线或有线方 式连接，使得扫描仪13捕获的图像和视图传输至工作站，以用于数据处理或实时显示。当 然，工作站11所生成的一些指令也可被传输至扫描仪13,以便控制扫描仪的行动。
[0050] 工作站11至少包括监控器19,该监控器可在工作站11的控制下显示所有类型 2D/3D图像或窗。可将咬合配准软件安装在工作站11中。当运行软件时，工作站11用作 图像处理设备，它至少可在构造全局3D牙齿模型的过程中，完成咬合配准步骤。当然，可以 理解，软件可不限于执行咬合配准步骤，而可用于适时实现全局3D牙齿模型。因此，如果必 要，系统10 (主要构成适合于牙齿的3D相机系统）还可用于构造患者全局3D牙齿模型。
[0051] 结合以下附图在下文中详细描述软件中的咬合配准函数。当然，一种咬合配准方 法可进一步被应用来构造全局3D牙齿模型。
[0052] 图2是根据本发明的实施方案的咬合配准方法的工作流程。在该实施方案中，图 2的方法能够获得对应于不同咬合表面的至少两次成功咬合配准。结合图1至图10,以下 说明描述获得至少两次成功咬合配准并由用户选择至少一次咬合对准的咬合配准的工作 流程。
[0053] 首先，在步骤S110中，牙科医师在患者90的口中操作扫描仪13，因此，上颂和下颂 的多个2D图像可分别从不同视角捕获。多个2D图像被传输至工作站11，并且随后被处理 以生成上颂和下颂的3D牙齿模型。
[0054] 在优选的实施方案中，如图3所示，SllO包括以下步骤：S111，上颂或下颂的3D牙 齿表面将由手持式扫描仪13捕获；S112,在工作站91处针对某个患者判断所捕获的部分是 否是第一个；S114,如果扫描期间所捕获的部分是第一个，接受所捕获的部分；如果在S116 中继续接受，进入将所捕获的3D牙齿表面与3D牙齿模型组合的Sl 17 ;S113,如果所捕获的 部分并非是第一个，尝试拼接所捕获的部分到现有3D牙齿模型上；S115,判断所捕获的部 分是否成功拼接；如果在S115中成功拼接，进入将所捕获的部分与现有3D牙齿模型组合的 S117。因此，所捕获的部分与现有3D牙齿模型的组合将会使得上颂或下颂的最终成形3D 牙齿模型更为准确。
[0055] 在另一个实施方案中，步骤SllO中的3D牙齿模型生成方法可涉及两个已提交 的专利申请号US13/293, 308和专利申请号13/525, 590,这两个申请的名称均为"使用 光学多线方法的 3D 口内测量（3D INTRAORAL MEASUREMENTS USING OPTICAL MULTILINE METHOD) "。这些专利申请的整个内容以引用方式并入本文。
[0056] 另外，在S120的步骤中，获取同时包含上合的一部分和下颂的一部分的咬合表 面。在该实施方案中，扫描仪13设置在某个位置处，以便捕获对应于一些牙齿的一个或多 个咬合视图（或表面）。扫描仪13所捕获的咬合视图是在唯一咬紧状态下获得的，在这个 状态下，上颂相对于下颂而静止。因此，一个或多个咬合视图可形成同时包含上颂和下颂的 一部分的咬合表面。具体来说，咬合视图是包含上颂和下颂的3D表面，并且在一实施方案 中，分别对应于不同牙齿的若干咬合视图可组合成一个视图，以便形成更大咬合视图。在一 个实例中，咬合表面191可适时显示在监控器上，如图5所示。
[0057] 可以理解，咬合表面191是3D表面，并可通过被应用于一个或多个咬合视图的图 像处理方法获得。在一实施方案中，这种方法与SllO的步骤使用的方法类似。还可理解， 由于是在咬紧状态下捕获的，因此扫描仪13能够方便地对牙齿外侧成像。因此，咬合表面 191是通常表示外侧的3D形状特性的3D表面，且其无法取代最终获得的全局3D牙齿模型 的功能。然而，这个咬合表面可进一步用于全局匹配过程，以便提高全局3D牙齿模型的准 确性。由于咬合表面191还用于与3D牙齿模型对齐，因此咬合表面191必须同时包含处于 唯一咬紧状态下的上颂和下颂的部分。
[0058] 在优选的实施方案中，在咬合表面中观察到的上颂和下颂的部分可被改变。例如， 当重复执行S120的步骤时，咬合表面可从咬紧的上颂和下颂的不同部分获得；因此所获取 的咬合表面的位置可改变。在可选择实施方案中，所获得的咬合表面可以包括但不限于来 自切牙、前白齿、白齿的部分。
[0059] 另外，在S130的步骤中，尝试将上颂和下颂的3D牙齿模型与咬合表面对齐。在一 实施方案中，对齐至少能够通过将咬合表面的3D牙齿模型的一部分与上颂和下颂的3D牙 齿模型拼接而来完成。在另一个实施方案中，对齐至少能够通过将所获取的咬合表面的3D 牙齿模型的一部分与所上牙弓或下牙弓拼接而来完成。
[0060] 图6是根据本发明的实施方案的将3D牙齿模型与咬合表面对齐的示意工作流程。 将咬合表面的3D牙齿模型的一部分与3D牙齿模型拼接包括S131至S136的步骤。在S131 中，生成候选3D刚性变换以相对于3D牙齿模型定位咬合表面的3D牙齿表面。在S132中， 使用所述3D牙齿表面相对于所述3D牙齿模型的相对定位，评估所述候选3D刚性变换度 量。在S133中，选择对应于最佳度量的最佳3D刚性变换。在S134处，判断最佳度量是否 超过预定阈值；如果最佳度量趋于低于预定阈值，那么进入S136,接受对应3D刚性变换；如 果最佳度量超过预定阈值，进入S137,拒绝拼接，这意味着拼接失败。
[0061] 英担注意，拼接过程可以手动方式、半自动方式或自动方式完成。在使用半自动方 式的情况下，特定拼接方法可以参考美国专利号US 8121718B2。在其他优选的实施方案中， 拼接过程可基于算法来自动执行。US 8121718B2的整个内容以引用方式并入本文。可以 理解，对齐过程中使用的自动方式可为用户大大节省宝贵时间。因此，不仅提高咬合配准速 率，而且改进用户体验。
[0062] 另外，在S140的步骤中，判断S130中的对齐是否成功。如果对齐成功，进入S150 的步骤，即，咬合表面连通上颂和下颂的3D牙齿模型一起显示；如果对齐失败，则返回至 S120的步骤，以便获取另一咬合表面，直到成功对齐为止。
[0063] 图7是根据本发明的实施方案的成功对齐时的用户界面显示。在一实施方案中， 如图7所示，106指示咬合表面连同拼接到咬合表面的上颂/下颂的3D牙齿模型，这表示了 一次成功咬合配准。此外，具体来说，101指示应用窗口；102指示应用菜单栏；103指示应 用工作空间；104指示处于初始定位的上颂的3D牙齿模型；并且105指示处于初始定位的 下颂的3D牙齿模型。箭头表示在对齐过程中上颂/下颂的3D牙齿模型的移动方向。当对 齐成功时，可获得并存储对应于成功咬合配准的变换，并且用户可在最终咬合配准计算的 接下来的步骤中用到这个变换。
[0064] 图8是根据本发明的实施方案的并未成功对齐时的用户界面显示。在对齐未成功 的情况下，如在图8的用户界面中所示，用户将会接收关于无法对齐或配置咬合表面的通 知109。此外，可自动地放弃这个咬合表面。因此，用户仅会得到满足对齐的算法质量准则 的结果，这有助于提高咬合配准的准确性。同时，必须返回S120,以便重复进行另一循环咬 合配置过程。