[發(fā)明專利]一種適用于牙頜模型三維測(cè)量的定位系統(tǒng)及其標(biāo)定方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510441102.1
• 申請(qǐng)日: 2015-07-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105004283A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦國(guó)斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞市叁的打印技術(shù)科技有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/25
• 分類號(hào): G01B11/25
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種適用于牙頜三維測(cè)量的定位系統(tǒng)，其特征在于，包括：掃描傳感器定位擺臂、載物自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)、標(biāo)定方法；

所述掃描傳感器定位擺臂包括擺動(dòng)軸、擺動(dòng)支撐；所述擺動(dòng)支撐由兩側(cè)組成，其末端固定有由投影光機(jī)與黑白相機(jī)構(gòu)成的三維掃描傳感器；?所述定位擺臂擺動(dòng)軸的軸線垂直于兩側(cè)擺動(dòng)支撐，其軸線上的中心點(diǎn)位于距兩側(cè)擺動(dòng)支撐等距的位置，以該中心點(diǎn)作為定位擺臂局部坐標(biāo)系的原點(diǎn)，以擺動(dòng)軸的軸線作為該局部坐標(biāo)系的Z軸，在過(guò)中心點(diǎn)垂直于擺動(dòng)軸的平面上，選取載物自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)的方向作為Y軸，以垂直于Y、Z兩軸的方向作為X軸；

所述載物自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)包括單一旋轉(zhuǎn)軸；該自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)牙頜模型在掃描傳感器姿態(tài)固定的情況下，變換在固定視域范圍內(nèi)的被掃描牙頜的可見(jiàn)區(qū)域；以自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸作為自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)局部坐標(biāo)系的Z軸，在該軸上任選一點(diǎn)作為該坐標(biāo)系原點(diǎn)，并在過(guò)原點(diǎn)垂直于Z軸的平面內(nèi)，任選兩垂直軸線作為該局部坐標(biāo)系的X、Y軸；

所述標(biāo)定算法包括定位擺動(dòng)臂轉(zhuǎn)軸標(biāo)定、載物轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸標(biāo)定；兩種轉(zhuǎn)軸標(biāo)定的基本過(guò)程一致，標(biāo)定技術(shù)方案包括利用相機(jī)標(biāo)定板獲得粗略轉(zhuǎn)軸方向(以下稱為轉(zhuǎn)軸計(jì)算)，再利用測(cè)量模型拼接優(yōu)化對(duì)粗略計(jì)算的轉(zhuǎn)軸方向進(jìn)行優(yōu)化(以下稱為轉(zhuǎn)軸優(yōu)化)；

基于本發(fā)明中的三維測(cè)量定位系統(tǒng)，以及標(biāo)定方法獲得的轉(zhuǎn)軸標(biāo)定信息，將從不同角度拍攝的單片牙頜測(cè)量數(shù)據(jù)在全局世界坐標(biāo)系中形成初步定位。

2.如權(quán)利要求1所述的三維掃描傳感器，其特征在于，所述三維掃描傳感器包括黑白相機(jī)與短焦投影光機(jī)，可以由單個(gè)黑白相機(jī)構(gòu)成單目測(cè)量系統(tǒng)或者由兩個(gè)黑白相機(jī)構(gòu)成雙目測(cè)量系統(tǒng)；所述投影光機(jī)與黑白相機(jī)的朝向與視域范圍的交集決定了三維掃描傳感器的單一姿態(tài)掃描范圍；當(dāng)所述投影光機(jī)向被掃描物體投射一系列圖像時(shí)，所述黑白相機(jī)從多個(gè)角度拍攝被掃描物體的圖像。

3.如權(quán)利要求1所述的三維掃描傳感器，其特征在于，能夠根據(jù)所述被掃描牙頜多個(gè)角度的黑白圖像通過(guò)計(jì)算機(jī)多目視覺(jué)成像原理重建出被掃描牙頜模型的三維立體模型。

4.如權(quán)利要求1所述的標(biāo)定方法，其特征在于，掃描傳感器擺臂繞其擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)掃描傳感器視域范圍的變化；自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)繞自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)相機(jī)標(biāo)定板相對(duì)于掃描傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)；標(biāo)定過(guò)程包括三步：采集相機(jī)標(biāo)定板圖像及識(shí)別其中的標(biāo)志點(diǎn)、軸線擬合、借助掃描數(shù)據(jù)拼接優(yōu)化的軸向優(yōu)化。