口腔內環境光學三維掃描系統的制作方法

本發明涉及口腔醫學領域，具體涉及一種口腔三維掃描技術。

背景技術：

常規的口腔疾病檢查手段是口腔X光片，一般的牙根炎癥、牙體折裂、骨質狀況都可以得到較好的反映。但它的局限是只能從一個固定的方向上進行投照，有些病變由于組織的重合不易被發現。更進一步的，可以采取口腔CT進行監測，口腔CT是圍繞下顎部的一段容積螺旋式地采集數據可以獲得口腔三維信息。口腔CT掃描覆蓋面廣，便于各種方式、各個角度的影像重建，且可以任意地、回顧性重建。這兩種檢查方式都需要龐大的固定設備，一次檢查需要準備很久，并不能滿足即時檢查的要求。現在又有專門的牙科三維掃描儀，但是這種掃描儀需要先在口腔內做印模，然后對印模進行精確掃描，便利性上并沒有增加多少。

技術實現要素：

本發明針對現有技術中的不足，提供了口腔內環境光學三維掃描系統，能夠直接的便利的對口腔內的牙齒進行全面的三維掃描，即時的獲取上下顎牙齒的三維信息。解決了以往口腔三維掃描非常復雜繁瑣的問題。

為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決，口腔內環境光學三維掃描系統，包括手持掃描器和系統處理器，所述的手持掃描器通過柔性連接線連接所述的系統處理器，所述的手持掃描器分為觀測部和握持部，所述的觀測部和所述的握持部轉動連接，所述的觀測部呈弧型，所述的觀測部凹面中心設置有光柵欄投影器，所述的光柵欄投影器兩側分別對稱設置有CCD鏡頭，所述的CCD鏡頭照射方向與所述光柵欄投影器投影方向呈20°至40°的夾角，所述的觀測部兩端設置有距離限位塊，所述的距離限位塊凸出在所述觀測部凹面一側。

上述技術方案中，優選的，所述的距離限位塊為橡膠塊，所述的距離限位塊可在所述的觀測部端部轉動，所述的握持部上設置有調節所述距離限位塊轉動角度的距離調節輪軸。

上述技術方案中，優選的，所述的CCD鏡頭照射方向與所述的光柵欄投影器投影方向之間呈27.5°的夾角。

上述技術方案中，優選的，所述的CCD鏡頭為微距鏡頭。

上述技術方案中，優選的，所述的觀測部與所述的握持部之間設置有電動轉軸，所述的握持部上設置有控制所述的電動轉軸轉動角度的角度開關。

上述技術方案中，優選的，在所述的觀測部上還設置有環繞所述CCD鏡頭一圈的環形出氣腔，所述的握持部內設置有連接所述的環形出氣腔的微型氣泵。

上述技術方案中，優選的，所述的距離限位塊在所述的觀測部上是可拆卸的。

上述技術方案中，優選的，所述的觀測部上包裹有無毒的彈性膠皮。

上述技術方案中，優選的，所述的彈性膠皮厚度在0.5毫米到1毫米之間。

本發明所述的光學三維掃描系統采用結構光非接觸照相測量原理獲取口腔內的三維圖像，尤其是上下顎牙齒的三維圖像。對于口腔內的三維掃描主要有三個問題：一是短距離對焦，公知的在短距離下進行攝影一旦有輕微偏移就需要重新對焦，為此在掃描時需要時刻保持攝影距離的穩定。二是口腔內部狹小，相比其他器物在口腔內的牙齒具有正面、背面和頂面，其中牙齒的正面和背面無法良好的顯露出來。三是口腔內部環境，口腔內部環境復雜，不僅溫熱濕潤，分泌唾液，在呼吸時還會帶來水汽，對三維掃描來說是一個苛刻的環境。為了解決上述問題，本發明的光學三維掃描系統分為兩部分，分別是觀測部和握持部，其中觀測部為具有光柵欄投影器和CCD鏡頭伸入口腔內進行觀測的觀測體，握持部為由操作人員握持對觀測部進行操作的握持體。觀測部呈弧型，在弧型中心位置內設置有光柵欄投影器，在光柵欄投影器兩側還設置有CCD鏡頭，通過這2個CCD鏡頭可以一次性的掃描牙齒的一個面，對于上下顎的牙齒只需要六遍掃描就能完全掃描完。同時在觀測部設置有距離限位塊，在掃描時距離限位塊一直抵住牙齒，這樣就能讓光柵欄投影器和CCD鏡頭與牙齒在整個掃描過程中都保持穩定的對焦距離，較少對焦的時間，提高測量的精確。為了減少口腔內環境對觀測的影響，還在觀測部內設置有環形出氣腔，在掃描時環形出氣腔一直向外噴射空氣，防止口腔內的干擾物干擾掃描，同時防止光柵欄投影器和CCD鏡頭表面起霧。

相比現有的口腔掃描儀器，本發明的光學三維掃描系統不僅可以由醫務人員操作，也可以由被測者自己使用，只要距離限位塊貼合住牙齒后就可以像刷牙一樣，通過握持部讓觀測部在牙齒上移動完成整個掃描。本發明的手持掃描器對被測者的姿態也無要求，只需把觀測部伸入到口腔即可。通過本發明的手持掃描器可以快速、簡單、完整、準確的獲得口腔內的三維圖像，然后通過這些三維圖像迅速的讓3D打印設備打印出口腔模型。

與現有技術相比，本發明能夠直接的便利的對口腔內的牙齒進行全面的三維掃描，即時的獲取上下顎牙齒的三維信息。解決了以往口腔三維掃描非常復雜繁瑣的問題。

附圖說明

圖1為本發明示意圖。

圖2為本發明手持掃描器觀測部示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

實施例1，如圖1、圖2所示：口腔內環境光學三維掃描系統，包括手持掃描器1和系統處理器，所述的手持掃描器1通過柔性連接線4連接所述的系統處理器。所述的手持掃描器1分為觀測部3和握持部2，所述的觀測部3和所述的握持部2轉動連接，所述的觀測部3與所述的握持部2之間設置有電動轉軸21，握持部2上設置有夾持電動轉軸21的夾持件22，所述的握持部2上設置有控制所述的電動轉軸21轉動角度的角度開關23。

所述的觀測部3呈弧型，這樣比較貼合口腔內的牙床，所述的觀測部3凹面中心設置有光柵欄投影器31，所述的光柵欄投影器31兩側分別對稱設置有CCD鏡頭32，所述的CCD鏡頭32照射方向與所述光柵欄投影器31投影方向呈20°至40°的夾角，優選的，所述的CCD鏡頭32照射方向與所述的光柵欄投影器31投影方向之間呈27.5°的夾角，既兩個CCD鏡頭32之間呈45°的夾角，同時所述的CCD鏡頭32為微距鏡頭。

所述的觀測部3兩端設置有距離限位塊35，距離限位塊35和觀測部3之間設置有轉動軸34，所述的距離限位塊35凸出在所述觀測部3凹面一側，所述的述的握持部2上設置有調節所述距離限位塊35轉動角度的距離調節輪軸23，所述的距離限位塊35在所述的觀測部3上是可拆卸的，這樣方便距離限位塊35的清洗。在所述的觀測部3上還設置有環繞所述CCD鏡頭32一圈的環形出氣腔33，所述的握持部2內設置有連接所述的環形出氣腔33的微型氣泵。所述的觀測部3上包裹有無毒的彈性膠皮，所述的彈性膠皮厚度在0.5毫米到1毫米之間，彈性膠皮不易損害口腔以及易于清潔和防水。整個觀測部3和握持部2都做防水處理。

本發明使用時需要手持掃描器1和系統處理器連接，一般的還需要連接顯示器，顯示器顯示掃描的結果。本發明屬于兩用系統，不僅醫務人員可用，被測者也可以使用，一般而言被測者自己使用更加方便。使用前需要對觀測部3和握持部2進行消毒處理，然后對CCD鏡頭32和光柵欄投影器31進行性能測試。然后手持握持部2把觀測部3伸入到口腔內，讓距離限位塊35抵住牙齒，通過距離調節輪軸23調節觀測部3與牙齒的距離讓CCD鏡頭32獲得合格的對焦距離。再然后從智齒開始進行掃描，掃描時緩慢的讓觀測部3在口腔內移動，從一側智齒移動另一側智齒。通常只需要六次掃描就可以得出整個口腔內牙齒的三維信息。這些三維信息由系統處理器分析處理后可以實時的顯示在顯示器上。在掃描時，設置在CCD鏡頭32旁的環形出氣腔33可以向口腔內吹氣，一是排出口腔內雜物對掃描的影響，二是防止CCD鏡頭32以及光柵欄投影器31表面起霧，保證整個掃描的精度。CCD鏡頭32與光柵欄投影器31呈27.5°，既兩個CCD鏡頭32之間呈45°，這樣在口腔狹小的環境下讓CCD鏡頭32獲得較好的可視度以及拍攝精度。