CN117279591A - 三维口腔成像系统及方法 - Google Patents

Abstract

通过具有一个或多个具备照明元件和成像传感器的成像带，提供了一种用于获取牙齿印模扫描的口腔成像系统和方法，所述成像带沿着牙托的各个表面的轮廓放置，并且获取口腔中嘴唇、牙齿和牙龈区域的图像。提供将真空源或加压空气源互连到牙托上的成像传感器附近开口的流体通道，以减少成像传感器上的冷凝。还提供了口腔外延伸部，以获取嘴唇外部区域的图像。此外，本发明的两个牙托可以堆叠在一起，从而可以一次扫描整个口腔。斜面以堆叠构造设置在下牙托上，用于获取相对的颌位置。

Description

三维口腔成像系统及方法

关于联邦政府资助研发的声明

不适用。

技术领域

本发明实施例涉及口腔扫描领域，并且更具体地，涉及一种使用牙托设备进行口腔内和口腔外扫描的系统和方法。

背景技术

为了创造舒适贴合、实用和美观的牙齿修复体，获得牙齿印模的许多工艺已经被实施。通过这些工艺获得的信息通常用于仔细规划牙科手术以及对正畸移动获得更好地了解。模拟技术通常包括使用弹性材料进行印模；然而，这些技术具有使使用者倍感不适以及增加程序时间的缺点。与传统的模拟技术相比，数字口腔内扫描(IOS)技术提供了许多好处，包括通过成像获得三维(3D)数字印模的能力，具有更高的准确性、更大的强度和使用者的舒适度。然后，可以通过利用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)系统的逆向工程程序来制造3D数字印模。

已经实施的两种常见类型的数字IOS设备是扫描棒和台式扫描仪。扫描棒提供了一种用于获取三维图像的小型且轻便的方法，但具有许多固有的缺点，例如由于源与目标之间的移动而导致的3D图像中的错误，或者被扫描者的不适。台式扫描仪是扫描棒的一种体积庞大的替代品，通常由连接在旋转机构上的两个摄像头或传感器组成，其中，被扫描的物体在多个轴上旋转，这样扫描仪就可以从多个角度准确地获取细节。已经描述过的几种可供选择的口腔内装置试图克服扫描棒和台式扫描仪带来的问题。然而，这些设备经常表现出其他显著的问题，例如难以检测准备好的牙齿中的深缘线，或者在出血的情况下，由于透镜上的冷凝而引起的问题。存在对一种轻便、小型的数字IOS设备和方法的需求，该设备和方法能够及时获取牙齿、嘴唇和牙龈的高分辨率3D图像，并且具有极小的不适感。

发明内容

本发明提供一种口腔成像系统和方法，用于扫描口腔的内部和外部区域。在优选实施例中，所述口腔成像系统包括牙托，该牙托具有放置在牙托的各个表面上的一个或多个成像带。每个成像带具有沿着该成像带的长度延伸的照明条，该照明条用于向被扫描的口腔区域提供光照。每个成像带还配备有一个或多个成像传感器，该成像传感器用于获取被扫描的口腔区域的图像，并且每个成像传感器被放置在照明带附近并沿着照明带，所述成像传感器配置成可以是扩展的或密集的，并且可以是匹配的或交替的。在匹配的配置中，成像传感器被正对着放置在相应照明带的两侧。在交替的配置中，成像传感器被斜对着放置在相应照明带的两侧。

本发明的一个特征是，当牙托在口腔内时，沿着成像带的边缘放置在成像传感器附近的抽吸通道或吹送通道显著减少了在成像传感器上冷凝或保持冷凝的水量。

本发明的一个特征是，集成了如超广角透镜、飞行时间相机、用于本文中使用的成像传感器的一个或多个偏振透镜，或者用来减少在进行牙科印模时为降低牙齿反射率对粉末的需求的类似功能的技术。

本发明的一个特征是，口腔外延伸部可以被可逆地连接到牙托的手柄上，以使得嘴唇的外部区域也可以与口腔的内部区域同时被扫描。

本发明的一个特征是，两个具体的牙托可以以堆叠构造使用，来一次扫描使用者的整个口腔区域。本发明的另一个特征是，对于具有堆叠构造的两个牙托的实施例，放置在下牙托或下颌牙托隔室的配合面中的可拆卸的三角形斜面允许高效且有用地将下颌和相关的骨节朝向正中关系(Centric Relation，CR)(一种用于记录下颌关系的可重复且可靠的位置)放置、定位和引导。此外，本发明的一个特征是，偏移(excursive)运动数据可以通过在牙托和任何牙齿、牙龈或牙齿结构上放置加速度计或其他关系数据传感器、在打开和关闭状态以及相对于初始下颌位置向左和向右移动下颌、捕获多个图像以及比较关系数据来获取。

本发明的一个特征是，在口腔成像系统的操作过程中，成像传感器和照明条的位置和方向相对于通过基于透镜的光学成像稳定性成像的口腔特征基本上是静止的，从而允许在棒和其他非静止型设备上改进图像捕获。

本发明的一个特征是，本文中考虑的成像带是使用柔性印刷电路板制造的，以允许成像带沿着并符合嘴的U形而弯曲。本发明人考虑制造成像带的柔性印刷电路板来包括薄绝缘聚合物膜，其上粘贴有导电电路图案，并提供薄的聚合物涂层以保护导体电路，此外还有到牙托本身的电源连接，以向沿着成像带的传感器和透镜提供拍摄数字印模的能量。

本发明的一个特征是，以高精度和减少扫描时间的方式获取数字牙齿印模数据，同时减少患者的不适感。本发明能够利用各种图像处理技术，能效高，并且表现出高度的可重复使用性，所有这些都有助于整体降低制造牙齿印模的物理模型的成本。

本发明的一个特征是，利用图像和数字牙齿印模数据，并将其转换为显示器上的视觉表示，并且提供足够的数据集，以提供患者上牙或下牙的三维表示以及患者下颌的信息。

实施例包括上述所有特征的一个、多个或任意组合。本发明的其他特征和优点将通过以下结合附图的更详细的描述而变得明显，附图通过示例的方式示出了本发明的原理。

附图说明

图1A是根据本发明的示例性实施例的口腔成像系统的顶部透视图；

图1B示出了根据本发明的示例性实施例的图1A中所示的牙托的俯视图；

图1C示出了根据本发明的示例性实施例的图1A中所示的牙托的侧视图；

图2A是根据本发明的示例性实施例的可替代的口腔成像系统的顶部透视图，其中该系统处于堆叠构造，并且每个牙托结合有口腔外延伸部；

图2B示出了根据本发明的示例性实施例的图2A中所示的牙托的俯视图；

图2C示出了根据本发明的示例性实施例的图2A中所示的牙托的侧视图；

图2D示出了根据本发明的示例性实施例的口腔外附件的透视图；

图2E示出了根据本发明的示例性实施例的图2A-2C中所示的牙托的第一纵向中心平面处的侧视截面图；

图3A示出了根据本发明的示例性实施例的处于密集匹配配置的成像带的一部分的特写俯视图；

图3B示出了根据本发明的示例性实施例的图3A中所示的成像带的一部分的截面图；

图4A示出了根据本发明的示例性实施例的使用扩展匹配配置以生成口腔图像的成像带的实施例的俯视图；

图4B示出了根据本发明的示例性实施例的使用密集交替配置以生成口腔图像的成像带的实施例的俯视图；

图4C示出了根据本发明的示例性实施例的使用扩展交替配置以生成口腔图像的成像带的实施例的俯视图；

图5A是根据本发明的示例性实施例的可替代的口腔成像系统的顶部透视图，其中该系统处于堆叠构造，并且下牙托结合有斜面；

图5B示出了根据本发明的示例性实施例的图5A的下牙托的仰视图；

图5C示出了根据本发明的示例性实施例的图5A中所示的牙托的侧视图；

图6示出了与本公开的实施例一致的口腔成像系统的一个实施例的流程图；

图7示出了与本公开的实施例一致的图像采集方法的一个实施例的流程图；以及

图8示出了与本公开的实施例一致的图像处理模块的一个实施例的流程图。

具体实施方式

本发明的示例性实施例结合附图中进行了以下描述。下面的详细描述提供了详细的示意图，用于对这些实施例的彻底理解和使能描述。本领域普通技术人员将理解，可以在没有特定细节的情况下实践本发明。在其他情况下，没有详细示出或描述公知的结构和功能，以避免不必要地混淆对实施例的描述。在说明书中，诸如“上部”、“下部”、“顶部”、“底部”、“内部”和“外部”之类的术语应被解释为指下文所描述的或所讨论的附图中所示的方向。这些术语是为了便于描述，并且不要求系统或系统的组件在特定方向上操作。

图1A是根据本发明的示例性实施例的口腔成像系统100的顶部透视图。图1B示出了根据本发明的示例性实施例的图1A中所示的牙托10的俯视图。图1C示出了根据本发明的示例性实施例的图1A所示的牙托10的侧视图。口腔成像系统100可以包括配备有一个或多个成像带20的牙托10、从牙托10延伸的手柄41、以及牙托10和计算设备80之间的第一通信链路83。用于下部牙齿区域和上部牙齿区域的牙托10中的每一个由大致U形凹槽限定，该大致U形凹槽形成为至少部分地围绕患者的牙齿和牙龈，其中该大致U形凹槽包括具有内部内表面11a和内部外表面11b的内壁11、具有外部内表面12a和外部外表面12b的外壁12、以及将内壁11和外壁12互连并具有基部内表面13a和基部外表面13b的基部13。

成像带20可以直接粘附到或并入到内表面11a、12a或13a或外部外表面12b中的任何一个或多个上，并且每个成像带20通常与相应内表面11a、12a、13a或12b的曲率平行地、沿长度方向定向。计算设备80可以包括电源81、计算机可读存储介质82和处理器85，其中存储介质82可以包括控制模块91和图像处理模块92。容纳在成像带20内或牙托10的主体内的印刷电路板25经由第一通信链路83在成像带20与计算设备80之间发送或接收电信号或图像信号，该第一通信链路83可以是传输电缆或无线发送器和接收器。由成像系统100获取或生成的图像和其他信息可以被传送到视觉显示器用于查看。电源81向计算设备80和/或牙托的部件提供电力。

图2A是根据本发明的示例性实施例的可替代的口腔成像系统100的顶部透视图，其中系统100处于堆叠构造，并且每个牙托10结合有口腔外延伸部15。图2B示出了根据本发明的示例性实施例的图2A中所示的牙托10的俯视图。图2C示出了根据本发明的示例性实施例的图2A中所示的牙托10的侧视图。图2D示出了根据本发明的示例性实施例的口腔外附件15的透视图。图2E示出了根据本发明的示例性实施例的图2A-2C中所示的牙托10的第一纵向中心平面1处的侧视截面图。

在该示例性实施例中，两个牙托10处于堆叠构造中，上牙托10的基部外表面13b关于第二纵向中心平面2与下牙托10的基部外表面13b相邻，每个牙托10具有口腔外延伸部15，使得口腔的上部、下部、内部和外部部分可以同时被扫描和成像。如果使用者希望对口腔外部进行扫描，则口腔外延伸部15在手柄41附近可逆地紧固到牙托10。口腔外延伸部15可以包括口腔外延长部分16、夹持构件17和一个或多个成像带20。夹持构件17插入到放置在每个牙托10靠近相应的手柄41的体积内的接收构件中。口腔外延长部分16具有延伸部内表面16a，并且被设计成通过随着与第一纵向中心平面1的距离增加而朝向相应牙托10弯曲而放置在紧密地抵靠使用者的嘴唇或口腔外区域。用于上部牙齿区域的牙托10可以进一步包括连接内壁11的两个相对侧的中心内部平台14。

在该示例性实施例中，额外的成像带20可以直接粘附到表面12b或16a中的任何一个或多个表面上，或并入在表面12b或16a中任何一个或多个表面内，并且每个成像带20通常沿长度方向定向，平行于12b或16a的相应表面的曲率，或在牙托10的腭部内。每种类型的成像带20被制造成与相应表面11a、12a、12b、13a或16a的轮廓基本匹配。成像带20可以牢固地紧固到内部内表面11a，用于生成内部牙龈以及牙齿内侧或内部口腔结构的口腔图像。成像带20可以牢固地紧固到外部内表面12a，用于生成牙齿外侧以及外部牙龈或外部口腔结构的口腔图像。成像带20可以牢固地紧固到基部内表面13a，用于生成牙冠以及下牙龈或下部口腔结构的口腔图像。成像带20可以牢固地紧固到外部外表面12b，用于生成嘴唇内侧的口腔图像。成像带20可以牢固地紧固到延伸部内表面16a，用于生成嘴唇外侧的口腔图像。

此外，口腔成像系统100还可以包括计算设备80与第二牙托10之间的第二通信链路84，用于在第二牙托10上的成像带20与计算设备80之间发送或接收电信号或图像信号。

在一些实施例中，任何牙托10还可包括内部电源51、内部存储器52或内部处理器53。可以设想，内部电源51可以包括位于牙托10的手柄41上或手柄41内的纽扣电池；由位于牙托10的手柄41的外表面上或手柄41内的由感应线圈供电的可充电电池，该感应线圈可放置成与充电基站的平坦表面上的另一感应线圈充分物理接触；可由牙托10表面上的一个或多个外部充电连接引脚再充电的可充电电池，所述一个或多个外部充电连接引脚放置成与充电基站的充电连接引脚充分物理接触，其中在充电过程中，牙托可以安全地存放在充电基站上；或者可以通过电缆连接到外部电源以进行充电的可充电电池。放置在牙托10的手柄41中的毫米波无线接收器可以通过基站广播兼容信号以向手柄41内的接收器发送无线电力进行无线供电。本文考虑到使用基于感应的无线充电，因为在牙托10的内部会有湿气积聚的较小区域。除了充电站之外，所考虑的基站还可以包括通过放置在牙托10上方和周围的一个或多个紫外线灯，或通过激活充电站表面处或附近的触觉芯片来对牙托10进行消毒的装置，其中空化和内爆是通过超声搅拌充电站内的流体或溶剂来实现的。内部存储器52可以是固态驱动器或其他计算机可读存储介质，其能够在将信号传输到计算设备80之前存储来自照明带20的信息。内部处理器53可以被配置为处理计算设备80与内部存储器52之间的各种形式的数据。

图3A示出了根据本发明的示例性实施例的处于密集匹配配置的成像带20的一部分的特写俯视图。图3B示出了根据本发明的示例性实施例的图3A中所示的成像带20的部分4的截面图。每个成像带20可以包括一个或多个照明带21和沿着成像带20作为阵列的多个成像传感器22。照明带21可以包括多个相邻放置的单独光源，或者可以是单个连续照明延伸部。照明带21被配置为向被成像的口腔区域提供照明，并且通常是发光二极管(LED)、结构化条纹光、激光器、红外源、其他相干光源或其组合。成像传感器22被配置为获取口腔的牙齿和牙龈区域的图像，并且通过印刷电路板25以及通信链路83和84将所获取的图像发送到计算设备80。可以使用各种成像传感器22，包括但不限于光学成像传感器、飞行时间传感器、激光传感器、蓝色CAM传感器、背照式CMOS、三维相机、光学相干断层扫描(OCT)、其他各种类型的光学相机传感器或其组合。成像传感器22还可以包括基于透镜的光学成像稳定性，用于通过传感器内的内部浮动透镜元件进行更精确的成像，其中浮动透镜是电子控制的，并且使该透镜以透镜移动的方向相反地移动。发明人考虑沿着成像带使用一个或多个广角成像传感器，以获取多个特写图像，然后可以使这些特写图像转换锐度，然后通过成像软件合并为单个三维印模图像，然后将其输出到显示器。此外，可以考虑，可以通过在成像传感器22的外表面上包括疏水涂层来改进成像系统100，以防止传感器22的表面上的雾或冷凝。

照明带21和成像传感器22可以直接连接在第一覆盖层23和第二覆盖层24之间。第一覆盖层23和第二覆盖层24保护照明带21和成像传感器22不受磨损和体液引起的损坏，并且由表现出基本上高透明度和至少部分柔性的聚合物制造。发明人考虑使用聚酰亚胺、聚酯或类似聚合物作为柔性印刷电路板25的基材，该柔性印刷电路板25用于成像带20，并将成像带20连接到电源51或81、照明带21、成像传感器22或其他电子部件。第一覆盖层23在成像传感器22与待成像的目标之间提供最小的成像距离，并且表现出基本上高的光透射率。第二覆盖层24容纳照明带21、成像传感器22和印刷电路板25。在各种实施例中，一个或多个成像带20中的每一个可以包括沿着成像带20的至少一个横向端部36的后部35延伸的一个或更多个流体收集通道31，并且每一个都被设计成将流体从一个或更多个吹送通道32连通到真空。流体收集通道31可以具有半椭圆形横截面，或者可以沿着每个流体收集通道31的长度设有孔，并且在终止于附接到加压空气供应或真空的吹风机/真空管线42或通道之前，通常会聚到位于牙托10的手柄41附近并在其内的主流体通道37中。吹送通道32通常沿着横向端部36相邻地延伸，并且将流体从吹送通道开口33连通到流体收集通道31。在各种实施例中，具有吹送通道32的任何成像带20可以进一步包括筛网38，其用于过滤进入吹送通道32的颗粒，该筛网38通常位于吹送通道开口33处。在各种实施例中，成像带20可以进一步包括一个或多个加热元件26，用于对空气和吹送通道32的表面加热，或者对第一覆盖层23或第二覆盖层24加热。加热元件26通常邻近吹送通道32并沿着吹送通道32放置。

图4A示出了根据本发明的示例性实施例的使用扩展匹配配置以生成口腔图像的成像带20的实施例的俯视图。图4B示出了根据本发明的示例性实施例的使用密集交替配置以生成口腔图像的成像带20的实施例的俯视图。图4C示出了根据本发明的示例性实施例的使用扩展交替配置以生成口腔图像的成像带20的实施例的俯视图。使用者会发现，根据许多因素，例如但不限于嘴部尺寸或照明带21的散热程度，使用扩展匹配、扩展交替、密集匹配或密集交替配置中的任何一种都是有利的。

图5A是根据本发明的示例性实施例的可替代的口腔成像系统100的顶部透视图，其中系统100处于堆叠构造，并且下牙托10结合有斜面。图5B示出了根据本发明的示例性实施例的图5A的下牙托10的仰视图。图5C示出了根据本发明的示例性实施例的图5A中所示的牙托10的侧视图。在两个牙托10处于堆叠构造的实施例中，口腔成像系统100可以进一步包括斜面43，用于获取使用者的颌位置。斜面43可以采用三角锥或直角三角锥的形式，并且可以位于下牙托10的基部内表面13a上。斜面43可以是可拆卸的，并且可以朝向横截面1附近的外内表面12a倾斜或倾向。斜面43被设计成当下门牙接触并压靠在下牙托10时，将使用者的下颌骨和上颌骨朝向CR位置对准。下颌的三维数字扫描和该位置的记录对于将下颌的3D扫描模型关联和定位到正确的CR位置是有用的。这个记录的CR位置是正确建造简单和复杂的假牙以及患者的口腔康复的重要记录。夹子44可以附接到堆叠的牙托10的把手41，以将牙托10牢固地按压在一起并保持牙托10之间的相对位置和对准。保持堆叠构造的牙托10的相对位置和对准的其他合适的方法包括但不限于，位于每个牙托10的基底外表面13b上的导轨和相应的导轨插入件、应用到一个或多个牙托10的基底外表面13b上的粘合材料、或者将多个牙托10一起制造为单件。在各种实施例中，一个或多个牙托10可以进一步包括在表面11a、12a或13a之一上、或者直接在成像带20上、以及在牙齿、牙龈或牙齿结构的任何一个上的一个或更多个加速度计45。

图6示出了与本公开的实施例一致的口腔成像系统100的一个实施例的流程图。处理器85可以被配置为执行操作、任务或动作，该操作、任务或动作与使用牙托10上的成像带20获得图像有关，或者与进一步将通过扫描牙齿和牙龈区域获得的图像处理成数字牙齿印模有关。计算机可读存储介质82可以包括在图像采集方法200的步骤期间处理器85执行的模块、软件和算法。在本文描述的实施例中，代表性数据可以是指列表数据、图形数据、视觉数据或功能关系。

控制模块91可包括吹风机/真空控制器111，其用于控制和调节流体收集通道31中的湿度以及减压或升压程度；照明控制器112，用于控制和调整照明带21的照明程度；相机成像捕获控制器113，用于控制和调整成像传感器22的捕获时机或速率；以及数据传输控制器114，用于控制和调节图像和代表性数据从牙托10到计算设备80的传输。

图像处理模块92可包括与将扫描图像或代表性数据处理成数字牙齿印模相关的指令、任务或可执行命令。可以使用各种技术来进一步处理来自扫描步骤的图像或代表性数据，这些技术包括但不限于颜色分离和渲染技术、多种3D图像获取技术、定位(position)和关系技术、使用人工智能的技术、高斯平滑技术、图像锐化技术、光学相干断层扫描、光探测和测距(LiDAR)以及三角测量技术。此外，图像处理模块92可以包括指令、任务或可执行命令，该指令、任务或可执行命令与当同时使用两个牙托10时，调整上颌骨牙托和下颌骨牙托的相对位置和定向有关。

图像处理模块92可以包括静止图像捕获模块94、视频获取模块95或实时成像模块96。该静止图像捕获模块94使用三角测量技术、通常通过发射相交的光束来识别3D空间中的特定点来获取图像。对于无源三角测量技术，公式1可用于根据照明带21和相应成像传感器22沿着平面相交介质23和24之间的距离(x)、距离(d)处的目标与平面相交介质23和24相对于照明带21之间的角度(α)、以及距离(d)处目标与平面相交介质23和24相对于各个成像传感器22之间的角度(β)计算垂直于平面相交介质23和24的目标的距离(d)。

此外，对于成像传感器22是定焦相机的实施例，生成图像的模糊()或散焦可以通过公式2量化，其中()是来自照明带21的光的波长，()是成像传感器22的孔径的测量值，而()和()是距离成像传感器22的聚焦和实际物体的距离。

(公式2)

视频捕获模块95使用主动波前采样技术，通过发射指向牙齿、牙龈或牙齿结构的蓝色波长光来获取图像，该蓝色波长光由每个单独的成像传感器22以不同角度检测。然后可以使用各种良好建立的技术将获取的视频图像组装或缝合一起成为3D渲染。实时成像模块96使用基于实时几何代表性数据的生成三维图像的超快光学切片技术。

图7示出了与本公开的实施例一致的图像采集方法200的一个实施例的流程图。在口腔成像系统100的使用和操作期间，可以执行来自图像采集方法200的步骤以获取使用者的牙齿和牙龈以及口腔和嘴唇的口腔外特征的数字牙齿印模。图像采集方法200可以包括一个或多个校准步骤210，其中校准步骤210可以包括扫描牙齿和牙龈的制造模型、并调整扫描的图像数据150的参数以设置为基本上等于校准模型的步骤。图像采集方法200可以包括一个或多个设备放置步骤(方框220)，该步骤通常涉及将具体化的设备插入使用者的口中。在两个牙托10处于堆叠构造的实施例中，图像采集方法200可以进一步包括测量相对咬合或下颌位置(方框230)和运动包络线的步骤，前者通常通过让使用者将牙托10咬合在一起来执行，后者通常通过让使用者在牙托10内相对于初始颌位置向上、向下、向左、向右和对角线移动下颌并与初始颌位置数据进行比较来执行。图像采集方法200可以包括控制抽吸或吹风的程度并且影响照明带21和成像传感器22附近的湿度水平的步骤(方框240)。

图像采集方法200可以包括控制一个或多个照明带21的照明程度和照明时机的一个或更多个步骤(方框250)。图像采集方法200可以包括控制成像传感器22的相机成像获取时机的一个或多个步骤(方框260)。

图像采集方法200可以包括一个或多个图像采集步骤270，用于采集患者牙齿和/或牙龈的目标区域的扫描图像数据150。在具体设备100的图像采集步骤270过程中，口腔成像系统100的位置和方向相对于在给时机间内的被成像的口腔特征基本上是静止的。

图像采集方法200可包括一个或多个用于使用扫描图像数据150和各种图像处理技术中的一种或多种来生成数字牙齿印模数据160的步骤(方框290)。3D数字印模数据160然后可以由合适的CAD和CAM软件使用，以生成使用者的牙齿和牙龈的模型。

图8示出了与本公开实施例一致的图像处理模块130的一个实施例的流程图。获取序列触发器128可以根据使用者的期望启动图像处理模块130，并且可以生成光照和颜色捕获数据131、多个3D图像捕获数据132、位置和关系数据133、三角测量数据134或颌数据135的任意组合。颜色分离数据136可以从光照和颜色捕获数据131生成，并且可以用于生成对象颜色数据141或颜色再现重建144；对象颜色数据141或3D几何补偿数据150也可以用于生成颜色再现重建144。颜色再现重建144可以用于生成几何补偿145或显示再现147。

多个3D图像获取数据132可用于生成3D处理算法137，该算法可用于生成对象形貌142，该对象形貌142与几何补偿145一起可用于生成3D重建148。位置数据138可以从位置和关系数据133或三角测量数据134生成，并且可以用于生成3D数据渲染的三角测量143。从三角测量数据134或颌数据135生成的关系数据139也可以用于生成3D数据渲染的三角测量143。3D数据渲染的三角测量143然后可以用于生成上颌和下颌3D位置重建146，该3D位置重建146可以被发送到3D对象存储器152或者与3D重建148结合使用以生成3D合并149。3D合并149可以被发送到3D对象存储器152或显示驱动器151，并且最终被发送到显示器153。3D对象存储器152中的数据可以存储在案例数据库154中。

虽然在本申请中已经描述和公开了本发明的特定实施例，但是很明显，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以产生任何数量的排列、修改或实施例。因此，发明人无意将本发明限制在本申请中，除非通过权利要求书限制。

在描述本发明的某些特征或方面时使用的特定术语不应被视为意味着该术语在本文中被重新定义为仅限于与该术语相关联的本发明的任何特定特质、特征或方面。通常，权利要求中使用的术语不应被解释为将本发明限制于说明书中公开的特定实施例，除非上述详细描述部分明确定义了这些术语。因此，本发明的实际范围不仅包括所公开的实施例，还包括实践或实施本发明的所有等效方式。

以上对本发明实施例的详细描述并不旨在穷举，也不旨在将本发明限制在本文公开的精确实施例或形式，或本公开中提及的特定使用领域。尽管以上出于说明目的描述了本发明的具体实施例和实例，但如相关领域的技术人员将认识到的，在本发明的范围内可以进行各种等效的修改。此外，本文提供的本发明的教导可以应用于其他系统，而不一定是上述系统。上述各种实施例的元件和动作可以被组合以提供进一步的实施例。

所有上述专利和申请以及其他参考文献，包括在随附的申请文件中可以列出的任何专利和申请，均通过引用并入本文。如果需要，可以修改本发明的各方面，以采用上述各种参考文献的系统、功能和概念来提供本发明的更多实施例。

通常，权利要求中使用的术语不应被解释为将本发明限制在说明书中公开的特定实施例，除非上述详细描述部分明确定义了这些术语。因此，本发明的实际范围不仅包括所公开的实施例，还包括根据权利要求实践或实施本发明的所有等效方式。

根据上述“详细说明”，发明人可以对本发明进行更改。虽然详细描述概述了本发明的可能实施例，并公开了所设想的最佳模式，但无论以上内容在文本中表现得多么详细，本发明都可以以多种方式来实践。因此，实现细节可以显著变化，同时仍然被如发明人所公开的本发明的精神所涵盖。如本文所讨论的，在描述本发明的某些特征或方面时使用的特定术语不应被视为暗示该术语在本文中被重新定义为限于与该术语相关联的本发明的任何特定特质、特征或方面。

Claims (20)

1.一种口腔成像系统，包括：

U形凹槽形式的牙托，所述牙托形成为至少部分地围绕牙齿和牙龈；

一个或多个成像带，每个所述成像带包括照明带和多个成像传感器；以及

从所述牙托延伸的手柄。

2.根据权利要求1所述的口腔成像系统，其中，所述U形凹槽形式包括：

内壁，具有内部内表面；

外壁，具有外部内表面和外部外表面；以及

基座，具有基部内表面和基部外表面，其中所述基座将所述内壁和所述外壁互连。

3.根据权利要求2所述的口腔成像系统，其中，至少一个所述成像带直接粘附到或并入在所述内部内表面、所述外部内表面或所述基部内表面内。

4.根据权利要求1所述的口腔成像系统，还包括计算设备，以及在所述计算设备与一个或多个所述牙托之间的一条或多条通信链路，其中所述通信链路被配置为在一个或多个所述成像带与所述计算设备之间发送或接收图像信号。

5.根据权利要求4所述的口腔成像系统，其中，所述计算设备包括电源、计算机可读存储介质和处理器，其中所述存储介质包括控制模块和图像处理模块。

6.根据权利要求1所述的口腔成像系统，其中，一个或多个所述照明带包括多个相邻放置的单独光源，或单个连续照明延伸部。

7.根据权利要求4所述的口腔成像系统，其中，一个或多个所述成像传感器被配置为获取牙齿和牙龈区域的图像，并将所述图像传输到所述计算设备。

8.根据权利要求1所述的口腔成像系统，其中成像带还包括第一覆盖层和第二覆盖层，其中一个或多个照明带或成像传感器直接粘附在所述第一覆盖层与所述第二覆盖层之间。

9.根据权利要求1所述的成像系统，其中，至少一个所述成像带包括：

一个或多个流体收集通道，所述流体收集通道沿着所述成像带的至少一个横向端部的后部延伸；

一个或多个吹送通道，所述吹送通道沿着所述横向端部相邻地延伸，并且被设计成将流体从一个或多个吹送通道开口连通到所述流体收集通道，其中每个流体收集通道被设计成在一个或多个吹出通道与真空或加压空气源之间连通流体。

10.根据权利要求9所述的成像系统，其中，至少一个成像带包括位于一个或多个吹送通道开口处的一个或更多个筛网。

11.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述成像传感器被配置为密集匹配配置、密集交替配置、扩展匹配配置或扩展交替配置。

12.根据权利要求1所述的口腔成像系统，还包括口腔外延伸部，所述口腔外延伸部包括具有延伸部内表面的口腔外延长部分，由此所述口腔外延长部分被设计成位于使用者的嘴唇或口腔外区域附近，并且由此所述口腔外延伸部被可逆地紧固到所述手柄或所述牙托。

13.根据权利要求12所述的口腔成像系统，还包括一个或多个附加成像带，所述附加成像带直接粘附到所述延伸部内表面上或并入在所述延伸部分内表面内，由此每个所述附加成像带沿长度方向定向，并平行于所述延伸部内表面的曲率。

14.根据权利要求5所述的口腔成像系统，其中，所述控制模块包括：

湿度抽吸和吹送控制器，用于控制一个或多个所述流体收集通道中的湿度、降压或升压的程度；

照明控制器，用于控制所述照明带的照明度；

相机成像捕获控制器，用于控制所述成像传感器的捕获时机；以及

数据传输控制器，用于控制代表性数据的传输。

15.根据权利要求5所述的口腔成像系统，其中，所述图像处理模块包括：

静止图像捕获模块；

视频捕获模块；或

实时成像模块。

16.一种口腔成像系统，包括：

第一牙托和第二牙托，其中所述第一牙托和所述第二牙托中的每一个都是以U形凹槽形式形成为至少部分地围绕牙齿和牙龈，由此，所述U形凹槽形式包括具有内部内表面和内部外表面的内壁、具有外部内表面和外部外表面的外壁、以及具有基部内表面和基部外表面的基座，其中所述基部将所述内壁和所述外壁互连；

其中所述第一牙托和所述第二牙托以堆叠构造布置，所述第一牙托的第一基部外壁位于所述第二牙托的第二基部外壁相邻处；并且

一个或多个成像带，在所述第一牙托和所述第二牙托中的每一个上，每个所述成像带包括照明带和多个成像传感器。

17.根据权利要求16所述的口腔成像系统，其中，两个所述牙托中的一个还包括斜面，其中所述斜面位于所述第一牙托或所述第二牙托中一个的所述基部内表面上。

18.根据权利要求16所述的口腔成像系统，还包括附接到所述手柄的夹子，用于保持所述牙托的相对位置或对准。

19.一种用于扫描口腔区域的图像的方法，所述方法包括以下步骤：

将一个或两个牙托放入患者的口腔中；以及

经由沿着所述牙托的一个或多个表面放置的一个或者多个成像传感器获取所述口腔的一个或多个目标区域的扫描图像数据。

20.根据权利要求18所述的方法，还包括以下步骤：

校准所述口腔成像系统；

测量相对的颌位置；

控制抽吸或吹送的程度并影响湿度水平接近一个或多个照明带或一个或多个成像传感器；

控制一个或多个照明带的照明程度和照明时机；

控制一个或多个成像传感器的相机成像捕获时机；以及

使用所述扫描图像数据生成数字牙齿印模数据。