Как работят интраоралните скенери

Как работят интраоралните скенери

Принцип / Как работят интраоралните скенери

Преглед на основния процес на сканиране, използван от интраоралните скенери:

Основен процес на сканиране, използван от интраоралните скенери

Интраоралните скенери използват ръчна пръчица, която се движи из устата, за да заснеме изображения на зъбите и околните тъкани. Върхът на пръчката на скенера съдържа оптични компоненти, включително:

какво е Интраорален скенер Уикипедия

  • Една или повече камери за заснемане на изображения
  • Лазер, структурирана светлина или друг източник на осветяване
  • Лещи, огледала и сензори за измерване на изкривяванията

Докато върхът на скенера се плъзга бавно по зъбите, той прожектира лазерен или структуриран светлинен модел върху повърхностите, като същевременно бързо заснема изображения. Софтуерът за сканиране анализира изкривяванията на модела, уловени от сензорите, за да картографира контурите и текстурите на зъбите в 3D.

При движението на скенера около устата се правят стотици или хиляди изображения от малко по-различни ъгли. Усъвършенствани алгоритми за обработка анализират този поток от изображения, за да съберат и слеят изображенията в един цялостен 3D модел.

Софтуерът на скенера отчита всички нередности в движението или позиционирането, като използва данни от акселерометъра и жироскопа, за да подравни правилно изображенията. Това позволява дори на начинаещите потребители да получават точни сканирания, без да се нуждаят от напълно стабилни движения на ръцете.

След като бъде напълно обработен, файлът с данни от сканирането може да бъде експортиран като отворен STL файл или собствен файлов формат. След това CAD софтуерът позволява 3D модел да се използват за различни приложения, като например за създаване на хирургически водачи, коронки, подравнители и др.

В обобщение, интраоралните скенери използват пръчка за заснемане на видеопоток от изображения, които автоматично се преобразуват от усъвършенстван софтуер в подробен 3D модел на анатомията на устната кухина. Този цифров отпечатък може да се използва за различни стоматологични лечения и апарати.

Основни модели на сканиране

Основни модели на сканиране, използвани с интраоралните скенери:

За да се заснемат напълно зъбите и анатомията на устната кухина, пръчката на скенера трябва да се движи около устата по внимателен и методичен начин. Правилното движение на пръчката е важно за ефективното обединяване на многото изображения в точен модел.

За горните зъби се препоръчва сканирането да започне от задните зъби и бавно да се придвижва напред. Върхът на пръчката трябва да следва извивката на зъбната дъга, като остава в близък контакт със зъбите и е леко наклонен към оклузалната равнина.

При долните дъги се използва същата схема отзад напред, като се сканира езичната страна на зъбите. Пръчката се обръща, но все още се държи под лек ъгъл към оклузията.

Движението трябва да е бавно, плавно и равномерно, тъй като скенерът получава постоянен поток от изображения. Резките движения или вдигането на скенера от зъбите могат да нарушат процеса на сканиране.

Пръчката е като видеокамера, която постоянно заснема кадри от всяка гледна точка. Така че припокриването на сканирането от няколко ъгъла помага за подобряване на детайлността и точността. Труднодостъпните зони може да изискват специално позициониране.

Регистрирането на захапката изисква задържане на пръчката неподвижно, докато пациентът се затваря в оклузия, за да се свържат горните и долните зъбни дъги. Сканирането без движение може да се използва и за малки изолирани области.

С практиката моделите за сканиране стават втора природа. Въпреки че софтуерът може да компенсира несъвършенствата, правилната техника е от ключово значение за най-точните цифрови отпечатъци.

Как се използват праховете и матиращите агенти при интраоралните скенери:

Интраоралните скенери са устройства, използвани в стоматологията за снемане на дигитални отпечатъци на зъбите и оралните структури за различни стоматологични процедури, като изработване на коронки и мостове, планиране на ортодонтско лечение и др. Използването на прахообразни или матиращи агенти може да подобри работата на интраоралните скенери, като създаде контраст и подобри процеса на сканиране. Ето как:
Много интраорални скенери разчитат на прожектиране на светлинни модели върху повърхността на зъбите, за да уловят детайлите. Естествената прозрачност и отразяващи свойства на зъбния емайл обаче могат да затруднят сензорите на скенера да открият точно светлинните модели.
За да се подобри контрастът и ефективността на сканирането, често преди сканирането върху зъбите се нанася фин прах. Тези прахове са предназначени за временно покриване на зъбите с непрозрачен, неотразяващ слой.
Прахообразните частици разпръскват равномерно светлината по повърхността, като елиминират отблясъците. Това създава висококонтрастно изображение, което скенерът може лесно да разпознае и картографира.
Обикновено се използват прахове от титанов диоксид или алуминиев оксид. Те могат да се доставят с вградена прахосмукачка в пръчката на скенера или да се нанасят с отделен апликатор.
След сканирането прахът просто се изплаква или се разпръсква с въздух, без да оставя следи по зъбите.
Някои по-нови интраорални скенери използват алтернативни технологии като флуоресценция или поляризирано изобразяване, за да постигнат контраст без прах. Но много системи все още се възползват от използването на матиращ прах за оптимална прецизност и бързина.
Така че в обобщение, праховете за сканиране са основен начин за подобряване на точността на интраоралните скенери чрез временно покритие на зъбите, за да се направят детайлите на повърхността ясно видими и да се сканират.
  • Намаляване на отражателната способност

Интраоралните скенери използват светлина, за да заснемат повърхността на зъбите и околните тъкани. Наличието на слюнка, кръв или отразяващи повърхности може да попречи на точността на сканирането. За да се намали отражателната способност, върху зъбите се нанасят прахообразни или замъгляващи агенти, често под формата на фин спрей или прах. Това помага за създаването на по-последователна повърхност, която скенерът да заснеме.
  • Подобряване на детайлите на повърхността
Прахът или матиращият агент спомага за покриване на зъбната повърхност, като прави фините детайли по-видими и отчетливи. Това е особено важно за заснемане на сложни характеристики на зъбите, като анатомия на захапката, ръбове и повърхностни неравности. Подобреният контраст позволява на скенера да улови по-ефективно фините вариации в зъбната структура.
  • Подобряване на ефективността на сканирането
Прилагането на прах или матиращ агент може да направи процеса на сканиране по-ефективен, като намали необходимостта от повторни сканирания. Подобреният контраст и разпознаването на детайлите помагат на скенера бързо и точно да заснеме необходимата информация, което спестява време както на денталния специалист, така и на пациента.
  • Комфорт за пациента
Някои пациенти могат да изпитат дискомфорт или да гангренен рефлекс по време на интраоралното сканиране. Нанасянето на пудра може да помогне за облекчаване на тези проблеми, като създаде по-гладка повърхност и намали триенето между върха на скенера и зъбите. Това може да допринесе за по-удобно и поносимо сканиране за пациента.
  • 5. Предотвратяване на замъгляването
В определени ситуации интраоралните скенери могат да бъдат склонни към замъгляване поради влагата в оралната среда. Прахът действа като изсушител, като абсорбира излишната влага и предотвратява замъгляването на зъбната повърхност. Това е особено полезно при сканиране в трудни условия или при работа с пациенти, които произвеждат прекомерно количество слюнка.
Важно е да се отбележи, че не всички интраорални скенери изискват използването на прах или матиращи агенти. Някои съвременни скенери са проектирани така, че да работят добре без допълнителни помощни средства. Въпреки това, в случаите, когато условията не са оптимални или когато засиленият контраст и детайлите са от решаващо значение, използването на тези агенти може да бъде ценно допълнение към процеса на сканиране. Денталните специалисти трябва да следват указанията и препоръките на производителя, когато използват прахообразни или матиращи агенти с конкретни интраорални скенери.

Прожектиране на светлина/лазери и улавяне на изкривяването със сензори

Интраоралните скенери използват съвременни оптични технологии, включително прожектиране на светлина или лазери върху зъбните повърхности, в съчетание със сложни сензори, за получаване на подробни цифрови отпечатъци на устната кухина. Този процес включва проектиране на структурирана светлина или лазери върху зъбите и околните структури и последващ анализ на изкривяването или деформацията на този проектиран модел за създаване на триизмерен цифров модел. Ето как обикновено работи тази технология:
  • Прожектиране на светлина

Интраоралните скенери често използват структурирана светлина или лазерни проекционни системи за осветяване на сканираните повърхности. Структурираната светлина включва прожектиране на известен светлинен модел върху зъбните структури. Обикновено се използват и лазери, които излъчват кохерентни и фокусирани светлинни лъчи.

  • Деформация на модела
Когато прожектираният светлинен или лазерен модел се срещне с повърхностите на зъбите, той се деформира в зависимост от контурите и топографията на зъбните структури. Начинът, по който светлинният модел се деформира, дава информация за формата, размера и пространствената ориентация на сканираните повърхности.
  • Улавяне от сензори
Деформираният светлинен модел се улавя от набор от високочувствителни сензори, интегрирани в интраоралния скенер. Тези сензори са проектирани така, че бързо и точно да регистрират промените в проектирания модел, причинени от геометрията на оралните структури.
  • Триангулация и изчисляване на дълбочината
Скенерът разчита на принцип, известен като триангулация. Чрез сравняване на известния модел, проектиран върху повърхностите, с деформирания модел, заснет от сензорите, системата може да изчисли триизмерните координати на множество точки върху зъбните повърхности. Този процес се повтаря бързо и непрекъснато, докато скенерът се движи из устната кухина.
  • Обработка в реално време
Заснетите данни се обработват в реално време от мощни компютърни алгоритми. Тези алгоритми анализират моделите на изкривяване и генерират изключително точно триизмерно цифрово представяне на зъбите и меките тъкани в устната среда.
  • Създаване на цифрови модели
След това обработените данни се използват за създаване на цифров модел на зъбите, венците и околните структури на пациента. Този дигитален модел може да бъде манипулиран, анализиран и използван за различни стоматологични приложения, като проектиране на коронки и мостове, планиране на ортодонтско лечение и др.

Предимствата на използването на светлина или лазери в интраоралните скенери включват:

  • Точност

Използването на структурирана светлина или лазери позволява много точно и детайлно сканиране, като се улавят дори сложните характеристики на повърхността на зъбите.
  • Скорост

Технологията дава възможност за бързо улавяне на данни, което допринася за ефективни процедури за сканиране.
  • Неинвазивност

Интраоралното сканиране със светлина или лазери е неинвазивно и осигурява по-удобно преживяване за пациентите в сравнение с традиционните методи за снемане на отпечатъци.
  • Обратна връзка в реално време
Зъболекарите могат да получават обратна връзка в реално време по време на процеса на сканиране, което гарантира получаването на изчерпателни данни.
В обобщение, интегрирането на светлинната проекция и сензорната технология в интраоралните скенери представлява авангарден подход към дигиталното вземане на отпечатъци в денталната медицина, който предлага подобрена точност, ефективност и комфорт за пациента.

Генериране на множество изображения от различни ъгли

 

Интраоралните скенери генерират множество изображения от различни ъгли чрез процес, известен като мулти-визуално изобразяване. Тази техника включва заснемане на изображения на устната кухина от различни гледни точки, за да се създаде цялостно и подробно триизмерно представяне. Ето преглед на това как интраоралните скенери постигат това:
  • Множество камери или източници на светлина
Интраоралните скенери са оборудвани с множество камери или светлинни източници, стратегически разположени в сканиращото устройство. Тези камери или светлинни източници са разположени така, че да заснемат изображения от различни ъгли едновременно.
  • Структурирана светлина или лазерна проекция
Много интраорални скенери използват структурирана светлина или лазерни прожекционни системи. Тези системи прожектират известен модел светлина или лазер върху сканираните повърхности. Деформацията на модела, както е обяснено в предишния отговор, се заснема от множество камери под различни ъгли.
  • Едновременно заснемане на изображения
Когато светлинният модел се проектира върху зъбите и структурите на устната кухина, камерите заснемат деформираните модели от съответните ъгли. Това едновременно заснемане на изображения е от решаващо значение за получаване на цялостен поглед върху цялата устна кухина.
  • Изравняване на координатите
Софтуерът на интраоралния скенер подравнява и обединява изображенията, заснети от различни ъгли, в едно цялостно и точно триизмерно изображение. Този процес включва съпоставяне на съответните точки във всяко изображение, за да се създаде цялостен и завършен цифров модел.
  • Обработка в реално време
Заснетите изображения се обработват в реално време от мощни алгоритми в скенера. Тези алгоритми анализират изображенията, идентифицират общи точки и използват методи за триангулация, за да определят пространствените връзки и разстоянията между тези точки.
  • Непрекъснато сканиране
Интраоралните скенери са проектирани така, че да се движат непрекъснато в устната кухина по време на процеса на сканиране. Това движение, съчетано с едновременното заснемане на изображения от различни ъгли, позволява цялостно и непрекъснато събиране на данни.
  • Обратна връзка и визуализация
Софтуерът често предоставя на оператора обратна връзка в реално време, като показва развиващия се цифров модел в хода на сканирането. Тази функция позволява на специалиста по дентална медицина да гарантира, че всички необходими области са адекватно сканирани и че данните са с високо качество.
Предимствата на генерирането на множество изображения от различни ъгли включват:
  • Изчерпателно покритие
Изобразяването от няколко гледни точки гарантира, че са заснети всички повърхности на зъбите и околните структури, което води до по-пълен цифров модел.
  • Повишена точност
Чрез включването на информация от различни гледни точки интраоралните скенери могат да подобрят точността на крайния дигитален отпечатък.
  • Ефективност
Едновременното заснемане на изображения и обработката им в реално време допринасят за по-ефективен процес на сканиране, като намаляват времето, необходимо за събиране на данни.
  • По-добра визуализация
Възможността за визуализиране на цифровия модел в реално време позволява на специалиста по дентална медицина да идентифицира и отстрани всички потенциални проблеми по време на процедурата по сканиране.
В обобщение, генерирането на множество изображения от различни ъгли е ключова характеристика на интраоралните скенери, която допринася за тяхната точност, ефективност и способност да осигуряват цялостни цифрови отпечатъци на устната кухина.

Конвертиране на изображения в 3D визуализация чрез софтуер

Превръщането на 2D изображения в 3D визуализация с помощта на софтуер включва процес, известен като 3D реконструкция. Този процес се използва често в различни области, включително компютърно зрение, медицински изображения, компютърно подпомагано проектиране (CAD) и др. Ето общ преглед на начина, по който обикновено се извършва това преобразуване:
  • Придобиване на изображения
   - Първоначалните изображения, обикновено направени от различни гледни точки или ъгли, служат като входни данни за процеса на 3D реконструкция.
   - Изображенията могат да бъдат заснети от камери, скенери или други устройства за обработка на изображения и често представляват различни гледни точки към един и същ обект или сцена.
  • Извличане на характеристики
   - Софтуерът идентифицира и извлича ключови характеристики или точки от 2D изображенията. Тези характеристики могат да включват ъгли, ръбове или други отличителни елементи, които могат да бъдат съпоставени в няколко изображения.
   - Извличането на признаци е от съществено значение за установяване на съответствия между точки в различни изображения, което представлява основата за последващата 3D реконструкция.
  • Съответствие на кореспонденцията
   - Алгоритмите за съвпадение се използват за намиране на съответстващи точки в различни изображения. Тези алгоритми имат за цел да установят как характеристиките в едно изображение се отнасят към тези в друго.
   - Общите техники за съответствие включват съвпадение на признаци с помощта на дескриптори (като SIFT или SURF) или методи за плътно съвпадение.
  • Триангулация
   - Триангулацията е геометричен процес, при който се използва информацията от съответните точки в няколко изображения, за да се изчислят 3D координатите на тези точки в пространството.
   - Чрез триангулация на съвпадащите точки софтуерът определя дълбочината или разстоянието на всяка точка от устройствата за визуализация.
  • Реконструкция на повърхността
   - След като се установят 3D координатите на точките, софтуерът може да създаде повърхностна мрежа, която представя обекта или сцената.
   - За генериране на мрежа, свързваща точките и образуваща непрекъсната повърхност, могат да се използват различни алгоритми, като например триангулация на Делоне или походни кубове.
  • Картиране на текстури (по избор)
   - Ако оригиналните изображения съдържат информация за текстура, например цвят или интензивност, тази информация може да бъде нанесена върху 3D модела, за да се подобри визуалният му реализъм.
   - Изобразяването на текстури помага за създаването на по-детайлно и реалистично визуално 3D изобразяване.
  • Последваща обработка и усъвършенстване
   - Могат да се приложат допълнителни стъпки за последваща обработка, за да се усъвършенства 3D моделът. Това може да включва изглаждане на повърхността, намаляване на шума или попълване на липсващи данни.
  • Визуализация
   - Окончателният 3D модел може да се визуализира с помощта на подходящ софтуер. Визуализация инструменти позволяват на потребителите да взаимодействат с реконструираната 3D сцена или обект и да ги изследват.

Този процес се използва широко в различни приложения - от реконструиране на 3D модели на обекти за виртуална реалност до генериране на анатомични модели от данни от медицински изображения. Конкретните алгоритми и техники, които се използват, могат да варират в зависимост от приложението и характеристиките на входните данни.

Сглобяване на изображения в цялостен модел.

 

Сглобяването на изображения в цялостен модел включва комбиниране на множество изображения, често припокриващи се или направени от различни гледни точки, за да се създаде цялостно и цялостно представяне на сцена или обект. Този процес се използва често в панорамната фотография, медицинските изображения, компютърното зрение и други области. Ето общ преглед на начина, по който обикновено се постига зашиване на изображения:
  • Изравняване на изображенията
   - Преди да зашиете изображенията, е важно да ги подравните правилно. Това включва регулиране на позицията, завъртането и мащаба на всяко изображение, за да се гарантира, че съответните характеристики съвпадат точно в няколко изображения.
   - За прецизно подравняване често се използват методи, базирани на характеристики, като например съвпадение на ключови точки или ъгли.
  • Съпоставяне на характеристиките
   - Съпоставянето на характеристики включва идентифициране на отличителни точки или модели в припокриващи се области на съседни изображения. Тези характеристики служат като опорни точки за подравняване на изображенията.
   - Обичайните техники за съпоставяне на признаци включват използване на дескриптори като SIFT (Scale-Invariant Feature Transform) или SURF (Speeded-Up Robust Features).
  • Оценяване на хомографията
   - Връзката между съответните характеристики в две изображения се описва чрез математическа трансформация, наречена хомография. Тази трансформация съдържа транслацията, ротацията и мащабирането, необходими за точното подравняване на изображенията.
   - Алгоритми като RANSAC (Random Sample Consensus) често се използват за надеждна оценка на хомографията, особено когато става въпрос за отклонения или грешки при съчетаването на признаци.
  • Изкривяване на изображенията
   - След като се определи хомографията, всяко изображение се изкривява или трансформира, за да се изравни с референтното изображение. Това включва прилагане на изчислената трансформация към всеки пиксел в изображението.
   - Обичайните методи за изкривяване на изображения включват билинейна интерполация или по-сложни техники за запазване на качеството на изображението.
  • Смесване
   - Смесването е насочено към преходните зони между съшитите изображения, като осигурява плавен и визуално цялостен резултат. Припокриващите се области често се смесват, за да се премахнат забележимите шевове.
   - За постепенното смесване на стойностите на пикселите в границите се използват техники като "перо" или многолентово смесване.
  • Глобална оптимизация (по избор)
   - В някои случаи може да се приложи стъпка за глобална оптимизация, за да се прецизира зашиването, като се вземе предвид целият набор от изображения едновременно. Това спомага за подобряване на цялостното подравняване и кохерентност на зашития модел.
  • Пост-обработка
   - Стъпките на последваща обработка могат да включват корекция на цветовете, корекция на контраста и отстраняване на артефакти, за да се подобри визуалното качество на зашитото изображение или модел.
  • Изход
   - Окончателният съшит модел, често под формата на панорамно изображение или по-голямо съставно изображение, е резултатът от процеса на съшиване. Този модел представлява безпроблемна интеграция на входните изображения.
Техниките за зашиване на изображения могат да варират в зависимост от специфичните изисквания на приложението, характеристиките на входните изображения и желания изходен формат. Усъвършенстваните софтуерни инструменти и библиотеки, като OpenCV или Adobe Photoshop, често предоставят функционалности за зашиване на изображения.

Защо скенерите често използват бяла или синя светлина за постигане на точност?

 

Интраоралните скенери често използват бяла или синя светлина за постигане на точност поради няколко причини, свързани с оптичните свойства на тези дължини на вълната и взаимодействието им със зъбните повърхности. Ето някои основни причини:
  • Оптимални свойства на разсейване
   - Бялата и синята светлина имат по-къси дължини на вълните в сравнение с другите цветове, което ги прави идеални за заснемане на фини детайли. По-късите дължини на вълните водят до по-добри свойства на разсейване, което позволява на светлината да взаимодейства по-ефективно с повърхностните характеристики на зъбите и меките тъкани.
   - Разсейването на светлината помага за улавянето на сложни детайли на повърхността, като например анатомията на зъбите, ръбовете и други важни структури.
  • Подобрено възприемане на дълбочината
   - По-късите дължини на вълните, като тези в синия спектър, могат да осигурят по-добро възприемане на дълбочината. Това е от решаващо значение за точното улавяне на триизмерната структура на зъбните повърхности.
   - Способността за точно възприемане на дълбочината е от съществено значение за създаването на прецизни цифрови модели, които отразяват истинските анатомични характеристики на устната кухина.
  • Намалено отразяване и отблясъци
   - Бялата или синята светлина е по-малко склонна към отразяване и отблясъци в сравнение с по-дългите вълни. Отраженията и отблясъците могат да попречат на точността на сканирането, като създадат нежелани светлини или сенки.
   - Чрез използването на светлина с дължина на вълната, която е по-малко податлива на отразяване, интраоралните скенери могат да създават по-ясни изображения и да намалят вероятността от грешки в процеса на сканиране.
  • Разграничаване на цветовете
   - Бялата светлина обхваща широк спектър от цветове, което позволява по-добро разграничаване на цветовете. Това може да бъде важно в стоматологията, където е важно да се разграничат фините цветови вариации на зъбната повърхност или да се идентифицират аномалии.
   - Синята светлина често се избира заради способността ѝ да засилва контраста между сканираните повърхности и околните тъкани.
  • По-малко генериране на топлина
   - Бялата и синята светлина обикновено генерират по-малко топлина в сравнение с някои други източници на светлина. Това е от полза, когато интраоралният скенер е в непосредствена близост до чувствителни орални тъкани. Минимизирането на генерирането на топлина спомага за осигуряване на комфорт и безопасност на пациента по време на процеса на сканиране.
  • Съвместимост с оптични сензори
   - Интраоралните скенери често използват оптични сензори, за да уловят отразената светлина и да генерират цифров отпечатък. Бялата и синята светлина са подходящи за чувствителността и спектралната реакция на тези оптични сензори, което допринася за точното и надеждно улавяне на данните.
  • Клинични съображения
   - Бялата и синята светлина се използват често в денталните клиники и интраоралните скенери, проектирани да работят с тези източници на светлина, са съобразени със съществуващите клинични практики. Това гарантира съвместимост с установените работни процеси и условия на осветление в стоматологичните кабинети.
Въпреки че често се използва бяла и синя светлина, заслужава да се отбележи, че напредъкът в технологиите може да доведе до разработването на интраорални скенери, които използват различни дължини на вълната или комбинации от цветове, за да подобрят допълнително точността и ефективността. Изборът на светлинен източник е критичен момент при проектирането на интраоралните скенери и производителите внимателно подбират оптималните дължини на вълните въз основа на техните предимства за дентални приложения.

Използвани са данни от инфрачервени камери и жироскоп/акселерометър.

В допълнение към използването на източници на видима светлина за изобразяване, някои усъвършенствани интраорални скенери включват допълнителни технологии, като инфрачервени (IR) камери и сензори, като жироскопи и акселерометри, за да подобрят работата си. Ето как се използват тези технологии:
  • IR камери
   - Инфрачервените камери понякога се интегрират в интраоралните скенери, за да улавят информация, която не е видима за човешкото око.
   - ИЧ изображенията могат да бъдат особено полезни за улавяне на детайли или характеристики на повърхността, които може да не са толкова ясно видими при видима светлина. То може да повиши общата точност на цифровия отпечатък, като предостави допълнителни данни.
   - Често инфрачервеното изобразяване се комбинира с данни от видима светлина, за да се създаде по-цялостно и подробно представяне на оралните структури.
  • Данни от жироскопа и акселерометъра
   - Жироскопите и акселерометрите са устройства за отчитане на движението, които измерват ориентацията и ускорението на скенера в реално време.
   - Интраоралните скенери могат да използват тези данни за проследяване на движението и позицията на скенера по време на процеса на сканиране. Тази информация е от решаващо значение за точното картографиране на пространствената връзка между заснетите изображения или облаци от точки.
   - Проследяването в реално време помага на софтуера на скенера динамично да регулира и подравнява заснетите данни, като гарантира, че 3D моделът точно отразява действителната ориентация и позиция на сканираните повърхности.
  • Динамична регистрация на изображения
   - Данните от жироскопските и акселерометричните сензори могат да се използват за динамично регистриране на изображения. Това включва непрекъснато подравняване и регистриране на входящите изображения въз основа на движението и ориентацията на скенера в реално време.
   - Динамичната регистрация на изображенията допринася за създаването на безпроблемен и точен 3D модел, дори когато скенерът се движи бързо или по сложни траектории.
  • Намаляване на артефактите
   - Данните от жироскопа и акселерометъра могат да помогнат за намаляване на артефактите от движението. Артефактите от движение, причинени от движението на скенера по време на процеса на сканиране, могат да окажат отрицателно въздействие върху точността на крайния цифров отпечатък.
   - Чрез компенсиране на движението в реално време тези сензори помагат за намаляване на артефактите, което води до по-чисто и по-точно представяне на сканираните повърхности.
  • Подобрено потребителско изживяване
   - Интегрирането на жироскопи и акселерометри подобрява цялостното потребителско изживяване, като предоставя на оператора обратна връзка в реално време. Специалистите по дентална медицина могат да наблюдават движението и подравняването на скенера по време на сканирането, като се уверят, че всички области са адекватно обхванати.
   - Тази обратна връзка в реално време допринася за по-ефективни и ефикасни процедури за сканиране.
Комбинацията от изображения на видима светлина, инфрачервена технология и сензори за движение спомага за създаването на надеждна и точна система за интраорално сканиране. Тези технологии работят синергично за заснемане на прецизни 3D данни за оралните структури, намаляване на грешките, свързани с движението, и подобряване на цялостната използваемост и ефективност на интраоралните скенери в клинични условия.

Процес на триангулация при стереофотограметрията

 

Стереофотограметрията е техника, която се използва за получаване на триизмерна информация за обекти или сцени чрез анализ на изображения, заснети от няколко гледни точки. Процесът включва триангулация, при която позицията на дадена точка в триизмерното пространство се определя чрез измерване на нейните проекции върху две или повече изображения. Ето описание стъпка по стъпка на процеса на триангулация в стереофотограметрията:
  • Придобиване на изображения
   - Стереофотограметрията започва с получаването на поне две изображения на обекта или сцената от различни гледни точки. Тези изображения трябва да се припокриват, за да се гарантира, че общите характеристики се виждат и в двете гледни точки.
  • Калибриране
   - Преди триангулацията параметрите на камерата трябва да се калибрират. Калибрирането включва определяне на вътрешните параметри на камерата, като фокусно разстояние, основна точка и изкривяване на обектива. Тази стъпка е от решаващо значение за точната триангулация.
  • Съпоставяне на характеристиките
   - Идентифицират се съответстващите характеристики в припокриващите се изображения. Тези характеристики могат да включват точки, ъгли или други характерни модели, които лесно могат да бъдат съпоставени между изображенията.
   - Съпоставянето на характеристиките обикновено се извършва с помощта на техники за компютърно зрение, като за тази цел обикновено се използват алгоритми като SIFT (Scale-Invariant Feature Transform) или SURF (Speeded-Up Robust Features).
  • Епиполярна геометрия
   - Епиполярната геометрия описва геометричната връзка между два изгледа на една и съща сцена. Тя определя епиполярните линии, които са пресечни линии между равнините на изображението и епиполярната равнина.
   - Епиполярната геометрия помага за ограничаване на търсенето на съответстващи точки, което прави процеса на съпоставяне по-ефективен.
  • Триангулация
   - Триангулацията е ключовата стъпка в стереофотограметрията. При наличие на съответни точки в две или повече изображения и известни параметри на камерата могат да се изчислят 3D координатите на дадена точка в сцената.
   - Процесът на триангулация включва удължаване на линиите от центровете на камерите през съответните точки във всяко изображение и намиране на пресечната точка в 3D пространството. Точката на пресичане е триангулираната точка.
  • Регулиране на пакета (по избор)
   - Корекцията на пакета е процес на оптимизация, при който едновременно се уточняват параметрите на камерата и 3D координатите. Тази стъпка спомага за подобряване на цялостната точност на 3D реконструкцията чрез минимизиране на грешките в процеса на триангулация.
  • Генериране на 3D модел
   - След приключване на триангулацията се получава плътен набор от 3D точки, представляващи повърхността на обекта или сцената. Тези точки могат да бъдат допълнително обработени, за да се създаде 3D мрежа или облак от точки, който осигурява подробно представяне на геометрията.
  • Картиране на текстури (по избор)
   - Ако изображенията съдържат цветна информация, може да се приложи текстуриране, за да се проектира цветната информация върху 3D модела, като се подобри визуалният му реализъм.
Стереофотограметрията се използва широко в различни области, включително фотограметрия, компютърно зрение и 3D реконструкция. Тя е основна техника за приложения като топографско картографиране, документиране на културното наследство и създаване на 3D модели за виртуална реалност или среда с добавена реалност.

Стъпки за калибриране на пръчката за сканиране преди употреба.

 

Калибрирането на сканиращата пръчица преди употреба е важна стъпка за осигуряване на точността и надеждността на данните, уловени от интраоралния скенер. Калибрирането компенсира всички вариации или изкривявания в измерванията на скенера, което прави последващите сканирания по-прецизни. Ето общите стъпки за калибриране на сканиращата пръчка:
  • Включване на скенера
   - Започнете, като включите интраоралния скенер и свързания с него хардуер, като например устройството за обработка на изображения или контролната конзола.
  • Подготовка на инструмента за калибриране или целта
   - Повечето интраорални скенери се доставят с инструмент или мишена за калибриране. Това може да бъде специално проектиран модел или обект с известни размери. Уверете се, че инструментът за калибриране е чист и няма никакви замърсявания, които биха могли да повлияят на процеса на калибриране.
  • Поставете инструмента за калибриране в зрителното поле
   - Позиционирайте инструмента за калибриране в зрителното поле на скенера. Уверете се, че той е добре осветен и че скенерът има свободна видимост към целия инструмент за калибриране.
  • Иницииране на режим на калибриране
   - Достъп до режима на калибриране на скенера или до настройките за калибриране. Това може да изисква навигация в потребителския интерфейс или софтуера на скенера.
  • Следвайте инструкциите на екрана
   - Обикновено скенерът предоставя инструкции на екрана, които ви насочват към процеса на калибриране. Това може да включва подкани за поставяне на инструмента за калибриране в определени позиции или ориентации.
  • Заснемане на изображения за калибриране
   - По време на процеса на калибриране скенерът заснема изображения на инструмента за калибриране от различни ъгли. Целта е да се запише как оптиката и сензорите на скенера възприемат известната геометрия на инструмента за калибриране.
  • Анализ и корекция
   - Софтуерът на скенера анализира заснетите изображения за калибриране и ги сравнява с очакваните позиции и размери на инструмента за калибриране. Ако бъдат открити несъответствия, софтуерът може да направи корекции на вътрешните параметри на скенера, за да отстрани грешките.
  • Проверка на точността на калибриране
   - След приключване на процеса на калибриране някои скенери предлагат стъпка за проверка. Тя включва сканиране на инструмент за проверка или известен референтен обект, за да се гарантира, че калибрирането е успешно.
  • Документиране на резултатите от калибрирането
   - Добра практика е да се документират резултатите от калибрирането, включително всички направени корекции и резултатите от проверката. Някои скенери могат автоматично да генерират доклад за калибриране, който можете да запазите за справка.
  • Редовни проверки за калибриране
    - Периодично проверявайте и прекалибрирайте скенера, за да поддържате точността му. Честотата на проверките за калибриране може да варира в зависимост от препоръките на производителя, начина на използване и условията на околната среда.
  • Осигуряване на качеството на калибриране
    - Някои усъвършенствани интраорални скенери включват вградени функции за осигуряване на качеството. Тези функции могат да включват редовни самопроверки или предупреждаване на потребителя, ако скенерът открие някакви отклонения от очакваните резултати.
Следването на тези стъпки помага да се гарантира, че интраоралният скенер е калибриран точно преди всяка употреба, което допринася за прецизността на дигиталните отпечатъци и за цялостния успех на стоматологичните процедури. Винаги се обръщайте към указанията и документацията на производителя за конкретни инструкции за калибриране за вашия модел интраорален скенер.

Често задавани въпроси (ЧЗВ) за това как работят интраоралните скенери:

Интраоралният скенер е устройство, което се използва от зъболекарите за заснемане на подробни 3D изображения на зъбите и структурите на устната кухина на пациента.


Интраоралните скенери използват усъвършенствана оптична технология за заснемане на хиляди изображения в секунда, докато сканират вътрешността на устата на пациента. След това тези изображения се обединяват, за да се създаде прецизен 3D модел.


  • Типичните компоненти включват ръчна пръчка с камера, източник на светлина и софтуер за обработка на заснетите изображения.