数字口腔高精度医疗装备国内外研究与应用现状分析(7)
北京航空航天大学葛文谦等建立了兼顾高曲率微小零件的表面缺陷检测和外形尺寸测量系统，如图2.8为测量系统实物图。对于表面上缺陷的检测，采用大方块模板平滑滤波后的图像作为模板与待测图像进行差值的方法，能较好的识别缺陷，并计算缺陷大小，统计数量；系统采用定倍放大、拍摄多幅图像方法对外形尺寸进行测量，克服了单幅图像测量外形尺寸精度不高、变倍单幅图像测量需要反复标定的缺点。目前仍处于实验室阶段。
图2. 8 测量系统实物图
上海交通大学邓凯仁等基于一个新的结构光技术——双目视觉和相移技术相结合的三文测量方法，建立了一个高分辨率的三文测量硬件系统，同时在原有方法的基础上，采用亚像素匹配的方法，提高了系统的分辨率。处于实验室阶段。
我校廖文和教授所带领的课题组长期从事光学三文测量、逆向工程、CAD/CAM、图像处理等相关理论和算法研究的基础上，研究究：1）面向生物环境特征的瞬时视觉三文测量技术；2）复杂口腔生物环境下的标定与去噪技术；3) 联合光模式下的加速实时编、解码技术；4) 复杂口腔修复三文模型实时重建、数据处理技术；5) 便携式口内测量空间自定位配准和多视角数据融合技术；6）核心元器件微型化集成、高精度装调工艺与控制技术。通过研究，形成具有自主知识产权的基于口腔复杂生物环境的微小型快速高精测量系统。如图2.9为基于复杂口腔生物环境的微小型快速高精测量系统结构图。
图2. 9 基于复杂口腔生物环境的微小型快速高精测量系统结构
国内也出现了一些商品化产品，但基本处于应用的初级阶段，技术和应用不太成熟，仅用于通用的工业领域。国内为口腔CAD/CAM系统而研制的专用数据采集系统很少，目前主要有两种技术路线，一是第四军医大高勃等人开发的基于投影光栅法的牙冠测量系统，但该系统是在放大的牙冠模型上采集数据，未采集邻牙及对颌牙的数据，也未有后期CAD/CAM牙冠加工报道；二是有学者开发的基于主动三角法的三文激光模型扫描系统D.01-L-3D SCANNER ，基本满足部分修复类型的测量，但是基于激光的测量效率太低，无法满足临床口内椅旁使用的要求。
综上所述，目前国内相关高校和科研院所专门针对口腔测量而研制的系统很少，大部分还只是停留在普通物体的三文测量技术上。口腔作为一个特殊的测试环境，牙齿作为一个特殊的测量对象，需要有专门针对其特殊性质的口腔专用高精高速测量系统。
2.2 国内外口腔测量系统研究与应用分析
纵观国外在口腔测量领域的发展与应用现状，综合对比口腔测量所使用的技术与典型产品，如表2.1所示。
表2. 1 面向口腔修复体测量的技术对比
典型
产品 测量
原理 接触
方式 适用
范围 测量时间
（s） 测量精度
（mm） 优点 缺点
意大利DEA公司和英国Renishaw公司的产品 多坐标
测量 接触式 口外 >3600 0.01～0.03 精度高、数据有序、稳定 效率低、操作繁琐
台湾ACT 断层扫描 非接触式 口外 >3600 0.020 可以测量牙齿内部空洞数据 效率低、工作量大、测量精度易受影响
丹麦3Shape Dental 3D Scanner