>[0037]本發(fā)明的方法解決在采用口內(nèi)成像設(shè)備篩選牙齒的同時提供各個牙齒的實時齲牙檢查信息的需要。為了做到這一點，本發(fā)明利用了齲牙病灶的反射系數(shù)和熒光效應(yīng)以及在視頻流中的修正幀來指示可疑的病灶。
[0038]在所披露的內(nèi)容中，術(shù)語“熒光”被廣泛地用于包括熒光本身所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)或者通過處理在與反射系數(shù)數(shù)據(jù)組合(例如，在上述所討論的FIRE成像)中的熒光數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)。
[0039]在所披露的內(nèi)容中，術(shù)語“診斷”在一般背景下用于包括有助于指示可能有問題的區(qū)域并因此指引牙科醫(yī)生對其關(guān)注的數(shù)據(jù)、流程或技術(shù)。于是，術(shù)語“診斷”旨在包含系統(tǒng)和流程以及由此所獲得的信息，以便于用于牙齒的篩選以及以較高的準(zhǔn)確性對齲牙作出詳細(xì)的評估。
[0040]在本說明書中，術(shù)語“篩選”用于討論部分常規(guī)的初步檢查流程，在這部分流程中，牙科醫(yī)生將口內(nèi)探頭依次從一個牙齒移動到另一個牙齒并定位探頭以便獲得至少部分牙齒中的各個牙齒的視頻或者靜止圖像。按照慣例，顯示監(jiān)視器用于幫助操控成像的探頭。當(dāng)牙科醫(yī)生在篩選過程中移動探頭進(jìn)入口內(nèi)時，來自探頭的顯示視頻圖像能夠幫助牙科醫(yī)生引導(dǎo)探頭定位以及從一個牙齒引導(dǎo)到另一個牙齒。一旦操作者將探頭放置在一個適當(dāng)?shù)奈恢蒙希涂梢酝ㄟ^控制在探頭上的按鈕或者通過控制在一起的成像工作站設(shè)備上的按鈕來拍攝一幅或多幅靜止圖像。
[0041]在傳統(tǒng)的實踐中，所拍攝的圖像數(shù)據(jù)可隨后上傳到主處理器，以便使用可進(jìn)行齲牙檢查/診斷圖像分析(例如，使用熒光、反射系數(shù)或者在拍攝圖像中所記錄的一些其它特征或效應(yīng))的圖像處理算法來進(jìn)行分析。一旦完成處理之后，就顯示處理后的圖像，以便指示齲牙的區(qū)域；當(dāng)診斷牙齒圖像的常規(guī)工作流程時，還可以對可疑齲牙區(qū)域提供多種類型的報告。
[0042]對于本發(fā)明具有特別意義的是具備對反射系數(shù)和熒光信息或兩者之一的快速處理能力，從而在篩選過程中就能提供稱之為“實時”反饋的齲牙檢查信息。于是，本發(fā)明的設(shè)備和方法可以在篩選牙齒表面的同時來識別可疑齲牙病灶并以視頻速率為牙科醫(yī)生提供視覺突出顯示可疑齲牙病灶。通過操作者在篩選的同時改變到可能齲牙的病灶上，本發(fā)明方法有助于引導(dǎo)操作者更加關(guān)注可能的齲牙病灶，從而對該病灶作出更加全面的診斷評估。因此，就不再需要在后續(xù)成像部分重新返回到該牙齒，使得齲牙檢查成像的整個工作流程能夠更加高效和效果更好。
[0043]在所披露的內(nèi)容中，術(shù)語“實時”用于描述齲牙病灶識別和突出顯示等成像處理和顯示操作相對于在篩選過程中所應(yīng)用的視頻刷新速率的相對速度。對于本發(fā)明而言，齲牙病灶的檢查被認(rèn)為是實時處理，只要在牙齒仍舊處于篩選時就能將目前探頭位置所處牙齒情況的一些處理檢查信息有效地提供給操作者。作為對所需的閾值處理速率的粗略指標(biāo)，至少每秒10幀或者更快的視頻圖像刷新速率將滿足實時檢查的需要。這就能明顯地區(qū)別于齲牙的傳統(tǒng)牙齒成像工作流程，該工作流程需要獲得在牙齒篩選過程中拍攝的靜止圖像的初始步驟。因為這在傳統(tǒng)的設(shè)備中采用更加復(fù)雜的處理/分析，直到用去更多和多余的時間之后，以及在完成初始篩選之后，仍不能向操作者有效地提供齲牙檢查結(jié)果。典型的延遲周期可以是幾秒或更長些時間，這取決于處理/分析的復(fù)雜程度。本發(fā)明實施例的實時成像特征有助于通過識別和突出顯示可以問題區(qū)域來步驟操作者，使得牙科醫(yī)生能夠在篩選過程中對這些問題區(qū)域更加仔細(xì)和注意。在這些可疑位置上所拍攝的連續(xù)靜止圖像能夠提供更多的圖像數(shù)據(jù)，以便支持后續(xù)更加全面的診斷。
[0044]圖1所示的示意方框圖顯示了根據(jù)一實施例的齲牙檢查系統(tǒng)10。操作者沿著牙齒20來引導(dǎo)探頭12，進(jìn)行牙齒篩選階段。探頭12自身包含一個或多個光源、一個成像傳感器或攝像機(jī)(單色或彩色)，能夠進(jìn)行靜止和視頻的成像；以及用于成像的輔助光學(xué)。探頭12通過有線或通過無線的接口連接控制邏輯處理器14?？刂七壿嬏幚砥?4提供圖像處理邏輯，用于處理來自探頭12的數(shù)據(jù)。對于視頻信號，控制邏輯處理器14對來自傳感器的原始圖像幀進(jìn)行圖像格式處理(典型的操作包括例如傳感器的顏色濾波器陣列插入、顏色校正和顏色呈現(xiàn)等)，隨后再將它們轉(zhuǎn)換成可視的圖像幀，用于視頻顯示。在一實施例中，控制邏輯處理器14也執(zhí)行適用于圖像數(shù)據(jù)FTRE處理所需的邏輯?？刂七壿嬏幚砥?4還能夠執(zhí)行其它圖像處理邏輯，包括自動檢查處理，該自動檢查處理通過分析熒光圖像數(shù)據(jù)、反射系數(shù)圖像數(shù)據(jù)或者熒光和反射系數(shù)圖像數(shù)據(jù)的一些組合來識別齲牙的特征，并隨后采用一些方法來突出顯示或放大可疑齲牙病灶。顯示器18在牙齒篩選的同時為操作者提供來自探頭12的實時視頻觀察。
[0045]圖2A和2B顯示了本發(fā)明與傳統(tǒng)方法在進(jìn)行牙齒篩選過程中進(jìn)行牙齒圖像處理和顯示的明顯差異。首先，參考圖2A，在傳統(tǒng)的口內(nèi)成像系統(tǒng)中，例如早先所討論的QLF系統(tǒng)，來自口內(nèi)探頭12的傳感器的原始視頻流數(shù)據(jù)32是由控制邏輯處理器14(圖1)直接轉(zhuǎn)換成可視的視頻流數(shù)據(jù)36，用于在顯示器18上觀察。圖像格式處理步驟33是由控制邏輯處理器14對原始視頻流數(shù)據(jù)32的原始圖像幀31進(jìn)行處理。這一處理包括標(biāo)準(zhǔn)的視頻圖像數(shù)據(jù)處理功能，例如，插入和顏色校正。輸出是可視視頻流數(shù)據(jù)36，用于提供可視圖像幀35。
[0046]現(xiàn)在，再參考圖2B，顯示了本發(fā)明實施例的圖像處理和顯示的路徑。這些實施例提供了在牙齒進(jìn)行篩選的同時采用實時的方式進(jìn)行齲牙的檢查和觀察。在進(jìn)行圖像格式處理步驟33之后，控制邏輯處理器14對每幀可視圖像幀35都進(jìn)行其它處理，稱之為快速自動檢查齲牙(RADOC)處理34，以便于識別和突出顯示齲牙病灶。最后，突出顯示的可視視頻流數(shù)據(jù)38包含突出顯示的可視圖像幀37，這在操作者進(jìn)行篩選流程觀察的視頻顯示器上以突出顯示方式顯示可疑齲牙病灶的可視圖像幀。重要的是，RADOC處理34能夠非?？斓貓?zhí)行，從而支持突出顯示的可視視頻流數(shù)據(jù)38在顯示器18上進(jìn)行實時觀察。下列的描述討論了如何執(zhí)行RADOC處理34，以適用于不同實施例中的實時齲牙檢查和視覺顯示。
[0047]RADOC 處理
[0048]圖3所示的邏輯流程圖顯示了用于執(zhí)行圖2B所討論的RADOC處理34的步驟順序。現(xiàn)在給出的是步驟的概略，在下列不同實施例中將更加詳細(xì)地討論各個步驟的實現(xiàn)。
[0049]當(dāng)齲牙檢查系統(tǒng)10用于篩選各個牙齒20時，可由探頭12上的攝像機(jī)或傳感器拍攝光，以便以快的視頻速率來形成可視圖像幀35?？梢晥D像幀35—般都具有紅、綠和藍(lán)(R、G和B)的顏色平面。作為一個實例，圖像41顯示了牙齒的可視圖像幀35的顏色平面。牙齒區(qū)域選擇步驟90首先在至少一個顏色平面上進(jìn)行，以便從周圍組織和背景中選擇和分離出牙齒區(qū)域。例如，使用在診斷成像技術(shù)中業(yè)內(nèi)熟練技術(shù)人士所數(shù)值的分離技術(shù)來完成這一步驟。對于活動視頻而言，這步驟意味著隨著探頭12(圖1)從一個牙齒移動到另一個牙齒可以檢查多個區(qū)域。
[0050]接著，對所選擇的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行齲牙識別步驟100，其中指示齲牙病灶的象素被識別出來。隨后，在齲牙的突出顯示步驟110中，可以多種方法來修正和突出顯示所識別出的象素，以便在可視圖像幀35中形成夸大的效應(yīng)。
[0051 ]在齲牙突出顯示步驟110中的象素修正可以采用多種方式來進(jìn)行。在一實施例中，在一個顏色平面中的象素數(shù)值被映射成較高的亮度值，正如以下所討論的那樣。在另一實施例中，使用諸如添加偽顏色效果、諸如使用合成顏色形成突出顯示或者在嘴中顯示不希望被察覺到的其它顏色等技術(shù)，來進(jìn)行更加復(fù)雜的圖像處理。輪廓線或陰影線可以交替使用。還可以使用其它形式的象素修正方法，以便于更加清晰地突出顯示出所檢查到的齲牙病灶。
[0052]在圖3所示的邏輯流程圖的步驟序列的結(jié)束部分，產(chǎn)生突出顯示的可視圖像幀37。突出顯示的可視圖像幀37顯示了在識別和夸大的齲牙感染病灶上的牙齒的圖像。以圖像43顯示了對應(yīng)于圖像41沒有修正的視頻幀的突出顯示的可視圖像幀37。在這一實例中，采用使齲牙病灶暗色化和提供輪廓的方式來突出顯示所檢查到的齲牙病灶。隨后，提供突出顯示的可視圖像幀37，作為在顯示器18(圖1)上視頻觀察的部分突出顯示的可視視頻流數(shù)據(jù)38 ο
[0053]使用反射系數(shù)的RADOC實施例
[0054]正如以上所指出的那樣，與其它區(qū)域相比，經(jīng)受早期齲牙的牙齒區(qū)域會呈現(xiàn)出稍微高些的反射系數(shù)。與健康的牙齒結(jié)構(gòu)相比，這些區(qū)域會呈現(xiàn)出更亮(或更白)些并且有時被稱之為“白點”。然而，具有較久齲牙的區(qū)域趨向于失去反射率并呈現(xiàn)出比周圍結(jié)構(gòu)更暗些。在數(shù)字圖像的表示中，相比于健康牙齒結(jié)構(gòu)的象素數(shù)值，較亮的點(即，指示早期性齲牙的病灶)具有較高的象素數(shù)值，而較暗的區(qū)域(指示陳舊性齲牙)具有較低的象素數(shù)值。早期齲牙的高反射系數(shù)和陳舊齲牙的低反射系數(shù)允許將這些情況使