Перцептивные стоматологические роботы ориентированы на основные цели «высокой точности, быстрого восстановления и диагностики и лечения с помощью ИИ», уделяя особое внимание сложным сценариям в полости рта, таким как слабое освещение, узкие пространства, динамические движения (движения пациента) и множественные жидкости (слюна, жидкость для полоскания рта). Их системы визуализации должны соответствовать ключевым требованиям «высокой проникающей способности, точной детализации и адаптации к компактным структурам». Модуль эндоскопической камеры, оснащенный сенсором OmniVision OV02C10, обеспечивает основную поддержку визуализации для стоматологических роботов благодаря точному соответствию параметров и производительности. Конкретные преимущества можно проанализировать со следующих позиций:
Полость рта имеет такие проблемы, как слабое освещение, большой контраст света и темноты (отражение на поверхности зубов и темных участках десен) и интерференция жидкостей (слюна, лечебные жидкости), что напрямую влияет на четкость изображения и точность диагностики. Основная технологическая комбинация этого модуля конкретно решает эту проблему: С одной стороны, технология Nyxel™ ближнего инфракрасного диапазона обеспечивает квантовую эффективность 60% при длине волны 850 нм и 40% при длине волны 940 нм. В сочетании с высокой светочувствительностью большого размера пикселя 2,9μm×2,9μm он может проникать через жидкости полости рта и поверхностные ткани десен, чтобы четко запечатлеть детали на поверхности зубов и поддесневых областях (например, ранний кариес и трещины зубной эмали), что в значительной степени соответствует требованию перцептивных стоматологических роботов «визуализация через край десны и жидкости». С другой стороны, технология HDR с динамическим диапазоном 120 дБ эффективно уравновешивает разницу между отражениями зубов и темными областями полости рта, избегая потери деталей, вызванной передержкой или недодержкой. Кроме того, 6 встроенных светодиодных бусин 9653 в объективе могут гибко дополнять освещение в условиях слабого освещения, дополнительно повышая стабильность изображения и обеспечивая высококачественную основу 3D-данных для диагностики с помощью ИИ.
Внутреннее пространство полости рта узкое (ограниченное расстояние между верхней и нижней челюстями), и манипулятор стоматологических роботов должен обеспечивать баланс между гибкостью и компактностью, предъявляя строгие требования к размеру и конструктивному исполнению модуля визуализации. Благодаря диаметру объектива всего 3,9 мм и компактному сенсору 1/7,25 дюйма этот модуль можно легко интегрировать в конец тонкого манипулятора робота, не мешая основным операциям, таким как подготовка зубов и установка реставраций. В то же время поле зрения 120° и максимальный круг изображения 2,78 мм могут охватывать диапазон обзора от одного зуба до локального зубного ряда, обеспечивая всестороннее получение поля зрения без частой регулировки положения объектива. Кроме того, модуль использует разделенную конструкцию, передавая сигналы MIPI на плату DSP робота через интерфейс Type-C. В сочетании со скоростью USB 2.0 и протоколом UVC это обеспечивает эффективную интеграцию по принципу «подключи и работай» без сложной вторичной разработки, что идеально соответствует логике проектирования стоматологических роботов для «компактной структуры + упрощенной интеграции».
Основные преимущества перцептивных стоматологических роботов заключаются в «15-минутном быстром восстановлении коронки» и «точности работы на уровне 100 микрон», что требует, чтобы система визуализации не только обеспечивала детализацию высокого разрешения, но и адаптировалась к диагностике и планированию лечения с помощью ИИ. Модуль имеет разрешение 2 МП и разрешение 1080P, что позволяет четко отображать мельчайшие детали, такие как текстура зубной эмали, границы кариеса и положение пульповой камеры. Он предоставляет точные данные изображения для алгоритмов ИИ при сегментации кариеса и моделировании геометрии реставрации, помогая повысить точность диагностики (в соответствии с заявленными целями Perceptive «ранняя диагностика и высокая точность»). Между тем, функция ручной фокусировки может точно фиксировать определенные области наблюдения (например, межпроксимальный кариес и края подготовки зубов), избегая пропуска мелких целей автофокусировкой и обеспечивая точность визуального наведения робота при высокоточных операциях, таких как шлифовка зубов и подгонка реставрации. Кроме того, высокая частота кадров 60 кадров в секунду может эффективно уменьшить артефакты движения, вызванные небольшими движениями пациента (такими как сокращение жевательных мышц и небольшое движение головы), обеспечивая стабильность изображения и обеспечивая обратную связь в реальном времени для робота, чтобы динамически корректировать траекторию его работы.
Стоматологическое медицинское оборудование должно соответствовать медицинским стандартам безопасности и экологическим стандартам в различных регионах мира и должно обладать стабильностью для длительного высокочастотного использования. Этот модуль прошел многочисленные авторитетные испытания и сертификации, такие как FCC, CE, Reach и RoHS, полностью соответствуя требованиям медицинского соответствия стоматологических роботов и избегая задержек с выпуском продукции из-за проблем с соответствием. В то же время модуль изготавливается с использованием процесса SMT и процесса Active Alignment (AA), обеспечивая точность сборки объектива и сенсора, а также согласованность изображения. Он может справиться с высокочастотным запуском и частыми сценариями движения при ежедневной диагностике и лечении стоматологических роботов, снижая эксплуатационные расходы и затраты на техническое обслуживание оборудования. Кроме того, ближний инфракрасный свет 940 нм невидим, не вызывая раздражения глаз пациентов, и не полагается на ионизирующее излучение, такое как рентгеновские лучи. Это дополняет преимущество безопасности перцептивных стоматологических роботов «отсутствие ионизирующего излучения», дополнительно повышая безопасность диагностики и лечения.
В заключение, этот модуль эндоскопической камеры — не просто компонент визуализации. Благодаря многомерному расширению возможностей, включая «визуализацию с проникновением в условиях слабого освещения/жидкости, адаптацию к узкому пространству, поддержку высокой точности, динамическую обратную связь по стабильности и обеспечение соответствия и надежности», он точно соответствует основным потребностям перцептивных стоматологических роботов. Его применение не только улучшает качество изображения и точность работы стоматологических роботов, но и упрощает процесс интеграции системы и снижает риски соответствия. Он обеспечивает ключевую аппаратную поддержку для «быстрой, точной и безопасной» диагностики и лечения стоматологических реставраций, помогая стоматологическим роботам осуществить переход от прототипа к клиническому применению.