CN107295227A - 一种口腔内窥器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及口腔医疗设备技术领域，公开了一种口腔内窥器，该口腔内窥器，包括：壳体；拉伸部，位于壳体外，且一端与壳体相连接；图像采集模块，固定安装于所述壳体内，用于透过所述壳体采集外部图像；所述图像采集模块包括相对位置固定的至少两个用于采集三维图像信息的摄像单元，以及为每个摄像单元提供照明的照明单元；无线通信模块，用于与外部设备之间进行无线通信、并将所述图像采集模块采集的图像信息发送至所述外部设备。上述口腔内窥器使用操作简单、且使用过程方便舒适；并且，该口腔内窥器可以获得口腔内部的三维图像信息，从而有利于形成全口牙列数字化模型。

Description

一种口腔内窥器

技术领域

本发明涉及口腔医疗设备技术领域，特别涉及一种口腔内窥器。

背景技术

传统的口腔内窥器是用于牙科取模的一种设备。这种设备需要把光学枪头在用户上牙列、下牙列上分别滑动，由此完成全牙列的光学取模。由于其设备操作要求较高，专业性很强，因此，需要专业人士才能操作；并且，在采用这种设备进行取模操作时，需要用户长时间张口，且要呈龇牙咧嘴状，很累且不美观。

发明内容

本发明公开了一种口腔内窥器，用以提高口腔内窥操作的简便性和用户使用的舒适度。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种口腔内窥器，包括：

壳体；

拉伸部，位于所述壳体外，且一端与所述壳体相连接；

图像采集模块，固定安装于所述壳体内，用于透过所述壳体采集外部图像；所述图像采集模块包括相对位置固定的至少两个用于采集三维图像信息的摄像单元，以及为每个摄像单元提供照明的照明单元；

无线通信模块，用于与外部设备之间进行无线通信、并将所述图像采集模块采集的图像信息发送至所述外部设备。

上述口腔内窥器中，图像采集模块设置于壳体内，且可以透过壳体采集外部图像；因此，通过将壳体置于用户口腔内，即可以利用壳体内的图像采集模块采集到用户口腔的图像信息；并且，在舌头运动的辅助下，用户可以在口腔中挪动壳体，使得壳体在口腔内部漫游，进而使得图像采集模块可以采集到口腔各位置处的图像信息；因此，上述口腔内窥器可以避免用户需要长时间开口以及操作不便等问题，使用操作简单、且使用过程方便舒适。

并且，由于上述口腔内窥器中设置有无线通信模块，因此，该口腔内窥器可以将图像采集模块获取的图像发送至外部设备以进行三维图像合成和显示等处理。

可选的，每个摄像单元包括相对位置固定的两个摄像头。

可选的，每个摄像单元包括由相对位置固定的多个摄像头组成的摄像头阵列。

可选的，每个摄像单元包括一个光场摄像头。

可选的，所述光场摄像头包括前端主镜头和后端感光器，其中，所述前端主镜头为由多个微型镜头组成的微镜头阵列。

可选的，所述光场摄像头包括前端主镜头和后端感光器，以及设置于所述前端主镜头和所述后端感光器之间、且由多个微型镜片组成的微镜片阵列。

可选的，所述图像采集模块中，所述照明单元与所述摄像单元一一对应，且每个照明单元用于为与其对应的摄像单元提供照明。

可选的，所述图像采集模块还包括与所述摄像单元一一对应的面结构光投影光源。

可选的，所述壳体呈椭球型、两端端面为弧面的圆柱型或者两端端面为弧面的圆角柱型。

可选的，所述壳体包括相对设置的两个端面，以及位于两个端面之间的侧面；所述侧面由相对设置的两个第一侧面和相对设置的两个第二侧面组成；

所述图像采集模块包括两对第一摄像单元，所述两对第一摄像单元对称设置于壳体在其长轴方向上的两个端部；其中，每对第一摄像单元中的两个第一摄像单元背向设置，且所述两个第一摄像单元的摄像头分别朝向壳体的两个第一侧面。

可选的，所述图像采集模块还包括两个第二摄像单元，所述两个第二摄像单元分布于壳体中心所在的壳体横截面内；所述两个第二摄像单元背向设置，且所述两个第二摄像单元的摄像头分别面向壳体的两个第二侧面。

可选的，所述图像采集模块还包括两个第三摄像单元，所述两个第三摄像单元对称设置于壳体在其长轴方向上的两个端部；所述两个第三摄像单元背向设置，且所述两个第三摄像单元的摄像头分别面向壳体的两个端面。

可选的，还包括：

存储模块，用于存储所述图像采集模块采集到的图像信息；

主控模块，与所述图像采集模块、所述存储模块、所述无线通信模块分别信号连接，用于控制每个摄像单元同步曝光、且同步采集三维图像信息，并将采集到的三维图像信息发送给存储模块，并将所述存储模块存储的图像信息传输给所述无线通信模块。

可选的，所述主控模块，进一步用于接收所述图像采集模块采集到的图像信息，并给所述图像信息至少添加对应的图像采集的时间戳信息和摄像单元的标识，并将添加完成后的图像信息发送给所述存储模块存储。

可选的，还包括：

供电模块，与所述图像采集模块、无线通信模块、主控模块、以及存储模块电连接，用于为所述图像采集模块、无线通信模块、主控模块、以及存储模块供电。

可选的，还包括：

开关模块，用于控制所述供电模块为各用电模块供电的电路通断。

可选的，所述开关模块包括磁控开关单元。

可选的，还包括无线充电模块。

可选的，还包括独立于所述壳体和拉伸部设置的底座；

所述底座内设有用于驱动所述磁控开关单元通断动作的磁控开关驱动模块，以及与所述无线充电模块相匹配的无线电能发射模块。

可选的，所述拉伸部包括一端与所述壳体相连接的连接体，以及，与所述连接体的另一端相连接的手柄。

可选的，所述连接体为拉绳或者连杆。

可选的，所述连接体的横截面为扁平状，其扁平面的延伸方向与所述壳体的长轴方向平行。

可选的，所述无线通信模块、主控模块、存储模块、供电模块、开关模块以及无线充电模块均位于所述手柄内。

可选的，所述连接体内包括电气连接线；

所述图像采集模块与所述手柄内的模块之间通过所述电气连接线实现数据通信和电量传输。

可选的，所述主控模块，还用于：

通过所述无线通信模块，按照第一预设周期，向所述外部设备发送握手消息，并在第一预设时长内，确定接收到所述外部设备返回的握手消息响应消息，其中，所述握手消息中至少包括所述口腔内窥器的设备标识。

可选的，所述主控模块，还用于接收所述外部设备发送的用户身份校验通过消息，其中，所述用户身份校验通过消息，是所述外部设备根据所述握手消息中的口腔内窥器的设备标识，以及设备标识与用户身份的映射关系，确定用户的身份校验通过时发送的。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种口腔内窥器从壳体的第二侧面方向观察的结构示意图；

图2为图1中的口腔内窥器从壳体的第一侧面方向观察的结构示意图；

图3为本发明另一实施例提供的一种口腔内窥器从壳体的第二侧面方向观察的结构示意图；

图4为图3中的口腔内窥器从壳体的第一侧面方向观察的结构示意图；

图5为本发明另一实施例提供的一种口腔内窥器沿壳体的中心横截面的剖面结构示意图；

图6为图5中的口腔内窥器在靠近壳体长轴方向的端部的剖面结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种口腔的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种口腔内窥器中摄像单元的结构示意图；

图9为本发明另一实施例提供的一种口腔内窥器中摄像单元的结构示意图；

图10为本发明另一实施例提供的一种口腔内窥器中摄像单元的结构示意图；

图11为本发明另一实施例提供的一种口腔内窥器中摄像单元的结构示意图；

图12为本发明另一实施例提供的一种口腔内窥器中摄像单元的结构示意图；

图13为图12中所示的摄像单元中的微镜片阵列的结构示意图；

图14为本发明实施例提供的一种口腔内窥器中连接体靠近壳体一端的剖面结构示意图；

图15为本发明另一实施例提供的一种口腔内窥器的结构示意图；

图16为本发明实施例提供的一种口腔内窥器的操作流程图。

具体实施方式

近年来，也出现了一些用户自助式的口腔内窥器。但这些内窥器的使用体验很差，主要原因是：1)用户需要长时间张口，很累；2)一次只能获取一个很小的局部画面，不知道当前所看到的细节处于口腔的哪个位置。3)缺乏三维图像信息，无法对接全口牙列取模，无法实时生成当下的全口牙列数字化模型，因而也无法支撑专业牙科应用，如：正畸、牙齿修复、种牙、牙套式洁齿器3D打印，等等。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参考图1～图16。

如图1～图6所示，本发明实施例提供的一种口腔内窥器，包括：

壳体1，该壳体1为密封结构，内部形成有密封空间；

拉伸部2，该拉伸部2位于壳体1外，且一端与壳体1相连接；

图像采集模块3，固定安装于壳体1内，用于透过壳体1采集外部图像；图像采集模块3包括至少两个摄像单元31和为该至少两个摄像单元31提供照明的照明单元；其中，至少两个摄像单元31的相对位置固定，且每个摄像单元31能够获取三维图像信息，即每个摄像单元31可以获取图像的景深信息、以合成三维图像；

无线通信模块41，用于与外部设备之间进行无线通信、并将通过图像采集模块3获取的图像信息发送至外部设备。

上述口腔内窥器中，图像采集模块3设置于壳体1内，且可以透过壳体1采集外部图像；因此，通过将壳体1放置于用户口腔内，即可以利用壳体1内的图像采集模块3采集到用户口腔的图像信息；并且，在舌头运动的辅助下，用户可以在口腔中挪动壳体1，使得壳体1在口腔内部漫游，进而使得图像采集模块3可以采集到口腔各位置处的图像信息；因此，上述口腔内窥器可以避免用户需要长时间开口以及操作不便等问题，使用操作简单、且使用过程方便舒适。

并且，由于上述口腔内窥器中设置有无线通信模块41，因此，该口腔内窥器可以将图像采集模块3获取的图像发送至外部设备以进行三维图像合成和显示等处理。

进一步地，由于上述每个摄像单元31都能够获取图像的景深信息、进而用于合成三维图像，因此，利用本发明的口腔内窥器可以获得牙齿的三维图像，从而有利于形成全口牙列数字化模型，进而可以实现对如全口牙列取模、正畸、牙齿修复、种牙、牙套式洁齿器3D打印等专业牙科应用的3D数码取模支持。

另外，通过上述口腔内窥器还可以获得口腔内其它结构的三维图像，如舌头，口腔黏膜等，因此，用户也可以利用上述口腔内窥器对口腔健康进行自检。

如图7所示，一种具体的实施例中，上述口腔内窥器的图像采集区域可以包括：口腔前庭A、左咬合间隙B、右咬合间隙C、以及固有口腔D。

在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，对于图像采集模块3中的每个摄像单元31，可以包括以下几种具体实施方式：

方式一，如图8和图9所示，每个摄像单元31包括相对位置固定的两个摄像头32，也称为双目摄像头，具体地，该两个摄像头32可以安装于同一个驱动电路板321上，并且，其拍摄区域相互重叠且同步曝光，进而，通过该两个摄像头32可以获取拍摄区域的景深信息，从而，通过该两个摄像头32获取的图像可以合成三维影像。

方式二，如图10所示，每个摄像单元31包括由相对位置固定的多个摄像头组成的摄像头阵列33，也称为多目摄像头，具体地，该多个摄像头的拍摄区域之间相重叠且同步曝光，进而，通过该多个摄像头可以获取拍摄区域的景深信息，从而，通过该多个摄像头获取的图像可以合成三维影像；优选地，上述摄像头阵列33可以包括七个摄像头。

方式三，每个摄像单元31包括一个光场摄像头；具体地，

实施例一，如图11所示，光场摄像头34可以包括前端主镜头341和后端感光器342，其中，前端主镜头341是由多个微型镜头组成的微镜头阵列(具体可以采用如图10中的摄像头阵列)，每个微型镜头可以将图像从不同角度在后端感光器342(如CMOS感光芯片)上分别聚焦成像，从而实现获取图像的景深信息；优选地，该光场摄像头34的前端主镜头341可以由七个微型镜头组成；

实施例二，如图12和图13所示，光场摄像头35可以包括前端主镜头351和后端感光器352，以及设置于前端主镜头351和后端感光器352之间的微镜片阵列353；其中，前端主镜头351由一个镜头组成；微镜片阵列353由多个微型镜片组成，每个微型镜片可以将图像从不同角度在后端感光器(如CMOS感光芯片)上分别聚焦成像，从而实现获取图像的景深信息；优选地，微镜片阵列353可以由十九个微型镜片组成。

如图1～图6所示，在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，图像采集模块3中，照明单元与摄像单元31一一对应，且每个照明单元位于与其对应的摄像单元31周边、以用于为与其对应的摄像单元31提供照明。

可选地，每个照明单元和与其对应的摄像单元31可以配套设置；例如，每个照明单元的供电线和与其对应的摄像单元31的供电线可以共用。

优选地，每个照明单元可以包括至少一个发光二极管(LED)；当然，也可以采用微型激光发射器进行照明。

具体地，对于照明单元的布局，可以包括以下几种具体实施方式：

方式一，如图9所示，当摄像单元31为双目摄像头时，可以通过七个微型LED灯30为同步曝光的标定双目摄像头提供照明；具体地，一个LED灯30设置于双目摄像头的两个摄像头之间，另外六个LED灯30均匀围绕两个摄像头设置，进而使每个摄像头被四个LED灯30所包围。

方式二，当摄像单元31为多目摄像头或光场摄像头时，可以通过均匀围绕摄像头设置的多个LED灯为摄像单元31提供照明。

方式三，在每个摄像单元31的周边设置一个微型激光发射器(激光二极管)，通过激光二极管提供照明可防止其他可见光干扰，以实现更高质量摄像；同时，也可支持摄像单元31对口腔内部的相位式三维激光扫描。

如图1～图6所示，在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，图像采集模块3还可以包括与摄像单元31一一对应的面结构光投影光源，该面结构光投影光源位于与其对应的摄像单元31的周边，用于为与其对应的摄像单元31提供结构光。

具体地，照明单元可以为与其对应的摄像单元31提供白光照明、以支持摄像单元31获取口腔内表面的真彩(RGB)图像；面结构光投影灯可以为与其对应的摄像单元31提供结构光、以便于实现对口腔内表面进行结构光编码测量，进而获取图像中像素点的景深(Depth)信息，从而使口腔内窥图像的三维重构更准确、更快速；因此，两者相配合，可以使得摄像单元31能够获取口腔内表面的真彩三维图像。

优选地，每一个摄像单元31所对应的照明单元和面结构光投影灯可以在主控模块42的控制下快速交替亮灭，以便于摄像单元31可以精准地获取图像的真彩(RGB)信息和深度(Depth)信息。

如图1～图6所示，在上述各实施例的基础上，一种具体的实施例中，壳体1可以呈椭球型、两端端面11为弧面的圆柱型或者两端端面11为弧面的圆角柱型；上述形状可以便于壳体1在用户口腔内进行漫游，并且，可以便于壳体1在口腔前庭这样比较狭窄的区域内的容置和移动，从而可以提高用户体验；当然，在实际应用中，壳体1可以并不限于上述形状，也可以为其它形状，主要以能够提高用户体验为标准。

如图1～图6所示，一种优选的实施例中，可以通过合适的材料选择和结构设计，使上述壳体1具有透明、坚韧，无毒无味、防水、耐腐蚀和亲肤舒适等适于置于口内的特性，比如壳体1材料可以采用钢化镜头玻璃、透明高分子材料。

如图1～图6所示，在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，上述壳体1包括相对设置的两个端面11，以及位于两端端面11之间的侧面；具体地，将壳体1的侧面划分为相对设置的两个第一侧面12和相对设置的两个第二侧面13，例如，当壳体1呈椭球型或者两端端面11为弧面的圆柱型时，壳体1的两个第一侧面12和两个第二侧面13均为旋转曲面；当壳体1呈两端端面11为弧面的圆角柱型时，壳体1的两个第一侧面12可以为平面、两个第二侧面13可以为旋转曲面。此时，图像采集模块3可以包括以下几种实施方式：

方式一，图像采集模块3可以包括两对第一摄像单元311，该两对第一摄像单元311分别设置于壳体1沿其长轴o方向上的两个端部，即靠近壳体1的两端端面11的区域；进一步地，每对第一摄像单元311中的两个第一摄像单元311背向设置，且该两个第一摄像单元311的摄像头分别朝向壳体1的两个第一侧面12。

方式二，在方式一的基础上，图像采集模块3还可以包括两个第二摄像单元312，该两个第二摄像单元312分布于壳体1中心所在的壳体1横截面a内，即壳体1的中间区域内；进一步地，该两个第二摄像单元312背向设置，且该两个第二摄像单元312的摄像头分别面向壳体1的两个第二侧面13。

方式三，在方式一或方式二的基础上，图像采集模块3还可以包括两个第三摄像单元313，该两个第三摄像单元313分别设置于壳体1沿其长轴o方向上的两个端部，即靠近壳体1的两端端面11的区域；进一步地，该两个第三摄像单元313背向设置，且该两个第三摄像单元313的摄像头分别面向壳体1的两端端面11。

需要说明的是，上述第一摄像单元311、第二摄像单元312和第三摄像单元313是以其位置和摆设的特点进行区分命名的，其具体结构可以完全相同。

并且，优选地，上述每个摄像单元31(第一摄像单元311、第二摄像单元312和第三摄像单元313)的摄像头与壳体1之间的间隙可以为大于或等于该摄像单元31的最小焦距，具体如3mm～7mm，以便于该摄像单元31的摄像头可以准确对焦，进而避免画面不清晰。

上述几种图像采集模块3的设置方式，可以保证壳体1在口腔前庭、咬合间隙、和固有口腔等区域内漫游移动时，图像采集模块3能够充分获取每颗牙齿的各个侧面(牙侧面、舌侧面和咬合面)的图像，从而获得全口牙齿的三维图像信息，进而用于形成全口牙列数字化模型。

当然，上述几种图像采集模块3的设置方式只是本发明实施例的几种具体实施方式，本发明的口腔内窥器中的图像采集模块3并不限于上述实施方式。

如图5～图6、图14～图15所示，在上述各实施例的基础上，一种具体的实施例中，本发明的口腔内窥器中，拉伸部2可以包括一端与壳体1相连接的连接体21，以及，与连接体21的另一端相连接的手柄22。具体地，用户在使用该口腔内窥器时，可以将壳体1置于口腔内部、以用于获取口腔内的三维图像信息，同时可以将连接着壳体1的连接体21延伸至口腔外部、并将连接体21另一端的手柄22握于手中，从而可以避免用户不慎将壳体1吞咽；因此，该口腔内窥器的安全性很高。

如图5～图6、图14～图15所示，在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，拉伸部2中的连接体21可以包括以下两种设置方式：

方式一，连接体21可以为硬质的连杆；具体地，一方面，该连杆可以避免胶囊式内窥器被用户不慎吞咽或造成窒息；另一方面，用户可用手握连杆，通过连杆的力量传导，操作内窥器在口腔中挪动，使得内窥器在口腔内部充分漫游。

方式二，连接体21也可以为软质的拉绳，拉绳同样可以避免胶囊式内窥器被用户不慎吞咽或造成窒息；且，当连接体21为拉绳时，用户可以依靠舌头和牙齿的运动，使得内窥器在口腔内部充分漫游。

如图14所示，在上述实施例的基础上，一种优选的实施例中，连接体21为扁平状，在靠近壳体1的一端，连接体21的横截面的延伸方向与壳体1的长轴o方向平行；

进一步优选的，连接体21的厚度不超过1.5mm。

基于壳体1的形状和人体口腔内的空间分布，当壳体1容置于口腔内时，壳体1长轴方向往往是与牙齿排列的方向一致；此时，由于连接体21的横截面沿壳体1长轴的方向上为扁平状，因此，用户的嘴唇只需张开很小即能够使连接体21从口腔中延伸到外部。

如图5和图6所示，进一步优选地，基于本发明实施例中提供的摄像单元31的分布方式，连接体21的一端可以连接于壳体1第一侧面12的中部；此时，连接体21不会遮挡壳体1内的任一摄像单元31。

如图14和图15所示，在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，拉伸部2的连接体21内可以包括电气连接线、以用于壳体1内的模块与手柄22内的模块之间的电气连接。

如图15所示，在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，本发明实施例提供的口腔内窥器还可以包括主控模块42和存储模块43，其中，存储模块43用于存储图像采集模块3采集到的图像；主控模块42与图像采集模块3、存储模块43、无线通信模块41分别信号连接，具体地，主控模块42可以控制图像采集模块3中的每个摄像单元31采集三维图像信息，并将采集到的三维图像信息发送给存储模块43存储；进一步地，主控模块42还可以将存储模块43存储的图像信息传输给无线通信模块41，如电子设备终端或者云端服务器、以进行图像处理和显示。

具体地，主控模块42可以控制图像采集模块3中的所有摄像单元31同步进行曝光和采集图像。

由于图像采集模块3中包括至少两个摄像单元31，且该至少两个摄像单元31的相对位置固定，因此，该至少两个摄像单元31同步曝光和采集所获取的三维图像信息之间可以相互作为参照。

进一步地，主控模块42接收图像采集模块3采集到的图像信息后，可以给图像信息至少添加对应的图像采集的时间戳信息和摄像单元31的标识，并将添加完成后的图像信息发送给存储模块43存储。

这样，将图像信息添加上了对应的图像采集的时间戳信息和摄像单元31的标识，例如，本发明实施例中，可以给每个摄像单元31设置一个编号，将该编号作为每个摄像单元31的唯一标识。

因此，图像信息的接收方可以很清楚知道每个图像信息的图像采集的时间，对于摄像单元31同时曝光时采集到的图像信息，会有相同的时间戳信息，并且，也可以知道每个图像信息是哪一个摄像单元31拍摄得到的，进而主控模块42，通过无线通信模块41将添加有时间戳信息和摄像单元31的标识的图像信息，发送给外部设备，为外部设备提供了更多有效信息，例如，外部设备可以根据时间戳信息，分别针对同步采集的图像进行合成，有助于外部设备根据这些信息确定每个图像信息在口腔中的具体位置信息，从而便于对不同图像信息进行三维图像合成和拼接处理。

如图15所示，在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，上述主控模块42和存储模块43都位于手柄22内，并可以通过连接体21中的电气连接线实现与图像采集模块3之间的信号连接；进一步地，无线通信模块41也位于手柄22内。

一种优选的实施例中，图像采集模块3也可以通过主控模块42实现与存储模块43之间的信号连接；并且，根据图像信息处理的需要，该主控模块42可以包括DSP处理单元，进而，摄像单元31把原始像素数码信息传给主控模块42后，主控模块42中的DSP处理单元可以对摄像单元31发来的原始像素数码信息做优化处理，并生成图像编码数据，然后再存储到存储模块43中。

可选地，图像采集模块3还可以通过主控模块42获取电量；具体地，图像采集模块3与主控模块42之间可以通过数据线和USB接口的方式进行连接，例如，该数据线可以包括两根用于给摄像单元31供电的电源线、两根用于传输控制信号和数码图像信息的串行通信总线；具体地，图像采集模块3可以通过数据线接受主控模块42发来的控制指令，如：开始摄像、停止摄像、焦距调节、每秒帧数等等；并且，图像采集模块3也可以通过数据线回传拍摄下来的数码图像信息。

进一步地，根据图像信息处理的需要，主控模块42还可以包括三维图像信息预处理单元，以完成三维图像信息预处理任务，例如：针对摄像单元31为双目摄像头的情况，三维图像信息预处理可以采用双目计算机视觉算法(业界目前常用技术，该算法的输出格式为RGBD)来实现三维图像信息的预处理。具体地，该三维图像信息预处理单元的功能具体可以采用FPGA实现。

需要说明的是，上述DSP处理单元也可以集成于摄像单元31中，即摄像单元31直接把优化处理之后的图像编码数据(如JPEG格式)传送给主控模块42；另外，主控模块42中也可以不设有三维图像信息预处理单元，即主控模块42把图像编码数据(如JPEG格式)直接发送至其它设备(如电子设备终端或云端服务器)，然后通过其他设备中的三维图像信息预处理单元对图像进行进一步处理。

如图15所示，在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，本发明实施例提供的口腔内窥器还可以包括供电模块44，以用于为口腔内窥器中的各用电模块供电。

如图15所示，在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，本发明实施例提供的口腔内窥器还可以包括开关模块45，具体地，该开关模块45设置于供电模块44与各用电模块之间，用于控制供电模块44为各用电模块供电的电路通断。

优选地，上述供电模块44和开关模块45也都位于手柄22内；具体地，供电模块44可以直接与主控模块42、存储模块43(包含FIFO存储单元，此外还可包含其他存储内容，如智能硬件ID等)以及无线通信模块41之间电连接，以为上述各用电模块提供电能；另外，供电模块44可以通过主控模块42实现为图像采集模块3进行供电；当然，供电模块44也可以直接通过连接体21内的电气连接线为壳体1内的图像采集模块3进行供电。

如图15所示，在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，上述开关模块45可以采用磁控开关单元来控制供电电路的通断；相应地，本发明实施例提供的口腔内窥器还可以包括用于驱动磁控开关单元进行开关通断动作的磁控开关驱动模块61。

如图15所示，在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，本发明实施例提供的口腔内窥器还可以包括底座5，该底座5独立于壳体1和拉伸部2设置；进一步地，磁控开关驱动模块61可以设置于该底座5内。此时，将手柄22放置于底座5上时，即可以实现磁控开关驱动模块61和磁控开关单元的位置匹配，从而实现使各用电模块的供电电路断开；反之，将手柄22从底座5上拿开，即可以实现使各用电模块的供电电路开通。

优选地，供电模块44中可以包括供电适配单元，以给各个用电模块匹配供电。

如图15所示，在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，本发明实施例提供的口腔内窥器中还可以包括无线充电模块46，该无线充电模块46用于获取外部电能、并为供电模块44提供电量；相应地，本发明实施例提供的口腔内窥器还可以包括用于与无线充电模块46相匹配的无线电能发射模块62；具体地，无线充电模块46可以接收无线电能发射模块62发射的电流，从而进行充电。

一种优选的实施例中，无线充电模块46设置于手柄22内；无线电能发射模块62设置于底座5内。此时，将手柄22放置于底座5上时，即可以实现无线电能发射模块62和无线充电模块46的位置匹配，进而可以实现对无线充电模块46进行充电；反之，将手柄22从底座5上拿开，则无线充电模块46的充电停止。

当然，还可以在手柄22内设置直充电源模块，具体地，可以在手柄22上设置电源插头，以直接为直充电源模块进行充电。

需要说明的是，上述口腔内窥器中，除磁控开关驱动模块61和无线电能发射模块62外的各模块都可以都集成于壳体1内，此时，连接体可以为不包括电气连接线的普通线绳。

本发明实施例的口腔内窥器可以通过电子设备终端情景式的展现牙齿清洁状况，从而可以激励人产生刷牙的兴趣并促进用户养成良好的洁齿习惯，因此，很适合不情愿刷牙的儿童；并且，该口腔内窥器还可替代石膏牙齿取模和传统光学牙齿取模，方便需要做牙齿取模的人士；另外，该口腔内窥器可方便用户自助内窥全口牙列的影像，从而便于关心牙齿健康和清洁状况的人士实时了解牙齿和牙龈的健康和清洁状况。

本发明实施例还提供了一种口腔内窥设备，该口腔内窥设备包括上述任一实施例中的口腔内窥器。

一种具体的实施例中，上述口腔内窥设备还可以包括与口腔内窥器数据连接的电子设备终端；可选地，该电子设备终端可以具有互联网联网模块、无线通信模块41、CPU和存储模块43、显示模块和人机操作界面等、以便于三维图像的合成和显示；进一步地，该电子设备终端可以具有相应的口腔内窥应用软件。

具体地，电子设备终端可为用户的智能手机、PAD、笔记本电脑、台式电脑，或口腔内窥专用的计算机终端设备。

基于本发明实施例中上述各个实施例，口腔内窥器将拍摄到的图像，发送到外部设备，例如电子设备终端或云端服务器，进行三维图像合成，下面仅以发送到电子设备终端进行三维图像合成为例，对口腔内窥器在具体使用时的各方法流程进行详细说明：

参阅图16所示，为本发明实施例中，口腔内窥器的操作流程。

步骤100：口腔内窥器采集获取用户的图像信息。

具体地，由于图像采集模块3至少包括两个摄像单元31，因此，获取到的用户的图像信息至少包括两个摄像单元31拍摄到的图像信息。

并且，每个摄像单元31可以获取三维图像信息，则获取到的用户的图像的类型为深度图像。

一种具体的实施例中，底座5内还可以设置有控制处理模块和无线通信模块41，控制处理模块，用于通过无线通信模块41与手柄22内的主控模块42相互传递信息，实现消息交互和数据通信。

进一步地，在执行步骤100之前，还包括，口腔内窥器的开机操作流程，具体地：口腔内窥器开机后，还可以执行以下操作：

第一种操作：按照第一预设周期，向底座5发送第一握手消息，并接收底座57返回的第一握手消息响应消息。

具体地，口腔内窥器的主控模块42，可以启动一个定时器(口腔内窥器-底座5握手定时器)，主控模块42调用无线通信模块41，按照第一预设周期，例如，5秒或10秒，向底座5发送第一握手消息。

其中，第一预设周期，本发明实施例中并不进行限定，可以根据实际需求设置其取值。

这样，使得底座5可以监控口腔内窥器是否处于正常状态，进而向用户进行提示或告警。

第二种操作：按照预设周期，向电子设备终端发送握手消息，并在第一预设时长内，确定接收到电子设备终端返回的握手消息响应消息，其中，所述握手消息中至少包括口腔内窥器的设备标识。

其中，预设周期，本发明实施例中也不进行限定，可以根据实际需求进行设置。

具体地，口腔内窥器的主控模块42，可以启动一个定时器(口腔内窥器-终端握手定时器)，主控模块42调用无线通信模块41，按照预设周期，例如，2秒或5秒，向电子设备终端发送握手消息，若在第一预设时长内，例如，30秒或60秒，接收到电子设备终端返回的握手消息响应消息，则说明口腔内窥器与电子设备终端握手成功，能够进行通信，之后口腔内窥器再执行图像采集操作，可以提高口腔内窥器工作效率。

进一步地，若在第一预设时长内，未接收到电子设备终端返回的握手消息响应消息，则向底座5发送电子设备终端的内窥软件开启提示信号，以使底座5根据所述电子设备终端内窥软件开启提示信号，向用户发出提示信息。

也就是说，口腔内窥器开机后，向电子设备终端发送握手消息，若在第一预设时长内，未接收到返回的握手消息响应消息，说明口腔内窥器与电子设备终端握手不成功，则口腔内窥器的主控模块42，通过无线通信模块41，向底座5发送电子设备终端的内窥软件开启提示信号，底座5接收到电子设备终端内窥软件开启提示信号后，可以向用户发出语音提示信息，例如，提示内容为：无法连接到电子设备终端上的内窥应用软件，提示您开启软件并保持无线连接畅通。

进一步地，在执行完上述第二种操作后，即口腔内窥器与电子设备终端握手成功后，执行步骤100之前，还包括：

接收电子设备终端发送的用户身份校验通过消息，其中，用户身份校验通过消息，是电子设备终端根据握手消息中的口腔内窥器的设备标识，以及设备标识与用户身份的映射关系，确定用户的身份校验通过时发送的。

也就是说，口腔内窥器与电子设备终端握手成功后，电子设备终端还需进行用户身份的校验，可以进一步提升用户的使用体验，可以使得一个口腔内窥器只能是用户身份校验通过的用户使用。

其中，用户身份，可以是用户对应的密码、或用户的生物特征，例如，声音、指纹、人脸等。

例如，电子设备终端提示当前用户阅读一段文字或跟读一段语音，或调用电子设备终端的摄像头拍摄用户面部，将获取到的当前用户的身份信息，与口腔内窥器的设备标识对应的用户的身份信息进行比较，判断是否一致，进行校验。

又例如，电子设备终端提示当前用户输入数字密码或点阵图案密码，将接收到的密码，与口腔内窥器的设备标识对应的用户的预设置的密码进行比较，判断是否一致，进行校验。

进一步地，若用户身份校验未通过，则电子设备终端向用户发出语音或文字提示，例如，提示内容为：这个口腔内窥器属于其他用户，请您使用自己的口腔内窥器，可联系客服咨询处理。

步骤110：将用户的图像信息，发送给电子设备终端，以使电子设备终端对所述用户的图像信息进行三维图像合成。

本发明实施例中，口腔内窥器采集用户的图像信息，电子设备终端进行三维图像合成，由于口腔内窥器是用于采集用户的口腔图像信息，若用户将口腔内窥器从口中取出或还未放入口中，则口腔内窥器采集到的图像信息就不是口腔图像信息了，因此，为保证正确有效对口腔图像信息进行三维图像合成，还需进一步判断口腔内窥器是否放入口腔，则执行步骤110之后，进一步还包括：

若在第二预设时长内，未接收到电子设备终端发送的口腔内窥器已放入口腔确认消息，则启动将口腔内窥器放入底座5提示，原因值为：口腔内窥器始终未置入口腔进行扫描操作。

其中，启动将口腔内窥器放入底座5提示，具体为：

分别向电子设备终端和底座5发送将口腔内窥器放回底座5提示信号，以使电子设备终端和底座5分别根据将口腔内窥器放回底座5提示信号，向用户发出第一提示信息；其中，所述口腔内窥器已放入口腔确认消息，是电子设备终端根据接收到的用户的图像和预设的图像模式识别算法，判断得到的。

例如，第一提示信息为：口腔内窥器始终未置入口腔进行扫描操作，提示您把口腔内窥器放回到底座5。

具体地，口腔内窥器主控模块42，将存储模块43中的存储的图像信息，通过无线通信模块41发送给电子设备终端后，电子设备终端进行图像模式识别，判断是否为口腔图像信息，若是，则可以判断口腔内窥器已放入口腔，并向口腔内窥器的主控模块42发送口腔内窥器已放入口腔确认消息，否则，则不发送口腔内窥器已放入口腔确认消息。

这样，本发明实施例中，判断口腔内窥器是否已放入口腔，若口腔内窥器已放入口腔，则电子设备终端或云端继续执行三维图像合成，若口腔内窥器始终未放入口腔，则可以提示用户将口腔内窥器放回底座5，不进行图像采集，减少口腔内窥器无效的图像拍摄。

进一步地，在电子设备终端执行对用户的图像信息进行三维图像合成的过程中，还可以包括以下操作流程：

1)拍摄任务完成时：

首先，口腔内窥器若接收到电子设备终端发送的拍摄任务已完成消息，则向底座5发送拍摄任务已完成信号，以使底座5根据拍摄任务已完成信号，向用户发出第三提示信息；其中，所述拍摄任务已完成消息，是电子设备终端确定三维图像合成完成后发送的。

具体地，口腔内窥器的主控模块42，通过无线通信模块41，向底座5发送拍摄任务已完成信号，底座5接收到拍摄任务已完成信号后，向用户发出第三提示信息，例如为，语音提示信息，第三提示信息内容为：您已成功完成口腔内窥拍摄任务。

然后，口腔内窥器分别向电子设备终端和底座5发送将口腔内窥器放回底座5提示信号，以使底座5和电子设备终端分别根据所述将口腔内窥器放回底座5提示信号，向用户发出第二提示信息。

例如，第二提示信息为：拍摄任务已经完成，提示您把口腔内窥器放回到底座5。

2)通信连接异常时：

第一种情况：电子设备终端按照第二预设周期，向口腔内窥器发送通信连接消息，若超过第三预设时长，未接收到口腔内窥器返回的通信连接应答消息，则提示用户通信不正常。

例如，电子设备终端播出一段语音提示或在屏幕上显示一段提示信息，提示内容为：因口腔内窥器与口腔内窥器应用软件之间的通信不正常，提示您检查口腔内窥器的通信连接。

第二种情况：口腔内窥器若在第四预设时长内，未接收到电子终端设备发送的通信连接消息，则向底座5发送电子设备终端的内窥软件开启提示信号，以使底座5根据所述电子设备终端内窥软件开启提示信号，向用户发出第四提示信息。

例如，第四提示信息的内容为：无法连接到电子设备终端上的内窥应用软件，提示您开启软件并保持无线连接畅通。

之后，口腔内窥器同时继续向电子设备终端发送握手消息，判断是否接收到电子设备终端返回的握手消息响应消息。

进一步地，还包括：口腔内窥器若确定向底座5发送电子设备终端的内窥软件开启提示信号的连续次数达到设定数目，则向底座5发送将口腔内窥器放回底座5提示信号，以使底座5根据所述将口腔内窥器放回底座5提示信号，向用户发出第五提示信息。

例如，设定数目为5次，口腔内窥器连续5次向底座5发送电子设备终端内窥软件开启提示信号，说明电子设备终端内窥软件一直未开启，口腔内窥器与电子设备终端通信不正常，则可以启动将口腔内窥器放回底座5提示，原因值为：电子设备终端内窥应用软件长时间未启动。

底座5接收到将口腔内窥器放回底座5提示信号后，例如，通过语音发出第五提示信息，第五提示信息内容为：因电子设备终端内窥应用软件长时间未启动，提示您把口腔内窥器放回到底座5。

3)判断口腔内窥器是否已从口腔取出：

第一种情况：电子设备终端根据接收到的用户的图像和预设的图像模式识别算法，判断口腔内窥器是否已从口腔取出，若是，则向口腔内窥器发送口腔内窥器已从口腔中取出消息，并停止进行三维图像合成，若否，则继续执行三维图像合成。

第二种情况：口腔内窥器若接收到电子设备终端发送的口腔内窥器已从口腔中取出消息，则启动判断是否接收口腔内窥器已放入口腔确认消息的计时，继续判断在第二预设时长内，是否接收到电子设备终端发送的口腔内窥器已放入口腔确认消息。

本发明实施例中，在进行三维图像合成过程中，电子设备终端周期性，例如每隔1秒或2秒，执行一次口腔内窥器是否已从口腔取出的判断，若已取出，则电子设备终端可以停止三维图像合成，提高对口腔三维图像合成的准确度。

值得说明的是，口腔内窥器从口腔取出并不会结束本次内窥过程，只有当口腔内窥器被放回到底座5才会结束本次内窥过程，每当口腔内窥器从底座5取出时，重新开始一次新的内窥过程，从口腔内窥器开机开始执行。

进一步地，口腔内窥器完全关机之后，可以执行充电操作流程，具体为：

口腔内窥器接收底座5发送的无线电能，并根据接收到的无线电能，获得电能并进行存储，以及当检测到口腔内窥器中的电能达到预设的最大电能容量时，向底座5发送停止充电信号，以使底座5根据所述停止充电信号，停止向口腔内窥器发送无线电能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (26)

1.一种口腔内窥器，其特征在于，包括：

壳体；

拉伸部，位于所述壳体外，且一端与所述壳体相连接；

图像采集模块，固定安装于所述壳体内，用于透过所述壳体采集外部图像；所述图像采集模块包括相对位置固定的至少两个用于采集三维图像信息的摄像单元，以及为每个摄像单元提供照明的照明单元；

无线通信模块，用于与外部设备之间进行无线通信、并将所述图像采集模块采集的图像信息发送至所述外部设备。

2.根据权利要求1所述的口腔内窥器，其特征在于，每个摄像单元包括相对位置固定的两个摄像头。

3.根据权利要求1所述的口腔内窥器，其特征在于，每个摄像单元包括由相对位置固定的多个摄像头组成的摄像头阵列。

4.根据权利要求1所述的口腔内窥器，其特征在于，每个摄像单元包括一个光场摄像头。

5.根据权利要求4所述的口腔内窥器，其特征在于，所述光场摄像头包括前端主镜头和后端感光器，其中，所述前端主镜头为由多个微型镜头组成的微镜头阵列。

6.根据权利要求4所述的口腔内窥器，其特征在于，所述光场摄像头包括前端主镜头和后端感光器，以及设置于所述前端主镜头和所述后端感光器之间、且由多个微型镜片组成的微镜片阵列。

7.根据权利要求1～6任一项所述的口腔内窥器，其特征在于，所述图像采集模块中，所述照明单元与所述摄像单元一一对应，且每个照明单元用于为与其对应的摄像单元提供照明。

8.根据权利要求7所述的口腔内窥器，其特征在于，所述图像采集模块还包括与所述摄像单元一一对应的面结构光投影光源。

9.根据权利要求1所述的口腔内窥器，其特征在于，所述壳体呈椭球型、两端端面为弧面的圆柱型或者两端端面为弧面的圆角柱型。

10.根据权利要求9所述的口腔内窥器，其特征在于，所述壳体包括相对设置的两个端面，以及位于两个端面之间的侧面；所述侧面由相对设置的两个第一侧面和相对设置的两个第二侧面组成；

所述图像采集模块包括两对第一摄像单元，所述两对第一摄像单元对称设置于壳体在其长轴方向上的两个端部；其中，每对第一摄像单元中的两个第一摄像单元背向设置，且所述两个第一摄像单元的摄像头分别朝向壳体的两个第一侧面。

11.根据权利要求10所述的口腔内窥器，其特征在于，

所述图像采集模块还包括两个第二摄像单元，所述两个第二摄像单元分布于壳体中心所在的壳体横截面内；所述两个第二摄像单元背向设置，且所述两个第二摄像单元的摄像头分别面向壳体的两个第二侧面。

12.根据权利要求10或11所述的口腔内窥器，其特征在于，

所述图像采集模块还包括两个第三摄像单元，所述两个第三摄像单元对称设置于壳体在其长轴方向上的两个端部；所述两个第三摄像单元背向设置，且所述两个第三摄像单元的摄像头分别面向壳体的两个端面。

13.根据权利要求1所述的口腔内窥器，其特征在于，还包括：

存储模块，用于存储所述图像采集模块采集到的图像信息；

主控模块，与所述图像采集模块、所述存储模块、所述无线通信模块分别信号连接，用于控制每个摄像单元同步曝光、且同步采集三维图像信息，并将采集到的三维图像信息发送给存储模块，并将所述存储模块存储的图像信息传输给所述无线通信模块。

14.根据权利要求13所述的口腔内窥器，其特征在于，

所述主控模块，进一步用于接收所述图像采集模块采集到的图像信息，并给所述图像信息至少添加对应的图像采集的时间戳信息和摄像单元的标识，并将添加完成后的图像信息发送给所述存储模块存储。

15.根据权利要求13或14所述的口腔内窥器，其特征在于，还包括：

供电模块，与所述图像采集模块、无线通信模块、主控模块、以及存储模块电连接，用于为所述图像采集模块、无线通信模块、主控模块、以及存储模块供电。

16.根据权利要求15所述的口腔内窥器，其特征在于，还包括：

开关模块，用于控制所述供电模块为各用电模块供电的电路通断。

17.根据权利要求16所述的口腔内窥器，其特征在于，所述开关模块包括磁控开关单元。

18.根据权利要求17所述的口腔内窥器，其特征在于，还包括无线充电模块。

19.根据权利要求18所述的口腔内窥器，其特征在于，还包括独立于所述壳体和拉伸部设置的底座；

所述底座内设有用于驱动所述磁控开关单元通断动作的磁控开关驱动模块，以及与所述无线充电模块相匹配的无线电能发射模块。

20.根据权利要求18所述的口腔内窥器，其特征在于，所述拉伸部包括一端与所述壳体相连接的连接体，以及，与所述连接体的另一端相连接的手柄。

21.根据权利要求20所述的口腔内窥器，其特征在于，所述连接体为拉绳或者连杆。

22.根据权利要求21所述的口腔内窥器，其特征在于，所述连接体为扁平状，在靠近所述壳体的一端，连接体的横截面的延伸方向与所述壳体的长轴方向平行。

23.根据权利要求20～22任一项所述的口腔内窥器，其特征在于，所述无线通信模块、主控模块、存储模块、供电模块、开关模块以及无线充电模块均位于所述手柄内。

24.根据权利要求23所述的口腔内窥器，其特征在于，所述连接体内包括电气连接线；

所述图像采集模块与所述手柄内的模块之间通过所述电气连接线实现数据通信和电量传输。

25.根据权利要求13或14所述的口腔内窥器，其特征在于，所述主控模块，还用于：

通过所述无线通信模块，按照第一预设周期，向所述外部设备发送握手消息，并在第一预设时长内，确定接收到所述外部设备返回的握手消息响应消息，其中，所述握手消息中至少包括所述口腔内窥器的设备标识。

26.根据权利要求25所述的口腔内窥器，其特征在于，

所述主控模块，还用于接收所述外部设备发送的用户身份校验通过消息，其中，所述用户身份校验通过消息，是所述外部设备根据所述握手消息中的口腔内窥器的设备标识，以及设备标识与用户身份的映射关系，确定用户的身份校验通过时发送的。