口腔成像系统及方法

技术领域

本申请涉及数字成像技术领域，更具体地说，涉及一种口腔成像系统及方法。

背景技术

在医疗领域，口腔成像技术得到越来越广泛的应用，口腔成像技术可以用于恢复口腔的颜色，现有的口腔成像技术中，考虑到恢复口腔的颜色需要三原色，即红蓝绿，所以通常将红色LED灯、蓝色LED灯、绿色LED灯串联，由红色LED灯在口腔上照射红光，使用黑白图像传感器采集被照射红光的口腔上的图像，由蓝色LED灯在口腔上照射蓝光，使用黑白图像传感器采集被照射蓝光的口腔上的图像，由绿色LED灯在口腔照射绿光，使用黑白图像传感器采集被照射绿光的口腔上的图像，基于采集的三张不同颜色的LED灯照射在口腔上的图像恢复出口腔的颜色。然而，这种恢复口腔颜色的方式需要三种不同颜色的LED灯，成本高，三种不同颜色的LED灯所占用的空间较大，不利于对口腔上的图像的采集，并且需要采集三张图像，并基于三张图像恢复口腔的颜色，使得恢复口腔颜色速度较慢，效率低。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种口腔成像系统及方法，用于解决现有口腔成像方式，当需恢复口腔的颜色时，需要三种不同颜色的LED灯，成本高，所占用的空间较大，不利于对口腔上的图像的采集，需要采集三张图像，基于三张图像恢复口腔的颜色，导致恢复口腔颜色速度较慢，效率低的问题。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种口腔成像系统，包括：控制模块、与所述控制模块连接的白色LED灯及彩色图像传感器；

所述控制模块，用于控制所述白色LED灯在待成像的口腔上照射白光，以及，控制所述彩色图像传感器采集所述白光中的红色光线、绿色光线、蓝色光线，将所述红色光线、所述绿色光线、所述蓝色光线组合成第一图像，以便基于所述第一图像恢复所述口腔的颜色。

优选地，所述控制模块包括：微控制器MCU。

优选地，还包括：投影模块及黑白图像传感器；

所述微控制器MCU，还用于控制所述投影模块在所述口腔上投影彩色结构光；

所述黑白图像传感器，用于采集被投影了所述彩色结构光的所述口腔的第二图像，以便基于所述第二图像恢复所述口腔的形状。

优选地，所述投影模块包括：与所述微控制器MCU连接的数字光处理器DLP、与所述数字光处理器DLP连接的LED驱动器及数字微型显示器DMD、与所述LED驱动器连接的彩色LED灯，所述数字微型显示器DMD上设置有若干个反射镜；

所述微控制器MCU通过向所述数字光处理器DLP发送用于在所述口腔上投影所述彩色结构光的投影指令实现对所述投影模块的控制；

所述数字光处理器DLP，用于在接收到所述投影指令时，向所述LED驱动器发送用于控制所述彩色LED灯打开的第一灯控指令，以及，向所述数字微型显示器DMD发送用于控制反射镜将所述彩色结构光投影至所述口腔上的反射指令，以及，向所述黑白传感器发送图像采集指令；

所述LED驱动器，用于在接收到所述第一灯控指令时，基于所述第一灯控指令驱动所述彩色LED灯照射所述数字微型显示器DMD；

所述数字微型显示器DMD，用于在接收到所述反射指令时，基于所述反射指令对反射镜进行调整，以在所述口腔上投影所述彩色结构光；

所述黑白图像传感器，还用于在接收到所述图像采集指令时，采集所述第二图像。

优选地，所述微控制器MCU与所述数字光处理器DLP之间通过串行通信协议I2C或串行通信协议SPI连接；

所述数字光处理器DLP与所述LED驱动器之间通过所述串行通信协议I2C或所述串行通信协议SPI连接；

所述数字光处理器DLP与所述数字微型显示器DMD之间通过数码光处理器控制器协议DLPC连接；

所述LED驱动器与所述彩色LED灯之间通过总线连接。

优选地，所述微控制器MCU与所述彩色图像传感器之间通过预设的通信协议建立连接；

所述微控制器MCU通过向所述彩色图像传感器发送图像采集指令实现对所述彩色图像传感器的控制。

优选地，还包括：终端；

所述终端，用于向所述微控制器MCU发送用于控制所述白色LED灯打开的第二灯控指令及图像采集指令；

所述微控制器MCU，还用于在接收到所述第二灯控指令时，控制所述白色LED灯在所述口腔上照射所述白光，在接收到所述图像采集指令时，控制所述彩色图像传感器采集所述红色光线、所述绿色光线、所述蓝色光线，将所述红色光线、所述绿色光线、所述蓝色光线组合成所述第一图像。

优选地，所述彩色LED灯为蓝色LED灯，所述彩色结构光为蓝色条纹结构光。

一种口腔成像方法，包括：

在待成像的口腔上照射白光；

采集所述白光中的红色光线、绿色光线、蓝色光线，将所述红色光线、所述绿色光线、所述蓝色光线组合成第一图像，以便基于所述第一图像恢复所述口腔的颜色。

优选地，还包括：

在所述口腔上投影彩色结构光；

采集被投影了所述彩色结构光的所述口腔的第二图像，以便基于所述第二图像恢复所述口腔的形状。

从上述的技术方案可以看出，本申请实施例提供的口腔成像系统，包括控制模块、与控制模块连接的白色LED灯及彩色图像传感器，控制模块用于控制白色LED灯在待成像的口腔上照射白光，以及，控制彩色图像传感器采集白光中的红色光线、绿色光线、蓝色光线，将红色光线、绿色光线、蓝色光线组合成第一图像，以便基于第一图像恢复口腔的颜色。由于第一图像是由红色光线、绿色光线、蓝色光线组合成的，是具备三原色的图像，所以可以基于第一图像恢复出口腔的颜色，且只需一个白色LED灯，降低了成本，降低了LED灯所占用的空间，有利于对口腔上的图像的采集，并且只需要采集一张图像就可以恢复口腔的颜色，提高了恢复口腔颜色的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种口腔成像系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种投影模块的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种口腔成像系统的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的口腔成像方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种口腔成像系统的结构示意图，本申请实施例提供的口腔成像系统，可以包括：控制模块100、与所述控制模块连接的白色LED灯200及彩色图像传感器300。

其中，所述控制模块100，用于控制所述白色LED灯200在待成像的口腔上照射白光，以及，控制所述彩色图像传感器300采集所述白光中的红色光线、绿色光线、蓝色光线，将所述红色光线、所述绿色光线、所述蓝色光线组合成第一图像，以便基于所述第一图像恢复所述口腔的颜色。

具体的，考虑到需要三原色(光学颜色的三种基本色，红色、绿色和蓝色)才能恢复口腔的颜色，而使用红色LED灯、蓝色LED灯、绿色LED灯分别照射口腔成本高，所占用的空间大，不利于对口腔上的图像的采集，并且需要采集三张图像，使得恢复口腔颜色速度较慢，效率低，而白光中具有红蓝绿三种颜色的光线，彩色图像传感器可以采集白光中的红色光线、绿色光线、蓝色光线，将红色光线、绿色光线、蓝色光线组合成具备三原色的图像，所以本申请实施例中的口腔成像系统包括控制模块、与控制模块连接的白色LED灯及彩色图像传感器，控制模块可以控制白色LED灯在待成像的口腔上照射白光，并控制彩色图像传感器采集白色LED灯在口腔上照射的白光中的红色光线、绿色光线、蓝色光线，将红色光线、绿色光线、蓝色光线组合成第一图像，以便可以基于第一图像恢复口腔的颜色。

本申请实施例提供的口腔成像系统，包括控制模块、与控制模块连接的白色LED灯及彩色图像传感器，控制模块用于控制白色LED灯在待成像的口腔上照射白光，以及，控制彩色图像传感器采集白光中的红色光线、绿色光线、蓝色光线，将红色光线、绿色光线、蓝色光线组合成第一图像，以便基于第一图像恢复口腔的颜色。由于第一图像是由红色光线、绿色光线、蓝色光线组合成的，是具备三原色的图像，所以可以基于第一图像恢复出口腔的颜色，且只需一个白色LED灯，降低了成本，降低了LED灯所占用的空间，有利于对口腔上的图像的采集，并且只需要采集一张图像就可以恢复口腔的颜色，提高了恢复口腔颜色的效率。

可选的，考虑到微控制器MCU(Microcontroller Unit)是一种集成了处理器、存储器、输入/输出端口和定时器等功能于一体的单芯片微处理器。它不仅可以执行被嵌入在其中的程序，实现对系统的控制，还具有小型化、轻量级的特点，所以上述控制模块可以包括：微控制器MCU，由微控制器MCU控制白色LED灯在待成像的口腔上照射白光，以及，控制彩色图像传感器采集白色LED灯所照射在口腔区域上的白光中的红色光线、绿色光线、蓝色光线，将红色光线、绿色光线、蓝色光线组合成第一图像。

本申请实施例中，控制模块包括微控制器MCU，由微控制器MCU控制白色LED灯在待成像的口腔上照射白光，以及，控制彩色图像传感器采集白色LED灯所照射在口腔区域上的白光中的红色光线、绿色光线、蓝色光线，将红色光线、绿色光线、蓝色光线组合成第一图像，由于微控制器MCU具有小型化、轻量级的特点，使得口腔成像系统小型化、轻量级。

可选的，微控制器MCU可以通过向白色LED灯发送高电平信号实现对白色LED灯的控制。

可选的，微控制器MCU可以通过控制GPIO(General-Purpose Input/Output)端口向白色LED灯发送高电平信号来控制白色LED灯打开。

可选的，微控制器MCU与彩色图像传感器之间可以通过预设的通信协议建立连接，示例如，串行通信协议I2C(Inter-Integrated Circuit)、串行通信协议SPI(SerialPeripheral Interface)等，微控制器MCU可以通过向彩色图像传感器发送图像采集指令实现对彩色图像传感器的控制。

可选的，考虑到在对口腔进行成像时，除了需要恢复口腔的颜色之外，通常还需要恢复口腔的形状，基于此，上述口腔成像系统，还可以包括：投影模块及黑白图像传感器。

其中，所述微控制器MCU，还用于控制所述投影模块在所述口腔上投影彩色结构光。

具体的，结构光是一组有规律的光斑，在物体表面投影彩色结构光，再采集被投影了彩色结构光的图像，即可基于图像恢复物体的形状，所以微控制器MCU控制投影模块在口腔上投影彩色结构光，以便可以恢复口腔的形状。

所述黑白图像传感器，用于采集被投影了所述彩色结构光的所述口腔的第二图像，以便基于所述第二图像恢复所述口腔的形状。

具体的，为了恢复口腔的形状，可由黑白图像传感器采集被投影了彩色结构光的口腔的第二图像。

本申请实施例中，口腔成像系统还包括投影模块及黑白图像传感器，微控制器MCU控制投影模块在口腔上投影彩色结构光，黑白图像传感器采集被投影了彩色结构光的口腔的第二图像，使得可以基于第二图像恢复口腔的形状。

本申请实施例示例了一种可选的上述投影模块的组成部分，参见图2，上述投影模块可以包括：数字光处理器DLP(Digital Light Processing)10、与所述数字光处理器DLP10连接的LED驱动器20及数字微型显示器DMD(Digital Micromirror Device)30、与所述LED驱动器20连接的彩色LED灯40，所述数字微型显示器DMD30上设置有若干个反射镜。

基于此，请参阅图3，图3为本申请实施例提供的另一种口腔成像系统的结构示意图，本申请实施例提供的口腔成像系统，可以包括：微控制器MCU01、与微控制器MCU01连接的数字光处理器DLP02、白色LED灯03及彩色图像传感器04，与数字光处理器DLP02连接的LED驱动器05、数字微型显示器DMD06及黑白图像传感器07，与LED驱动器05连接的彩色LED灯08，其中，数字微型显示器DMD06上设置有若干个反射镜。接下来分别对口腔成像系统的每个组成部分进行介绍：

所述微控制器MCU01，用于控制所述白色LED灯03在待成像的口腔上照射白光，以及，控制所述彩色图像传感器04采集所述白光中的红色光线、绿色光线、蓝色光线，将所述红色光线、所述绿色光线、所述蓝色光线组合成第一图像，以便基于所述第一图像恢复所述口腔的颜色，以及，向所述数字光处理器DLP02发送用于在所述口腔上投影所述彩色结构光的投影指令。

具体的，微控制器MCU通过控制白色LED灯在待成像的口腔上照射白光，以及，控制彩色图像传感器采集所述白光中的红色光线、绿色光线、蓝色光线，将红色光线、绿色光线、蓝色光线组合成第一图像，以便实现口腔的颜色的恢复，微控制器MCU通过向数据光处理器DLP发送用于在口腔上投影彩色结构光的投影指令，以控制投影模块在口腔上投影彩色结构光。

可选的，微控制器MCU01与数字光处理器DLP02之间可以通过串行通信协议连接，示例如，串行通信协议I2C、串行通信协议SPI等。

所述数字光处理器DLP02，用于在接收到所述投影指令时，向所述LED驱动器05发送用于控制所述彩色LED灯08打开的第一灯控指令，以及，向所述数字微型显示器DMD06发送用于控制反射镜将所述彩色结构光投影至所述口腔上的反射指令，以及，向所述黑白传感器07发送图像采集指令。

具体的，若要实现在口腔上投影彩色结构光，需控制彩色LED灯照射数字微型显示器DMD，由数字微型显示器DMD对反射镜进行调整，以将彩色结构光投影至口腔上，若要恢复口腔的形状，还需采集被投影了彩色结构光的口腔的图像，所以在本申请实施例中，数字光处理器DLP在接收到投影指令时，向LED驱动器发送用于控制彩色LED灯打开的第一灯控指令，以便LED驱动器可以基于该第一灯控指令驱动彩色LED灯照射数字微型显示器DMD，以及，向数字微型显示器DMD发送反射指令，以便数字微型显示器DMD基于反射指令对反射镜进行调整，以在口腔上投影彩色结构光，以及，向黑白传感器发送图像采集指令，以便黑白图像传感器在接收到图像采集指令时，采集被投影了彩色结构光的口腔的第二图像。

所述LED驱动器05，用于在接收到所述第一灯控指令时，基于所述第一灯控指令驱动所述彩色LED灯08照射所述数字微型显示器DMD06。

具体的，由于LED驱动器可驱动LED灯打开或关闭，所以在本申请实施例中，数字光处理器DLP向LED驱动器发送用于控制彩色LED灯打开的第一灯控指令，LED驱动器在接收到该第一灯控指令时，基于第一灯控指令驱动彩色LED灯照射数字微型显示器DMD。

可选的，数字光处理器DLP02与LED驱动器05之间可以通过串行通信协议连接，示例如，串行通信协议I2C、串行通信协议SPI等。

可选的，LED驱动器05与彩色LED灯08之间可以通过总线连接。

所述数字微型显示器DMD06，用于在接收到所述反射指令时，基于所述反射指令对反射镜进行调整，以在所述口腔上投影所述彩色结构光。

具体的，数字微型显示器DMD上设置有若干个反射镜，可以将照射在其上的光进行反射，以便可以投影出所需的图案。所以数字微型显示器DMD在接收到数字光处理器DLP发送的反射指令时，基于反射指令对反射镜进行调整，以在口腔上投影彩色结构光。

可选的，数字光处理器DLP02与数字微型显示器DMD06之间可以通过数码光处理器控制器协议DLPC(Digital Light Processor Controller Protocol)连接。

所述黑白图像传感器07，用于在接收到所述图像采集指令时，采集所述第二图像。

具体的，黑白图像传感器在接收到数字光处理器DLP发送的图像采集指令时，采集被投影了彩色结构光的口腔的第二图像，以便可以基于第二图像实现对口腔形状的恢复。

可选的，考虑到蓝色抗干扰能力强，所以上述彩色LED灯08可以为蓝色LED灯，彩色结构光可以为蓝色条纹结构光。

可选的，上述口腔成像系统，还可以包括：用于向微控制器MCU01发送用于控制白色LED灯03打开的第二灯控指令及图像采集指令的终端。

基于此，微控制器MUC01，还用于在接收到终端发送的第二灯控指令时，控制白色LED灯03在口腔上照射所述白光，在接收到终端发送的图像采集指令时，控制彩色图像传感器04采集红色光线、绿色光线、蓝色光线，将红色光线、绿色光线、蓝色光线组合成第一图像。

本申请实施例提供了一种口腔成像方法，接下来通过附图4对本申请的口腔成像方法进行说明，如图4所示，该方法可以包括：

步骤S001、在待成像的口腔上照射白光。

具体的，考虑到需要三原色才能恢复口腔的颜色，若分别在待成像的口腔上照射红光、蓝光和绿光，则需采集三张图像，导致恢复口腔颜色速度较慢，效率低，而白光中具有红蓝绿三种颜色的光线，所以在待成像的口腔上照射白光。

步骤S002、采集所述白光中的红色光线、绿色光线、蓝色光线，将所述红色光线、所述绿色光线、所述蓝色光线组合成第一图像，以便基于所述第一图像恢复所述口腔的颜色。

具体的，为了恢复口腔的颜色，还需采集照射在口腔上的白光中的红色光线、绿色光线、蓝色光线，将红色光线、绿色光线、蓝色光线组合成第一图像，第一图像即为具备三原色的图像，使得可以基于第一图像恢复口腔的颜色。

本申请实施例提供的口腔成像方法，在待成像的口腔上照射白光，采集白光中的红色光线、绿色光线、蓝色光线，将红色光线、绿色光线、蓝色光线组合成第一图像，以便基于第一图像恢复口腔的颜色。由于第一图像是由红色光线、绿色光线、蓝色光线组合成的，是具备三原色的图像，所以可以基于第一图像恢复出口腔的颜色，只需要采集一张图像就可以恢复口腔的颜色，提高了恢复口腔颜色的效率。

可选的，考虑到在对口腔进行成像时，除了需要恢复口腔的颜色之外，通常还需要恢复口腔的形状，基于此，上述步骤S002采集所述白光中的红色光线、绿色光线、蓝色光线，将所述红色光线、所述绿色光线、所述蓝色光线组合成第一图像之后，还可以包括：

在所述口腔上投影彩色结构光。

具体的，结构光为用来恢复物体形状的一组有规律的光斑，所以在口腔上投影彩色结构光。

采集被投影了所述彩色结构光的所述口腔的第二图像，以便基于所述第二图像恢复所述口腔的形状。

具体的，采集被投影了彩色结构光的口腔的第二图像，即可基于第二图像恢复口腔的形状。

本申请实施例中，在口腔上投影彩色结构光，并采集被投影了彩色结构光的口腔的第二图像，不仅可以基于第一图像恢复口腔的颜色，还使得可以基于第二图像恢复口腔的形状。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。