-29 2022-06-29 数据补偿方法及利用其的数据补偿系统 Pending CN115550514A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20210085087 2021-06-29
KR10-2021-0085087 2021-06-29
KR10-2022-0047115 2022-04-15
KR1020220047115A KR20230002038A (ko) 2021-06-29 2022-04-15 데이터 보완 방법 및 이를 이용한 데이터 보완 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115550514A true CN115550514A (zh) 2022-12-30

Family

ID=82403632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210758175.3A Pending CN115550514A (zh) 2021-06-29 2022-06-29 数据补偿方法及利用其的数据补偿系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220414922A1 (zh)
EP (1) EP4113055A3 (zh)
CN (1) CN115550514A (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100268069A1 (en) * 2009-04-16 2010-10-21 Rongguang Liang Dental surface imaging using polarized fringe projection
US9482529B2 (en) * 2011-04-15 2016-11-01 Faro Technologies, Inc. Three-dimensional coordinate scanner and method of operation
WO2017125926A2 (en) * 2016-01-18 2017-07-27 Dentlytec G.P.L. Ltd Intraoral scanner
US10884127B2 (en) 2016-08-02 2021-01-05 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for stereo triangulation
DE102016012130A1 (de) * 2016-10-11 2018-04-12 Shin-Etsu Silicones Europe B.V. Optischer Scanner für Zahnabformungen, Digitalisierungsverfahren und System für Dentalmodelle

Also Published As

Publication number Publication date
EP4113055A2 (en) 2023-01-04
EP4113055A3 (en) 2023-01-11
US20220414922A1 (en) 2022-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5346033B2 (ja) 物体の三次元形状を光学的に測定する方法
JP6039659B2 (ja) 歯科対象物の３次元光学測定のための方法
CN104903680B (zh) 控制三维物体的线性尺寸的方法
TW201341756A (zh) 形狀測定裝置、形狀測定方法、及記錄有其程式之記錄媒體
JP2006138857A (ja) 歯型の三次元測定のための測定装置並びに歯型の三次元測定のための方法
US5671056A (en) Three-dimensional form measuring apparatus and method
JP2010507079A (ja) 三次元輪郭の非接触検出のための装置および方法
KR20110067976A (ko) 구강용 스캐너
CN106663327B (zh) 3-d表面的自动重新拼接
JP7413372B2 (ja) 対向配置チャネルを有する三次元センサ
US10803623B2 (en) Image processing apparatus
US20080074648A1 (en) Method and Apparatus for Three-Dimensional Measurement of Objects in an Extended angular range
JP4516949B2 (ja) 三次元形状計測装置及び三次元形状計測方法
JP2014153149A (ja) 形状測定装置、構造物製造システム、形状測定方法、及びプログラム
JP2004085565A (ja) レーザ三次元デジタル化センサのキャリブレーション法およびキャリブレーション装置
US20200264464A1 (en) Image Processing Apparatus
JP2008145139A (ja) 形状計測装置
KR20110068954A (ko) 구강용 스캐너
CN115550514A (zh) 数据补偿方法及利用其的数据补偿系统
US10630910B1 (en) Image processing apparatus
JP2009036631A (ja) 三次元形状計測装置、および当該三次元形状計測装置の製造方法
JP6624942B2 (ja) 投影システム、プロジェクター装置、および、プログラム
JP4833304B2 (ja) 撮像装置
KR20230002038A (ko) 데이터 보완 방법 및 이를 이용한 데이터 보완 시스템
JP2002013921A (ja) ３次元画像撮像装置および３次元画像撮像方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination