[发明专利]扫描仪和扫描方法

说明书

本公开涉及一种扫描仪和扫描方法，该扫描仪包括投影光学系统、第一采集光学系统和第二采集光学系统和数据处理系统；投影光学系统用于同步投射可见光和具有条纹图案的红外光至目标区域；第一采集光学系统用于基于红外光采集第一图像；其中，第一图像为带有条纹图案的图像，第一图像包括面部信息和牙齿信息；第二采集光学系统用于基于可见光采集第二图像；其中，第二图像为彩色纹理图像；数据处理系统用于基于第一图像和第二图像进行数据处理，以获得被测物体的彩色三维模型数据。由此提供一种新的扫描仪和扫描方法，其基于具有条纹图案的红外光采集包括面部信息和牙齿信息的第一图像，基于此可直接利用第二图像给第一图像上颜色，以实现彩色扫描。

技术领域

本公开涉及扫描技术领域，尤其涉及一种扫描仪和扫描方法。

背景技术

数字微笑设计(Digital Smile Design，DSD)是将牙齿美学融入口 腔治疗的美齿技术，包括对口扫数据和面部数据进行结合的过程。

用于DSD的扫描方案可为3D方案，其需要将口扫数据和面扫获 取的面部数据对齐到同一个坐标系下；在进行坐标对齐的过程中一般 会存在三个数据，这三个数据除包括口扫数据和面部数据之外，还包括 拼接数据。其中，口扫数据可由口内扫描仪获取，面部数据可由面部扫 描仪获取，拼接数据可由上述口内扫描仪和面部扫描仪的其中一种获 取，用于进行口扫数据和面部数据的拼接。

现有3D方案中，获取拼接数据的方法可包括可见光模式，可见光 模式下可以获取比较清晰的面部数据和部分牙齿数据(用作拼接数据)， 但是由于扫描过程中存在可见光闪烁，其对用户眼睛的刺激较大，在扫 描时会使用户眼睛存在不适，用户体验较差。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公 开提供了一种扫描仪和扫描方法。

本公开提供了一种扫描仪，该扫描仪包括投影光学系统、第一采集 光学系统和第二采集光学系统和数据处理系统；

所述投影光学系统用于同步投射可见光和具有条纹图案的红外光 至目标区域；

所述第一采集光学系统用于基于所述红外光采集第一图像；其中， 所述第一图像为带有条纹图案的图像，所述第一图像包括面部信息和 牙齿信息；

所述第二采集光学系统用于基于所述可见光采集第二图像；其中， 所述第二图像为彩色纹理图像；

所述数据处理系统用于基于所述第一图像和所述第二图像进行数 据处理，以获得被测物体的彩色三维模型数据。

在一些实施例中，所述投影光学系统包括三维重建投影光学系统 和纹理光源投影光学系统；

所述扫描仪还包括控制系统，所述控制系统用于同步触发所述三 维重建投影光学系统和所述纹理光源投影光学系统，使所述投影光学 系统同步投射所述可见光和所述红外光至目标区域；

其中，所述三维重建投影光学系统用于将所述红外光投射至目标 区域，所述纹理光源投影光学系统用于将所述可见光投射至目标区域。

在一些实施例中，所述第一采集光学系统包括黑白相机和第一滤 波组件，所述第一滤波组件用于滤除预设波段的光线而仅使红外光进 入所述黑白相机；

和/或

所述第二采集光学系统包括彩色相机和第二滤波组件，所述第二 滤波组件用于截止红外光而使可见光进入所述彩色相机。

在一些实施例中，所述扫描仪还包括一支撑板和设置于支撑板两 侧的支撑立柱；

所述三维重建投影光学系统、所述第一采集光学系统和所述第二 采集光学系统均固定于支撑板上，所述纹理光源投影光学系统固定于 所述支撑立柱上。

在一些实施例中，所述扫描仪还包括散热系统；