[发明专利]一种测量口内扫描仪的精度偏差的方法

说明书

本发明属于口腔领域，具体涉及一种测量口内扫描仪的精度偏差的方法，具体包括如下步骤：(1)扫描模型的制作，(2)扫描数据的获取，(3)测量方法。本发明建立了一种测量口内扫描仪的精度偏差的方法，并应用该方法评价了四种口内扫描仪的数据拼接准确性，结果表明不同原理及算法的扫描仪其数据拼接准确性也存在差异，且扫描策略对扫描精度的影响与该差异相关。

技术领域

本发明属于口腔领域，具体涉及一种测量口内扫描仪的精度偏差的方法。

背景技术

口内扫描技术在口腔正畸学、口腔种植学、口腔修复学等领域具有较为广泛的应用。使用过程中发现，影响口内扫描精度的因素主要有：(1)扫描仪本身因素；扫描仪本身因素包括仪器测量精度、扫描分辨率、扫描头的结构等；另外测量精度也会随着扫描仪工作温度的变化而明显变化，此时需重新校准。(2)被测物体因素；被测物体因素包括表面粗糙度、被测表面的材质、反射率、纹理、颜色、形状等。(3)偶然因素；偶然因素包括组织表面的液体、扫描时环境的光亮、扫描时产生的气雾等。(4)数据拼接因素；各扫描仪因其采用的扫描技术和算法的不同，本身数据拼接精度也不同，而常见的数据拼接因素包括扫描策略、扫描范围等。

目前口腔修复领域常用的四种口内扫描仪各自具有独特的原理。TRIOS作为丹麦3Shape公司近年研发出的较为先进的口内数字印模系统，其取像原理为超快光学切割技术和共聚焦显微技术，具有很高的图像捕捉速度。该系统扫描时，可通过像素值随时间的变化推断出使每一个像素位置对焦清晰的共焦平面位置，从而实现将二维图像转化为三维模型。TRIOS3Shape完全依靠对照片轮廓的提取来拾取点云，所以需要定期的校准来确保扫描精度和颜色准确度。CEREC前一代Bluecam口内扫描仪采用的是主动三角成像技术和共聚焦显微技术，但要求扫描物体的表面能产生较好的漫反射效果，因此Bluecam扫描前需要适当隔湿和喷粉。而目前的Omnicam口内扫描仪在Bluecam单色光源的基础上进行了改进，其核心是采用了连续立体摄影技术，可以同时投射不同波长的光束，实时计算投射表面的高度信息，且不需喷粉，大大提高了扫描速度，实现类似动态摄像的扫描速度。CS3600采用的是结构光成像技术及激光三角测量技术，是由两个摄像机的图像平面(或单摄像机在不同位置的图像平面)和被测物体之间构成一个三角形。通过算法，将多张不同分布的光栅条纹图(基于三角法拍摄获得)重构成3D模型(STL)，将真彩信息合并进3D模型表面(PLY)；通过软件层面将数据通信模块(Data Communication Module，DCM)格式文件导出为纯色数字模型或真彩3D模型。不同于TRIOS的照片成像，Planmeca Emerald采用的是基于光学相干断层成像和共聚焦显微技术的光栅成像。光栅是有主动的明暗相间的条纹做参考，所以该设备只需色彩校准而不需要其他的校准。