本發(fā)明涉及一種口內(nèi)掃描裝置與掃描方法,且特別涉及一種線激光口內(nèi)掃描裝置,用以建立立體齒模。
背景技術(shù):
口內(nèi)掃描器是一種漸漸受到牙科界重視的設(shè)備,被視為是數(shù)字牙體(digital dentistry)的重要關(guān)鍵。此設(shè)備主要是由牙醫(yī)師操作,直接于病患口中取得牙齒的數(shù)字模型??趦?nèi)掃描器依照其光源與取像方法分為數(shù)種類型,例如采用結(jié)構(gòu)光、激光、或者使用影像進(jìn)行辨識(shí)及建模等數(shù)種系統(tǒng)。然而,因?yàn)樾枰诳谇粌?nèi)對(duì)牙齒進(jìn)行多角度的拍攝,因此取像模塊(例如,影像感測(cè)器)通常需要旋轉(zhuǎn)或移動(dòng),這也增加了裝置的體積或是重量。因此,如何解決此問題,為此領(lǐng)域技術(shù)人員所關(guān)心的議題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種體積更小、重量更輕的口內(nèi)掃描裝置。
本發(fā)明的實(shí)施例提出一種口內(nèi)掃描裝置,包括投射源、立分光模塊、反射模塊、影像感測(cè)器與處理器。投射源用以投射出線激光。立分光模塊設(shè)置在投射源的投射路徑上。反射模塊設(shè)置在立分光模塊相對(duì)于投射源的另一側(cè),且在投射源的投射路徑上,用以將線激光反射至物體。上述的物體位于影像感測(cè)器的影像感測(cè)路徑上,影像感測(cè)器用以擷取對(duì)應(yīng)物體的影像。處理器用以根據(jù)影像建立對(duì)應(yīng)物體的立體齒模。
在一些實(shí)施例中,立分光模塊包括三棱鏡。此三棱鏡具有第一側(cè)邊,第二側(cè)邊與對(duì)邊,第一側(cè)邊與對(duì)邊設(shè)置在投射源的投射路徑上,第二側(cè)邊與對(duì)邊設(shè)置在影像感測(cè)路徑上。在一些實(shí)施例中,投射源與三棱鏡的第一側(cè)邊相對(duì)設(shè)置,影像感測(cè)器與三棱鏡的第二側(cè)邊相對(duì)設(shè)置。
在一些實(shí)施例中,上述的口內(nèi)掃描裝置包括主體,具有延伸部與握持部。反射模塊設(shè)置在延伸部中相對(duì)于握持部的一側(cè);投射源、立分光模塊與影像感測(cè)器則設(shè)置在握持部中。
本發(fā)明的實(shí)施例提出一種口內(nèi)掃描裝置,包括投射源、旋轉(zhuǎn)模塊、影像感測(cè)器與處理器。投射源用以投射出線激光。第一反射模塊設(shè)置在投射源的投射路徑上,用以反射線激光至物體。旋轉(zhuǎn)模塊耦接至第一反射模塊,而上述的物體是位于影像感測(cè)器的影像感測(cè)路徑上。當(dāng)旋轉(zhuǎn)模塊旋轉(zhuǎn)第一反射模塊時(shí),影像感測(cè)器用以取得對(duì)應(yīng)物體的多個(gè)影像,處理器用以根據(jù)影像建立對(duì)應(yīng)物體的立體齒模。
在一些實(shí)施例中,上述的口內(nèi)掃描裝置還包括主體,具有延伸部與握持部。第一反射模塊與旋轉(zhuǎn)模塊設(shè)置在延伸部的一端,投射源與影像感測(cè)器設(shè)置在握持部。
在一些實(shí)施例中,口內(nèi)掃描裝置還包括第二反射模塊,設(shè)置在第一反射模塊與投射源之間,第二反射模塊在影像感測(cè)路徑上,且不在投射路徑上。
本發(fā)明的實(shí)施例提出一種口內(nèi)掃描方法,適用于口內(nèi)掃描裝置。此口內(nèi)掃描裝置包括投射源以投射出線激光至物體。此方法包括以下步驟。首先,取得對(duì)應(yīng)物體的影像。接著,在影像上取得對(duì)應(yīng)線激光的多個(gè)特征點(diǎn),此步驟包括以下三個(gè)子步驟:取得對(duì)應(yīng)線激光的線寬的多個(gè)像素;根據(jù)濾波器計(jì)算出像素之間的多個(gè)虛擬像素;以及從虛擬像素中取得灰階值最大的虛擬像素作為其中一個(gè)特征點(diǎn)。最后,根據(jù)特征點(diǎn)執(zhí)行總體最小二乘特征點(diǎn)取樣法以計(jì)算出線段。
在上述提出的口內(nèi)掃描裝置中,由于旋轉(zhuǎn)模塊與立分光模塊的設(shè)置,從而可以減少口內(nèi)掃描裝置的體積與重量。
為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉實(shí)施例,并配合附圖方式作詳細(xì)說明如下。
附圖說明
圖1是根據(jù)第一實(shí)施例繪示口內(nèi)掃描裝置的配置示意圖。
圖2是根據(jù)第二實(shí)施例所繪示的口內(nèi)掃描裝置的配置示意圖。
圖3是根據(jù)第三實(shí)施例繪示了根據(jù)線激光計(jì)算三維坐標(biāo)的示意圖。
圖4是根據(jù)第三實(shí)施例繪示執(zhí)行校正程序時(shí)的示意圖。
圖5A是根據(jù)第三實(shí)施例繪示標(biāo)準(zhǔn)物件的立體圖。
圖5B是根據(jù)第三實(shí)施例繪示標(biāo)準(zhǔn)物件的側(cè)視圖。
圖6是根據(jù)第三實(shí)施例繪示取得特征點(diǎn)的示意圖。
圖7是根據(jù)第三實(shí)施例繪示根據(jù)不同方法計(jì)算出線段的示意圖。
圖8是根據(jù)第三實(shí)施例繪示粗掃階段的流程圖。
圖9是根據(jù)第三實(shí)施例繪示細(xì)掃階段的流程圖。
圖10是根據(jù)第三實(shí)施例繪示口內(nèi)掃描方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
關(guān)于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等,并非特別指次序或順位的意思,其僅為了區(qū)別以相同技術(shù)用語描述的元件或操作。另外,關(guān)于本文中所使用的“耦接”,可指二個(gè)元件直接地或間接地作電性連接。也就是說,當(dāng)以下描述“第一物件耦接至第二物件”時(shí),第一物件與第二物件之間還可設(shè)置其它的物件。
“第一實(shí)施例”
圖1是根據(jù)第一實(shí)施例繪示口內(nèi)掃描裝置的配置示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1,口內(nèi)掃描裝置100包括一個(gè)主體110,在主體110內(nèi)設(shè)置有投射源120、反射模塊130(也稱第一反射模塊)、影像感測(cè)器150與處理器160。在此實(shí)施例中,主體110包含有握持部112與延伸部114,握持部112與延伸部114相連接,使用者可握著握持部112,并將延伸部114伸入至患者的口腔內(nèi)。然而,本發(fā)明并不限制握持部112與延伸部114的具體形狀與材料。在一些實(shí)施例中,主體110也可以由多個(gè)不同的零件組合而成。
投射源120是用以投射出線激光122。在一些實(shí)施例,投射源120所投射出的是短波長(例如小于460納米)的單波長光源,此光源可有效降低唾液的反射,并且一般的互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)感測(cè)器對(duì)此波段有較強(qiáng)的能量敏感度,有助于取得較精細(xì)的影像。
反射模塊130是設(shè)置在投射源120的投射路徑上,用以將線激光122反射至物體132(例如為牙齒)。此反射模塊130可以為主動(dòng)元件或是被動(dòng)元件,主動(dòng)元件例如為激光投影模塊(laser light source projector),用以將投射至反射模塊130表面的光源轉(zhuǎn)換成特定線型圖形,并將這些線型圖形反射至物體132表面,如此一來便不需要機(jī)械式的傳動(dòng)元件。
若反射模塊130為被動(dòng)元件(例如鏡子),則可以搭配旋轉(zhuǎn)模塊140一起使用。旋轉(zhuǎn)模塊140是耦接至反射模塊130,用以旋轉(zhuǎn)反射模塊130。旋轉(zhuǎn)模塊140可以為壓電馬達(dá)(piezoelectric motor)或是其它適合形式的馬達(dá)。根據(jù)實(shí)際上的需要,旋轉(zhuǎn)模塊140可以具有任意的旋轉(zhuǎn)角度與旋轉(zhuǎn)方向,本發(fā)明并不在此限。
影像感測(cè)器150是用以根據(jù)所感測(cè)到的光來產(chǎn)生數(shù)字影像,其中物體132是在影像感測(cè)器150的影像感測(cè)路徑上。例如,口內(nèi)掃描裝置100還可包括反射模塊152(也稱為第二反射模塊),反射模塊152是設(shè)置在反射模塊130與投射源120之間,反射模塊152是位于上述的影像感測(cè)路徑上,但不在投射路徑上。線激光在物體132上的反射會(huì)通過反射模塊152而進(jìn)入影像感測(cè)器150。然而,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員當(dāng)可設(shè)計(jì)出其它的投射路徑與影像感測(cè)路徑,例如設(shè)置更多的反射模塊或透鏡,本發(fā)明并不在此限。
處理器160是電性耦接至投射源120與影像感測(cè)器150,例如為微處理器或是任意形式的可程序化電路。當(dāng)反射模塊130將線激光反射至物體132時(shí),即旋轉(zhuǎn)模塊140旋轉(zhuǎn)反射模塊130時(shí),影像感測(cè)器150會(huì)取得對(duì)應(yīng)物體132的多個(gè)影像。處理器160會(huì)取得這些影像,并且根據(jù)這些影像建立對(duì)應(yīng)物體132的立體齒模。然而,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,當(dāng)線激光所屬的平面方程式與影像感測(cè)器150的內(nèi)部參數(shù)都為已知時(shí),可以根據(jù)二維影像中的像素來計(jì)算出物體132上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的三維坐標(biāo)。本發(fā)明并不限制處理器160根據(jù)什么演算法來建立立體齒模。
在此實(shí)施例中,投射源120、影像感測(cè)器150與處理器160是設(shè)置在握持部112當(dāng)中,而反射模塊130、152與旋轉(zhuǎn)模塊140是設(shè)置在延伸部114當(dāng)中。然而在其它實(shí)施例中這些元件也可以根據(jù)實(shí)際上的需要而設(shè)置在不同的位置,本發(fā)明并不在此限。
第二實(shí)施例
圖2是根據(jù)第二實(shí)施例所繪示的口內(nèi)掃描裝置的配置示意圖。在第二實(shí)施例中,口內(nèi)掃描裝置200包括主體210,主體210具有握持部212與延伸部214,握持部212與延伸部214相連接??趦?nèi)掃描裝置200包括投射源220、立分光模塊(cube beam splitting module)230、反射模塊240、影像感測(cè)器250與處理器260。
投射源220用以投射出線激光,立分光模塊230則設(shè)置在投射源220的投射路徑上,用以分裂(split)線激光。舉例來說,立分光模塊230包括了三棱鏡231,當(dāng)投射源220投射出的線激光在穿越三棱鏡231之后便會(huì)產(chǎn)生多個(gè)線激光。在一些實(shí)施例中,立分光模塊230中還包括一個(gè)或多個(gè)透鏡,但本發(fā)明并不在此限。立分光模塊230具有兩側(cè),投射源220位于其中的一側(cè),而反射模塊240是設(shè)置在相對(duì)于投射源220的另一側(cè)。反射模塊240位于投射源220的投射路徑上,用以將分裂后的線激光反射至物體242。特別的是,從物體242上反射的光線也會(huì)被反射模塊240所反射,進(jìn)而通過立分光模塊230而進(jìn)入影像感測(cè)器250。因此,物體242會(huì)在影像感測(cè)器250的影像感測(cè)路徑上,影像感測(cè)器250會(huì)擷取對(duì)應(yīng)物體242的影像,而處理器260會(huì)根據(jù)這些影像來建立對(duì)應(yīng)物體242的立體齒模。在圖2的設(shè)置中,投射路徑與影像感測(cè)路徑是部分地重疊,此形成了同軸光路架構(gòu),可以減少口內(nèi)掃描裝置200的體積。更具體來說,三棱鏡231具有第一側(cè)邊231a、第二側(cè)邊231b與對(duì)邊231c。投射源220與第一側(cè)邊231a是相對(duì)設(shè)置,影像感測(cè)器250與第二側(cè)邊231b相對(duì)設(shè)置,也就是說,第一側(cè)邊231a與對(duì)邊231c是設(shè)置在投射源220的投射路徑上,而第二側(cè)邊231b與對(duì)邊231c則是設(shè)置在影像感測(cè)路徑上。
在此實(shí)施例中,反射模塊240是設(shè)置在延伸部214中相對(duì)于握持部212的一側(cè);而其余的元件,如投射源220、立分光模塊230、影像感測(cè)器250與處理器260則是設(shè)置在握持部212中。然而,圖2中各元件的設(shè)置位置僅是范例,本發(fā)明不應(yīng)以此為限。
第三實(shí)施例
本發(fā)明在第三實(shí)施例中提出了一種掃描方法與校正方法,可用于第一實(shí)施例或是第二實(shí)施例中的口內(nèi)掃描裝置。圖3是根據(jù)第三實(shí)施例繪示了根據(jù)線激光計(jì)算三維坐標(biāo)的示意圖。在圖3的范例中,投射源310投射了線激光311至球型的物體320,并在物體320上形成了線段321。影像感測(cè)器340會(huì)擷取物體320的影像330,而線段321是對(duì)應(yīng)至影像330上的線段331,其中端點(diǎn)322是對(duì)應(yīng)至端點(diǎn)332。根據(jù)影像感測(cè)器340的模型與不同的演算法,可以有許多計(jì)算三維坐標(biāo)的方式,以下僅以最簡(jiǎn)單的方式來說明。假設(shè)影像感測(cè)器340的模型為針孔成像(pinhole),以影像感測(cè)器340為原點(diǎn),在真實(shí)世界坐標(biāo)中端點(diǎn)322的坐標(biāo)為(X,Y,Z)。另外,在影像坐標(biāo)中端點(diǎn)332的坐標(biāo)為(x,y)。影像330與影像感測(cè)器340之間的距離便是影像感測(cè)器340的焦距(以下標(biāo)記為f)。根據(jù)上述設(shè)定,會(huì)滿足以下方程式(1)、(2)。
另一方面,線激光311所形成的平面的方程式可以表示為AX+BY+CZ+D=0,其中A、B、C、D為實(shí)數(shù)。將方程式(1)、(2)代入至上述的平面方程式,便可以得到以下方程式(3)。
換言之,根據(jù)坐標(biāo)(x,y)、焦距f與平面方程式便可以計(jì)算出景深Z,再代回方程式(1)、(2)便可以得到坐標(biāo)X、Y。在上述計(jì)算中,焦距f是一個(gè)必要的參數(shù),必須要通過校正的方式來取得。當(dāng)影像感測(cè)器340的模型較為復(fù)雜時(shí),所需的參數(shù)也會(huì)更多。以通用的情況來說,若以同質(zhì)坐標(biāo)(homogeneous coordinate)的方式來表示,則影像330上一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)會(huì)具有三個(gè)維度,而真實(shí)世界坐標(biāo)上一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)會(huì)具有四個(gè)維度,通過相機(jī)矩陣(camera matrix)便可以將四維的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為三維的坐標(biāo)。因此,此相機(jī)矩陣的大小便是3x4,共有12個(gè)變量。如果端點(diǎn)322與端點(diǎn)332的坐標(biāo)與對(duì)應(yīng)關(guān)系是已知,則可以提供3個(gè)解(solution),因此要得到相機(jī)矩陣中的12個(gè)變量便需要4組已知的對(duì)應(yīng)。
圖4是根據(jù)第三實(shí)施例繪示執(zhí)行校正程序時(shí)的示意圖。圖5A是根據(jù)第三實(shí)施例繪示標(biāo)準(zhǔn)物件的立體圖。圖5B是根據(jù)第三實(shí)施例繪示標(biāo)準(zhǔn)物件的側(cè)視圖。請(qǐng)參照?qǐng)D4、圖5A與圖5B,在此實(shí)施例中是以標(biāo)準(zhǔn)物件410來執(zhí)行參數(shù)的校正。當(dāng)線激光投射在標(biāo)準(zhǔn)物件410時(shí),在端點(diǎn)511~514會(huì)產(chǎn)生折線,由于標(biāo)準(zhǔn)物件410的體積、大小為已知,因此通過影像處理的方式可以得到端點(diǎn)511~514在真實(shí)世界坐標(biāo)上的位置。如上所述,在得到4組已知的對(duì)應(yīng)以后便可以計(jì)算出相機(jī)矩陣中的變量。在一些實(shí)施例中,也可以投射多于一條線激光在標(biāo)準(zhǔn)物件410上,得到超過4個(gè)對(duì)應(yīng)。在得到這些對(duì)應(yīng)以后,可以執(zhí)行最佳化演算法來計(jì)算相機(jī)矩陣中的變量。然而,上述的標(biāo)準(zhǔn)物件410的形狀只是范例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員也可設(shè)計(jì)出其它形狀的標(biāo)準(zhǔn)物件,本發(fā)明并不在此限。值得注意的是,在圖4中是以第二實(shí)施例中的口內(nèi)掃描裝置作為范例,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)物件410也可以搭配第一實(shí)施例中的口內(nèi)掃描裝置使用。
從以上討論可得知,不論在掃描程序或者是校正程序中,都需要在影像中取得特定的一個(gè)點(diǎn)。然而,請(qǐng)參照回圖3,當(dāng)把線激光311投射在物體320上時(shí),在影像330中所呈現(xiàn)的線段331會(huì)具有一定的寬度,以下將說明如何從具有寬度的線段中取得一個(gè)點(diǎn)(也稱為特征點(diǎn))。
圖6是根據(jù)第三實(shí)施例繪示取得特征點(diǎn)的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D6,坐標(biāo)軸上的橫軸代表像素的位置,從左到右為像素601~607,這些像素例如是橫跨了圖3的線段331;縱軸則代表這些像素601~607的灰階值。在此實(shí)施例中,目標(biāo)是要取得灰階值最大(即最亮)的點(diǎn)作為特征點(diǎn),從圖中可以看出像素603、604的灰階值最大。但由于解析度的關(guān)系,在像素603、604之間灰階值最大的部分不見得有對(duì)應(yīng)的像素,因此可以使用濾波器來內(nèi)插出像素603、604之間的虛擬像素。例如,在一些實(shí)施例中可以使用Remez有限脈沖響應(yīng)濾波方法來計(jì)算出虛擬像素,但在其它實(shí)施例中也可以使用其它類型的濾波器,但本發(fā)明并不限制濾波器的類型與系數(shù)。接下來,可以從這些虛擬像素中取得灰階值最大的一個(gè)(即虛擬像素611)作為特征點(diǎn)。
上述的做法可以解決線段331寬度的問題,然而在線段331上取得多個(gè)特征點(diǎn)以后會(huì)發(fā)現(xiàn)這些特征點(diǎn)不見得是連成一條線,以下會(huì)再根據(jù)總體最小二乘(total least square,TLS)特征點(diǎn)取樣法來解決此問題。請(qǐng)參照?qǐng)D7,圖7左側(cè)是根據(jù)總體最小二乘特征點(diǎn)取樣法所繪示出的曲線,圖7右側(cè)是根據(jù)代數(shù)最小二乘(algebraic least square,ALS)特征點(diǎn)取樣法所繪示出的曲線。從圖7可以看出,總體最小二乘特征點(diǎn)取樣法所計(jì)算的是特征點(diǎn)701~706等與線段710之間的垂直距離,而代數(shù)最小二乘特征點(diǎn)取樣法所計(jì)算的是特征點(diǎn)721~724等與線段730之間Y軸上的距離(為簡(jiǎn)化起見,并未標(biāo)示所有特征點(diǎn))。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得知,總體最小二乘特征點(diǎn)取樣法的結(jié)果會(huì)比較好。具體來說,可將線段710的方程式的系數(shù)設(shè)定為變量,將特征點(diǎn)701~704與線段710之間的垂直距離設(shè)定為目標(biāo)函數(shù),接下來執(zhí)行最佳化演算法便可以得到線段710的系數(shù)。
以下將詳細(xì)說明掃描程序的步驟,在此實(shí)施例中掃描程序被分為粗掃階段與細(xì)掃階段。圖8是根據(jù)第三實(shí)施例繪示粗掃階段的流程圖,請(qǐng)先參照?qǐng)D8。在步驟S801中先進(jìn)行初始程序,將圖1的旋轉(zhuǎn)模塊140的角度調(diào)整至一初始角度,以確保每次掃描的基準(zhǔn)點(diǎn)均一致。在步驟S802中,判斷是否進(jìn)行校正程序。如果口內(nèi)掃描裝置沒有準(zhǔn)確地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或是受到外力沖擊,會(huì)導(dǎo)致原先校正位置有所偏移,因此若此情況發(fā)生,必須進(jìn)行校正程序。
若步驟S802的結(jié)果為是,則進(jìn)行校正程序(步驟S803~S805)。在步驟S803中,從影像中擷取標(biāo)準(zhǔn)物件上四個(gè)特征點(diǎn)的二維坐標(biāo)。在步驟S804中,取得這些特征點(diǎn)在真實(shí)世界坐標(biāo)上的三維坐標(biāo)。在步驟S805中,根據(jù)上述的二維坐標(biāo)與三維坐標(biāo)計(jì)算出偏差值,此偏差值可用來修正相機(jī)矩陣中的變量。在一些實(shí)施例中,在步驟S805中也會(huì)計(jì)算平均經(jīng)度數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)據(jù)以及模式取向差數(shù)據(jù)。平均精度數(shù)據(jù)是用以重建三維坐標(biāo)系中Y軸與Z軸的平均錯(cuò)誤上的度量校率點(diǎn),標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)據(jù)是用以重建三維坐標(biāo)系中Y軸與Z軸的標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差錯(cuò)誤,模式取向差數(shù)據(jù)是用以測(cè)量校準(zhǔn)模式與三維坐標(biāo)系中Y軸和Z軸的運(yùn)動(dòng)方向之間的取向差的像素。
在步驟S806中,確認(rèn)掃描范圍,并規(guī)劃掃描路徑。具體來說,系統(tǒng)會(huì)匯入立體范圍的初始牙模體積檔案以規(guī)劃掃描路徑,此初始牙模體積檔案是以100立方厘米來限制掃描范圍的邊界,并進(jìn)行各種不同方向路徑規(guī)劃,例如包括偏航(yaw)、俯仰(pitch)、翻滾(roll)等旋轉(zhuǎn)方向與X軸上的移動(dòng)方向。
在步驟S807中,對(duì)于不同的面向開始掃描,此步驟的掃描會(huì)被分為三個(gè)面向,分別為咬合、舌側(cè)與頰側(cè),而在每一個(gè)面向會(huì)每隔30度就掃描一次(共四次)。因此,總共會(huì)產(chǎn)生12個(gè)面向的掃描檔案。在步驟S808中,產(chǎn)生這12個(gè)面向的掃描檔案。例如,此檔案為OBJ檔,但本發(fā)明并不在此限。
在步驟S809中,對(duì)這些OBJ掃描檔案進(jìn)行網(wǎng)格化,并進(jìn)行自動(dòng)貼合修整程序。在步驟S810中,將上述12個(gè)OBJ掃描檔案整合成一個(gè)OBJ檔案,再轉(zhuǎn)換成STL檔案以在后續(xù)進(jìn)行瀏覽的動(dòng)作。
請(qǐng)參照?qǐng)D9,圖9是根據(jù)第三實(shí)施例繪示細(xì)掃階段的流程圖。在步驟S901中,確認(rèn)牙體位置,牙醫(yī)師可以選取預(yù)修整建立的牙體位置。在步驟S902中,對(duì)牙體的剖面進(jìn)行取樣并計(jì)算出二維向量,詳細(xì)來說,由于在步驟S902是針對(duì)一個(gè)剖面,因此牙體上各點(diǎn)的坐標(biāo)表示會(huì)從三維降低為二維。在步驟S903中,對(duì)二維向量與偏差值進(jìn)行比較,若有需要?jiǎng)t進(jìn)行修正。在步驟S904中,計(jì)算出三維坐標(biāo),并產(chǎn)出云點(diǎn)(cloud of points)。在步驟S905中,貼合云點(diǎn)并進(jìn)行模型重整。在步驟S906中,將云點(diǎn)轉(zhuǎn)換成STL檔案并且預(yù)覽。以上步驟S901~S906便完成牙體的掃描,若要繼續(xù)掃描下一個(gè)牙體則可回到步驟S901。最后,在步驟S907中可以將STL檔案匯出并進(jìn)行編輯。
圖10是根據(jù)第三實(shí)施例繪示口內(nèi)掃描方法的流程圖,此口內(nèi)掃描方法可適用于上述的口內(nèi)掃描裝置,其至少包括投射源來投射出線激光至物體。請(qǐng)參照?qǐng)D10,在步驟S1010中,取得對(duì)應(yīng)物體的影像。在步驟S1020中,在影像上取得對(duì)應(yīng)線激光的多個(gè)特征點(diǎn),此步驟還包括步驟S1021~1023。在步驟S1021中,取得對(duì)應(yīng)線激光的線寬的多個(gè)像素。在步驟S1022中,根據(jù)濾波器計(jì)算出這些像素之間的虛擬像素。在步驟S1023中,從這些虛擬像素中取得灰階值最大的虛擬像素作為其中一個(gè)特征點(diǎn)。在步驟S1030中,根據(jù)特征點(diǎn)執(zhí)行總體最小二乘特征點(diǎn)取樣法以計(jì)算出線段。然而,圖10中各步驟已詳細(xì)說明如上,在此便不再贅述。值得注意的是,圖10中各步驟可以用多個(gè)程序碼或是電路來實(shí)現(xiàn),本發(fā)明并不在此限。此外,圖10的方法可以搭配以上實(shí)施例使用,也可以單獨(dú)使用。換言之,圖10的各步驟之間也可以加入其它的步驟。
雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭公開如上,然其并非用以限定本發(fā)明,任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作些許的改動(dòng)與潤飾,故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。