ES2680587T3

ES2680587T3 - Mediciones 3-D intraorales usando un procedimiento óptico de múltiples líneas

Info

Publication number: ES2680587T3
Application number: ES14772488.4T
Authority: ES
Inventors: Qinran Chen; Yanbin LU; James R. Milch; Victor C. Wong
Original assignee: Carestream Dental Technology Topco Ltd
Current assignee: Carestream Dental Technology Topco Ltd
Priority date: 2014-08-28
Filing date: 2014-08-28
Publication date: 2018-09-10
Anticipated expiration: 2034-08-28
Also published as: JP6694873B2; US20170277965A1; CN106796727B; JP2017532989A; WO2016032470A1; KR20170045232A; EP3195253A1; US10223606B2; EP3195253B1; CN106796727A

Abstract

Un procedimiento para el cartografiado de una matriz (30) de píxeles de sensores a una matriz (10) de píxeles de iluminación de acuerdo con una superficie (20), ejecutándose el procedimiento al menos en parte en un ordenador y que comprende: la formación de un cartografiado de grupos mediante la asignación de cada píxel (32) de una pluralidad de píxeles en la matriz de sensores (30) a un grupo correspondiente de un conjunto ordenado de grupos en la matriz (10) de píxeles de iluminación, en el que cada grupo tiene un ancho de grupo definido por un conjunto de p píxeles adyacentes en la matriz (10) de píxeles de iluminación y el conjunto ordenado tiene k grupos mediante: la proyección sobre la superficie (20) y el registro de una primera imagen (52a) de índice de grupo múltiple con un primer patrón de líneas y una segunda imagen (52b) de índice de grupo múltiple con un segundo patrón de líneas, en los que las líneas que aparecen en posiciones idénticas tanto en el primer patrón de líneas como en el segundo patrón de líneas están espaciadas entre sí por una primera distancia que es un primer múltiplo del ancho de grupo p, en el que el primer múltiplo es un número entero mayor que 1, y líneas que aparecen solamente en el primer patrón de líneas o en el segundo patrón de líneas están espaciadas uniformemente entre sí por una segunda distancia que es un segundo múltiplo del tamaño del grupo y que es superior a la primera distancia; la proyección sobre la superficie (20) y el registro de un subconjunto de un conjunto de p imágenes (54) de múltiples líneas, en el que cada imagen (54) de múltiples líneas proyecta una línea dentro de cada grupo y en el que las líneas proyectadas en cada uno de los subconjuntos de p imágenes (54) de múltiples líneas están espaciados uniformemente por un ancho de grupo de p píxeles; y la correlación de líneas en una de las imágenes (54) de múltiples líneas registradas con líneas de las imágenes (52a, 52b) de índice de grupo múltiple primera y segunda para generar el cartografiado de grupos para todos los k grupos y almacenar la correlación en una memoria (72) accesible por ordenador.

Description

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DESCRIPCION

Mediciones 3-D intraorales usando un procedimiento óptico de múltiples líneas Campo técnico

La invención se refiere en general al campo de la formación de imágenes de la forma superficial y, más en particular, se refiere a la formación de imágenes y a la medición de la superficie intraoral usando iluminación con patrones.

Antecedentes

Se ha desarrollado un número de técnicas para obtener información del contorno de la superficie a partir de diversos tipos de objetos en aplicaciones médicas, industriales y de otro tipo. Los procedimientos de medición óptica tridimensional (3-D) proporcionan información de la forma y la profundidad usando imágenes obtenidas a partir de patrones de luz dirigidos a una superficie. Diversos tipos de procedimientos de formación de imágenes generan una serie de patrones de luz y usan el enfoque o la triangulación para detectar cambios en forma de la superficie sobre el área iluminada.

La formación de imágenes por proyección de franjas usa luz con patrones o estructurada y triangulación para obtener información del contorno de la superficie para estructuras de diversos tipos. En la formación de imágenes por proyección de franjas, un patrón de líneas de una franja o rejilla de interferencia se proyecta hacia la superficie de un objeto desde un ángulo dado. El patrón proyectado desde la superficie se ve entonces desde otro ángulo como una imagen del contorno, aprovechando la triangulación con el fin de analizar la información de la superficie basándose en el aspecto de las líneas del contorno. El cambio de fase, en el que el patrón proyectado se desplaza espacialmente incrementalmente para obtener mediciones adicionales en las nuevas ubicaciones, se aplica normalmente como parte de la formación de imágenes por proyección de franjas, utilizada para completar el cartografiado del contorno de la superficie y aumentar la resolución global en la imagen del contorno.

La formación de imágenes por proyección de franjas se ha utilizado eficazmente para la formación de imágenes del contorno de la superficie de objetos sólidos y muy opacos y se ha utilizado para la formación de imágenes del contorno de la superficie de algunas porciones del cuerpo humano y para obtener datos detallados acerca de la estructura de la piel. Sin embargo, un número de obstáculos técnicos han impedido el uso eficaz de la formación de imágenes por proyección de franjas del diente. Un desafío particular con la formación de imágenes de la superficie dental se relaciona con la translucidez del diente. Se sabe que los materiales translúcidos o semi-translúcidos en general son particularmente problemáticos para la formación de imágenes por proyección de franjas. La dispersión subsuperficial en las estructuras translúcidas puede reducir la relación global de señal a ruido (S/R) y desplazar la intensidad de la luz, provocando datos de altura inexactos. Otro problema se relaciona con los altos niveles de reflexión para diversas superficies del diente. Los materiales altamente reflectantes, en particular las estructuras reflectantes ahuecadas, pueden reducir eficazmente el intervalo dinámico de este tipo de formación de imágenes.

Desde una perspectiva óptica, la propia estructura del diente presenta un número de desafíos adicionales para la formación de imágenes por proyección de franjas. Los dientes pueden estar húmedos o secos en diferentes momentos y a lo largo de diferentes superficies y porciones de superficies. La forma del diente es con frecuencia irregular, con bordes afilados. Como se ha señalado anteriormente, los dientes interactúan con la luz de una manera compleja. La luz que penetra bajo de la superficie del diente tiende a experimentar una dispersión significativa dentro del material del diente translúcido. Además, también puede producirse la reflexión de las características opacas bajo la superficie del diente, añadiendo ruido que degrada la señal detectada y, por tanto, complica adicionalmente la tarea del análisis de la superficie del diente.

Una medida correctiva que se ha intentado para que la proyección de franjas sea viable para la formación de imágenes del contorno del diente es la aplicación de un revestimiento que cambia las características de reflexión de la propia superficie del diente. Para compensar los problemas provocados por la translucidez relativa del diente, un número de sistemas convencionales de formación de imágenes del contorno del diente aplican una pintura o polvo reflectante a la superficie del diente antes de la formación de imágenes del contorno de la superficie. Para los fines de la formación de imágenes por proyección de franjas, esta etapa adicional potencia la opacidad del diente y elimina o reduce los efectos de la luz dispersa indicados anteriormente. Sin embargo, existen inconvenientes para este tipo de enfoque. La etapa de aplicar un polvo o líquido de revestimiento añade coste y tiempo al procedimiento de formación de imágenes del contorno del diente. Debido a que el espesor de la capa de revestimiento con frecuencia no es uniforme en toda la superficie del diente, se producen fácilmente errores de medición. Más importante aún, el revestimiento aplicado, aunque facilita la formación de imágenes del contorno, puede tender a enmascarar otros problemas con el diente y, por tanto, puede reducir la cantidad global de información útil que puede obtenerse.

Incluso cuando se usa un revestimiento u otro tipo de acondicionamiento de la superficie del diente, sin embargo, los resultados pueden ser decepcionantes debido a los contornos pronunciados de la superficie del diente. Puede ser difícil proporcionar cantidades suficientes de luz a todas las superficies dentales y detectar la luz reflejada desde las mismas. Las diferentes superficies del diente pueden orientarse a 90 grados entre sí, haciendo difícil dirigir suficiente luz para la formación de imágenes con precisión de todas las partes del diente.

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Un número de problemas complican el cartografiado de una matriz de iluminación a la circuitería del sensor para una medición precisa del contorno de la superficie. Debido a que deben capturarse múltiples imágenes con los dientes en la misma posición, cualquier tipo de movimiento de la cámara o del paciente puede complicar la tarea de medición o puede requerir la formación de imágenes nuevamente y tiempo de medición adicional. Por tanto, es ventajoso reducir el número de imágenes que deben obtenerse para un cartografiado preciso. Al mismo tiempo, sin embargo, la medición mejora cuando pueden obtenerse múltiples imágenes y pueden correlacionarse sus respectivos datos. Dadas estas consideraciones contradictorias, puede observarse que existen ventajas en las técnicas de cartografiado de píxeles más eficientes que obtienen una cantidad significativa de datos de un pequeño número de imágenes.

Además, se hace referencia al documento US 2013/120533 A1, que se refiere a un procedimiento para cartografiar una matriz de píxeles de sensores a una matriz de píxeles de iluminación de acuerdo con una superficie, lo que forma un cartografiado de grupos asignando cada píxel a un grupo correspondiente, teniendo cada grupo p píxeles adyacentes sobre la matriz de iluminación y teniendo cada conjunto ordenado k grupos, mediante la proyección y el registro de una secuencia de imágenes de índice de grupo.

El documento US2006/083422 A1 se refiere a un procedimiento para crear modelos tridimensionales de escenas y características intraorales usando una única cámara y patrones aleatorios.

Sandro Barone y col.: "3D maxillofacial model creation for computer-guided treatments in oral rehabilitaron", 18a Conferencia Internacional sobre Sistemas Virtuales y Multimedia (VSMM, por sus siglas en inglés), IEEE 2012, 2 de septiembre de 2012, páginas 421-428 se refiere al modelado 3D de la tríada maxilofacial usando un sistema de visión estéreo activo usando patrones de líneas proyectadas que tienen un período que se reduce a la mitad progresivamente.

Sumario

Un aspecto de la presente solicitud es abordar, en todo o en parte, al menos las deficiencias anteriores y otras deficiencias en la técnica relacionada.

Otro aspecto de la presente solicitud es proporcionar, en todo o en parte, al menos las ventajas que se describen en el presente documento.

Es otro aspecto de la presente solicitud avanzar en la técnica de la formación de imágenes dentales.

Un objeto de la presente invención es avanzar en la técnica de la detección del contorno de la superficie de dientes y estructuras intraorales relacionadas. Realizaciones de la presente invención proporcionan información de superficie 3-D acerca de un diente mediante la iluminación de la superficie del diente con una disposición de patrones de luz que ayudan a cartografiar más de cerca ubicaciones de píxeles sobre una matriz de formación de imágenes digital con ubicaciones de píxeles a partir de un dispositivo de iluminación. Ventajosamente, la presente invención puede usarse con disposiciones conocidas de componentes de iluminación y de formación de imágenes y está adaptada para ayudar a reducir la ambigüedad de los patrones detectados cuando se comparan con los procedimientos convencionales de detección de contornos.

Estos objetos se proporcionan solo a modo de ejemplo ilustrativo y dichos objetos pueden ser de ejemplo de una o más realizaciones de la invención. Otros objetivos y ventajas deseables conseguidos inherentemente mediante la invención desvelada pueden ocurrírseles o ser evidentes para los expertos en la materia. La invención se define por las reivindicaciones adjuntas.

De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento para el cartografiado de una matriz de píxeles de sensores a una matriz de píxeles de iluminación de acuerdo con una superficie, ejecutándose el procedimiento al menos en parte en un ordenador y pudiendo incluir la formación de un cartografiado de grupos asignando cada píxel de una pluralidad de píxeles en la matriz de sensores a un grupo correspondiente de un conjunto ordenado de grupos, en el que cada grupo tiene un ancho de grupo definido por un conjunto de p píxeles adyacentes sobre la matriz de píxeles de iluminación y el conjunto ordenado tiene k grupos mediante: la proyección y el registro de una primera imagen de índice de múltiples grupos con un primer patrón de líneas y una segunda imagen de índice de múltiples grupos con un segundo patrón de líneas, en las que existen líneas que aparecen tanto en el primer patrón como en el segundo patrón y en las que las líneas que aparecen tanto en el primer patrón como en el segundo patrón están espaciadas uniformemente entre sí por una primera distancia que es un primer múltiplo del ancho de grupo p en la que el primer múltiplo es un número entero mayor que 1, y las líneas que aparecen solo en el primer o en el segundo patrón están espaciadas uniformemente entre sí por una segunda distancia que es un segundo múltiplo del tamaño del grupo y que es superior a la primera distancia; la proyección y el registro de un subconjunto de un conjunto de p imágenes de múltiples líneas sobre la superficie, en el que cada imagen de múltiples líneas proyecta una línea dentro de cada grupo y en el que las líneas proyectadas en cada uno de los subconjuntos de p imágenes de múltiples líneas están uniformemente separadas por un ancho de grupo de p pixeles; y la correlación de líneas en una de las imágenes de múltiples líneas registradas con líneas de las imágenes de índice de grupo múltiple primera y segunda para generar el cartografiado de grupos para todos los k grupos y almacenar la correlación en una memoria accesible por ordenador.

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Breve descripción de los dibujos

Los anteriores y otros objetos, características y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción más particular de las realizaciones de la invención, como se ilustra en los dibujos adjuntos. Los elementos de los dibujos no están necesariamente a escala unos respecto de otros.

La Figura 1 es un diagrama esquemático que muestra el cartografiado de una matriz de píxeles de sensores a una matriz de iluminación de acuerdo con una superficie.

La Figura 2A muestra la iluminación de una superficie de un diente con una única línea de luz.

La Figura 2B muestra la iluminación de una superficie de un diente con múltiples líneas de luz.

La Figura 3 es un diagrama de flujo lógico que muestra una secuencia para obtener datos de imágenes del contorno de la superficie de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 4 es un diagrama esquemático que muestra un aparato de formación de imágenes.

La Figura 5 es un diagrama esquemático que muestra parte de una fila de píxeles en la matriz de sensores de formación de imágenes.

La Figura 6 muestra dos imágenes de índice de grupo para el cartografiado de grupos de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

La Figura 7A muestra una porción de la matriz de iluminación para la formación de una imagen de múltiples líneas.

La Figura 7B muestra otra porción de la matriz de iluminación para la formación de una imagen de múltiples líneas.

La Figura 8 es una vista en planta de una imagen de múltiples líneas de ejemplo.

La Figura 9 es una vista en planta de una imagen de múltiples líneas proyectada sobre un diente.

La Figura 10 es otra vista en planta de una imagen de múltiples líneas proyectada sobre un diente.

La Figura 11A muestra una porción del patrón de iluminación que se proyecta en una imagen de índice de grupo.

La Figura 11B muestra una imagen de un diente obtenida usando el patrón de iluminación de la Figura 11A.

La Figura 12A muestra el patrón de iluminación que se proyecta en una imagen de múltiples líneas.

La Figura 12B muestra una imagen de un diente obtenida usando el patrón de iluminación de la Figura 12A.

Descripción detallada de las realizaciones

La siguiente es una descripción detallada de realizaciones de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos en los que los mismos números de referencia identifican los mismos elementos de la estructura en cada una de las diversas figuras.

Donde se usan, los términos "primero", "segundo", etc., no denotan necesariamente ninguna relación ordinal, secuencial o prioritaria, sino que simplemente se usan para distinguir más claramente un elemento o conjunto de elementos de otro.

En el contexto de la presente divulgación, los términos "observador", "operador" y "usuario" se consideran equivalentes y se refieren al profesional o técnico de visualización u otra persona que ve y manipula una imagen, tal como una imagen dental, en un monitor de visualización.

El término "conjunto", como se usa en el presente documento, se refiere a un conjunto no vacío, ya que el concepto de una colección de elementos o miembros de un conjunto se entiende ampliamente en las matemáticas elementales. El término "subconjunto", a menos que se establezca explícitamente lo contrario, se usa en el presente documento para referirse a un subconjunto no vacío, es decir, a un subconjunto del conjunto más grande, que tiene uno o más miembros. Para un conjunto S, un subconjunto puede comprender el conjunto completo S, incluyendo todos los miembros. Un "subconjunto apropiado" del conjunto S está estrictamente contenido en el conjunto S y excluye al menos un miembro del conjunto S. Sin embargo, a menos que se designe específicamente como un subconjunto apropiado, un subconjunto en el contexto de la presente divulgación tiene la definición más amplia de ser no vacío y que contiene al menos uno o más o todos los miembros de un conjunto.

El diagrama esquemático de la Figura 1 muestra, con el ejemplo de una única línea de luz L, cómo se usa la luz con patrones para obtener información del contorno de la superficie. Se obtiene un cartografiado cuando una matriz de iluminación 10 proyecta o dirige un patrón de luz sobre una superficie 20 y se forma una imagen correspondiente de una línea reflejada L' sobre una matriz 30 de sensores de formación de imágenes. Cada píxel 32 en la matriz 30 de sensores de formación de imágenes cartografía el píxel 12 correspondiente sobre la matriz de iluminación 10 de acuerdo con la modulación por la superficie 20. Los desplazamientos en la posición del píxel, como se representa en la Figura 1, proporcionan información útil sobre el contorno de la superficie 20. Se puede apreciar que el patrón básico que se muestra en la Figura 1 puede implementarse en un número de maneras, usando una diversidad de fuentes y secuencias de iluminación para proyectar las imágenes y usando uno o más tipos diferentes de matrices de sensores 30 para obtener o adquirir datos de imágenes. La matriz de iluminación 10 puede utilizar cualquiera de un número de tipos de matrices utilizadas para la modulación de la luz, tales como una matriz de cristal líquido o una matriz de microespejos digitales, tal como la que se proporciona usando el Digital Light Processor (Procesador de Luz Digital) o dispositivo DLP de Texas Instruments, Dallas, Texas. Este tipo de modulador de luz espacial se usa en la trayectoria de iluminación para cambiar el patrón de luz proyectada según sea necesario para la secuencia de

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cartografiado.

Las Figuras 2A y 2B muestran aspectos de un problema con enfoques convencionales para el uso de luz con patrones para obtener información de la estructura superficial del diente humano. La Figura 2A muestra la iluminación con una única línea de luz 14 sobre el diente, con un desplazamiento pronunciado de la iluminación en los bordes del diente. La proyección de una única línea de esta manera, explorada a través del diente y fotografiada en numerosos puntos durante la exploración, puede proporcionar información precisa acerca de porciones del área de la superficie; sin embargo, se pierde cierta información incluso con este procedimiento, tal como cuando los segmentos de línea se separan entre sí. La Figura 2B muestra la formación de imágenes de la superficie usando un patrón con múltiples líneas de luz. Cuando existen transiciones abruptas a lo largo de la superficie, puede ser difícil identificar positivamente los segmentos que corresponden a cada línea proyectada y pueden producirse discrepancias fácilmente, lo que conduce a conclusiones inexactas acerca de las características de la superficie. Por ejemplo, puede ser difícil determinar si el segmento de línea 16 es de la misma línea de iluminación que el segmento de línea 18 o el segmento de línea 24 adyacente.

Realizaciones de la presente invención abordan el problema del cartografiado del contorno de la superficie usando una secuencia de imágenes proyectadas que ayudan a correlacionar mejor los píxeles sobre la matriz de sensores de formación de imágenes con las líneas proyectadas desde la matriz de iluminación. Para hacer esto, realizaciones de la presente invención usan una disposición de imágenes binarias con el fin de agrupar píxeles sobre la matriz de sensores de formación de imágenes con los píxeles correspondientes sobre la matriz de píxeles de iluminación. Un cartografiado de grupos se forma mediante la asignación de píxeles sobre la matriz de sensores a un conjunto ordenado de grupos, teniendo cada grupo un número fijo de píxeles (por ejemplo, el mismo número de píxeles). El cartografiado de grupos puede almacenarse como una estructura de datos particular o puede representarse de otra manera en datos que relacionan cada píxel con una estructura de grupos particular, usando técnicas de cartografiado bien conocidas por los expertos en las técnicas de representación de datos. En el contexto de la presente divulgación, las expresiones "mapa de grupos" y "cartografiado de grupos" se consideran equivalentes, puesto que la relación de píxeles y grupos puede representarse y almacenarse de cualquiera de un número de formas.

Con referencia al diagrama de flujo de la Figura 3, se muestra una secuencia de etapas de proyección, detección y procesamiento de imágenes utilizadas para la detección del contorno de la superficie y ejecutadas al menos en parte en un ordenador de acuerdo con una realización de la presente divulgación. En una etapa de captura de imágenes 40, el operador ubica el aparato de formación de imágenes y captura una serie de imágenes de iluminación con patrones. Las imágenes pueden incluir o consistir en dos imágenes 52a y 52b de índice de grupo, imágenes 36 y 38 oscuras y planas (brillantes) opcionales, respectivamente, y un número p de imágenes 54 de múltiples líneas y pueden capturarse en cualquier orden. En una realización alternativa, pueden usarse más de dos imágenes de índice de grupo. En una realización alternativa, puede capturarse o usarse un subconjunto de las imágenes 54 de p múltiples líneas. Una vez que se capturan las imágenes, se ejecuta una etapa 44 de asignación de píxeles, en la que los píxeles sobre la matriz de sensores de imágenes se asignan a un mapa o cartografiado de grupos que corresponde a píxeles sobre la matriz de iluminación. También puede obtenerse una imagen oscura 36 opcional adicional, sin iluminación, y una imagen plana 38 con iluminación de cuadro completo para ayudar en el procesamiento de señales, como se describe posteriormente.

Continuando con la secuencia de la Figura 3 para la formación de la imagen del contorno, también se obtiene un conjunto de p imágenes 54 de múltiples líneas, a partir de las cuales pueden detectarse ubicaciones de pico, es decir, ubicaciones de mayor intensidad indicativas del contorno de la superficie en una etapa 50 de detección de ubicación. Como alternativa, puede obtenerse un subconjunto apropiado del conjunto de p imágenes de múltiples líneas para su uso en la etapa 50 de detección de ubicación, con una resolución menor correspondientemente en los resultados de detección de ubicación de pico; en este caso, puede aplicarse interpolación para completar los datos de los picos de línea dentro de cada grupo que no se proyectan. Una etapa de cartografiado 60 después forma, visualiza y almacena la imagen del contorno en una memoria, tal como en una memoria de visualización temporal que está asociada con un monitor de visualización, por ejemplo. Opcionalmente, también pueden visualizarse una o más de las imágenes de índice de grupo o imágenes de múltiples líneas.

Con respecto a la Figura 1, cada imagen 52a, 52b de índice de grupo tiene una disposición de líneas que tienen un pixel de ancho sobre la matriz de iluminación 10. Una imagen de múltiples líneas también tiene una o más bandas brillantes que tienen un pixel de ancho sobre la matriz de iluminación 10. La imagen de múltiples líneas tiene al menos una transición de brillante a oscuro o de oscuro a brillante dentro de cada grupo de píxeles.

El diagrama esquemático de la Figura 4 muestra un aparato 70 de formación de imágenes para proyectar y capturar al menos las imágenes 52a y 52b de índice de grupo y una o más imágenes 54 de múltiples líneas. Un procesador 80 de lógica de control, u otro tipo de ordenador, puede controlar la operación de la matriz de iluminación 10 y la matriz 30 de sensores de formación de imágenes. Los datos de imagen de la superficie 20, tal como de un diente 22, se obtienen una matriz 30 de sensores de imágenes y se almacenan en una memoria 72. El procesador 80 de lógica de control procesa los datos de imágenes recibidos y almacena el cartografiado en la memoria 72 La imagen resultante de la memoria 72 se visualiza entonces opcionalmente en una pantalla 74. La memoria 72 también puede incluir una memoria intermedia de visualización.

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Para la explicación del cartografiado de grupos y píxeles a continuación:

(1) se supone que el etiquetado numérico de las líneas del iluminador aumenta de derecha a izquierda en la matriz del sensor de imágenes; una regla monótona establece que el número de grupo debe aumentar de derecha a izquierda a lo largo de una fila; y

(2) se supone que hay múltiples (al menos 2 o 3) píxeles de la matriz de sensores de formación de imágenes para cada píxel de la matriz de iluminadores, aunque podría usarse un único píxel.

Se ha de enfatizar que el orden del etiquetado numérico puede aumentar como alternativa de izquierda a derecha, con los cambios correspondientes en la descripción.

Formación del cartografiado de grupos

Los diagramas esquemáticos de las Figuras 5 - 8 muestran diversos aspectos del procedimiento para la formación del mapa de grupos de acuerdo con una realización de la presente invención. La Figura 5 muestra parte de una fila de píxeles 32 sobre la matriz 30 de sensores de formación de imágenes correspondientes a posiciones sobre la superficie 20. Cada grupo tiene un número predeterminado p de píxeles adyacentes 32, con ocho píxeles 32 por grupo en el cartografiado de ejemplo que se muestra. El número p también puede ser otro número de píxeles que constituyen un grupo, tal como 10 o l2 píxeles. Las líneas discontinuas verticales en la Figura 5 indican los límites de grupo. En un límite de grupo, en el que cada grupo tiene p píxeles numerados 0, 1, 2, ... (p-1), el píxel (p-1)° de un grupo es adyacente al 0° píxel del grupo siguiente o adyacente en la fila; el espacio entre estos dos píxeles adyacentes, con un píxel en cada uno de los dos grupos adyacentes, define un límite de grupo. El límite de grupo se considera "compartido" por dos grupos adyacentes. Cada grupo también tiene un píxel central 34, que se muestra sombreado en la Figura 5. El píxel central 34 es el píxel con el número (p/2). Por tanto, cuando el grupo tiene 8 píxeles (p = 8) como en el ejemplo de la Figura 5, el píxel central es el píxel numerado con 4. Por referencia con respecto a la presente divulgación, la disposición que se muestra en la Figura 5, con el píxel p/2 iluminado dentro de cada grupo, se denomina imagen 76 de múltiples líneas centrada. Por tanto, en una realización, la imagen 76 de múltiples líneas centrada es la única de las imágenes de múltiples líneas que se usa tanto para cartografiado de píxeles como para cartografiado de grupos, como se representa en la Figura 3 y como se describe con más detalle posteriormente.

Geométricamente, cuando se mueve de un lado de la imagen al otro a lo largo de una fila de píxeles para ciertas realizaciones ejemplares, el número de grupo debe cambiar monótonamente. (Los números en filas diferentes pueden no alinearse, pero dentro de cada fila, son monótonos.) Esto hace posible 'corregir' los números de grupo en cada fila, descartando lugares donde el ruido ha alterado el aumento monótono esperado del número de grupo.

El mapa de grupo se genera usando imágenes que iluminan y proyectan píxeles seleccionados (por ejemplo, píxeles centrales) de uno o más grupos. Cuando se usan píxeles centrales para uno o más grupos, estas imágenes pueden denominarse imágenes "de línea central". En una realización, haciendo referencia de nuevo al diagrama de flujo lógico de la Figura 3, esto puede incluir cada una de las imágenes 52a y 52b de índice de grupo y una correspondiente de las p imágenes de múltiples líneas, específicamente, la imagen 76 de múltiples líneas centrada.

Imágenes de índice de grupo

Cada una de las imágenes 52a y 52b de índice de grupo es preferentemente una imagen de línea central que proyecta un patrón de líneas correspondiente a algunos de los píxeles centrales en la matriz de iluminación. En la Figura 6 se muestra una disposición de ejemplo que usa dos imágenes 52a y 52b de índice de grupo. Las imágenes 52a y 52b están alineadas a la izquierda. Para este ejemplo, hay un total de 40 grupos, numerados del 0 al 39. En este caso, las líneas centrales solo se proyectan para los grupos impares (1, 3, 5, 7, ...); las líneas centrales para grupos de números pares (0, 2, 4, 6, 8, ...) no se proyectan en las imágenes 52a y 52b de índice de grupo, sino que son proporcionadas por una de las imágenes de múltiples líneas, como se describe posteriormente.

En el ejemplo de la Figura 6, la imagen 52a de índice de grupo proyecta líneas centrales para los grupos impares 1,

5, 9, ... 37, 39. La imagen 52b de índice de grupo proyecta líneas centrales para los grupos impares 1, 3, 5, 9, ... 35, 37. Las líneas discontinuas se extienden entre las líneas centrales para los mismos grupos en ambas imágenes 52a y 52b de índice de grupo. De este modo, por ejemplo, ambas imágenes tienen líneas centrales en posiciones idénticas, para los grupos 1, 5, 9, ... 37. Una distancia D1 entre estas líneas centrales comúnmente proyectadas es de 4 grupos de ancho. Puede observarse que las líneas centrales comunes son equidistantes entre sí en una primera distancia D1 que es un primer múltiplo del tamaño del grupo.

En la disposición de la Figura 6, las líneas de puntos indican grupos que tienen líneas centrales solo en la imagen 52a de índice de grupo, no en la imagen 52b de índice de grupo. En este ejemplo, estas son líneas centrales para los grupos 7, 15, 23, 31 y 39. De forma similar, las líneas de puntos se extienden hacia afuera desde grupos que tienen líneas centrales solo en la imagen 52b de índice de grupo, pero no en la imagen 52a de índice de grupo. En este ejemplo, estas son líneas centrales para los grupos 3, 11, 19, 27 y 35. Dentro de cada una de las imágenes 52a y 52b de índice de grupo proyectadas, estas líneas centrales que no están compartidas están espaciadas una de otra por una segunda distancia D2 que es un segundo múltiplo del tamaño del grupo. Como se muestra en la Figura

6, la segunda distancia D2 es una distancia que tiene 8 grupos de ancho.

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El espaciado de las líneas centrales en la disposición que se muestra en la Figura 6, con algunas líneas centrales compartidas y algunas no compartidas, tiene ventajas que pueden no ser evidentes. El espaciado más amplio de 8 grupos es un segundo múltiplo del tamaño del grupo que es más grande que el primer múltiplo del tamaño del grupo que se usa entre las líneas centrales comunes. Este espaciado más amplio entre líneas centrales no compartidas ayuda a reducir la ambigüedad en la identificación de grupos. Por ejemplo, con un cierto p, cuando el tamaño de secuencia de imagen de línea central l es suficientemente grande, la distancia de cualesquiera 2 líneas centrales adyacentes en una imagen de línea central cualquiera (por ejemplo, con píxeles de iluminación p * l) será lo suficientemente grande como para asignar inequívocamente los picos de la línea central detectados en cada imagen de la línea central registrada a los grupos correspondientes con la suposición de que la profundidad de la superficie está en un intervalo preestablecido con respecto a una posición focal. Por tanto, los picos de la línea central de estas líneas no compartidas pueden verificarse para detectar su presencia en una de las imágenes 52a y 52b y su ausencia en la otra imagen.

De acuerdo con el diseño del sistema de iluminación estructurada y la superficie del diente objeto, cada línea central registrada de las imágenes 52a y 52b de índice de grupo se ubica entre 2 vecinas. Por ejemplo, la ma línea central se encuentra a la izquierda de la (m-1f línea central y a la derecha de la (m+1)a línea central, para el ejemplo dado, en el que 1<m<40. Una vez que las líneas centrales 3a, 7a, 11a, 15a, 19a, 23a, 27a, 31a, 35a y 3ga no compartidas se han asignado correctamente, es posible asignar picos de línea central de los grupos 1°, 5°, 9°, 13°, 17°, 21°, 25°, 29°, 33°, 37° compartidos mediante referenciación por vecinos dual. Por ejemplo, un pico de línea central sin asignar que se encuentra entre las líneas centrales asignadas 15a y 19' puede asignarse fácilmente y sin ambigüedades al grupo 17.

El cartografiado de grupo que se obtiene de las imágenes de índice de grupo primera y segunda forma un primer conjunto de grupos cartografiados. Para el ejemplo proporcionado en la Figura 6, el primer conjunto de grupos cartografiados consiste en todos los grupos impares. Después de que se han cartografiado los grupos impares, los grupos pares se cartografían usando una de las imágenes de múltiples líneas, específicamente, la imagen 76 de múltiples líneas centrada. Como se ha descrito anteriormente, esta es la imagen de múltiples líneas de las p imágenes de múltiples líneas que tiene la misma disposición de línea central utilizada para las imágenes de índice de grupo, por ejemplo, con el píxel p/2 iluminado en cada grupo, como se ha descrito anteriormente con referencia a la Figura 5. Esta imagen es una del subconjunto de p imágenes de múltiples líneas, que se describe a continuación.

De acuerdo con una realización alternativa de la presente divulgación, las imágenes 52a y 52b de índice de grupo se usan para cartografiar los grupos pares como el primer conjunto de grupos cartografiados, siguiendo el espaciado correspondiente el patrón básico que se describe en la Figura 6. Después, se usa una imagen de múltiples líneas para cartografiar grupos impares.

Imágenes de múltiples líneas

Como se observó con respecto a la secuencia que se muestra en la Figura 3, un conjunto de p imágenes de múltiples líneas se proyecta sobre la superficie, además de las imágenes 52a y 52b de índice de grupo. Al menos una de las imágenes de múltiples líneas se usa para generar la cartografía de grupos y la resolución del nivel de píxeles; las otras imágenes de múltiples líneas proporcionan solo una resolución de nivel de píxel para obtener información del contorno de la superficie. La única imagen de múltiples líneas necesaria para el cartografiado de grupos puede ser una imagen 76 de múltiples líneas centrada, como se representa en el diagrama de flujo lógico de la Figura 3.

En las imágenes de múltiples líneas, se ilumina un píxel para cada grupo a la vez. El diagrama esquemático de la Figura 7A muestra, para una única fila de la matriz de iluminación 10 que se muestra en una porción E ampliada con los grupos G5, G6, G7 y G8, una porción de una primera imagen 54a de múltiples líneas en la que el píxel situado más a la izquierda en cada el grupo se ilumina para formar una línea. La Figura 7B muestra otra imagen 54b de múltiples líneas en la que se ilumina el siguiente píxel en cada grupo. Cuando cada grupo tiene 8 píxeles, como en los ejemplos que se muestran en el presente documento, esta secuencia se repite de manera que haya al menos 8 imágenes de múltiples líneas, una para cada píxel en cada grupo. Las transiciones de oscuro a claro o de claro a oscuro son solo con respecto a un ancho de un solo píxel en una imagen de múltiples líneas; cada banda brillante de luz que forma una línea tiene un solo píxel de ancho. Cada imagen de múltiples líneas proyecta una única línea dentro de cada grupo. En general, cuando cada grupo tiene un número p de píxeles adyacentes, un subconjunto de al menos p/2 imágenes de múltiples líneas se proyectan sobre la superficie y se registran para la formación de imágenes del contorno de la superficie. Además, pueden proyectarse y registrarse más de 8 imágenes de múltiples líneas, en una disposición de secuenciación cíclica u otra. Una distancia D3 de ancho de grupo entre píxeles iluminados en cada imagen 54 de múltiples líneas se extiende a lo largo de p píxeles.

En una realización alternativa, un subconjunto del conjunto de p imágenes de múltiples líneas se proyecta para obtener mediciones del contorno de la superficie para proyectar un número reducido de líneas dentro de cada grupo. La interpolación de datos puede aplicarse para completar los datos de las líneas individuales de cada grupo que no se proyectaron. Por ejemplo, en una realización, las imágenes 52a y 52b de índice de grupo y una de las imágenes de múltiples líneas se usa para generar el cartografiado de grupo; las imágenes de múltiples líneas p-1 restantes proporcionan solamente una resolución de pixeles para obtener información del contorno de la superficie.

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La Figura 8 muestra una imagen 54 de múltiples líneas con una línea 84 dentro de cada grupo proyectada desde la matriz de iluminación 10. Las Figuras 9 y 10 muestran imágenes 54 de múltiples líneas de ejemplo proyectadas sobre la superficie 20 y registradas mediante la matriz 30 de sensores de formación de imágenes, respectivamente. La línea punteada Q en la Figura 9 indica una fila de píxeles en la matriz 30 de sensores de formación de imágenes.

De forma coherente con una realización de la presente divulgación, cada una de las imágenes de múltiples líneas se analiza como un conjunto de filas independientes para ubicar cada pico de intensidad en la fila. Esto se hace en dos etapas. Inicialmente, una combinación de filtro alisador y filtro diferenciador ubica los píxeles donde hay una señal de pico. Después, se ajusta una parábola a los puntos observados alrededor del píxel identificado con el fin de ubicar el pico con precisión subpíxel. También se estima que el fondo alrededor del pico proporciona información adicional acerca de la altura relativa del pico. Se puede eliminar un pico candidato de la lista de picos si es demasiado débil o está demasiado cerca de otro pico. El resultado del análisis es una larga lista de picos (de 30.000 a 100.000 para una matriz de sensores de formación de imágenes normal) de ubicaciones precisas donde se observaron picos de intensidad.

Para el cartografiado de grupos, la imagen 54 de múltiples líneas particular que tiene la línea central de cada grupo, con el píxel p/2 iluminado, forma la imagen 76 de múltiples líneas centrada. La imagen 76 de múltiples líneas centrada proporciona la información necesaria para cartografiar las líneas centrales del grupo restantes que no se obtuvieron a partir de las imágenes 52a y 52b de índice de grupo. Para la realización de ejemplo descrita anteriormente, esto significa que los grupos pares restantes pueden cartografiarse usando la imagen 54 de múltiples líneas que tiene la línea central de cada grupo, con el píxel p/2 iluminado. Usando esta técnica, cuando las imágenes 52a y 52b de índice de grupo identifican cada grupo impar, la imagen 76 de múltiples líneas centrada identifica los grupos pares intercalados. En una realización alternativa, usando una lógica similar, cuando las imágenes 52a y 52b de índice de grupo identifican cada grupo par, la imagen 76 de múltiples líneas centrada identifica los grupos impares intercalados restantes. Para ayudar a resolver ambigüedades, el procesamiento para la identificación de grupos puede usar referenciación por vecinos dual con una resolución más fina a medida que avanza la identificación del grupo.

En una realización alternativa, las primeras imágenes 52a y 52b de índice de grupo pueden usarse para un primer conjunto de grupos (por ejemplo, grupos impares) y pueden usarse imágenes de índice de grupo adicionales o segundas para un segundo conjunto de grupos (por ejemplo, grupos pares) para la generación del cartografiado de grupos. Después, las imágenes 54 de múltiples líneas pueden usarse para proporcionar una resolución de nivel de píxel para obtener información del contorno de la superficie.

Existe un cierto nivel de señal (un "punto de corte") en la imagen plana 38 (Figura 3) que puede ser demasiado bajo para realizar comparaciones precisas. Este nivel puede ajustarse simplemente como un parámetro para el software de procesamiento. También puede calcularse de forma adaptativa encontrando todos los picos en la imagen de múltiples líneas, como se describe posteriormente, y observando los valores "planos" en esas posiciones de pico. Los píxeles con niveles por debajo de este punto de corte simplemente se declaran indeterminados, tienen estados desconocidos y no se procesan adicionalmente.

Combinar el mapa de grupos y la lista de picos

En ausencia de ruido o errores, la combinación de datos de picos y grupos es activada por la lista de picos, que contiene la ubicación de picos en x e y (por ejemplo, ubicación de píxeles a lo largo de la fila y el número de fila), la altura del pico, el ancho del pico y la imagen de la que proviene (imágenes de múltiples líneas 1 a p). Para cada pico, se recupera el número de grupo del píxel más cercano en el cartografiado de grupo. El número de grupo y el número de imagen se combinan para calcular la línea en el iluminador, de 1 a 480 en una imagen de 480 líneas. Esto proporciona tres "posiciones de píxeles" esenciales para el pico: las ubicaciones x e y en el generador de imágenes y la ubicación x en el iluminador, tal como se obtendría de un único punto proyectado.

Después, puede calcularse una posición aproximada del punto sobre el diente u otra superficie, usando las tres posiciones de píxel y los parámetros de calibración. Estas posiciones aproximadas se procesan, usando información conocida de la calibración, para determinar una ubicación precisa (x, y, z) sobre la superficie del diente u otro objeto. Todas estas ubicaciones pueden usarse para formar la nube de puntos que es el resultado final del algoritmo de combinación.

Imágenes opcionales oscuras y planas

Se obtienen imágenes 36 y 38 de campo oscuro y plano opcionalmente como se describe en la secuencia de la Figura 3. Estas imágenes pueden promediarse para proporcionar una medida de intensidad que se usa como umbral para diferenciar intensidades de claras a oscuras para ayudar a mejorar el cartografiado de señal en la etapa 44 de asignación de píxeles (Figura 3).

Ha de observarse que la secuencia de proyecciones de imagen y registro puede seguirse en cualquier orden adecuado para los procedimientos de la presente invención. Además, las imágenes de múltiples líneas y los patrones de índice de grupo pueden intercalarse, en lugar de obtenerse en cualquier orden fijo.

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La formación de un cartografiado de grupos ayuda a resolver posibles ambigüedades en la medición de profundidad. Las realizaciones de la presente invención ayudan a proporcionar procedimientos robustos para el cartografiado grupal sin requerir la proyección, detección y procesamiento de un número excesivo de imágenes binarias.

La Figura 11A muestra el patrón de iluminación que se proyecta en una de las imágenes 52 de índice de grupo. A modo de ejemplo, la Figura 11B muestra una porción de una imagen de diente 112 correspondiente que se obtiene a partir de la proyección de la imagen 102 de índice de grupo.

La Figura 12A muestra el patrón de iluminación que se proyecta en una de las imágenes 54 de múltiples líneas. A modo de ejemplo, la Figura 12B muestra una imagen de diente 116 correspondiente que se obtiene de la proyección de la imagen 54 de múltiples líneas.

Realizaciones de la presente invención pueden emplear diferentes tamaños y disposiciones de grupo, incluyendo la memoria descriptiva cuyos conjuntos de grupos tienen píxeles iluminados en cualquier momento. En aras de la simplicidad en la descripción de los patrones de imágenes que siguen, se usa un tamaño de grupo arbitrario de 8 píxeles. Se describe el comportamiento de 128 píxeles, en 16 grupos con 8 píxeles por grupo. Los 16 grupos forman un conjunto ordenado, en la terminología utilizada en el presente documento. Puede apreciarse que pueden hacerse cambios en el tamaño del grupo o en el número de grupos que son miembros de un conjunto ordenado, dentro del ámbito de la presente invención. La descripción que se proporciona en el presente documento usa estos valores de ejemplo en la diferenciación de imágenes de índice de grupo de imágenes de múltiples líneas.

La intensidad de la luz para cada imagen puede ser igual; sin embargo, puede haber ventajas en el cambio de intensidad para diferentes tipos de imágenes. El ajuste adecuado de la intensidad puede ayudar a reducir el impacto de la luz dispersa, por ejemplo.

De forma coherente con una realización de la presente invención, un ordenador ejecuta un programa con instrucciones almacenadas que funcionan sobre datos de imagen a los que se accede desde una memoria electrónica. Como pueden apreciar los expertos en las técnicas de procesamiento de imágenes, un programa informático de una realización de la presente invención puede usarse mediante un sistema informático de uso general adecuado, tal como un ordenador o estación de trabajo personal, así como mediante un microprocesador u otro procesador dedicado o dispositivo lógico programable. Sin embargo, pueden usarse muchos otros tipos de sistemas informáticos para ejecutar el programa informático de la presente invención, incluyendo procesadores en red. El programa informático para realizar el procedimiento de la presente invención puede almacenarse en un medio de almacenamiento legible por ordenador. Este medio puede comprender, por ejemplo; medios de almacenamiento magnéticos tales como un disco magnético (tal como un disco duro) o cinta magnética u otro tipo portátil de disco magnético; medios de almacenamiento óptico tales como un disco óptico, cinta óptica o código de barras legible mediante una máquina; dispositivos de almacenamiento electrónico de estado sólido tales como memoria de acceso aleatorio (RAM) o memoria de solo lectura (ROM); o cualquier otro dispositivo físico o medio empleado para almacenar un programa informático. El programa informático para realizar el procedimiento de la presente invención también puede almacenarse en un medio de almacenamiento legible por ordenador que está conectado al procesador de imágenes por medio de Internet u otro medio de comunicación. Los expertos en la materia reconocerán fácilmente que el equivalente de un producto de programa informático de este tipo también puede construirse en hardware.

Se entenderá que el producto de programa informático de la presente invención puede hacer uso de diversos algoritmos y procedimientos de manipulación de imágenes que son bien conocidos. Se entenderá adicionalmente que la realización del producto de programa informático de la presente invención puede incorporar algoritmos y procedimientos no específicamente mostrados o descritos en el presente documento que son útiles para la implementación. Dichos algoritmos y procedimientos pueden incluir utilidades convencionales que están dentro de la experiencia habitual de las técnicas de procesamiento de imágenes. No se muestran ni se describen específicamente en el presente documento aspectos adicionales de dichos algoritmos y sistemas, y hardware y/o software para producir y procesar de otro modo las imágenes o cooperar con el producto de programa informático de la presente invención, y pueden seleccionarse entre dichos algoritmos, sistemas, hardware, componentes y elementos conocidos en la técnica.

En el contexto de la presente divulgación, el acto de "registrar" imágenes significa almacenar datos de imágenes en algún tipo de circuito de memoria con el fin de usar estos datos de imágenes para el procesamiento posterior. Los datos de imágenes registrados pueden almacenarse de forma más permanente o descartarse una vez que ya no se necesiten para su posterior procesamiento. Un "conjunto ordenado" tiene su significado convencional como se usa en la teoría de conjuntos, en relación con un conjunto cuyos elementos tienen un orden no ambiguo, tal como el conjunto de números naturales que se ordenan en una secuencia ascendente, por ejemplo.

Ha de observarse que el término "memoria", equivalente a "memoria accesible por ordenador" en el contexto de la presente divulgación, puede referirse a cualquier tipo de espacio de trabajo de almacenamiento de datos temporal o más duradero utilizado para almacenar y operar con datos de imágenes y accesible para un sistema informático. La memoria podría ser no volátil, usando, por ejemplo, un medio de almacenamiento a largo plazo tal como almacenamiento magnético u óptico. Como alternativa, la memoria podría ser de naturaleza más volátil, usando un

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circuito electrónico, tal como la memoria de acceso aleatorio (RAM) que se usa como una memoria intermedia o espacio de trabajo temporal por un microprocesador u otro dispositivo procesador de lógica de control. Los datos de visualización, por ejemplo, se almacenan normalmente en una memoria intermedia de almacenamiento temporal que se asocia directamente a un dispositivo de visualización y se actualiza periódicamente según sea necesario para proporcionar los datos mostrados. Esta memoria intermedia de almacenamiento temporal también puede considerarse una memoria, como se usa el término en la presente divulgación. La memoria también se usa como espacio de trabajo de datos para ejecutar y almacenar resultados intermedios y finales de cálculos y otros procedimientos. La memoria accesible por ordenador puede ser volátil, no volátil o una combinación híbrida de tipos volátiles y no volátiles. Se proporciona memoria accesible por ordenador de distintos tipos en diferentes componentes en todo el sistema para almacenar, procesar, transferir y mostrar datos, y para otras funciones.

En una realización, el aparato 70 que se muestra en la Figura 4, una cámara intraoral o similar puede implementar, en hardware o lógica de control, la funcionalidad y/u operaciones que se muestran o se describen con respecto a la Figura 3. Aunque se describen en el presente documento como de 1 píxel de ancho, las imágenes 52a y 52b de índice de grupo en ciertas realizaciones de ejemplo pueden usar dos o más líneas de ancho de píxel.

En una realización, se proporciona un procedimiento y/o aparato para cartografiar una matriz de píxeles de sensores a una matriz de píxeles de iluminación de acuerdo con una superficie, ejecutado al menos en parte en un ordenador y que puede incluir la formación de un cartografiado de grupos mediante la asignación de cada píxel en una pluralidad de píxeles en la matriz de sensores a un grupo correspondiente de un conjunto ordenado de grupos en la matriz de píxeles de iluminación, donde cada grupo tiene un ancho de grupo definido por un conjunto de p píxeles adyacentes en la matriz de píxeles de iluminación y el conjunto ordenado tiene k grupos mediante: la proyección sobre la superficie y el registro de una primera imagen de índice de grupo múltiple con un primer patrón de líneas y una segunda imagen de índice de grupo múltiple con un segundo patrón de líneas, en los que las líneas que aparecen en posiciones idénticas en el primer patrón de líneas y el segundo patrón de líneas están espaciadas entre sí por una primera distancia que es un primer múltiplo del ancho de grupo p, en la que el primer múltiplo es un número entero mayor que 1, y las líneas que aparecen solamente ya sea en el primer patrón de líneas o en el segundo patrón de líneas están espaciadas uniformemente entre sí por una segunda distancia que es un segundo múltiplo del tamaño del grupo y que es superior a la primera distancia; la proyección sobre la superficie y el registro de una tercera imagen de índice de grupo múltiple con un tercer patrón de líneas y una cuarta imagen de índice de grupo múltiple con un cuarto patrón de líneas, en las que las líneas que aparecen en posiciones idénticas en el tercer patrón de líneas y el cuarto patrón de líneas están espaciadas entre sí por una primera distancia y las líneas que aparecen solamente en el tercer patrón de líneas o en el cuarto patrón de líneas están espaciadas entre sí por una segunda distancia que es superior a la tercera distancia; y la correlación de líneas en la primera imagen de índice de grupo múltiple y la segunda imagen de índice de grupo múltiple para líneas en la tercera imagen de índice de grupo múltiple y la cuarta imagen de índice de grupo múltiple para generar el cartografiado de grupos para todos los k grupos y almacenar la correlación en una memoria accesible por ordenador.

La presente solicitud está relacionada con el documento de cesión común US 2013 120 532 A1 (número de serie de los EE.UU. 13/293.308), titulado MEDICIONES INTRAORALES 3-D USANDO UN PROCEDIMIENTO OPTICO DE MÚLTIPLES LÍNEAS de James Milch. Aunque la invención se ha ilustrado con respecto a una o más implementaciones, pueden realizarse alteraciones y/o modificaciones a los ejemplos ilustrados sin apartarse del ámbito de las reivindicaciones adjuntas. Además, aunque puede haberse desvelado una característica particular de la invención con respecto a una de varias implementaciones, dicha característica puede combinarse con una o más características de las otras implementaciones que se puedan desear y sean ventajosas para cualquier función dada o particular. La expresión "al menos uno de" se usa para indicar que pueden seleccionarse uno o más de los artículos enumerados. El término "aproximadamente" indica que el valor enumerado puede modificarse algo, a condición de que la alteración no dé como resultado la no conformidad del procedimiento o estructura con la realización ilustrada. Finalmente, "de ejemplo" indica que la descripción se usa como ejemplo, en lugar de implicar que es un ideal. Otras realizaciones de la invención serán evidentes para los expertos en la materia a partir de la consideración de la memoria descriptiva y la práctica de la invención desvelada en el presente documento. Por tanto, las realizaciones desveladas en el presente documento se consideran en todos los aspectos ilustrativas y no restrictivas. El ámbito de la invención se indica mediante las reivindicaciones adjuntas.

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REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento para el cartografiado de una matriz (30) de píxeles de sensores a una matriz (10) de píxeles de iluminación de acuerdo con una superficie (20), ejecutándose el procedimiento al menos en parte en un ordenador y que comprende:

la formación de un cartografiado de grupos mediante la asignación de cada píxel (32) de una pluralidad de píxeles en la matriz de sensores (30) a un grupo correspondiente de un conjunto ordenado de grupos en la matriz (10) de píxeles de iluminación, en el que cada grupo tiene un ancho de grupo definido por un conjunto de p píxeles adyacentes en la matriz (10) de píxeles de iluminación y el conjunto ordenado tiene k grupos mediante:

la proyección sobre la superficie (20) y el registro de una primera imagen (52a) de índice de grupo múltiple con un primer patrón de líneas y una segunda imagen (52b) de índice de grupo múltiple con un segundo patrón de líneas, en los que las líneas que aparecen en posiciones idénticas tanto en el primer patrón de líneas como en el segundo patrón de líneas están espaciadas entre sí por una primera distancia que es un primer múltiplo del ancho de grupo p, en el que el primer múltiplo es un número entero mayor que 1, y líneas que aparecen solamente en el primer patrón de líneas o en el segundo patrón de líneas están espaciadas uniformemente entre sí por una segunda distancia que es un segundo múltiplo del tamaño del grupo y que es superior a la primera distancia;

la proyección sobre la superficie (20) y el registro de un subconjunto de un conjunto de p imágenes (54) de múltiples líneas, en el que cada imagen (54) de múltiples líneas proyecta una línea dentro de cada grupo y en el que las líneas proyectadas en cada uno de los subconjuntos de p imágenes (54) de múltiples líneas están espaciados uniformemente por un ancho de grupo de p píxeles; y

la correlación de líneas en una de las imágenes (54) de múltiples líneas registradas con líneas de las imágenes (52a, 52b) de índice de grupo múltiple primera y segunda para generar el cartografiado de grupos para todos los k grupos y almacenar la correlación en una memoria (72) accesible por ordenador.
2. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que la correlación de líneas comprende:

correlacionar líneas en la primera imagen (52a) de índice de grupo múltiple con líneas en la segunda imagen (52b) de índice de grupo múltiple para generar un primer conjunto de grupos cartografiados; y correlacionar líneas del primer conjunto de grupos cartografiados con líneas en al menos un miembro del subconjunto de imágenes (54) de múltiples líneas registradas.
3. El procedimiento de la reivindicación 2 que comprende adicionalmente comprobar la presencia de líneas en posiciones predeterminadas en una o más de las imágenes (54) de múltiples líneas registradas y la ausencia de líneas en otras posiciones en el primer conjunto de grupos cartografiados.
4. El procedimiento de la reivindicación 1 que comprende adicionalmente visualizar una o más de la primera imagen (52a) de índice de grupo múltiple, la segunda imagen (52b) de índice de grupo múltiple o las imágenes (54) de múltiples líneas registradas.
5. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que la segunda distancia es el doble de la primera distancia.
6. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que la matriz de píxeles de iluminación es un dispositivo de cristal líquido o un dispositivo de matriz de microespejos digital.
7. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que la formación del mapa de grupos comprende adicionalmente proyectar y registrar al menos una imagen (36) de campo oscuro y al menos una imagen (38) de campo plano.
8. El procedimiento de la reivindicación 1 que comprende adicionalmente calcular y visualizar datos del contorno de la superficie de acuerdo con las imágenes (54) de múltiples líneas registradas y el cartografiado de grupos para todos los k grupos.
9. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el subconjunto del conjunto de p imágenes (54) de múltiples líneas consiste en una única imagen de múltiples líneas.
10. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3, 6, 7 y 9 que comprende adicionalmente:

detectar ubicaciones de picos a partir del subconjunto proyectado de p imágenes (54) de múltiples líneas y formar la imagen del contorno de la superficie de acuerdo con las ubicaciones de picos y el cartografiado de grupos; y

visualizar la imagen del contorno de la superficie.