一种用于无牙颌种植修复的光学扫描方法与流程

1.本发明涉及牙齿修复领域，具体涉及一种用于无牙颌种植修复的光学扫描方法。


背景技术：

2.光学扫描技术是现今口腔技工室三维扫描设备应用的主流技术，可细分为：点光扫描技术、线光扫描技术和面光扫描技术，其原理均基于光学三角测量原理；种植义齿无牙颌数字化修复技术，它是一种针对全口无牙颌患者进行数字化修复的一种方式，通过用口内扫描仪获取口腔软组织信息，及种植体位信息，进行整合后，然后通过义齿修复软件进行修复设计。由于口腔环境复杂，以及口内扫描仪成像面积的影响，软件内部算法约束，需要对扫描体做一些设计，去改善提高数据精度。从而获得更加精准的无牙颌修复体；进行无牙颌种植修复时，即会用到光学扫描方法来进行口腔内状态进行扫描处理。
3.现有的无牙颌种植修复口内光学扫描方法，在扫描过程中舒适度较低，扫描数据的偏差较大，给无牙颌种植修复口内光学扫描方法的使用带来了一定的影响，因此，提出一种用于无牙颌种植修复的光学扫描方法。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于：如何解决现有的无牙颌种植修复口内光学扫描方法，在扫描过程中舒适度较低，扫描数据的偏差较大，给无牙颌种植修复口内光学扫描方法的使用带来了一定的影响的问题，提供了一种用于无牙颌种植修复的光学扫描方法。
5.本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括以下步骤：步骤一：进行被扫描人员的嘴部信息采集，获取其嘴巴开合最大尺寸信息，根据嘴巴开合最大尺寸信息确定采集头尺寸，选择对应尺寸的光学扫描设备的扫描头；步骤二：将影像采集设备的摄像头进行预热升温，之后将预热升温好的影像采集设备伸入到扫描人员的口腔内部进行口腔内影像采集；步骤三：对采集到的口腔内影像进行处理，得到实时种植组件数量信息，将其与预设的种植组件数量信息进行比对，当数量比对正常时，即进行扫描组件的安装，当数量比对异常时，即进行口腔内部清理，清理完毕后再次进行数量比对，数量比对正常即进行下一步骤；步骤四：将准备与种植组件数量相同的数量的扫描组件，将扫描组件依次安装好，进行扫描组件的角度的调整；步骤五：调整好扫描组件的角度之后，再次采集对影像采集设备进行口腔内影像信息采集，得到初步配置影像信息，对初步配置信息进行处理得到扫描组件轮廓信息；步骤六：对扫描组件轮廓信息与预设轮廓范围进行比对，比对通过即对光学扫描设备的扫描头进行扫描前处理，比对不通过即生成扫描组件调整信息，提示进行扫描组件
调整后再进行扫描处理；步骤七：对扫描头进行扫描前处理完毕后，将扫描头伸入到被扫描人的口腔内进行扫描处理；步骤八：光学扫描设备扫描口腔内的扫描组件与口腔内的软组织并对扫描得到数据进行处理得到修复模型信息，之后关闭光学扫描设备，扫描过程结束。
6.进一步在于，所述步骤一中的获取其嘴巴开合最大尺寸信息的具体过程如下：s1：让被采集人张大嘴，此时采集张嘴影像信息；s2：从张嘴影像信息中进行特征点提取，将下唇部的最高点标记为点a1，将上唇部的最低点标记为点a2；s3：以点a1为基准做一条水平线l1，再以点a2为基准做一条水平线l2；s4：在水平线l1与水平线l2之间做一条垂线线段l3，测量出垂线段l3的长度，垂线段l3的长度即为嘴巴开合最大尺寸信息。
7.进一步在于，所述根据嘴巴开合最大尺寸信息确定采集头尺寸的具体过程如下：提取出获取到的嘴巴开合最大尺寸信息，将其标记为k，设置了修正系数α，0.8≤α≤0.9，α与被采集人的年龄成正比，通过公式k，得到采集头尺寸k；选择对应尺寸的光学扫描设备的扫描头的过程如下：选取与采集头尺寸k最为接近的光学扫描设备的扫描头为最终扫描头。
8.进一步在于，所述步骤二中将影像采集设备的摄像头进行预热升温的具体过程如下：先采集被采集人的口腔内的温度信息，将其标记为w1，设置了固定升温基数w2，计算出采集被采集人的口腔内的温度信息w1和固定升温基数w2之间的和即得到升温数值w和，将影像采集设备的摄像头升温到升温数值w和后即可进行口腔内影像采集。
9.进一步在于，所述步骤三中的数量对比的具体过程如下：提取出获取到的口腔内影像信息，对口腔内影像信息进行清晰化处理后，得到高清口腔影像，对高清口腔影像进行处理从中获取到种植组件数量信息，即实时种植组件数量信息，将实时种植组件数量信息标记为h1，将预设的种植组件数量标记为h2，计算出实时种植组件数量信息h1与预设的种植组件数量h2之间的差值得到数量差h差，数量差h差为0时，即验证通过，数量差h差小于0时，即验证通过，数量差h差大于0时，即重新进行口腔内影像信息采集。
10.进一步在于，所述对口腔内影像信息进行清晰化处理的具体过程如下：先进行图像对比度增强，图像对比度增强的方法包括全局增强和局部增强，其中全局增强方法过程为灰度映射、直方图修正与模糊增强，局部增强方法的过程为局部统计、局部直方图均衡化、同态滤波、多尺度形态学；之后进行图像噪声抑制，图像噪声抑制的方法包括空域方法与频域方法，空域方法通过各种梯度算子、模板卷积与形态梯度算子进行，频域方法通过频域高通滤波进行；其后再进行图像噪声抑制和边缘锐化，图像噪声抑制和边缘锐化，抑制噪声的同时常会引起图像模糊，根据具体情况选用保持边缘的方法，边缘锐化的同时常会放大噪声，根据实际要求选用抗噪边缘锐化方法。
11.进一步在于，所述对扫描组件轮廓信息与预设轮廓范围进行比对的具体过程如下：提取出获取到的扫描组件轮廓信息将其标记为u实，再提取出预设轮廓范围，标记为u预，将扫描组件轮廓信息u实与预设轮廓范围u预重叠，能够获取到扫描组件轮廓信息u实是
否存在超过预设轮廓范围u预的部分，当扫描组件轮廓信息u实中存在超过预设轮廓范围u预的部分时即比对不通过，生成扫描组件调整信息，当扫描组件轮廓信息u实中不存在超过预设轮廓范围u预的部分时即比对通过。
12.进一步在于，所述步骤八中光学扫描设备扫描口腔内的扫描组件与口腔内的软组织并对扫描得到数据进行处理得到修复模型信息，根据扫描组件上的多个定位点进行定点扫描并结合扫描到的软组织特征组合为无牙颌种植修复模型。
13.进一步在于，所述种植组件包括种植在牙床中的安装部与开设在安装部上的连接孔；所述扫描组件与种植组件之间的螺纹连接，种植组件包括扫描标定块与连接柱，所述扫描标定块上设置了多个参考点。
14.本发明相比现有技术具有以下优点：该用于无牙颌种植修复的光学扫描方法，在进行无牙颌种植修复口内扫描的扫描过程中，能够有效的提升被扫描人的舒适度，从而减少了被扫描人因为不适，嘴巴晃动导致的扫描数据出现偏差的状况发生，让该方法能够更加准确的获取到被扫描人的修复模型信息，同时通过在采集前，在口腔内设置了扫描体，通过对扫描体外形修改，来弥补口内扫描仪的缺陷，同时简化扫描流程，提高扫描精度，将无牙参照变为有牙参照，数据匹配简单，精度准确，通过该扫描体，可以更准确的获得软组织信息，为无牙颌修复底部设计提供良好参考，有效提高了修复体的品质，并且在安装扫描体前，对口腔内进行状态分析，了解到种植组件是否被血污等覆盖，清理好血污后再进行扫描组件即扫描体的安装，有效的避免了血污遮盖种植组件导致扫描体安装缺失导致的扫描结果偏差较大的状况发生，大大提升了该方法的扫描准备性，从而让该方法更加值得推广使用。
附图说明
15.图1是本发明的整体结构图；图2是本发明的扫描体结构图。
具体实施方式
16.下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
17.如图1和2所示，本实施例提供一种技术方案：一种用于无牙颌种植修复的光学扫描方法，包括以下步骤：步骤一：进行被扫描人员的嘴部信息采集，获取其嘴巴开合最大尺寸信息，根据嘴巴开合最大尺寸信息确定采集头尺寸，选择对应尺寸的光学扫描设备的扫描头；所述步骤一中的获取其嘴巴开合最大尺寸信息的具体过程如下：s1：让被采集人张大嘴，此时采集张嘴影像信息；s2：从张嘴影像信息中进行特征点提取，将下唇部的最高点标记为点a1，将上唇部的最低点标记为点a2；s3：以点a1为基准做一条水平线l1，再以点a2为基准做一条水平线l2；
s4：在水平线l1与水平线l2之间做一条垂线线段l3，测量出垂线段l3的长度，垂线段l3的长度即为嘴巴开合最大尺寸信息。
18.所述根据嘴巴开合最大尺寸信息确定采集头尺寸的具体过程如下：提取出获取到的嘴巴开合最大尺寸信息，将其标记为k，设置了修正系数α，0.8≤α≤0.9，α与被采集人的年龄成正比，通过公式k，得到采集头尺寸k；选择对应尺寸的光学扫描设备的扫描头的过程如下：选取与采集头尺寸k最为接近的光学扫描设备的扫描头为最终扫描头；通过上述过程能够智能化的选取到更加适合被扫描人的扫描头大小，提升扫描的舒适度，从而避免在扫描过程中，被采集人嘴部因为不适发生晃动或开合影响扫描准确的状况发生，即从另一个外面提升扫描准确度信息。
19.步骤二：将影像采集设备的摄像头进行预热升温，之后将预热升温好的影像采集设备伸入到扫描人员的口腔内部进行口腔内影像采集。
20.所述步骤二中将影像采集设备的摄像头进行预热升温的具体过程如下：先采集被采集人的口腔内的温度信息，将其标记为w1，设置了固定升温基数w2，计算出采集被采集人的口腔内的温度信息w1和固定升温基数w2之间的和即得到升温数值w和，将影像采集设备的摄像头升温到升温数值w和后即可进行口腔内影像采集；通过上述过程能够避免影像采集设备的摄像头渗入到口腔内时，摄像头温度过低口腔内的水汽液化覆盖在摄像头上，导致采集的影像不清晰的状况发生。
21.步骤三：对采集到的口腔内影像进行处理，得到实时种植组件数量信息，将其与预设的种植组件数量信息进行比对，当数量比对正常时，即进行扫描组件的安装，当数量比对异常时，即进行口腔内部清理，清理完毕后再次进行数量比对，数量比对正常即进行下一步骤；所述步骤三中的数量对比的具体过程如下：提取出获取到的口腔内影像信息，对口腔内影像信息进行清晰化处理后，得到高清口腔影像，对高清口腔影像进行处理从中获取到种植组件数量信息，即实时种植组件数量信息，将实时种植组件数量信息标记为h1，将预设的种植组件数量标记为h2，计算出实时种植组件数量信息h1与预设的种植组件数量h2之间的差值得到数量差h差，数量差h差为0时，即验证通过，数量差h差小于0时，即验证通过，数量差h差大于0时，即重新进行口腔内影像信息采集；通过上述过程能够更好的了解到口腔内的种植组件是否被血污等覆盖，避免血污等覆盖未被观察到，在安装扫描体时，少安装扫描体导致的最终扫描数据偏差大的状况发生，提升了扫描准确度。
22.所述对口腔内影像信息进行清晰化处理的具体过程如下：先进行图像对比度增强，图像对比度增强的方法包括全局增强和局部增强，其中全局增强方法过程为灰度映射、直方图修正与模糊增强，局部增强方法的过程为局部增强方法的过程为局部统计、局部直方图均衡化、同态滤波、多尺度形态学；之后进行图像噪声抑制，图像噪声抑制的方法包括空域方法与频域方法，空域方法通过各种梯度算子、模板卷积与形态梯度算子进行，频域方法通过频域高通滤波进行；其后再进行图像噪声抑制和边缘锐化，图像噪声抑制和边缘锐化，抑制噪声的同时常会引起图像模糊，根据具体情况选用保持边缘的方法，边缘锐化的同时常会放大噪声，
根据实际要求选用抗噪边缘锐化方法；通过增强影像的清晰度，能够更进一步的提升分析准确定，即整体的提升扫描方法的扫描准确度。
23.步骤四：将准备与种植组件数量相同的数量的扫描组件，将扫描组件依次安装好，进行扫描组件的角度的调整；步骤五：调整好扫描组件的角度之后，再次采集对影像采集设备进行口腔内影像信息采集，得到初步配置影像信息，对初步配置信息进行处理得到扫描组件轮廓信息；步骤六：对扫描组件轮廓信息与预设轮廓范围进行比对，比对通过即对光学扫描设备的扫描头进行扫描前处理，比对不通过即生成扫描组件调整信息，提示进行扫描组件调整后再进行扫描处理；步骤七：对扫描头进行扫描前处理完毕后，将扫描头伸入到被扫描人的口腔内进行扫描处理；步骤八：光学扫描设备扫描口腔内的扫描组件与口腔内的软组织并对扫描得到数据进行处理得到修复模型信息，之后关闭光学扫描设备，扫描过程结束。
24.所述对扫描组件轮廓信息与预设轮廓范围进行比对的具体过程如下：提取出获取到的扫描组件轮廓信息将其标记为u实，再提取出预设轮廓范围，标记为u预，将扫描组件轮廓信息u实与预设轮廓范围u预重叠，能够获取到扫描组件轮廓信息u实是否存在超过预设轮廓范围u预的部分，当扫描组件轮廓信息u实中存在超过预设轮廓范围u预的部分时即比对不通过，生成扫描组件调整信息，当扫描组件轮廓信息u实中不存在超过预设轮廓范围u预的部分时即比对通过。
25.所述步骤八中光学扫描设备扫描口腔内的扫描组件与口腔内的软组织并对扫描得到数据进行处理得到修复模型信息，根据扫描组件上的多个定位点进行定点扫描并结合扫描到的软组织特征组合为无牙颌种植修复模型；所述种植组件包括种植在牙床中的安装部与开设在安装部上的连接孔；扫描组件即扫描体，其形状可以根据实际需求进行调配，所述扫描组件与种植组件之间的螺纹连接，种植组件包括扫描标定块与连接柱，所述扫描标定块上设置了多个参考点。
26.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
27.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
28.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例
性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种用于无牙颌种植修复的光学扫描方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：进行被扫描人员的嘴部信息采集，获取其嘴巴开合最大尺寸信息，根据嘴巴开合最大尺寸信息确定采集头尺寸，选择对应尺寸的光学扫描设备的扫描头；步骤二：将影像采集设备的摄像头进行预热升温，之后将预热升温好的影像采集设备伸入到扫描人员的口腔内部进行口腔内影像采集；步骤三：对采集到的口腔内影像进行处理，得到实时种植组件数量信息，将其与预设的种植组件数量信息进行比对，当数量比对正常时，即进行扫描组件的安装，当数量比对异常时，即进行口腔内部清理，清理完毕后再次进行数量比对，数量比对正常即进行下一步骤；步骤四：将准备与种植组件数量相同的数量的扫描组件，将扫描组件依次安装好，进行扫描组件的角度的调整；步骤五：调整好扫描组件的角度之后，再次采集对影像采集设备进行口腔内影像信息采集，得到初步配置影像信息，对初步配置信息进行处理得到扫描组件轮廓信息；步骤六：对扫描组件轮廓信息与预设轮廓范围进行比对，比对通过即对光学扫描设备的扫描头进行扫描前处理，比对不通过即生成扫描组件调整信息，提示进行扫描组件调整后再进行扫描处理；步骤七：对扫描头进行扫描前处理完毕后，将扫描头伸入到被扫描人的口腔内进行扫描处理；步骤八：光学扫描设备扫描口腔内的扫描组件与口腔内的软组织并对扫描得到数据进行处理得到修复模型信息，之后关闭光学扫描设备，扫描过程结束。2.根据权利要求1所述的一种用于无牙颌种植修复的光学扫描方法，其特征在于：所述步骤一中的获取其嘴巴开合最大尺寸信息的具体过程如下：s1：让被采集人张大嘴，此时采集张嘴影像信息；s2：从张嘴影像信息中进行特征点提取，将下唇部的最高点标记为点a1，将上唇部的最低点标记为点a2；s3：以点a1为基准做一条水平线l1，再以点a2为基准做一条水平线l2；s4：在水平线l1与水平线l2之间做一条垂线线段l3，测量出垂线段l3的长度，垂线段l3的长度即为嘴巴开合最大尺寸信息。3.根据权利要求1所述的一种用于无牙颌种植修复的光学扫描方法，其特征在于：所述根据嘴巴开合最大尺寸信息确定采集头尺寸的具体过程如下：提取出获取到的嘴巴开合最大尺寸信息，将其标记为k，设置了修正系数α，0.8≤α≤0.9，α与被采集人的年龄成正比，通过公式k，得到采集头尺寸k；选择对应尺寸的光学扫描设备的扫描头的过程如下：选取与采集头尺寸k最为接近的光学扫描设备的扫描头为最终扫描头。4.根据权利要求1所述的一种用于无牙颌种植修复的光学扫描方法，其特征在于：所述步骤二中将影像采集设备的摄像头进行预热升温的具体过程如下：先采集被采集人的口腔内的温度信息，将其标记为w1，设置了固定升温基数w2，计算出采集被采集人的口腔内的温度信息w1和固定升温基数w2之间的和即得到升温数值w
和
，将影像采集设备的摄像头升温到升温数值w
和
后即可进行口腔内影像采集。
5.根据权利要求1所述的一种用于无牙颌种植修复的光学扫描方法，其特征在于：所述步骤三中的数量对比的具体过程如下：提取出获取到的口腔内影像信息，对口腔内影像信息进行清晰化处理后，得到高清口腔影像，对高清口腔影像进行处理从中获取到种植组件数量信息，即实时种植组件数量信息，将实时种植组件数量信息标记为h1，将预设的种植组件数量标记为h2，计算出实时种植组件数量信息h1与预设的种植组件数量h2之间的差值得到数量差h
差
，数量差h
差
为0时，即验证通过，数量差h
差
小于0时，即验证通过，数量差h
差
大于0时，即重新进行口腔内影像信息采集。6.根据权利要求5所述的一种用于无牙颌种植修复的光学扫描方法，其特征在于：所述对口腔内影像信息进行清晰化处理的具体过程如下：先进行图像对比度增强，图像对比度增强的方法包括全局增强和局部增强，其中全局增强方法过程为灰度映射、直方图修正与模糊增强，局部增强方法的过程为局部统计、局部直方图均衡化、同态滤波、多尺度形态学；之后进行图像噪声抑制，图像噪声抑制的方法包括空域方法与频域方法，空域方法通过各种梯度算子、模板卷积与形态梯度算子进行，频域方法通过频域高通滤波进行；其后再进行图像噪声抑制和边缘锐化，图像噪声抑制和边缘锐化，抑制噪声的同时常会引起图像模糊，根据具体情况选用保持边缘的方法，边缘锐化的同时常会放大噪声，根据实际要求选用抗噪边缘锐化方法。7.根据权利要求1所述的一种用于无牙颌种植修复的光学扫描方法，其特征在于：所述对扫描组件轮廓信息与预设轮廓范围进行比对的具体过程如下：提取出获取到的扫描组件轮廓信息将其标记为u
实
，再提取出预设轮廓范围，标记为u
预
，将扫描组件轮廓信息u
实
与预设轮廓范围u
预
重叠，能够获取到扫描组件轮廓信息u
实
是否存在超过预设轮廓范围u
预
的部分，当扫描组件轮廓信息u
实
中存在超过预设轮廓范围u
预
的部分时即比对不通过，生成扫描组件调整信息，当扫描组件轮廓信息u
实
中不存在超过预设轮廓范围u
预
的部分时即比对通过。8.根据权利要求1所述的一种用于无牙颌种植修复的光学扫描方法，其特征在于：所述步骤八中光学扫描设备扫描口腔内的扫描组件与口腔内的软组织并对扫描得到数据进行处理得到修复模型信息，根据扫描组件上的多个定位点进行定点扫描并结合扫描到的软组织特征组合为无牙颌种植修复模型。9.根据权利要求1所述的一种用于无牙颌种植修复的光学扫描方法，其特征在于：所述种植组件包括种植在牙床中的安装部与开设在安装部上的连接孔；所述扫描组件与种植组件之间的螺纹连接，种植组件包括扫描标定块与连接柱，所述扫描标定块上设置了多个参考点。

技术总结
本发明公开了一种用于无牙颌种植修复的光学扫描方法，包括以下步骤：步骤一：进行被扫描人员的嘴部信息采集，获取其嘴巴开合最大尺寸信息，根据嘴巴开合最大尺寸信息确定采集头尺寸，选择对应尺寸的光学扫描设备的扫描头；步骤二：将影像采集设备的摄像头进行预热升温，之后将预热升温好的影像采集设备伸入到扫描人员的口腔内部进行口腔内影像采集；步骤三：对采集到的口腔内影像进行处理，得到实时种植组件数量信息，将其与预设的种植组件数量信息进行比对，当数量比对正常时，即进行扫描组件的安装。本发明在进行扫描时舒适度更高，能够更加准确的扫描到口腔内的数据从而进行更加准确的无牙颌种植修复，保证了光学扫描方法的扫描准确性。法的扫描准确性。法的扫描准确性。


技术研发人员：高俊 高幸荣 包雅星
受保护的技术使用者：高峰医疗器械（无锡）有限公司
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/7/19