一种用于牙髓血液检测的医疗仪器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于牙髓血液检测的医疗仪器，包括用于获取基本牙齿图像并对图像进行干涉处理的光路调整系统、用于收集干涉处理产生的散斑图像并向外传输的图像收集系统、用于保存所述散斑图像并将散斑图像衬比处理的图像处理系统，光路调整系统包括前后依次并列平行设置的激光器、光阑、显微镜物镜、双凸透镜和滤光片；图像收集系统包括工业相机。本发明专利技术用激光散斑衬比成像的方式，得到牙髓血流成像，将得到的图像进行计算机特征提取后得到衬比图，判断牙齿牙髓内有无血流，对牙齿牙髓进行诊断与观察。该装置体积较小，重量较轻，方便携带，成本较低，对检查和治疗牙齿牙髓血流状态具有重要的医用价值。态具有重要的医用价值。态具有重要的医用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种用于牙髓血液检测的医疗仪器


[0001]本专利技术涉及医疗仪器领域以及计算机视觉领域，特别涉及一种用于牙髓血液检测的医疗仪器。

技术介绍

[0002]单纯的牙齿检测多为牙齿X光片，现有的成片技术只能观测到大概的牙槽骨骼问题，如牙结石，智齿的阻生问题，应用场景十分有限，由于金属的干扰。一般的种植牙和正畸患者无法使用，很难满足临床的需求。而牙齿的结构组成为：牙釉质，牙本质，牙髓，牙骨质，根管，牙周膜和根尖。当牙齿组织内部出现问题时，无法通过现有的诊断仪器进行评估。当患者出现牙齿疼痛状况时，患者对牙科进行就趁，医生只能从外部观察对内部进行初步诊断，或者在治疗过程中打开牙床对病灶进行观察。本专利技术提供了一种用于牙髓血液检测的医疗仪器，可以检测到牙髓血流情况从而对牙齿是否坏死掌握。
[0003]本专利技术旨在解决牙髓的以下问题：
[0004]一.诊断。通过激光散斑成像，对牙齿牙髓血流进行观察，从而进行牙髓疾病的诊断，并且通过评估制定相应的治疗方案。
[0005]二.治疗。在牙齿发生较深的龋坏或者较为严重的牙髓炎时，此阶段一般采取根管治疗，透过移除坏死的牙髓，及填充移除牙髓后的根管，再修复牙冠。而在坏死牙髓移除的过程中，可能误将没有的坏死的牙髓移除，牙髓内依然有血流存在，破坏掉牙髓周围健康的牙组织。所以通过本专利技术，可以直观判断牙髓内是否有血流存在，有血流存在可以进行保守治疗，没有血流存在，可以直接将牙齿拔除。
[0006]三.预防。以往的，处于前期的牙髓疾病带给人的疼痛感不明显，牙髓和根尖的炎症没有一个量化的标准，患者往往在疼痛发生后才进行就医，而此时牙齿问题已经较为严重。本专利技术成本很低，对人体几乎无伤害，可供患者随时多次对自己的牙齿进行检查，从而达到预防牙髓病的发生或者在牙髓病初期未出现症状时可以及时地采取保护措施而防止牙髓病恶化地目的。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中的不足与难题，本专利技术旨在提供一种用于牙髓血液检测的医疗仪器。
[0008]本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0009]本专利技术提供了一种用于牙髓血液检测的医疗仪器，包括用于获取基本牙齿图像并对图像进行干涉处理的光路调整系统、用于收集干涉处理产生的散斑图像并向外传输的图像收集系统、用于保存所述散斑图像并将散斑图像衬比处理的图像处理系统。
[0010]光路调整系统包括前后依次并列平行设置的激光器、光阑、显微镜物镜、双凸透镜和滤光片；激光器采用氦氖激光器，其透射出波长为632.8nm的激光束作为原始光源；所述光阑置于所述激光器前方，用于滤除杂波；所述显微镜物镜置于所述光阑前方，用于精准接
受激光器透射的光，所述双凸透镜设置于所述显微镜物镜前方，用于将光束校直；所述显微镜物镜与所述双凸透镜组合为扩束镜组，将原始光源扩束成平行光束，以便于照射较大面积的感兴趣区域；所述滤光片设置在所述双凸透镜前方，用于减掉光强。
[0011]图像收集系统，包括工业相机，工业相机能够实时成像并且传输给后续的图像处理系统，且曝光时间连续可调，被检测对象置于所述工业相机与所述滤光片之间；
[0012]图像处理系统，用于保存所述散斑图像并将散斑图像衬比处理，采用计算机，计算机内安装保存模块和处理程序。
[0013]进一步地，工业相机的镜头上安装窄带滤波片，用于透射过来的平行光束进行调整，保证在成像平面上有充足但不过量的的光照射在检测对象，而且保证在成像区域内光强尽量均匀。
[0014]进一步地，激光器安装在光源水平调节架上，用于控制光源的前后位置，
[0015]进一步地，医疗仪器的工作方法包括以下步骤：
[0016]步骤一：对牙齿投射出经光路调整系统处理后的平行光束，使用工业相机获取用户牙齿牙髓的原始图像；
[0017]步骤二：产生图像后通过数据接口实时传输给计算机；
[0018]步骤三：由配套的算法进行特征提取，算法的原理为：选定每张图上一个正方形区域，通过计算得到黑色像素点的衬比值，依次划过整张图片得到衬比图，所述衬比值为对运动模糊的程度进行的量化分析，定义为光强的标准方差和平均光强的比值，公式为：
[0019][0020]分子表示强度波动的标准偏差，分母表示强度波动的均值。
[0021]进一步地，光路调整系统、图像收集系统和图像处理系统可集成于一个整体，形成便携式一体机
[0022]与现有技术相比，本专利技术有益效果包括：
[0023](1)本专利技术可以检测到牙髓血流情况从而掌握牙齿是否坏死。
[0024](2)本专利技术可有效地运用在预防、诊断、治疗等阶段，对检查和治疗牙齿牙髓血流状态具有重要的医用价值。
[0025](3)本专利技术装置体积较小，重量较轻，方便携带，成本较低.
附图说明
[0026]图1为本专利技术仪器的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术算法流程示意图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图，对本专利技术作进一步地说明。
[0029]如图1所示，一种用于牙髓血液检测的医疗仪器，包括光路调整系统、图像收集系统和图像处理系统。
[0030]其中，光路调整系统，用于获取基本牙齿图像并对图像进行干涉处理，包括前后依次并列设置的激光器1、光阑2、显微镜物镜3、双凸透镜4和滤光片5，还包括为激光器1提供
电力的激光器电源10；为了控制光源的前后位置，激光器1安装在光源水平调节架9上；光阑2置于激光器1前方，显微镜物镜3置于光阑2前方用于精准接受激光器1透射的光，显微镜物镜3前方设置双凸透镜4用于将光束校直，滤光片5设置在双凸透镜4前方。
[0031]其中，图像收集系统，用于收集干涉处理产生的牙齿散斑图像，包括工业相机6以及安装在工业相机6镜头上的窄带滤波片8；被检测对象(牙齿)就置于工业相机6与滤光片5之间，工业相机6前放置的窄带滤波片8用于保证取景框内的光强合适。
[0032]其中，图像处理系统，具有保存功能和图像处理功能，通过如图2所示算法将图像收集系统获取的散斑图像进行特征提取处理得到数据，其采用常规的计算机7。算法流程如下。
[0033](1)图像预处理。首先将原始图像灰度化(图2
‑
a)，根据图像参数确定边界阈值及网孔尺寸，并预分配标记矩阵。边界阈值为判断ROI边界的依据。
[0034](2)网格扫描。对图像划分网格，以网格线为路径扫描(图2
‑
b)，计算网格线上各像素点的衬比值。在扫描整个网格后，根据网格线上衬比值的空间分布和密度分布确定边界阈值。然后将网格上的衬比值与边界阈值比较，以此来判断该网孔是否为感兴趣ROI区域。
[0035](3)优化标记矩阵。对含有感兴趣ROI区域的网孔进行标记，则在图像中会形成标记矩阵。通过对标记矩阵采用形态学闭运算使断点闭合，此外，还按需对标记矩阵进行额外的膨胀或腐蚀处理以调整边界范围。经过优化的标记矩阵如图2
‑
c所示。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于牙髓血液检测的医疗仪器，其特征在于，所述医疗仪器包括：光路调整系统，用于获取基本牙齿图像并对图像进行干涉处理，包括前后依次并列平行设置的激光器、光阑、显微镜物镜、双凸透镜和滤光片；图像收集系统，用于收集干涉处理产生的散斑图像并将其传输至图像处理系统，包括工业相机，被检测对象置于所述工业相机与所述滤光片之间；图像处理系统，用于保存所述散斑图像并将散斑图像衬比处理，其采用计算机，所述计算机内安装保存模块和处理程序。2.根据权利要求1所述的一种用于牙髓血液检测的医疗仪器，其特征在于：所述激光器采用氦氖激光器，其透射出波长为632.8nm的激光束作为原始光源；所述光阑置于所述激光器前方，用于滤除杂波；所述显微镜物镜置于所述光阑前方，用于精准接受激光器透射的光，所述双凸透镜设置于所述显微镜物镜前方，用于将光束校直；所述显微镜物镜与所述双凸透镜组合为扩束镜组，将原始光源扩束成平行光束；所述滤光片设置在所述双凸透镜前方，用于减掉光强。3.根据权利要求1所述的一种用于牙髓血液检测的医疗仪器，其特征在于：所述激光器安装在光源水平调节架上。4.根据权利要求1所述的一种用于牙髓血液检测的医疗仪器，其特征在于：所述工业相机的镜头上安装窄带滤波片。5.根据权利要求1所述的一种用于牙髓血液检测的医疗仪器，其特征在于：所述图像处理系统的处理程序通过算法将图像收集系统获取的散斑图像进行特征提取处理得到数据，所述算法基于对衬比值的计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪金华，郭锦鸿，陈伟，程鹏，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：