CN105832290A - 口内图像采集对准 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及口内图像采集对准。提供用于辅助提供手持口内成像装置的一致对准以实现一系列图像的系统和方法。从口内图像捕捉装置接收患者的实时图像数据且在显示器上显示实时图像数据。从非暂时性存储器存取患者的先前存储的口内图像，且基于所存取的先前存储的口内图像而产生对准掩模。将对准掩模覆盖到实时图像数据上而显示在显示器上。系统从实时图像数据捕捉患者的新口内图像，且将新口内图像存储到非暂时性存储器。

Description

口内图像采集对准
技术领域
本发明的实施例涉及口内图像采集，且更明确地说，涉及用于改进在不同时间采集的图像之间的对准。
背景技术
口内成像可通过包含光学成像装置的许多成像装置(或相机)来实现。举例来说，激光和红外线成像装置通常被构造为具有杆状形状的手持装置。所述装置由牙医或牙科技师操纵以捕捉患者口中的牙齿的图像。在一些情形下，执行单个患者的同一齿列的重复成像可为有益的。举例来说，可在随访期间需要感兴趣区的多个图像以检查问题和/或治疗的进展。然而，手持口内成像装置需要相对于感兴趣区的手动操纵和放置。通常对于人来说，难以按相同方式来操纵和定位手持装置，以从同一焦点位置捕捉图像以使得在两个不同时间采集的感兴趣区的图像被对齐且因此较容易比较。
发明内容
在一个实施例中，本发明提供一种口内成像系统，包含：可手动定位口内图像捕捉装置；显示器；处理器；以及非暂时性计算机可读存储器。从口内图像捕捉装置接收患者的实时图像数据且在显示器上显示实时图像数据。从非暂时性存储器存取患者的先前存储的口内图像，且基于所存取的先前存储的口内图像而产生对准掩模。将对准掩模覆盖到实时图像数据上而显示在显示器上。系统从实时图像数据捕捉患者的新口内图像，且将新口内图像存储到非暂时性存储器。
在另一实施例中，本发明提供一种辅助可手动定位口内图像捕捉装置的对准的方法。该方法包含从口内图像捕捉装置接收患者的实时图像数据且在显示器上显示实时图像数据。从存储器存取患者的先前存储的口内图像，且基于所存取的先前存储的图像而自动产生对准掩模。将对准掩模覆盖到实时图像数据上而显示。从实时图像数据捕捉患者的新口内图像，且将新口内图像存储到存储器。
在又一实施例中，本发明提供一种口内成像系统，包含可手动定位手持红外线口内图像捕捉装置。口内图像捕捉装置被配置成将红外光投射到牙齿上，且捕捉以所投射的红外光照射的牙齿的至少一部分的图像。从口内图像捕捉装置接收患者的实时图像数据且在显示器上显示实时图像数据。从存储器存取患者的先前存储的口内图像。将边缘发现例程应用到所存储的图像和实时图像两者以从每一相应图像产生牙齿的至少一部分的一对轮廓。系统确定第一轮廓是否与第二轮廓匹配，且将对准掩模覆盖到实时图像数据上而显示。系统还在系统确定轮廓匹配时在显示器上提供视觉指示。举例来说，在一些实施例中，通过在轮廓匹配时以第一颜色显示轮廓且在轮廓不匹配时以第二颜色显示轮廓来提供视觉指示。
在又一实施例中，本发明提供一种口内成像系统，包含可手动定位手持口内图像捕捉装置。从口内图像捕捉装置接收实时图像数据且在显示器上显示实时图像数据。从非暂时性存储器存取患者的先前存储的口内图像，且将先前存储的口内图像覆盖到实时图像数据上而显示在显示器上。系统还从实时图像数据捕捉患者的新口内图像，且将新口内图像存储到非暂时性存储器。
通过考虑具体实施方式和附图，本发明的其它方面将变得明显。
附图说明
图1A是根据一个实施例的口内成像装置的透视图。
图1B是图1A的口内成像装置的远端头部的透视图。
图2是牙科专业人员使用图1A的口内成像装置来捕捉患者牙齿的图像的透视图。
图3是包含图1A的口内成像装置的图2的成像系统的框图。
图4是用于使用图2的成像系统来采集口内图像的方法的流程图。
图5是用于选择所存储的图像以在图4的方法中用作对准掩模的方法的流程图。
图6是用于在图4的方法中调整对准掩模的显示的方法的流程图。
图7是用于按照将视觉对准反馈提供给用户的方式在图4的方法中显示对准掩模的方法的流程图。
图8是使用部分透明的对准掩模的图2的成像系统的图形用户界面，其中图1A的成像装置不对准地定位。
图9是使用部分透明的对准掩模的图2的成像系统的图形用户界面，其中图1A的成像装置适当对准地定位。
图10是使用轮廓对准掩模的图2的成像系统的图形用户界面，其中图1A的成像装置不对准地定位。
图11是使用轮廓对准掩的图2的成像系统的图形用户界面，其中图1A的成像装置适当对准地定位。
图12是图2的成像系统的图形用户界面，其中该图形用户界面将对准掩模覆盖到实时图像馈送上而示出，且以未更改的形式示出对准掩模的源图像。
具体实施方式
在详细解释本发明的任何实施例之前，应理解，本发明的应用不限于以下描述中所阐述或附图中所说明的组件的构造和布置的细节。本发明能够具有其它实施例，且以各种方式实践或进行。
还应注意，多个基于硬件和软件的装置以及多个不同结构组件可用于实施本发明。此外，应理解，本发明的实施例可包含硬件、软件和电子组件或模块，所述组件或模块出于论述的目的，可被说明且描述为如同大多数组件独自以硬件实施一般。然而，所属领域的技术人员基于此具体实施方式的阅读，将认识到，在至少一个实施例中，本发明的电子方面可按可由一个或更多个处理器执行的软件(例如，存储在非暂时性计算机可读介质上)来实施。因此，应注意，多个基于硬件和软件的装置以及多个不同结构组件可用于实施本发明。举例来说，本说明书中所描述的“控制单元”和“控制器”可包含标准处理组件(例如，一个或更多个处理器)、包含非暂时性计算机可读介质的一个或更多个存储器模块、一个或更多个输入/输出接口以及连接所述组件的各种连接(例如，系统总线)。
图1A示出了手持红外线口内成像装置的实例。装置100包含插入到患者的口腔中的成像头部101以及保持在牙科专业人员(例如，牙医)的手中的手柄103。按钮105定位在手柄103的后侧上。图1B更详细地示出成像头部101。头部101包含间隔开以配合在患者的牙齿的每一侧上的一对臂107。红外光源109定位在每一臂107上，且被定向成在装置100适当地定位在患者的牙齿周围时以红外光照射牙齿。定位在装置的外壳内的相机(未示出)经由邻近于两个臂107之间的开口而定位的镜头111来捕捉所照射的牙齿的图像。在一些构造中，相机被配置成响应于按钮105被用户按压而捕捉图像。
图2示出所使用的一个此类手持装置的实例，且示出了包含手持装置(如图1A和图1B所示的手持装置)的成像系统的额外组件。如图2所示，手持装置201由电缆211耦接到计算机203。在此实例中，计算机203包含标准台式计算机系统，该标准台式计算机系统执行提供本文所述的功能性的软件指令。然而，在其它构造中，计算机203可替换为被配置成执行本文所述的功能的专门调节的系统，例如，包含处理器以及存储由处理器执行的指令的非暂时性计算机可读存储器的系统。计算机203还耦接到显示屏205、键盘207和鼠标209。
如下文进一步详细地论述，系统还存储将用于辅助手持成像装置的对准的先前捕捉的图像。这些牙科图像可与计算机可读指令存储在同一存储器上，或可存储在独立的专用非暂时性计算机可读存储器上。举例来说，在一些系统中，牙科图像存储在远程服务器或云计算环境上，而提供本文所述的功能性的可执行指令存储在本地存储器装置上。因此，除非另有规定，否则如本文所使用的术语“存储器”可被解释为单个物理存储器单元或多个独立物理存储器单元。
在使用期间，牙科专业人员通过手柄而将装置201保持在其手中，且将成像头部放置在患者口中，以使得患者的一颗或更多个颗牙齿定位在臂之间且被红外光源照射。由装置201内所定位的相机捕捉的实时图像数据经由电缆211而传输到计算机203。实时图像数据接着示出在显示屏205上，且可被牙科专业人员实时地看到。使用各种输入控件(例如，键盘207和鼠标209)，牙科专业人员还可存取先前存储的图像，且使所述图像示出在显示屏205上。
图2所说明的红外线装置和系统可在不存在对将由x射线系统产生的辐射的延长的暴露(或任何暴露)的情况下向牙科专业人员提供实时成像数据。牙科专业人员还可捕捉额外图像以供稍后检索和分析。图1A、图1B和图2所说明的手持装置的更详细实例是DEXISCariVuTM，且进一步详细地描述在第2012/0122053号美国公开中，该美国公开的全部内容以引用方式并入本文中。
图3以框图格式说明图2的系统的组件。手持口内成像装置201包含一个或更多个光源109和动作按钮105以及用于捕捉图像的内部相机301。手持口内成像装置201与图像处理系统203(例如，图2的计算机203)双向通信。虽然图3所示的实例提供双向通信，但在一些其它构造中，手持装置201可仅在一个方向上通信(即，将相机301所捕捉的图像数据发送到图像处理系统203)。
如上所述，图像处理系统203可实施在台式计算机系统上或可实施为专用独立系统。此实例的图像处理系统203包含处理器303和存储器305。如上文所论述，存储器305是存储由处理器303执行以提供本文所述的系统功能性的指令的非暂时性计算机可读存储器。图像处理系统203还包含输入/输出接口307以实施与手持口内装置201以及其它外部系统和外围设备的通信。举例来说，经由I/O接口307，图像处理系统203发送将示出在显示器205上的图像数据，且从所附接的键盘207和鼠标209接收用户输入。
尤其是，图像处理系统203被配置成辅助牙科专业人员从同一视角捕捉一系列图像，以使得该系列图像可被分析和评估以监视各种牙科状况的进展。然而，因为成像装置是手持的，那么由牙科专业人员进行的装置的适当的、可替换的且可靠的放置成为挑战。因此，图像处理系统203被配置成提供交互式用户引导以辅助且在一些状况下确保与一个或更多个先前存储的图像的适当对准得以实现。
图4示出了由图像处理系统203实施以辅助手持装置的对准的一种方法的实例。当开始新成像会话(步骤401)时，在显示屏上示出手持装置所捕捉的图像的实时馈送预览(步骤403)。此实时馈送图像数据由手持工具内所定位的相机捕捉，且通过有线或无线通信接口传输到图像处理系统。在此实例中，对准辅助特征是可选的，且因此，如果对准辅助被关闭(步骤405)，那么图像处理系统简单地从手持装置监视指示装置上所定位的“捕捉”按钮已被按压的信号(步骤407)。当按钮已被按压时，图像处理系统从接收自手持装置的实时馈送图像数据捕捉新图像且存储新图像(步骤409)。如果捕捉按钮尚未被按压，那么图像处理系统继续在显示屏上更新且显示实时馈送预览(步骤411)。
当激活对准辅助特征(步骤405)时，图像处理系统提示用户从存储器选择先前存储的图像(步骤413)且使用所选择的图像以产生覆盖到实时馈送图像数据上而显示在显示屏上的对准掩模(步骤415)。在先前图像覆盖在实时馈送图像上的情况下，用户可连续地调整手持成像装置的位置和定向，直到实时馈送图像与先前存储的图像匹配为止。在图4的实例中，系统继续更新实时馈送图像(步骤411)，直到用户按压捕捉按钮(步骤407)而使系统捕捉且存储新图像(步骤409)为止。然而，在一些构造中，如下文进一步论述，系统可被配置成在满足某些前提时从实时馈送数据捕捉新图像。
在一些构造中，系统所显示的指示用户选择先前存储的图像的提示简单地提供对文件管理器窗口的访问。用户可接着界定其自身的阶层式文件结构，该阶层式文件结构包含(例如)每一患者的独立的文件夹以及每一患者的识别特定牙齿或“感兴趣区”的一个或更多个子文件夹。在其它构造中，用户在起始新成像会话的同时识别患者，且因此，提示仅显示对应于该特定患者的一系列先前图像。在其它构造中，如图5所示出的，系统提示用户识别特定感兴趣区(例如，齿数)(步骤501)且显示所规定的感兴趣区的所有先前存储的图像的列表(步骤503)。因此，用户仅能够选择对应于所识别的感兴趣区的所存储的图像以充当对准掩模(步骤505)。
在一些构造中，对准掩模简单地作为与实时馈送数据显示到同一窗口上的先前图像的副本而产生。然而，在一些实例中，如图6所示，用户能够识别不透明度设置(步骤601)，且先前存储的图像的显示不透明度被调整(步骤603)以使得实时馈送图像数据对于用户来说变得较可见。在一些构造中，不透明度设置可在整个图像采集过程中由用户调整(使用(例如)示出在显示屏上的滑动条或图形用户界面上的其它控件)，且对准掩模(即，部分透明的先前存储的图像)的显示不透明度将近实时地得以调整。在其它构造中，不透明度设置在系统上是预定义的，且不可由用户调整。
系统的其它构造可被配置成利用其它类型的对准掩模。举例来说，可产生系统以界定牙齿的轮廓且仅从覆盖到实时馈送数据上的先前图像显示牙齿的轮廓。此外，在一些构造中，为了适合用户的偏好或者基于实时馈送数据或先前存储的图像的内容和特性，用户可在多个可用对准掩模之间进行选择。此外，如前所述，系统的一些构造被配置成分析实时馈送数据与先前存储的图像之间的对准度，且当满足某些条件时从实时馈送数据自动捕捉图像且存储图像。
图7说明通过以下方式使用图2的系统来提供对准辅助的方法：将来自先前存储的图像的牙齿的轮廓用作覆盖的对准掩模，当实现适当对准时，自动通知用户，且在一些状况下，当检测到适当对准时，从实时馈送数据自动捕捉图像。在用户已选择先前存储的图像以充当对准掩模之后，系统对所选择的所存储的图像应用边缘发现例程(步骤701)，且从所存储的图像产生牙齿的轮廓(步骤703)。将同一边缘发现例程周期性地应用到实时馈送图像数据(步骤705)以从实时馈送数据产生牙齿的轮廓(步骤707)。
系统比较两个所产生的轮廓以确定其在所界定的容差范围内是否“匹配”(步骤709)。举例来说，如果实时馈送轮廓中未有像素与先前存储的图像轮廓的像素相距超出所界定的距离，那么系统可推断轮廓“匹配”。此简化例程未必需要标记或对齐。然而，在一些状况下，自动对准检测机制可较容易受牙齿形状的改变影响，从而使得较难以或不可能实现匹配。可实施较先进的“匹配”检测例程，以识别两个图像共有的特定特征(例如，牙齿或填料的上角)且将这些共有特征用作“标记”以提供较先进的对准分析。
无论哪一种机制用于确定实时馈送轮廓是否与先前存储的图像轮廓匹配(步骤709)，系统都在先前存储的图像轮廓作为对准掩模覆盖到实时馈送图像上的情况下，在显示屏上示出实时馈送图像数据。当未检测到“匹配”且系统确定实时馈送数据不与先前存储的图像对准时，系统以第一颜色(例如，红色)显示对准掩模轮廓(步骤711)。当检测到“匹配”且系统确定实时馈送数据与先前存储的图像适当对准时，以第二颜色(例如，绿色)显示对准掩模轮廓(步骤713)。
在一些构造中，产生对准掩模的颜色的改变或另一音频或视觉提示以向用户指示按压动作按钮且从实时馈送数据捕捉图像。然而，在一些构造中，系统可被配置成一检测到适当对准，就从实时馈送图像数据自动捕捉图像且存储图像。在其它构造中，系统可允许用户在检测到对准时选择是否自动捕捉图像或是否需要用户按压“捕捉”按钮以便从实时馈送图像数据捕捉图像且存储图像。
如上文所论述，本文所述的系统的各种构造可具有覆盖到实时馈送数据上而产生且显示的不同对准掩模。图8到图12说明在对准过程期间在不同的点在显示屏上向用户显示的图形用户界面的实例。
图8和图9示出了显示屏(例如，显示屏205)上所示出的图形用户界面的实例，其中该图形用户界面将所存储的图像的部分透明版本用作对准掩模。所显示的用户界面包含显示实时图像数据802的单个图像帧801。先前存储的图像803也显示在同一窗口中，且部分透明以充当静止对准掩模。如上文所论述，可根据先前界定的设置(例如，静态系统设置或用户可调整设置)来设置对准掩模的不透明度。或者，虽然在此实例中未说明，但可在所显示的用户界面中包含调整控件，以允许用户近实时地调整对准掩模的不透明度。此外，虽然此实例示出不透明地显示的实时馈送图像和部分透明地示出的对准掩模，但在系统的其它构造中，可不透明地示出对准掩模，且部分透明地示出实时馈送图像。在其它构造中，用户能够基于其自身的偏好而选择部分透明地示出对准掩模还是实时馈送图像。
图8和图9中的所显示的用户界面包含标题栏805，其中标题栏805显示患者的姓名以及允许用户针对成像会话而选择“感兴趣区”的一系列控件。标以主题“齿数”，这些控件可视情况包含“麦克风”按钮809，其中“麦克风”按钮809在被选择时允许用户在口头上规定齿数。“齿数”控件还可包含“映射图”按钮811，其中“映射图”按钮811在被选择时，使牙弓的完整映射图示出在屏幕上。用户可接着通过在所显示的映射图上点击适当位置而选择特定牙齿。一旦选择感兴趣区，用户界面在“齿数”字段807中显示所选择的齿数。在一些实施例中，用户还可通过使用键盘而将齿数直接键入到“齿数”字段807中来界定特定感兴趣区。如下文更详细地论述，识别感兴趣区(即，特定齿数)限制可被选择以用作对准掩模的可用先前图像，因此使用户较易于发现适用于对准掩模的图像。在此实例中，所识别的齿数还将作为元数据附加到任何新捕捉图像，以对图像进行分类，例如从而可能在未来用作对准掩模。
用户界面还包含各种相机控件。举例来说，如上所述，通常实时或近实时地更新图像帧801中所显示的实时馈送图像802。图8和图9的用户接口包含暂停按钮817，其中，暂停按钮817可停止实时馈送，且显示来自实时馈送数据的静态图像。一旦暂停实时馈送，用户可接着按压“接受”按钮819以使来自实时馈送数据的所显示的图像作为新图像文件来存储。缩略图滚动控件821示出已在当前成像会话期间捕捉(例如，“接受”)的新图像的缩略图。用户还可通过在滚动条821中选择缩略图图像中的一个来查看图像帧801中的最近捕捉的图像中的一个，且可通过选择按钮822来选择性地应用图像处理筛选器。在捕捉图像之后，用户可通过选择“完成”按钮815来终止成像会话。
如上所述，图8和图9的实例中所使用的对准掩模803是在先前成像会话期间捕捉的另一图像的部分透明版本。图8和图9的用户界面显示一系列缩略图滚动控件823，其中所述缩略图滚动控件823显示在先前成像会话期间捕捉的对应于同一所界定的感兴趣区的同一患者的图像的缩略图版本。图8和图9的实例包含两个独立滚动条823，其中每一滚动条823示出在两个先前成像会话中的每一个期间捕捉的感兴趣区的所有图像。在最近的先前会话期间捕捉的所有图像示出在顶部滚动控件823中，且在另一更早会话期间捕捉的所有图像示出在底部滚动控件823中。
用户还能够通过在每一滚动控件823中选择先前图像中的一个的缩略图且点击“比较”按钮813而以未更改的形式查看来自先前会话的图像(即，不作为对准掩模)。选择“比较”按钮813使第二图像帧被显示(例如，在下文图12中)，以使得紧接实时馈送图像查看先前图像。用户可再次通过选择按钮824来选择性地选择将图像处理筛选器应用到先前存储的图像。当识别用户将可能用作对准掩模的先前图像时，用户选择“引导”按钮814。选择“引导”按钮814使对应于来自滚动控件823的所选择的缩略图的对准掩模803在图像帧801中覆盖到实时馈送图像数据802上而产生且显示。
除在图像帧801中覆盖到实时图像数据802上而显示对准掩模803之外，图8和图9所说明的系统可用于显示覆盖到已在当前成像会话期间捕捉的静态图像上而显示的对准掩模803。为此，用户将接着从缩略图滚动控件821选择所捕捉的图像，从而使新捕捉的静态图像示出在图像帧801中。用户还将从缩略图滚动控件823中的一个选择先前捕捉的图像，且选择“引导”按钮814。系统接着将针对来自滚动控件823的所选择的缩略图而产生对准掩模803，且将在图像帧801中覆盖到对应于来自滚动控件821的所选择的缩略图的来自当前成像会话的静态图像上而显示对准掩模803。以此方式，在当前成像会话中捕捉静态图像之后，用户可继续基于其它先前图像而产生额外对准掩模，以确保新捕捉的图像不仅与一个所选择的先前图像对准，而且与一系列其它先前图像对准。
如上文所论述，将部分透明的先前图像用作对准掩模允许用户确定手持装置是否被定位成使得新捕捉的图像与先前捕捉的图像适当对准。图8中图像帧801所示的图像指示实时馈送数据不与先前存储的数据适当对准。基于所显示的图像，用户知晓必须在捕捉新图像之前进一步调整手持装置的位置，即，用户必须四处移动手持装置，直到实时图像数据802与对准掩模803对齐为止。在一些构造中，系统可被构造成提供屏幕上指令或音频提示以指示用户如何移动手持装置来适当对准地放置手持装置。图9示出适当对准的实时馈送数据和对准掩模。
图10和图11说明显示屏(例如，显示屏205)上所示出的类似图形用户界面的实例，其中该图形用户界面将来自先前存储的图像的牙齿的轮廓用作对准掩模。此图形用户界面还包含图像帧1001，其中图像帧1001显示来自手持装置的实时馈送图像数据，且还显示通过对先前存储的图像执行的边缘发现例程而产生的轮廓1003。如同图8和图9的实例，图10和图11的用户界面包含标题栏1005、“齿数”字段1007、音频控件(用于在口头上选择齿数)1009、映射图按钮1011、比较按钮1013、引导按钮1014、“完成”按钮1015、暂停按钮1017以及接受按钮1019。图10和图11的用户界面还包含当前会话图像缩略图滚动控件1021、当前会话图像筛选器/处理按钮1022、一个或更多个先前会话图像缩略图滚动控件1023以及先前会话图像筛选器/处理按钮1024。除非另有规定，否则图10和图11的用户界面实例中的各种控件和显示具有与图8和图9的实例中的类似命名且标记的特征相同的用途，且提供与其相同的功能性。
再次，在显示帧1001中覆盖到实时馈送图像数据(或在当前成像会话期间捕捉的静态图像)上的对准掩模1003允许用户确定是否已实现适当对准。图10示出实时馈送图像数据不与对准掩模1003对准，而图11示出实时馈送图像数据与对准掩模1003适当对准。如上所述，可产生各种视觉、触觉和音频提示以向用户指示是否已实现适当对准。举例来说，在图10中，以第一颜色(例如，红色)显示对准掩模轮廓1003以指示实时馈送图像不与对准掩模1003对准。相比之下，在图11的实例中，以第二颜色(例如，绿色)显示对准掩模轮廓1003以指示实时馈送图像与对准掩模1003对准，且因此手持装置被适当定位且定向。视情况，还可通过手持装置的可听见的音调和/或振动来指示对准(或未对准)。
图12示出提供对准辅助的用户界面的另一实例。如同图10和图11的实例，图12的用户界面包含图像帧1201，其中图像帧1021显示从手持装置接收的实时图像数据和轮廓对准掩模1203。此用户界面还包含标题栏1205、“齿数”字段1207、音频控件(用于在口头上指示齿数)1209、映射图按钮1211、比较按钮1213、“完成”按钮1215、暂停按钮1217、接受按钮1219以及缩略图滚动条1221，如上所述。
图12的用户界面还包含在实时图像馈送帧1201的右侧显示的额外图像帧1225。在此第二图像帧1225中，用户能够在实时馈送图像数据(或来自当前成像会话的新捕捉的图像)显示在实时图像馈送帧1201中的同时查看先前存储的未更改的图像。定位在第二图像帧1225之下的缩略图滚动条1223显示对应于患者姓名(识别在标题栏1205中)与感兴趣区(由“感兴趣区”控件1207识别)两者的所有先前存储的图像的缩略图版本。当用户从此第二缩略图滚动条1223选择缩略图中的一个时，对应图像显示在第二图像帧1225中。为了指定先前存储的图像以用作对准掩模轮廓1203的基础，用户必须还选择接近第二缩略图滚动条1223而定位的勾选框1227。以此方式，用户可查看紧接多个先前存储的图像中的任一者而显示的在当前成像会话期间捕捉的实时馈送图像数据、所暂停的图像或新图像。此外，一旦选择先前存储的图像以充当对准掩模，用户可继续查看其它先前存储的图像(在第二图像帧1225中)，而不改变显示在实时馈送图像上(在第一图像帧1201中)的对准掩模1203。
在一些系统中，图12的用户界面用作标准界面，且在所有成像会话中恒定地向用户显示。在其它系统中，图12的用户界面仅在用户在单图像帧用户界面(例如，图8到图11)中选择“比较”按钮而使第二图像帧被示出时显示。在实施可在单图像帧与双图像帧视图之间选择性地来回切换的用户界面的系统中，用户可通过取消选择“比较”按钮1213或在一些系统中通过按压“完成”按钮1215而返回到单图像帧视图。
虽然本文所述的系统主要着重于将对准掩模(例如，部分透明的图像或轮廓)覆盖到实时馈送图像数据上，但显示屏可用于提供其它信息以支持用户实现成像装置的适当定位和定向。显示屏还可提供可帮助用户评估患者的牙科状况的额外信息。
举例来说，所捕捉的图像的亮度和对比度可受成像装置被按压在牙齿的表面上的程度(即，所施加的压力)影响。取决于利用的对准掩模的类型，可难以或不可能评估是否施加了适当应力以及亮度/对比度是否在实时馈送数据与所存储的图像之间适当地匹配。图12的用户界面的并排配置尤其允许用户评估亮度和对比度特性。使用此界面，用户能够通过使用屏幕的左侧部分来评估图像装置的适当定向和定位，且可通过在视觉上比较屏幕的左侧上的实时馈送图像数据与屏幕的右侧上的先前存储的图像来监视评估压力和亮度特性。
因此，本发明尤其提供用于辅助牙科专业人员使用手持牙科成像装置来捕捉具有适当的一致的对准的一系列牙科图像的系统和方法。本发明的各种特征和优点阐述在随附权利要求书中。

Claims (35)

1.一种口内成像系统，包括：
可手动定位口内图像捕捉装置；
显示器；
处理器；以及
存储指令的非暂时性存储器，所述指令在由所述处理器执行时，使所述系统
从所述口内图像捕捉装置接收患者的实时图像数据，
在所述显示器上显示所述实时图像数据，
从所述非暂时性存储器存取所述患者的先前存储的口内图像，
基于所述所存取的先前存储的口内图像而产生对准掩模，
将所述对准掩模覆盖在所述实时图像数据上而显示在所述显示器上，
从所述实时图像数据捕捉所述患者的新口内图像，且
将所述新口内图像存储到所述非暂时性存储器。
2.根据权利要求1所述的口内成像系统，其中所述指令在由所述处理器执行时还使所述系统确定所述实时图像数据是否与所述对准掩模对准。
3.根据权利要求2所述的口内成像系统，其中所述指令在由所述处理器执行时还使所述系统响应于确定所述实时图像数据与所述对准掩模对准而在所述显示器上显示视觉反馈。
4.根据权利要求2所述的口内成像系统，其中所述指令在由所述处理器执行时使所述系统响应于确定所述实时图像数据与所述对准掩模对准而从所述实时图像数据自动捕捉所述患者的所述新口内图像。
5.根据权利要求1所述的口内成像系统，其中所述指令在由所述处理器执行时还使所述系统
接收用户输入，且
响应于接收所述用户输入而从所述实时图像数据捕捉所述新口内图像。
6.根据权利要求1所述的口内成像系统，其中所述指令在由所述处理器执行时还使所述系统应用边缘发现例程以在所述患者的所述所存取的先前存储的口内图像中产生牙齿的至少一部分的第一轮廓。
7.根据权利要求6所述的口内成像系统，其中所述指令在由所述处理器执行时使所述系统基于所述第一轮廓而产生所述对准掩模。
8.根据权利要求6所述的口内成像系统，其中所述指令在由所述处理器执行时还使所述系统
确定所述实时图像数据是否与所述对准掩模对准，
当所述系统确定所述实时数据不与所述对准掩模对准时，以第一颜色在所述显示器上显示所述对准掩模，且
当所述系统确定所述实时数据与所述对准掩模对准时，以第二颜色在所述显示器上显示所述对准掩模。
9.根据权利要求8所述的口内成像系统，其中所述指令在由所述处理器执行时还使所述系统应用所述边缘发现例程以在所述实时图像数据图像中产生牙齿的至少一部分的第二轮廓，且使所述系统通过确定所述第一轮廓是否与所述第二轮廓匹配来确定所述实时图像数据是否与所述对准掩模对准。
10.根据权利要求1所述的口内成像系统，其中所述指令在由所述处理器执行时使所述系统通过将所述所存取的先前存储的口内图像的部分透明的版本覆盖在所述实时图像数据上而显示来将所述对准掩模覆盖在所述实时图像数据上而显示在所述显示器上。
11.根据权利要求1所述的口内成像系统，其中所述指令在由所述处理器执行时还使所述系统
显示所述患者的先前存储的口内图像的列表，
从用户接收来自所述列表的先前存储的口内图像的选择，且
基于所述所选择的先前存储的口内图像而产生所述对准掩模。
12.根据权利要求11所述的口内成像系统，其中所述指令在由所述处理器执行时还使所述系统
识别所述患者的口腔内的感兴趣区，且
产生所述患者的先前存储的口内图像的所述列表，其中所述所产生的列表仅包含对应于所述所识别的感兴趣区的先前存储的口内图像。
13.根据权利要求1所述的口内成像系统，其中所述显示器上所显示的所述实时图像数据是随着所述口内图像捕捉装置的位置和定向由用户手动调整而由所述口内图像捕捉装置捕捉的图像的实时馈送。
14.根据权利要求1所述的口内成像系统，其中所述非暂时性存储器还包含第一存储器单元和第二存储器单元，其中所述指令存储在所述第一存储器单元上，且其中所述指令在由所述处理器执行时使所述系统通过从所述第二存储器单元存取所述患者的所述先前存储的口内图像而存取所述患者的所述先前存储的口内图像，且使所述系统通过将所述新口内图像存储到所述第二存储器单元而将所述新口内图像存储到所述非暂时性存储器。
15.一种辅助可手动定位口内图像捕捉装置的对准的方法，所述方法包括：
从所述口内图像捕捉装置接收患者的实时图像数据，
在显示器上显示所述实时图像数据，
从非暂时性存储器存取所述患者的先前存储的口内图像，
基于所述所存取的先前存储的口内图像而通过计算机系统自动产生对准掩模，
将所述对准掩模覆盖在所述实时图像数据上而显示在所述显示器上，
从所述实时图像数据捕捉所述患者的新口内图像，以及
将所述新口内图像存储到所述非暂时性存储器。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括确定所述实时图像数据是否与所述对准掩模对准。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括响应于确定所述实时图像数据与所述对准掩模对准而在所述显示器上显示视觉反馈。
18.根据权利要求16所述的方法，还包括响应于确定所述实时图像数据与所述对准掩模对准而从所述实时图像数据自动捕捉所述患者的所述新口内图像。
19.根据权利要求15所述的方法，还包括：
接收用户输入，以及
响应于接收所述用户输入而从所述实时图像数据捕捉所述新口内图像。
20.根据权利要求15所述的方法，还包括通过应用边缘发现例程而在所述患者的所述所存取的先前存储的口内图像中产生牙齿的至少一部分的第一轮廓。
21.根据权利要求20所述的方法，其中基于所述所存取的先前存储的口内图像而产生所述对准掩模包含基于所述第一轮廓而产生所述对准掩模。
22.根据权利要求20所述的方法，还包括：
确定所述实时图像数据是否与所述对准掩模对准，
当所述系统确定所述实时数据不与所述对准掩模对准时，以第一颜色在所述显示器上显示所述对准掩模，以及
当所述系统确定所述实时数据与所述对准掩模对准时，以第二颜色在所述显示器上显示所述对准掩模。
23.根据权利要求22所述的方法，还包括应用所述边缘发现例程以在所述实时图像数据图像中产生牙齿的至少一部分的第二轮廓，且其中确定所述实时图像数据是否与所述对准掩模对准包含确定所述第一轮廓是否与所述第二轮廓匹配。
24.根据权利要求15所述的方法，其中将所述对准掩模覆盖在所述实时图像数据上而显示在所述显示器上包含将所述所存取的先前存储的口内图像的部分透明的版本覆盖在所述实时图像数据上而显示。
25.根据权利要求15所述的方法，还包括：
显示所述患者的先前存储的口内图像的列表，
从用户接收来自所述列表的先前存储的口内图像的选择，以及
基于所述所选择的先前存储的口内图像而产生所述对准掩模。
26.根据权利要求25所述的方法，还包括：
识别所述患者的口腔内的感兴趣区，以及
产生所述患者的先前存储的口内图像的所述列表，其中所述所产生的列表仅包含对应于所述所识别的感兴趣区的先前存储的口内图像。
27.根据权利要求15所述的方法，其中在所述显示器上显示所述实时图像数据包含显示随着所述口内图像捕捉装置的位置和定向由用户手动调整而由所述口内图像捕捉装置捕捉的图像的实时馈送。
28.一种口内成像系统，包括：
可手动定位手持红外线口内图像捕捉装置，所述口内图像捕捉装置被配置成将红外光投射到牙齿上，且捕捉以所述所投射的红外光照射的所述牙齿的至少一部分的图像；
显示器；
处理器；以及
存储指令的非暂时性存储器，所述指令在由所述处理器执行时，使所述系统
从所述口内图像捕捉装置接收所述患者的实时图像数据，
在所述显示器上显示所述实时图像数据，
从所述非暂时性存储器存取所述患者的先前存储的口内图像，
应用边缘发现例程以在所述患者的所述所存取的先前存储的口内图像中产生牙齿的至少一部分的第一轮廓，
应用所述边缘发现例程以在所述实时图像数据中产生牙齿的至少一部分的第二轮廓，
确定所述第一轮廓是否与所述第二轮廓匹配，
将对准掩模覆盖在所述实时图像数据上而显示在所述显示器上，所述对准轮廓包含所述患者的所述所存取的先前存储的口内图像中的所述牙齿的所述至少一部分的所述轮廓，且
当所述系统确定所述第一轮廓与所述第二轮廓匹配时，在显示器上提供视觉指示。
29.根据权利要求28所述的口内成像系统，其中所述指令在由所述处理器执行时使所述系统通过以下方式而在所述系统确定所述第一轮廓与所述第二轮廓匹配时在所述显示器上提供视觉指示：
当所述系统确定所述第一轮廓不与所述第二轮廓匹配时，以第一颜色在所述显示器上显示所述对准掩模，以及
当所述系统确定所述第一轮廓与所述第二轮廓匹配时，以第二颜色在所述显示器上显示所述对准掩模。
30.根据权利要求28所述的口内成像系统，其中所述指令在由所述处理器执行时还使所述系统在所述系统确定所述第一轮廓与所述第二轮廓匹配时从所述实时图像数据自动捕捉新口内图像。
31.根据权利要求28所述的口内成像系统，其中所述指令在由所述处理器执行时还使所述系统
接收用户输入，且
响应于接收所述用户输入而从所述实时图像数据捕捉新口内图像。
32.根据权利要求28所述的口内成像系统，其中所述非暂时性存储器还包含第一存储器单元和第二存储器单元，其中所述指令存储在所述第一存储器单元上，且其中所述指令在由所述处理器执行时使所述系统通过从所述第二存储器单元存取所述患者的所述先前存储的口内图像而存取所述患者的所述先前存储的口内图像。
33.一种口内成像系统，包括：
可手动定位手持口内图像捕捉装置；
显示器；
处理器；以及
存储指令的非暂时性存储器，所述指令在由所述处理器执行时，使所述系统
从所述口内图像捕捉装置接收患者的实时图像数据，
在所述显示器上显示所述实时图像数据，
从所述非暂时性存储器存取所述患者的先前存储的口内图像，
将所述所存取的先前存储的口内图像覆盖在所述实时图像数据上而显示，
从所述实时图像数据捕捉所述患者的新口内图像，且
将所述新口内图像存储到所述非暂时性存储器。
34.根据权利要求33所述的口内成像系统，其中所述指令在由所述处理器执行时使所述系统通过所述所存取的先前存储的口内图像的部分透明的版本覆盖在所述实时图像数据上而显示来显示所述所存取的先前存储的口内图像。
35.一种辅助可手动定位口内图像捕捉装置的对准的方法，所述方法包括：
从所述口内图像捕捉装置接收患者的实时图像数据，
在显示器上显示所述实时图像数据，
从非暂时性存储器存取所述患者的先前存储的口内图像，
邻近于所述所显示的实时图像数据而显示所述先前存储的口内图像，
基于所述所显示的实时图像数据和所述所显示的先前存储的口内图像而调整所述口内图像捕捉装置的位置，
从所述实时图像数据捕捉所述患者的新口内图像，以及
将所述新口内图像存储到所述非暂时性存储器。
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