一种口腔软组织生理运动边界的直接三维扫描方法及系统技术方案

本发明专利技术属于口腔内扫描技术领域，公开了一种口腔软组织生理运动边界的直接三维扫描方法及系统，所述口腔软组织生理运动边界的直接三维扫描系统包括：口腔图像获取模块、口腔图像处理模块、口腔图像分割模块、中央控制模块、非运动区域获取模块、直接三维扫描模块、三维扫描数据获取模块、数据存储模块、终端模块、显示模块。本发明专利技术提供的扫描系统扫描速度快、精度高，操作简单；利用活动轮廓方法半自动对作为训练集的口腔医学图像进行标注分割，半自动方法提高了做标注分割的准确性和时效性；使用对抗式生成网络自动生成口腔医学图像的分割结果，使健康口腔生理结构的完整有效表达在分割精度、效率、稳定性、鲁棒性等关键性指标上得到均衡。

【技术实现步骤摘要】
一种口腔软组织生理运动边界的直接三维扫描方法及系统
本专利技术属于口腔内扫描
，尤其涉及一种口腔软组织生理运动边界的直接三维扫描方法及系统。
技术介绍
一般地，在牙科诊所或类似场所，通过获取患者的牙齿的石膏模型的印模过程来进行牙科治疗。但是，该印模过程可能伴随着多种问题，如印模材料的消耗、交叉感染、已装配模型破损等。于是，通过射线照射来形成牙齿的二维图形，该方法存在将患者暴露于大量射线之下、精度较差的缺点。接着，牙齿三维扫描仪被研发而广泛应用。但是，现有的口腔内扫描方法虽然能对口腔内软组织扫描，但主要问题在于：一是口内三维扫描仪无法获得软组织功能运动边界；二是现有的口腔内扫描方法制取口腔软组织功能边界印模不准确；三是制取口腔软组织功能边界印模的效率低，成功率低。因此，亟需一种新的口腔软组织生理运动边界的直接三维扫描方法，以解决现有技术中存在的问题。通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：(1)现有口内三维扫描仪无法获得软组织功能运动边界。(2)现有的口腔内扫描方法制取口腔软组织功能边界印模不准确。(3)现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种口腔软组织生理运动边界的直接三维扫描方法，其特征在于，所述口腔软组织生理运动边界的直接三维扫描方法包括以下步骤：/n步骤一，扫描前，进行手持式口腔三维扫描装置的初始化工作；通过口腔图像获取模块利用上位机输入指令，控制箱根据扫描命令解释成相应时序信号，直接控制电机动作；/n步骤二，将口腔三维扫描装置的检测柱嵌入到待扫描者口腔内，待扫描者咬紧咬合垫，上位机根据咬合情况进行口腔三维扫描装置的调整和定位，同时通过交换机和图像处理模块控制手持式口腔三维扫描装置的摄像头开始拍照；/n步骤三，口腔三维扫描装置的各个摄像头根据设定的时间间隔进行间歇性拍照；各个摄像头将扫描到的图像数据经过图像处理模块处...

【技术特征摘要】
1.一种口腔软组织生理运动边界的直接三维扫描方法，其特征在于，所述口腔软组织生理运动边界的直接三维扫描方法包括以下步骤：
步骤一，扫描前，进行手持式口腔三维扫描装置的初始化工作；通过口腔图像获取模块利用上位机输入指令，控制箱根据扫描命令解释成相应时序信号，直接控制电机动作；
步骤二，将口腔三维扫描装置的检测柱嵌入到待扫描者口腔内，待扫描者咬紧咬合垫，上位机根据咬合情况进行口腔三维扫描装置的调整和定位，同时通过交换机和图像处理模块控制手持式口腔三维扫描装置的摄像头开始拍照；
步骤三，口腔三维扫描装置的各个摄像头根据设定的时间间隔进行间歇性拍照；各个摄像头将扫描到的图像数据经过图像处理模块处理后，得到原始口腔软组织医学图像序列；
步骤四，通过激光测距装置环绕检测柱轴线向待扫描口腔内发射360°的光束，所述光束在所述待扫描口腔内形成光斑；
步骤五，获取所述原始口腔软组织医学图像序列中的第一图像序列，并根据所述第一图像序列中每一第一图像的光斑信息，获取口腔软组织的尺寸参数；
步骤六，当口腔三维扫描装置运行至预设时间时，扫描装置触动限位开关，控制箱控制电机停止工作，摄像头和激光测距装置暂停工作，三维扫描结束；
步骤七，扫描结束后，将得到的原始口腔软组织医学图像序列和口腔软组织尺寸参数发送至图像处理模块进行处理后，将所有扫描数据通过交换机发送给控制箱进行处理汇总，形成口腔软组织三维数据信息，并在上位机的显示器中进行实时显示；
步骤八，通过口腔图像分割模块利用图像分割程序获取步骤三得到的口腔软组织医学图像序列Ii，并截取像素值的有效区间；
步骤九，使用活动轮廓方法，半自动地对口腔软组织医学图像进行分割，用做生成式对抗网络训练的数据Ii′；
步骤十，将原始口腔软组织医学图像Ii和活动轮廓方法分割得到的口腔软组织医学图像Ii′送入对抗式生成网络进行训练学习，得到一个训练模型；同时利用训练模型生成新的口腔软组织医学图像对应的分割图像；
步骤十一，通过中央控制模块利用控制箱控制所述口腔软组织生理运动边界的直接三维扫描系统各个模块的正常运行；
步骤十二，针对剩余牙齿牙列或无牙颌牙槽嵴顶与牙槽嵴侧面，通过非运动区域获取程序根据步骤八得到的口腔软组织医学分割图像获取口腔软组织功能运动过程中不发生运动的区域；
步骤十三，通过直接三维扫描模块利用上位机根据口腔软组织功能运动过程中不发生运动的区域获取口腔软组织生理运动边界及三维扫描模型；
步骤十四，通过三维扫描数据获取模块利用数据获取程序根据步骤十三得到的口腔软组织生理运动边界及三维扫描模型获取口腔软组织生理运动边界的直接三维扫描数据；
步骤十五，通过数据存储模块利用云服务器存储获取的口腔软组织图像、口腔软组织分割图像、不发生运动的区域、口腔软组织生理运动边界以及直接三维扫描数据；
步骤十六，通过终端模块利用移动终端接收腔软组织生理运动边界的直接三维扫描数据，并对三维扫描系统进行远程操控；
步骤十七，通过显示模块利用高清显示屏显示获取的口腔软组织图像、口腔软组织分割图像、不发生运动的区域、口腔软组织生理运动边界以及直接三维扫描数据。


2.如权利要求1所述的口腔软组织生理运动边界的直接三维扫描方法，其特征在于，步骤一中，所述手持式口腔三维扫描装置包括检测柱、扫描架和上位机；
所述扫描架包括活动安装在检测柱上的支架，均匀安装在支架上的若干个扫描头，以及安装在支架上的电源模块和交换机，所述支架为环形或多边形，所述扫描头顶部设有摄像头，摄像头正对支架中心，所述摄像头与图像处理模块相连，图像处理模块通过交换机与控制箱连接，电源模块为扫描头供电；
所述检测柱上设有丝杆和激光测距装置，丝杆和激光测距装置分别与支架联动连接，并通过电机驱动，控制箱控制电机转动，进而驱动丝杆和激光测距装置旋转；所述控制箱与上位机相连。


3.如权利要求2所述的口腔软组织生理运动边界的直接三维扫描方法，其特征在于，所述口腔三维扫描装置包括2个以上检测柱，检测柱内侧设有安装槽，所述丝杆垂直设置在安装槽内，支架通过连接件与丝杆联动连接，丝杆顶部和底部均设有限位开关，用于控制扫描架的行程，电机安装在检测柱顶部。
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【专利技术属性】
技术研发人员：肖诗梦，张曜耀，张雨薇，林意澄，丁一，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51