DE60104555T2

DE60104555T2 - Verbesserungen auf dem gebiet der bildverarbeitung

Info

Publication number: DE60104555T2
Application number: DE60104555T
Authority: DE
Inventors: David Brighouse LEEDHAM; Malcolm Gill; Derek Priestley; Stephen Burkinshaw; Brian Nattress
Original assignee: Digital Colour Measurement Ltd
Current assignee: Digital Colour Measurement Ltd
Priority date: 2000-08-07
Filing date: 2001-08-03
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2021-08-04
Also published as: DE60104555D1; JP2004506257A; AU2001276501A1; EP1307715A1; ATE272207T1; WO2002012846A1; EP1307715B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Bildverarbeitung, und zwar insbesondere, jedoch nicht ausschließlich zur Verwendung beim Farbabgleich von Gegenständen, wie etwa Zahnprothesen, Textilien, Farben, Farbstoffen, Reparaturmitteln für Kfz-Karosserien, bei der Bildrestauration oder in der kosmetischen Industrie. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung bei der Farbbestimmung der Farben von wertvollen Metallen, Edelsteinen oder anderen Steinen oder zur Verwendung in der Druck- oder Sicherheitsindustrie eingesetzt werden.
Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, einen Farbabgleich für eine Vielzahl von Objekten einfach mit den Augen durchzuführen und die Farbe mit einer Referenzfarbtafel zu vergleichen. Die Farbtafel wird üblicherweise für einen direkten Vergleich in die Nähe des Testobjektes gehalten. Hierbei handelt es sich um eine rein subjektive Auswertung und sie kann zu einer Farbabweichung führen, da die Einschätzung einer Person von derjenigen anderer Personen abweichen kann. Darüber hinaus ist die Farbwahrnehmung von einer Vielzahl von Faktoren abhängig, wie etwa der Beschaffenheit der Hintergrundbeleuchtung und der Textur des Objektes selbst. Ein Objekt mit einer narbigen Oberfläche kann, wenn man es in einer Richtung ansieht, Schatten auf seine eigene Oberfläche werfen, wodurch der Farbgesamteindruck des Objektes gestört wird. Umgekehrt kann ein glattes, glänzendes Objekt Licht von seiner Oberfläche reflektieren, was zu Farbstörungen in der Art von hellen Flecken führt.
Bei der Restauration oder Wiederherstellung eines Zahns oder einer Anzahl von Zähnen ist es wichtig, die richtige Zahnfarbe exakt auszuwählen, um nicht nur den danebenliegenden Zahn in seiner Farbe und Form zu treffen, sondern auch den gesamten Satz von Zähnen in seiner gesamten Farbharmonie und seinem Oberflächenprofil anzupassen. Es ist jedoch schwierig, stark reflektierende Oberflächen, wie etwa den Zahnschmelz, sorgfältig einzuschätzen. Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, die Farbe eines Zahns zu quantifizieren, indem man die natürlichen Zähne eines Patienten mit einem Satz von "Schattierungstafeln" vergleicht. Diese Tafeln weisen üblicherweise eine Reihe von weitgehend flachen Kunststoffstücken auf, die als Zahn geformt sind und auf einem Halter mit zunehmendem Schattierungsgrad angeordnet sind. Der erste Schritt bei der Farbbestimmung wird subjektiv von dem Zahnarzt oder Zahntechniker durchgeführt, indem er die Schattierungstafel an die natürlichen Zähne des Patienten hält und versucht, den besten Abgleich herauszufinden. Dies kann problematisch sein, da die Zahnfarbe nicht nur von der Farbe/Intensität des Umgebungslichtes im Behandlungsraum beeinflusst wird, d.h. fluoreszierendes oder natürliches Licht, sondern auch von der Umgebungsfarbe der eigenen Kleidung und dem Make-up bzw. der Gesichtsfarbe des Patienten. Darüber hinaus ist dieser Schritt von der Sehgenauigkeit und der Erfahrung des Zahnarztes oder Zahntechnikers abhängig.
Sobald der Zahnarzt oder Zahntechniker an Hand der Schattierungstafel seine bzw. ihre Auswahl der am besten angepassten Farbe getroffen hat, besteht der nächste Schritt in dem Verfahren darin, die Information zu einem Techniker in einem Dentallabor weiterzugeben, welcher dann die Zahnprothese herstellt, und zwar typischerweise aus einem Satz von vorgefärbten Kompo nenten. Die Information, die er oder sie erhält, ist, dass die Zahnprothese eine Mischung aus zwei oder mehr der Schattierungen auf der Tafel erfordert. An dieser Stelle des Gesamtprozesses gibt es eine Abhängigkeit von einer weiteren subjektiven Farbeinschätzung durch den Techniker des Zahnlabors, wenn er entsprechende Verhältnisse der vorgefärbten Komponenten zu der angegebenen Formulierung zusammenmischt. Sobald es hergestellt ist, wird das fertige Produkt anschließend zu dem Zahnarzt geschickt, damit dieser es in den Mund eines Patienten einpasst. Erst wenn die Zahnprothese hergestellt worden ist, wird also ersichtlich, ob der Farbabgleich durch den Zahnarzt oder Zahntechniker exakt bestimmt wurde und durch den Techniker des Zahnlabors anschließend entsprechend hergestellt wurde. Es ist leicht einzusehen, dass diese Vorgehensweise oft zu unakzeptablen Abweichungen bei der Farbanpassung führt, so dass eine zweite bzw. Austauschzahnprothese hergestellt werden muss, und zwar zu nicht unwesentlichen Kosten und Unannehmlichkeiten für den Patienten, den Zahnarzt und den Hersteller der Zahnprothese.
Verfahren, mit denen man versucht hat, den menschlichen Fehlerfaktor beim Einschätzen der Zahnfarbe zu minimieren, beinhalten:

– Beleuchten des Mundes eines Patienten in einer kontrollierten Art und Weise und Vergleichen der natürlichen Zähne mit einer Referenzschattierungstafel, die unter ähnlichen Bedingungen beleuchtet wird. Das Problem bei diesem Verfahren liegt darin, dass es Abweichungen in der Beschaffenheit des Umgebungslichts nicht vollständig eliminiert.
– Fotografieren des Mundes eines Patienten mit einer Referenzschattierungstafel auf dem Bild. Das Problem bei diesem Verfahren liegt darin, dass die Ausrüstung sehr umfangreich ist und dass die Farbe auf dem Foto durch die Einflüsse beim Entwickeln und Herstellen des Fotos verfälscht und/oder falsch wiedergegeben sein kann. Darüber hinaus erzeugt der Blitz von der Kamera starke Reflexionen auf der Zahnoberfläche.
– Videoaufnahme des Mundes eines Patienten mit einer Referenzschattierungstafel auf dem Bild. Das Problem mit diesem Verfahren ist, dass die Ausrüstung sehr umfangreich sein kann und dass die Farbe auf dem Video nicht exakt richtig sein kann.
– Manuelles Zeichnen und Ausmalen/Einfärben eines Eindrucks von dem Zahn durch einen Künstler. Das Problem hier liegt darin, dass es sehr teuer und zeitaufwendig sein kann und es ist zudem nicht unabhängig von der Beschaffenheit der Umgebungsbeleuchtung.

Keines der Verfahren aus dem Stand der Technik ist in der Lage, ein exaktes Farbbild eines natürlichen Zahns zu erfassen. Dies beruht zum einen auf den inhärenten Eigenschaften von Zähnen selbst. Natürliche Zähne sind gekrümmt, nicht gleichmäßig glatt und die Farbverteilung eines Zahns ist nicht eben bzw. gleichmäßig über den ganzen Zahn verteilt. Natürliche Zähne sind an ihrer Oberfläche durchscheinend und die Transparenz des Dentins und des Zahnschmelzes lassen sich nur schwierig einstellen, wenn man die Farbe eines Zahns wiedergibt. Zähne reflektieren Licht, was zu hellen Flecken und hellen Linien führt. All diese Faktoren tragen zu der Schwierigkeit bei, ein Farbbild eines Zahns exakt aufzunehmen.
Ein Problem, das von keinem der Verfahren im Stand der Technik berücksichtigt wird, ist die subjektive Farbeinschätzung, die der Techniker im Zahnlabor machen muss, wenn er eine Formulierung oder ein Bild als Vorlage erhalten hat, um die Zahnprothese herzustellen. Einige Verfahren haben Verbesserungen bei der Standardisierung der Farbeinschätzung des Zahns eines Patienten in der ersten Stufe gemacht, aber die Probleme auf Grund von menschlichen Fehlern beim Herstellen und beim Farbabgleich der Prothese an eine Formulierung bleiben bestehen.
Ein Verfahren zur Aufnahme eines exakten Farbbildes und zur Herstellung einer Prothese mit dieser Farbe würde einen echten Vorteil gegenüber dem Stand der Technik ermöglichen.

(i) Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Bildverarbeitung auf einem Computer vorgeschlagen, mit den Schritten:
(ii) Importieren eines Digitalbildes von einem Gegenstand, wobei das Bild außerdem eine Darstellung von einem Referenzobjekt mit einer vorbestimmten Farbe beinhaltet;
(iii) Farbkorrektur des Digitalbildes auf Basis des Referenzobjektes, um so ein Echtfarbdigitalbild zu erzeugen;
(iv) Auswählen von zumindest einem Abschnitt des Echtfarbdigitalbildes, der eine Darstellung des Gegenstandes enthält;
(v) Bestimmen von Echtfarbmerkmalen von Pixeln innerhalb des ausgewählten Abschnitts des Echtfarbdigitalbildes;
(vi) Erzeugen eines zweiten Digitalbildes, das dem ausgewählten Abschnitt des Echtfarbdigitalbildes entspricht, wobei jedoch Echtfarbmerkmale von jedem Pixel durch Farbmerkmale aus einer Datenbank von vorbestimmten Farbmerkmalen ersetzt werden, wobei für jedes Pixel vorbestimmte Farbmerkmale aus der Datenbank ausgewählt werden, die am nächsten zu den Echtfarbmerkmalen liegen, wie sie mit dem vorbestimmten Algorithmus bestimmt wurden; und
(vii) Erzeugen eines dritten Digitalbildes, das dem zweiten Digitalbild entspricht, wobei jedoch die aus der Datenbank ausgewählten Farbmerkmale für jedes Pixel durch jeweils unterscheidbare Falschfarbmerkmale ersetzt werden, um so ein Konturbild zu erzeugen, das die jeweiligen Pixelsätze, die dieselben vorbestimmten Farbmerkmale teilen, klar voneinander unterscheidet.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bildverarbeitungssystem vorgeschlagen, wobei das System einen Computer sowie Folgendes aufweist:

(i) Mittel zum Importieren eines Digitalbildes von einem Gegenstand, wobei das Bild außerdem eine Darstellung von einem Referenzobjekt mit einer vorbestimmten Farbe beinhaltet;
(ii) Mittel zur Farbkorrektur des Digitalbildes auf Basis des Referenzobjektes, um so ein Echtfarbdigitalbild zu erzeugen;
(iii) Mittel zum Auswählen von zumindest einem Abschnitt des Echtfarbdigitalbildes, der eine Darstellung des Gegenstandes enthält;
(iv) Mittel zum Bestimmen von Echtfarbmerkmalen von Pixeln innerhalb des ausgewählten Abschnitts des Echtfarbdigitalbildes;
(v) Mittel zum Erzeugen eines zweiten Digitalbildes, das dem ausgewählten Abschnitt des Echtfarbdigitalbildes entspricht, wobei jedoch Echtfarbmerkmale von jedem Pixel durch Farbmerkmale ersetzt werden, die aus einer Datenbank von vorbestimmten Farbmerkmalen ausgewählt sind, wobei für jedes Pixel vorbestimmte Farbmerkmale aus der Datenbank ausgewählt werden, die zu den Echtfarbmerkmalen, wie sie mit dem vorbestimmten Algorithmus bestimmt wurden, am nächsten liegen; und
(vi) Mittel zum Erzeugen eines dritten Digitalbildes, das dem zweiten Digitalbild entspricht, wobei jedoch die aus der Datenbank ausgewählten Farbmerkmale für jedes Pixel durch jeweils unterscheidbare Falschfarbmerkmale ersetzt werden, um so ein Konturbild zu erzeugen, das jeweilige Sätze von Pixeln, die dieselben vorbestimmten Farbmerkmale teilen, klar voneinander unterscheidet.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt zum Verarbeiten eines Bildes vorgeschlagen, wobei das Computerprogrammprodukt ausführbar ist, wenn es auf einem Computer installiert ist, um:

(i) ein Digitalbild von einem Gegenstand zu importieren, wobei das Bild außerdem eine Darstellung von einem Referenzobjekt mit einer vorbestimmten Farbe beinhaltet;
(ii) eine Farbkorrektur des Digitalbildes auf Basis des Referenzobjektes durchzuführen, um so ein Echtfarbdigitalbild zu erzeugen;
(iii) zumindest einen Abschnitt des Echtfarbdigitalbildes auszuwählen, der eine Darstellung des Gegenstandes enthält;
(iv) Echtfarbmerkmale von Pixeln innerhalb des ausgewählten Abschnitts des Echtfarbdigitalbildes zu bestimmen;
(v) ein zweites Digitalbild zu erzeugen, das dem ausgewählten Abschnitt des Echtfarbdigitalbildes entspricht, wobei jedoch Echtfarbmerkmale jedes Pixels durch Farbmerkmale ersetzt werden, die aus einer Datenbank von vorbestimmten Farbmerkmalen ausgewählt sind, wobei für jedes Pixel vorbestimmte Farbmerkmale aus der Datenbank ausgewählt werden, die zu den Echtfarbmerkmalen, wie sie mit dem vorbestimmten Algorithmus bestimmt wurden, am nächsten liegen; und
(vi) ein drittes Digitalbild zu erzeugen, das dem zweiten Digitalbild entspricht, wobei jedoch die aus der Datenbank ausgewählten Farbmerkmale für jedes Pixel durch jeweils unterscheidbare Falschfarbmerkmale ersetzt werden, um so ein Konturbild zu erzeugen, das jeweilige Sätze von Pixeln, die dieselben vorbestimmten Farbmerkmale teilen, klar voneinander unterscheidet.

Das Computerprogramm gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Computerprogramm in einem beliebigen Format sein, einschließlich Objektcode, Quellcode oder einem Datenspeichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.
Vorzugsweise werden das zweite und dritte Digitalbild zusammen auf einem Monitor oder einem Farbausdruck wiedergegeben. Vorteilhafterweise wird außerdem ein Schlüssel mit den Falschfarbmerkmalen und ihren entsprechenden vorbestimmten Farbmerkmalen wiedergegeben, und zwar optional zusammen mit Identifikationsdaten, die zu den vorbestimmten Farbmerkmalen gehören, RGB-Anteilswerten für die vorbestimmten Farbmerkmale und/oder Daten, die sich auf eine prozentuale Zusammensetzung der Pixel beziehen, welche dieselben vorbestimmten Farbmerkmale innerhalb des zweiten Bildes besitzen.
Vorzugsweise wird das digitale Bild des Gegenstandes direkt mit einer Digitalkamera aufgenommen, wobei die Kamera vorteilhafterweise mit einer kreuzpolarisierten Filterung versehen ist. Typischerweise wird dies mit einem Paar von kreuzpolarisierten Filtern erreicht, wobei die Filter vorzugsweise grau sind, um einen minimalen Versatz der Farbtemperatur zu erhalten, während sie gleichzeitig eine gute Transmission bieten. Der Effekt einer kreuzpolarisierten Aufnahme zielt darauf ab, Reflexionen und Glanzlichter zu beherrschen und Spiegelungen zu unterdrücken.
Vorzugsweise ist die Kamera auf eine bestimmte Brennweite voreingestellt und/oder vorprogrammiert. Beispielsweise kann die Brennweite bei 25 ± 2 cm liegen. Bevorzugterweise versucht man, jegliche Abweichungen in der Brennweite zu reduzieren, um so Fehler zu minimieren, die auf Grund von Schwankungen in der oder einer nicht-gleichmäßigen Beleuchtung auftreten können.
Das Referenzobjekt, auf das oben im Schritt (i) Bezug genommen ist, beinhaltet üblicherweise einen Referenzfarbanzeiger, der in enger Umgebung zu dem Gegenstand angeordnet ist oder der mit dem Gesichtsfeld der Kamera verknüpft ist, so dass das aufgenommene Bild eine Referenzfarbe beinhaltet.
Vorzugsweise ist die Referenzfarbe grau und noch weiter bevorzugt handelt es sich bei dem Grau um ein kaltes Grau C Pantonezahl B. Der Referenzanzeiger kann weitgehend die Form eines U- oder L-förmigen Blocks besitzen. Der Referenzanzeiger kann außerdem mit einer Beschriftung versehen sein, so dass das Bild des Objektes einfach identifiziert und mit anderen Daten verknüpft werden kann.
Das Referenzobjekt mit der bekannten Farbe ermöglicht es, im obigen Schritt (ii) in bekannter Weise eine Farbkorrektur des Digitalbildes durchzuführen, um so ein Echtfarbdigitalbild zu erzeugen.
Im Schritt (iii) wird ein Abschnitt des Echtfarbdigitalbildes in bekannter Weise ausgewählt, wobei die Auswahl beispielsweise das Bild eines einzelnen Zahns beinhaltet.
Im Schritt (iv) werden auf bekannte Weise Echtfarbmerkmale jedes Pixels in der Auswahl bestimmt, beispielsweise, indem man das Echtfarbdigitalbild rasterweise abtastet.
Die Datenbank der vorbestimmten Farbmerkmale wird im Allgemeinen weniger diskrete Merkmale enthalten, als in dem Echtfarbdigitalbild vorhanden sind. In einer besonders bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung, die in der Herstellung von Zahnprothesen aus Keramiken oder Ähnlichem mit bekannten Farben mit dem Ziel besteht, die natürlichen Zahnfarben eines Patienten so gut wie möglich anzupassen, wird die Datenbank die Farbmerkmale eines Bereichs von verfügbaren Keramikmaterialien oder Ähnlichem enthalten. Die Datenbank kann verschiedene Untermengen an Keramikfarben beinhalten, die den Farbbereichen entsprechen, die von verschiedenen Keramikherstellern angeboten werden. Derzeit bieten die meisten Hersteller von Keramiken zur Verwendung bei Zahnprothesen eine oder mehrere Reihe von etwa sechzehn fein abgestuften Schattierungen an. Bisher wurden Zahnprothesen unter Verwendung einer einzelnen Schattierung oder Keramikfarbe hergestellt, die subjektiv als die beste Anpassung an den oder die vorhandenen Zähne eines Patienten eingestuft wurde. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ist es jedoch möglich, Schattierungsschwankungen innerhalb eines einzelnen Zahns zu bestimmen und diese Schattierungsschwankungen in einer Prothese nachzuahmen, indem man die jeweils beste Anpassung aus der vorbestimmten Reihe von Keramikfarben für einzelne Bereiche des Zahns auswählt und indem man dann eine Prothese dadurch herstellt, dass man eine Basisprothese bemalt oder anderweitig verschiedene Keramikschattierungen aufbringt, um so die Farbabweichungen zu dem natürlichen Zahn weitgehend auszugleichen. Hierin liegt ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem Stand der Technik.
Der vorbestimmte Algorithmus, der verwendet wird, um die vorbestimmten Farbmerkmale für jedes Pixel in dem zweiten Digitalbild aus der Datenbank auszuwählen, und zwar basierend auf den Echtfarbmerkmalen jedes entsprechenden Pixels in dem Echtfarbdigitalbild, kann ein beliebiger geeigneter Algorithmus sein, der einem Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet bekannt ist.
Ein derzeit bevorzugter Algorithmus verwendet eine 8-Baum-Quantisierung ("octree quantisation"), jedoch können andere Standardtechniken ebenfalls verwendet werden. Wie man erkennen kann, ist der vorbestimmte Algorithmus letztlich ein Algorithmus zur Bildkompression, der eine interne Farbskala aus den vorbestimmten Farbmerkmalen in der Datenbank erzeugt und diese anschließend auf das zweite Digitalbild anwendet, um so gut wie möglich die Echtfarbmerkmale in dem Echtfarbdigitalbild abzugleichen. Wenn das Echtfarbdigitalbild einen Bereich von 256 Farbmerkmalen enthält, wird der vorbestimmte Algorithmus beispielsweise dazu verwendet, diese auf 16 Farbmerkmale zu komprimieren, die die interne Farbskala ausbilden, welche aus den verfügbaren Farben der vorbestimmten Reihe von Keramikfarben innerhalb einer Untergruppe der Datenbank zusammengesetzt ist, wobei für jedes Pixel ein Merkmal einer Keramikfarbe aus der Datenbank ausgewählt wird, welches dem Echtfarbmerkmal des entsprechenden Pixels in dem Echtfarbdigitalbild am nächsten kommt.
Im obigen Schritt (vi) kann das dritte Digitalbild erzeugt werden, indem man einen Bereichsschlüsselwert für jedes Pixel in dem zweiten Digitalbild bestimmt und anschließend diesen Bereichsschlüsselwert bei den entsprechenden Pixeln in dem dritten Digitalbild mit jeweils voneinander unterscheidbaren Farbmerkmalen auf Basis der einzelnen Pixel darstellt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Bereichsschlüsselwert für jedes Pixel in dem zweiten Digitalbild bestimmt, indem man einen Wert für die Rotkomponente durch 16 dividiert und den ganzzahligen Teil davon bestimmt, den Wert für eine Grünkomponente durch 16 dividiert und den ganzzahligen Teil davon bestimmt, und den Wert für eine Blaukomponente durch 16 dividiert und den ganzzahligen Teil davon bestimmt. Die Bereichsschlüsselwerte in diesem Ausführungsbeispiel sind dann 0 für Komponentenwerte von 0 bis 15, 1 für Komponentenwerte von 16 bis 31, 2 für Komponentenwerte von 32 bis 47, 3 für Komponentenwerte von 48 bis 63 usw. Jedem Bereichsschlüsselwert wird anschließend auf eine im Stand der Technik bekannte Art und Weise eine jeweils unterscheidbare Farbe zugeordnet, und zwar vorzugsweise eine intensive Farbe, und es wird dementsprechend also ein drittes Digitalbild mit einer Falschfarbdarstellung erzeugt. Das dritte Digitalbild gibt damit eine klare Aussage darüber, welche Bereiche des Gegenstandes, wie etwa eines Zahns, durch eine bestimmte Farbe dargestellt werden sollen, welche aus der Farbskala ausgewählt wird, die in der Datenbank verfügbar ist. Mit anderen Worten ist der Grad der Farbquantisierung in dem dritten Digitalbild derselbe wie in dem zweiten Digitalbild, wobei jedoch die feinen Farbunterschiede zwischen den Farben aus der Farbskala an verfügbaren Keramikfarben durch die Verwendung der Falschfarben hervorgehoben werden. Das dritte Digitalbild bzw. Konturbild kann dann als Vorlage verwendet werden, um beispielsweise einen Techniker in einem Zahnlabor bei der Herstellung einer Zahnprothese zu unterstützen, indem er die Keramikschattierungen, welche den Falschfarbdarstellungen entsprechen, auswählt und anschließend diese auf eine Grundprothese in Übereinstimmung mit der Konturkarte des dritten Digitalbildes aufmalt.
Um den Zahntechniker zu unterstützen, ist es bevorzugt, dass das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung so angelegt ist, dass es eine Anzeige erzeugt, wie z.B. auf einer Computeranzeige oder einem Farbausdruck, die sowohl das zweite als auch das dritte Digitalbild zeigt, und zwar zusammen mit einem Schlüs sel, der die verschiedenen Keramikfarben aus der Datenbank und ihre zugeordneten Falschfarben in dem dritten Digitalbild zeigt. Der Schlüssel kann eine erste und eine zweite Reihe von farbigen Rechtecken beinhalten, wobei die erste Reihe die verfügbaren Keramikfarben und wobei die zweite Reihe die entsprechenden Falschfarben in einer jeweiligen Gegenüberstellung dazu anzeigt. Der Schlüssel kann optional Identifikationsdaten beinhalten, die sich auf die vorbestimmten Keramikfarben, die RGB-Anteilswerte für die vorbestimmten Keramikfarben und/oder auf eine prozentuale Zusammensetzung der Pixel beziehen, die dieselben vorbestimmten Keramikfarben innerhalb des zweiten Bildes aufweisen.
Der Schlüssel kann erzeugt werden, indem man eine interne Matrix mit Daten bildet, die sich auf jedes Pixel in dem zweiten Digitalbild beziehen. Für jedes Pixel kann die interne Matrix Datenfelder enthalten, die die ursprüngliche Pixelfarbe, die Rotkomponente, die Grünkomponente, die Blaukomponente, den Bereichsschlüsselwert und die Anzahl an Pixeln mit dem Bereichsschlüsselwert angeben. Wenn für ein beliebiges bestimmtes Pixel sein Bereichsschlüsselwert noch nicht existiert, wenn die interne Matrix aufgestellt wird, wird ein neues Element in der Matrix erzeugt. Wenn jedoch der Bereichsschlüsselwert bereits existiert, wird die Zahl der Pixel mit dem Bereichsschlüsselwert um 1 erhöht. Wenn die interne Matrix einmal aufgestellt ist, wird eine externe Tabelle in einer SQL-kompatiblen Datenbank mit derselben Struktur wie die interne Matrix erzeugt, und die externe Tabelle wird anschließend mit den Inhalten der internen Matrix gefüllt. Gespeicherte SQL-Routinen können anschließend in bekannter Weise verwendet werden, um in der SQL-kompatiblen Datenbank die dominanten (am häufigsten auftauchen den) ursprünglichen Pixelwerte in jedem Bereichsschlüssel zu bestimmen und anschließend eine entsprechende interne Matrix (Schlüsselmatrix) zu erzeugen. Anschließend wird für jedes Element in der Schlüsselmatrix ein Rechteck mit einer intensiven Farbe gezeichnet, und zwar als ein Schlüssel unterhalb des dritten Digitalbildes und in Bezug auf eine Schattierung, die für diese Schlüsselfarbe von Bedeutung ist.
In Ausführungsbeispielen, bei denen die vorliegende Erfindung zur Herstellung von Zahnprothesen verwendet wird, ist es bevorzugt, dass die Dicke der Keramik- oder Porzellanschicht einer Prothese in Betracht gezogen wird. Grund hierfür ist, dass eine Keramik- oder Porzellanschicht, die mit einer vorgegebenen Grundschattierung oder -farbe hergestellt wird, eine hiervon abweidhende Schattierung oder Farbe in Abhängigkeit von der Dicke der Schicht besitzt. Beispielsweise für den Fall einer Zahnkrone, die dazu ausgebildet ist, auf einem Zahn aufgesetzt zu werden, der eine Reduktion von 1 mm erfahren hat (d.h. eine Zahnschicht mit einer Dicke von 1 mm wurde von dem Zahn entfernt, bevor die Krone aufgesetzt wird), kann diese Zahnkrone als eine Hülle mit einer Dicke von 1 mm hergestellt werden (um den Zahn auf seine ursprüngliche Größe zu restaurieren) und sie kann eine Grundschicht aus Metall mit einer Dicke von 0,3 mm besitzen, eine Beschichtung aus undurchsichtigem Porzellan (um die Farbe der Metallschicht zu überdecken) mit einer Dicke von 0,1 mm und schließlich eine Beschichtung aus ästhetischem bzw. gefärbtem Porzellan mit einer Dicke von 0,6 mm, die so ausgewählt wurde, dass sie die ursprüngliche Zahnfarbe des Patienten nachbildet. Wenn jedoch eine Krone für einen Zahn präpariert wird, der beispielsweise einen Abtrag von 1,5 mm erfahren hat, kann die Krone eine Grundschicht aus Metall mit einer Dicke von 0,3 mm besitzen, eine Beschichtung aus undurchsichtigem Porzellan mit einer Dicke von 0,1 mm und eine Beschichtung aus ästhetischem bzw. gefärbtem Porzellan mit einer Dicke von 1,1 mm. Wenn dieselbe Grundschattierung oder -farbe für das Porzellan verwendet wird wie bei der Krone mit einer Dicke von 1 mm, wird die zusätzliche Dicke der 1,5 mm-Krone bewirken, dass die wahrgenommene Schattierung bzw. Farbe des ästhetischen oder gefärbten Porzellans ganz anders ist. Dementsprechend können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung so ausgebildet sein, dass sie unterschiedliche Porzellan- oder Keramikformulierungen für verschiedene Kronendicken ergeben, so dass Kronen mit jeder vorbestimmten Dicke dieselbe wahrgenommene Schattierung oder Farbe besitzen. Diese Information kann beispielsweise als getrennter Schlüssel von Keramik/Porzellan Grundfarben in unterschiedlichen Verhältnissen für jede vorgegebene Kronendicke dargestellt werden.
Bei der Anwendung können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung es einem Anwender ermöglichen, ein Foto eines Gegenstandes, beispielsweise eines farbigen Stoffstückes, aufzunehmen und Informationen, die sich auf das Foto beziehen, zu einem Ort zu übertragen, der von dem Ort, wo sich der Stoff tatsächlich befindet, entfernt ist, beispielsweise eine Färbefabrik. Ein Bediener in der Färbefabrik kann dann ein Softwareprogramm starten, um die Farbwerte, aus denen eine Formulierung erzeugt werden kann, zu analysieren, so dass eine Replik der Farbe des Stoffes aus verschiedenen Verhältnissen von unterschiedlichen Farbstoffen neu hergestellt werden kann.
Vorzugsweise werden Ausführungsbeispiele der Erfindung zum Farbabgleich eines natürlichen Zahns oder Satzes von Zähnen verwendet, so dass eine Zahnprothese so hergestellt werden kann, dass sie dem natürlichen Zahn bzw. Zähnen eines Patienten nachgebildet ist.
Die hiesige Bezugnahme auf eine Zahnprothese soll Kronen, Vollprothesen, Aufsätze und jedes andere Zahnprodukt beinhalten, was dazu vorgesehen ist, einen Zahnsatz eines Patienten zu ersetzen oder einen Teil davon zu bilden.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung müssen jedoch nicht auf die Verwendung bei der Herstellung von Zahnprothesen beschränkt sein, sondern können auch zum Farbabgleich bei Textilien, Farben, Farbstoffen, Karosserieteilen, Pigmenten bei der Bildrestauration und Kosmetika, wie etwa Haarfärbemitteln oder Hautpräparaten, verwendet werden sowie bei anderen Anwendungen.
Es ist ferner nachzuvollziehen, dass Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung außerdem dazu verwendet werden können, Farbveränderungen über der Zeit von beispielsweise Textilien oder Anstrichen zu überwachen, indem man die Farbwerte im Laufe der Zeit miteinander vergleicht. Darüber hinaus können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dazu verwendet werden, Farbstandards bei industriellen Prozessen, wie etwa der Herstellung von Kraftfahrzeugen und/oder Textilien, zu überwachen.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und um zu zeigen, wie sie praktisch realisiert werden kann, wird nun beispielhaft auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
1 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Farbabgleich unter Verwendung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt,
2 ein schematisches Flussdiagramm zeigt, das die Verwendung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellt,
3 eine Farbanalyse eines Zahns unter Verwendung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt,
4 ein Digitalbild einschließlich einer Farbreferenzanzeige in situ im Mund eines Patienten zeigt, und
5 ein Flussdiagramm ist, das die Schritte darlegt, die in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
Bezug nehmend auf 1 ist ein Flussdiagramm mit den Schritten eines Verfahrens zum Farbabgleich bzw. zur Farbidentifikation eines Objektes gezeigt, wobei ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung benutzt wird. Der erste Schritt des Verfahrens besteht darin, ein Bild eines Objektes, von dem ein Farbabgleich und/oder eine Farbidentifizierung erfolgen soll, aufzunehmen. Dies wird gemacht, indem man zunächst das Objekt mit einer geeigneten Lichtquelle beleuchtet und zumindest ein Foto davon mit einer Digitalkamera aufnimmt, die mit einer kreuzpolarisierten Filterung ausgerüstet ist. Optional ist eine Farbreferenzanzeige in dem aufgenommenen Bild enthalten (siehe 4). Die Kamera kann auf eine bestimmte Brennweite vorprogrammiert sein und so angeordnet sein, dass sie sich in einer ausgewählten Entfernung zu dem Objekt befindet, um Schwankungen hinsichtlich der Beleuchtungsverhältnisse zu reduzieren. Das Objekt könnte ein Stück Stoff, eine Wandabdeckung, Teil eines Bildes, welches restauriert werden soll oder dessen Originalfarben für die kommenden Generationen aufgenommen werden sollen, ein Teil einer Kraftfahrzeugkarosserie oder ein menschliches Gesicht sein, für das ein geeigneter kosmetischer oder Haarfarbton abgeglichen werden soll, ein Bereich eines menschlichen Körpers, ein Exemplar eines Zahlungsmittels, ein Foto, ein wertvolles Metall oder ein Edelstein oder ein beliebiger anderer Gegenstand sein, für den ein Farbabgleich bzw. eine Farbidentifikation durchgeführt werden soll.
Sobald das zumindest eine Foto aufgenommen wurde, kann eine Information, die sich auf das Farbbild bezieht, über ein elektronisches Kommunikationssystem oder auf einem Datenträger zu einer Stelle übertragen werden, die von dort entfernt liegt, wo das zumindest eine Foto aufgenommen wurde. Wenn diese Information an der entsprechenden Stelle angekommen ist, startet ein Bediener das Computerprogrammprodukt gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welches in der Lage ist, die empfangenen Daten zu interpretieren und die Farbwerte des ursprünglichen Bildes zu analysieren, und zwar optional in Bezug auf den Farbreferenzanzeiger. Typischerweise werden die Farbwerte einzelnen Helligkeitsfarbschlüsseln zugeordnet und die Analyse bestimmt als nächstes den Durchschnitt und den am meisten dominierenden Farbwert in jedem Bereich. Die Farbwerte werden durch Intensitäten der roten, grünen und blauen Bestandteile dieses Wertes dargestellt. Die Intensität von Rot, Blau und Grün ist hier ausgewählt, da diese Farben die Primärfarben des Lichts sind. Jedes Bild wird so analysiert, dass die Inten sität und das relative Verhältnis jeder Farbe bestimmt wird. Aus dem Bild werden Farbintensitätswerte erzeugt, so dass eine Replik der Farbe des ursprünglichen farbigen Objekts hergestellt werden kann. Das Computerprogramm ist außerdem in der Lage, die Werte der roten, grünen und blauen Intensitäten in Parameter umzuwandeln, aus denen der Bediener wieder eine Farbe herstellen kann, wie beispielsweise Farbtonnummern, kosmetische Farbwerte und Ähnliches.
Der Bediener kann anschließend für einen direkten Vergleich das wiederhergestellte Bild neben den empfangenen Daten betrachten. Alternativ hierzu kann der Bediener die Information, die sich auf das wiederhergestellte Bild bezieht, zu dem Ort des ursprünglichen Objekts übertragen, so dass ein Vergleich zwischen dem Objekt selbst und dem neu hergestellten Bild erfolgen kann. Dieser Schritt ermöglicht eine Qualitätskontrolle. Für den Fall, dass ein Farbreferenzanzeiger zur Verfügung steht, kann das gesamte auf einer Videoanzeigeeinheit, einem Monitor bzw. einem Bildschirm angezeigte Bild farbkorrigiert bzw. kalibriert werden.
Wie man einsehen wird, bringt dies Vorteile gegenüber dem Stand der Technik, indem der Grad an subjektiver menschlicher Einschätzung des Farbabgleichs bzw. der Farbidentifikation reduziert wird. Außerdem können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auf viele verschiedene Industriezweige angewendet werden und sie können dazu verwendet werden, eine Farbqualitätskontrolle in der Farben-, Farbstoff-, Kfz- und Textilindustrie zu überwachen. Man kann sich vorstellen, dass eine bestimmte Anwendung, die Verbesserungen gegenüber derzeitigen Vorgehensweisen ermöglichen wird, darin liegt, einen Farbab gleich zwischen der Originalfarbe eines Zahns oder von Zähnen und einer Zahnprothese durchzuführen.
In 2 ist ein schematisches Flussdiagramm für eine Anwendung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung für einen Farbabgleich einer Zahnkrone gezeigt. Bei diesem Verfahren ist der erste Schritt, den Mund eines Patienten in einer kontrollierten Art und Weise mit einer bekannten und reproduzierbaren Lichtquelle zu beleuchten. Anschließend nimmt der Zahnarzt ein Foto des Mundes des Patienten mit einer Digitalkamera auf, die mit einer kreuzpolarisierten Filterung ausgerüstet ist, um so ein Bild (1) herzustellen. Der Zahnarzt wird die Kamera typischerweise in einer vorbestimmten Entfernung zu dem Patienten aufstellen, und zwar in Bezug auf einen skeletalen Referenzpunkt, wie etwa den Nasenrücken und/oder die Kinnspitze des Patienten. Auf diese Weise werden Abweichungen zwischen den Fotografien reduziert.
Information, die sich auf die Farbe des ursprünglichen Zahns des Patienten bezieht, wird von der digitalen Kamera heruntergeladen und über ein elektronisches Kommunikationssystem, wie z.B. das Internet, oder auf einem elektronischen Datenträgersystem, wie etwa einer Floppy Disk oder einem CD-ROM, zu einem Zahnlabor übertragen. Da diese Information vertraulich ist, wird die Information typischerweise für die Übertragung verschlüsselt sein. Nach dem Empfang werden die Bilddaten decodiert und mit einem Computerprogrammprodukt eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung verarbeitet, so dass eine Reihe von roten, blauen und grünen Intensitäten (2) erzeugt wird, die den primären Farben des Lichts entsprechen. Das Computerprogramm kann das Bild anschließend mit Bezug auf einen Farbreferenzanzeiger zu anteiligen Farbwerten (2) und danach zu einem Bild (3) kalibrieren, und gleichzeitig analysiert das Programm die Farbwerte in relativen Verhältnissen und Verteilmustern, um so eine Farbkarte zu erzeugen. Die Karte kann anschließend in Parameter für ein Zahnlabor umgewandelt werden, wie z.B. Porzellan- oder Keramikfarben usw. (4) und anschließend stellt das Programm eine Formulierung (5) bereit, aus der ein Techniker in dem Dentallabor eine Prothese/Krone (6) herstellen kann.
Ein Bild (7) der Prothese/Krone (6) wird anschließend einer Qualitätskontrolle unterzogen, indem man seine Farbe mit derjenigen des ursprünglichen natürlichen Zahns (8) vergleicht. Für den Fall, dass hier eine Abweichung bei der Farbanpassung zwischen der neuen Krone und dem ursprünglichen Zahn (9) vorliegt, kann der Zahntechniker die Formulierung (5) verändern, um die Farbabweichung zu kompensieren oder er kann alternativ hierzu ein weiteres Originalfoto als Arbeitsvorlage anfordern. Auf diese Weise kann die Farbe der Krone vorteilhaft überprüft werden, bevor sie dem Zahnarzt übergeben wird, damit dieser sie in den Mund des Patienten einpasst.
Für den Fall, dass die Farbe der Krone zu dem ursprünglichen natürlichen Zahn (10) passt, kann die Formulierung in einer zentralen Datenbank einer Kronenformulierungsdatenbank für zukünftige Verwendungen gespeichert werden (11). Anschließend kann die in der Farbe angepasste Krone dem Zahnarzt übergeben werden, damit dieser sie in den Mund des Patienten einpasst (12).
In 3 ist eine Computeranzeige einer Farbanalyse eines Zahns gezeigt, die mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erzeugt wurde. Das Bild (13) des Zahns ist in mehrere Bereiche mit ähnlichen Farbwerten unterteilt, wobei jedem ein eindeutiger Helligkeitsfarbschlüssel zugeordnet ist, so dass sie für das Auge besser unterscheidbar sind als in dem Bild (14). Die Analyse bestimmt als nächstes sowohl den Durchschnitt als auch den am meisten dominierenden Farbwert in jedem Bereich. Die Farbwerte werden durch Intensitäten der roten, grünen und blauen Komponenten dieses Wertes dargestellt, so dass eine Farbkarte des Zahns visualisiert werden kann. Insbesondere ist das Bild (13) das zweite Digitalbild, welches dem ausgewählten Abschnitt des Echtfarbdigitalbildes eines Zahns entspricht, auf das jedoch eine interne Farbskala (mit den Farbmerkmalen, die aus der Datenbank von vorbestimmten Farbmerkmalen, welche sich auf die Keramikfarben beziehen, ausgewählt wurden) mit Hilfe einer 8-Baum-Quantisierung angewendet wurde. Das Bild (14) ist das dritte Digitalbild, welches dem zweiten Digitalbild (13) entspricht, wobei jedoch die vorbestimmten Farbmerkmale mit jeweils unterscheidbaren Falschfarbmerkmalen ersetzt wurden, um die Auswertung zu erleichtern. Des Weiteren ist ein Schlüssel (15) angezeigt, der die Keramikfarben wiedergibt, die aus der Datenbank ausgewählt wurden und die dazu verwendet werden, eine Zahnprothese so zusammenzustellen, dass sie an das Bild (13) angepasst ist, und ferner ist ein Schlüssel (16) angezeigt, der die entsprechenden Falschfarben darstellt, die in dem Bild (14) verwendet sind. Des Weiteren sind bei (17) die RGB-Komponenten der durchschnittlichen ursprünglichen Pixelwerte in jedem Bereichsschlüssel und bei (18) die RGB-Komponenten der dominanten (am häufigsten auftauchenden) ursprünglichen Pixelwerte in jedem Bereichsschlüssel ange zeigt, und zwar zusammen mit einer Angabe bei (19) der prozentualen Zusammensetzung jeder Farbe innerhalb der Bilder (13) und (14). Ein Zahntechniker kann das Bild (14) und die Schlüssel (15) und (16) dazu verwenden, eine Zahnprothese herzustellen, indem er auf eine Basisprothese (nicht gezeigt) malt oder anderweitig Keramikmaterialien mit den in dem Schlüssel (15) gezeigten Farben aufträgt, wobei er das Bild (14) als eindeutige Konturanleitung verwendet, womit letztlich eine Prothese erzeugt wird, die an das Bild (13) angepasst ist.
4 zeigt ein Digitalbild (20) von dem Mund eines Patienten, das unter Verwendung einer digitalen Kamera (nicht dargestellt) aufgenommen wurde. In dem Bild (20) ist ein Referenzobjekt (21) mit einer vorbestimmten Farbe enthalten, um so eine Farbkorrektur des Bildes zu ermöglichen. Außerdem ist eine Auswahl (22) aus dem Bild (20) dargestellt, die einem einzelnen Zahn entspricht. Diese Auswahl (22) wird als Basis für das zweite (13) und das dritte (14) Digitalbild verwendet, die unterhalb des Bildes (20) in 5 zusammen mit den Schlüsseln (15) und (16) gezeigt sind.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, wie sie zuvor beschrieben wurde.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ermöglichen Verbesserungen gegenüber dem Stand der Technik, indem sie Probleme reduzieren, die mit der Herstellung einer Zahnprothese verbunden sind, und indem sie dazu beitragen, Situationen zu vermeiden, in denen sich eine Farbabweichung erst dann herausstellt, wenn die Prothese hergestellt und an den Zahnarzt ver schickt worden ist. Ausführungsbeispiele des vorliegenden Verfahrens ermöglichen eine Qualitätskontrolle, bevor die Prothese dem Zahnarzt übergeben wird.
Es ist außerdem einleuchtend, dass Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auch von Vorteil sein können bei der Diagnose von dermatologischen Läsionen und anderen derartigen Indikationen, bei denen die körperliche Erscheinung und Farbe eines Organs einen relevanten diagnostischen Faktor darstellt. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können dazu verwendet werden, Bilder eines Körperteils aufzunehmen und diese Informationen an einen Arzt weiterzuleiten, der an einem anderen Ort sitzt als der Patient, so dass eine Diagnose erstellt werden kann, ohne dass der Patient physisch anwesend sein muss.

Claims

Verfahren zur Bildverarbeitung auf einem Computer, mit den Schritten: (i) Importieren eines Digitalbildes von einem Gegenstand, wobei das Bild außerdem eine Darstellung von einem Referenzobjekt mit einer vorbestimmten Farbe beinhaltet; (ii) Farbkorrektur des Digitalbildes auf Basis des Referenzobjektes, um so ein Echtfarbdigitalbild zu erzeugen; (iii) Auswählen von zumindest einem Abschnitt des Echtfarbdigitalbildes, der eine Darstellung des Gegenstandes enthält; (iv) Bestimmen von Echtfarbmerkmalen von Pixeln innerhalb des ausgewählten Abschnitts des Echtfarbdigitalbildes; (v) Erzeugen eines zweiten Digitalbildes, das dem ausgewählten Abschnitt des Echtfarbdigitalbildes entspricht, wobei jedoch Echtfarbmerkmale von jedem Pixel durch Farbmerkmale aus einer Datenbank von vorbestimmten Farbmerkmalen ersetzt werden, wobei für jedes Pixel vorbestimmte Farbmerkmale aus der Datenbank ausgewählt werden, die am nächsten zu den Echtfarbmerkmalen liegen, wie sie mit dem vorbestimmten Algorithmus bestimmt wurden; und (vi) Erzeugen eines dritten Digitalbildes, das dem zweiten Digitalbild entspricht, wobei jedoch die aus der Datenbank ausgewählten Farbmerkmale für jedes Pixel durch jeweils unterscheidbare Falschfarbmerkmale ersetzt werden, um so ein Konturbild zu erzeugen, das die jeweiligen Pixelsätze, die dieselben vorbestimmten Farbmerkmale teilen, klar voneinander unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Datenbank mit vorbestimmten Farbmerkmalen weniger diskrete Farbmerkmale enthält, als in dem Echtfarbdigitalbild vorhanden sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der vorbestimmte Algorithmus in Schritt (v) ein 8-Baum-Quantisierungsalgorithmus ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das dritte Digitalbild in Schritt (vi) erzeugt wird, indem ein Bereichsschlüsselwert für jedes Pixel in dem zweiten Digitalbild bestimmt wird und anschließend dieser Bereichsschlüsselwert bei entsprechenden Pixeln in dem dritten Digitalbild durch jeweils unterscheidbare Farbmerkmale auf Basis der einzelnen Pixel dargestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Bereichsschlüsselwert für jedes Pixel in dem zweiten Digitalbild bestimmt wird, indem ein Wert für eine Rotkomponente durch sechzehn dividiert wird und ein ganzzahliger Teil davon bestimmt wird, ein Wert für eine Grünkomponente durch sechzehn dividiert und ein ganzzahliger Teil davon bestimmt wird und ein Wert für eine Blaukompo nente durch sechzehn dividiert und ein ganzzahliger Teil davon bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite und das dritte Digitalbild zusammen auf einer visuellen Anzeigeeinheit angezeigt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite und das dritte Digitalbild zusammen auf einem Farbausdruck dargestellt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gegenstand ein Zahn ist, die Datenbank eine Datenbank mit Keramikfarben oder Ähnlichem ist, die zum Herstellen von Zahnprothesen verwendet werden, und das dritte Digitalbild eine Vorlage zum Herstellen einer Zahnprothese ist.
Bildverarbeitungssystem mit einem Computer und mit: (i) Mitteln zum Importieren eines Digitalbildes von einem Gegenstand, wobei das Bild außerdem eine Darstellung von einem Referenzobjekt mit einer vorbestimmten Farbe beinhaltet; (ii) Mitteln zur Farbkorrektur des Digitalbildes auf Basis des Referenzobjektes, um so ein Echtfarbdigitalbild zu erzeugen; (iii) Mitteln zum Auswählen von zumindest einem Abschnitt des Echtfarbdigitalbildes, der eine Darstellung des Gegenstandes enthält; (iv) Mitteln zum Bestimmen von Echtfarbmerkmalen von Pixeln innerhalb des ausgewählten Abschnitts des Echtfarbdigitalbildes; (v) Mitteln zum Erzeugen eines zweiten Digitalbildes, das dem ausgewählten Abschnitt des Echtfarbdigitalbildes entspricht, wobei jedoch Echtfarbmerkmale von jedem Pixel durch Farbmerkmale ersetzt werden, die aus einer Datenbank von vorbestimmten Farbmerkmalen ausgewählt sind, wobei für jedes Pixel vorbestimmte Farbmerkmale aus der Datenbank ausgewählt werden, die zu den Echtfarbmerkmalen, wie sie mit dem vorbestimmten Algorithmus bestimmt wurden, am nächsten liegen; und (vi) Mitteln zum Erzeugen eines dritten Digitalbildes, das dem zweiten Digitalbild entspricht, wobei jedoch die aus der Datenbank ausgewählten Farbmerkmale für jedes Pixel durch jeweils unterscheidbare Falschfarbmerkmale ersetzt werden, um so ein Konturbild zu erzeugen, das jeweilige Sätze von Pixeln, die dieselben vorbestimmten Farbmerkmale teilen, klar voneinander unterscheidet.
System nach Anspruch 9, wobei die Datenbank von vorbestimmten Farbmerkmalen weniger diskrete Farbmerkmale enthält, als in dem Echtfarbdigitalbild vorhanden sind.
System nach Anspruch 9 oder 10, wobei der vorbestimmte Algorithmus in Schritt (v) ein 8-Baum-Quantisierungsalgorithmus ist.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das dritte Digitalbild in Schritt (vi) erzeugt wird, indem ein Bereichsschlüsselwert für jedes Pixel in dem zweiten Digitalbild bestimmt wird und dieser Bereichsschlüsselwert anschließend bei entsprechenden Pixeln in dem dritten Digitalbild durch jeweils unterscheidbare Farbmerkmale auf Basis der einzelnen Pixel dargestellt wird.
System nach Anspruch 12, wobei der Bereichsschlüsselwert für jedes Pixel in dem zweiten Digitalbild bestimmt wird, indem ein Wert für eine Rotkomponente durch sechzehn geteilt wird und ein ganzzahliger Teil davon bestimmt wird, ein Wert für eine Grünkomponente durch sechzehn geteilt und ein ganzzahliger Teil davon bestimmt wird und ein Wert für eine Blaukomponente durch sechzehn geteilt und ein ganzzahliger Teil davon bestimmt wird.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei das zweite und dritte Digitalbild zusammen auf einer visuellen Anzeigeeinheit angezeigt werden.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei das zweite und dritte Digitalbild zusammen auf einem Farbausdruck dargestellt werden.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei der Gegenstand ein Zahn ist, die Datenbank eine Datenbank mit Keramikfarben oder Ähnlichem ist, die zum Herstellen von Zahnprothesen verwendet werden, und das dritte Digitalbild eine Vorlage zum Herstellen einer Zahnprothese ist.
Computerprogrammprodukt zum Verarbeiten eines Bildes, wobei das Computerprogrammprodukt ausführbar ist, wenn es auf einem Computer installiert ist, um: (i) ein Digitalbild von einem Gegenstand zu importieren, wobei das Bild außerdem eine Darstellung von einem Referenzobjekt mit einer vorbestimmten Farbe beinhaltet; (ii) eine Farbkorrektur des Digitalbildes auf Basis des Referenzobjektes durchzuführen, um so ein Echtfarbdigitalbild zu erzeugen; (iii) zumindest einen Abschnitt des Echtfarbdigitalbildes auszuwählen, der eine Darstellung des Gegenstandes enthält; (iv) Echtfarbmerkmale von Pixeln innerhalb des ausgewählten Abschnitts des Echtfarbdigitalbildes zu bestimmen; (v) ein zweites Digitalbild zu erzeugen, das dem ausgewählten Abschnitt des Echtfarbdigitalbildes entspricht, wobei jedoch Echtfarbmerkmale jedes Pixels durch Farbmerkmale ersetzt werden, die aus einer Datenbank von vorbestimmten Farbmerkmalen ausgewählt sind, wobei für jedes Pixel vorbestimmte Farbmerkmale aus der Datenbank ausgewählt werden, die zu den Echtfarbmerkmalen, wie sie mit dem vorbestimmten Algorithmus bestimmt wurden, am nächsten liegen; und (vi) ein drittes Digitalbild zu erzeugen, das dem zweiten Digitalbild entspricht, wobei jedoch die aus der Datenbank ausgewählten Farbmerkmale für jedes Pixel durch jeweils unterscheidbare Falschfarbmerkmale ersetzt werden, um so ein Konturbild zu erzeugen, das jeweilige Sätze von Pixeln, die dieselben vorbestimmten Farbmerkmale teilen, klar voneinander unterscheidet.
Produkt nach Anspruch 17, wobei die Datenbank mit vorbestimmten Farbmerkmalen weniger diskrete Farbmerkmale enthält, als in dem Echtfarbdigitalbild vorhanden sind.
Produkt nach Anspruch 17 oder 18, wobei der vorbestimmte Algorithmus in Schritt (v) ein 8-Baum-Quantisierungsalgorithmus ist.
Produkt nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei das dritte Digitalbild in Schritt (vi) erzeugt wird, indem ein Bereichsschlüsselwert für jedes Pixel in dem zweiten Digitalbild bestimmt wird und dieser Bereichsschlüsselwert anschließend bei entsprechenden Pixeln in dem dritten Digitalbild durch jeweils unterscheidbare Farbmerkmale auf Basis der einzelnen Pixel dargestellt wird.
Produkt nach Anspruch 20, wobei der Bereichsschlüsselwert für jedes Pixel in dem zweiten Digitalbild bestimmt wird, indem ein Wert für eine Rotkomponente durch sechzehn geteilt und ein ganzzahliger Teil davon bestimmt wird, ein Wert für eine Grünkomponente durch sechzehn geteilt und ein ganzzahliger Teil davon bestimmt wird und ein Wert für eine Blaukomponente durch sechzehn geteilt und ein ganzzahliger Teil davon bestimmt wird.
Produkt nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei das zweite und dritte Digitalbild zusammen auf einer visuellen Anzeigeeinheit angezeigt werden.
Produkt nach einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei das zweite und dritte Digitalbild zusammen auf einem Farbausdruck dargestellt werden.
Produkt nach einem der Ansprüche 17 bis 23, wobei der Gegenstand ein Zahn ist, die Datenbank eine Datenbank mit Keramikfarben oder Ähnlichem ist, die zum Herstellen von Zahnprothesen verwendet werden, und das dritte Digitalbild eine Vorlage zum Herstellen einer Zahnprothese ist.