[发明专利]用于处理和显示口腔测量数据的系统和方法

说明书

相关申请

本申请要求2010年9月10日提交的标题为“Method of Data Processing and Display for a Three-Dimensional Intra-Oral Scanner”(用于三维口内扫描器的数据处理和显示的方法)的美国临时专利申请No.61/381,731的在先提交日的优先权，其整个内容通过参考合并于此。

技术领域

本发明一般涉及目标表面的三维(3D)成像。具体地，本发明涉及用于生成和显示在口腔扫描操作期间获得的3D数据组的图像表示并且用口腔的二维(2D)视频图像重叠/叠加(overlay)该显示的图形表示的设备和方法。

背景技术

牙科或医用的3D摄像机或扫描器，当是成像系统的一部分时，能够捕捉目标场景中的一个或更多个目标表面的一系列2D强度图像/灰度图像。在一些系统中，这是通过将结构光图案/光图案投影在该表面上来实现的。光图形或光图案可以通过将一对相干光束投影在目标表面上并且产生在连续的2D图像之间变化的条纹图案/干涉图样而产生。可选地，投影的光图形可以是利用亮度掩膜和在连续的2D图像之间的位置中位移的投影图案产生的一系列投影的平行线。在又一种类型的3D成像系统中可以采用诸如共焦成像的技术等。

一般的成像系统包括使用者在目标场景中手动引导的识别棒/扫描棒(wand)或其他手持式扫描装置。在目标场景的测量期间，在识别棒运动时识别棒可以用来获得与目标场景相关的3D数据。在一些应用中，多个目标表面通过将识别棒定位在紧靠近目标表面而被测量。但是，当识别棒定位在目标场景的一个位置时，该目标场景的一些部分在识别棒的视场可能被遮蔽。例如，在牙科应用中，在具体的静态视场中牙齿、牙龈或其他牙结构的存在能够遮蔽其他牙齿的查看。因此，临床医生从牙弓的各种扫描获得3D数据组。处理单元可以自动记录从该各种扫描获得的所有3D数据组的重叠区，以在测量过程期间获得所有被查看表面的全部3D数据组表示。

发明内容

一方面，提供一种用于显示口腔测量数据的计算机实现的方法。在目标场景的第一区引导口腔扫描装置的测量视场，以获得与该第一区相关的图像数据。该口腔扫描装置沿着靠近目标场景的一个或更多个表面的路径从目标第一区移动到该目标场景的第二区。口腔扫描装置沿着该路径获得对应于该目标场景的图像数据。一组3D数据显示(present)在显示器上。从获得的目标场景第一区到目标场景第二区的图像数据生成3D数据。显示在显示器窗口的是在测量视场中获得的目标场景的图像数据的当前视频图像。当前视频图像重叠该3D数据组的积累的数据的图形表示的相应部分。

另一方面，提供一种用于显示与牙弓相关的口腔测量数据的方法。将口腔测量装置定位在靠近牙弓第一区的第一扫描开始点。在牙弓的第一区引导该口腔测量装置的测量视场。将口腔扫描装置沿着靠近牙弓表面的路径从牙弓的第一区移动到靠近该牙弓的第二区的第一扫描端点，以获得从第一扫描开始点到第一扫描端点的图像数据。从所获得的图像数据生成的一组3D数据被显示在显示器上。所获得的图像数据的视频图像重叠在该3D数据组的积累数据的图形表示的相应部分上。3D数据通过调节当前视频图像的不透明度水平被显示在该窗口中。

另一方面，一种图像重叠系统包括3D处理器、视频接口和重叠引擎。该3D处理器从在口腔扫描过程中获得的图像数据生成三维(3D)数据。该视频接口响应接收图像数据输出当前视频图像。该重叠引擎生成该3D数据的积累数据的图形表示并且重叠显示窗口中的图形表示的相应部分。

另一方面，一种口腔正畸分析系统/矫正分析系统包括扫描装置、图像重叠处理器和显示装置。该扫描装置获得与口腔的目标场景相关的图像数据。该图像重叠处理器从所获得的图像数据生成当前视频图像和3D数据的至少一个，并且构造当前视频图像，用于重叠在该3D数据的积累数据的图形表示上。该显示装置包括用于在该3D数据的图形表示的相应部分上显示视频图像的窗口。