JP2008508007A - 3次元対象物の表面構造を画像化するための装置 - Google Patents
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Abstract
Description
2 フラットベッドスキャナ
3 歯モデル
9 選択回路
10 画像部分
11 画像モジュール
12 画像部分
13 デジタルパターン
14 デジタルパターン
15 参照要素
16 マッチングユニット
17 反復アルゴリズム
18 構造記録ユニット
19 画像処理ユニット
20 位置決めデバイス
21 顎モデル
22 部分的対象物
23 部分的対象物
24 連結デバイス
25 連結デバイス
Claims (26)
- 3次元対象物の表面構造を画像化するための装置であって、
前記3次元対象物の少なくとも1つの部分領域の表面を様々な位置から光学的に記録するための記録デバイスと、
前記対象物の前記少なくとも1つの部分領域の2次元表面構造に関する画像部分を光学的データとしてメモリ内に格納するよう機能するデジタル化ユニットと、
2次元的な前記画像部分から3次元的全体的画像を形成するための画像処理ユニットと、
を具備し、
このような装置において、
第1観測方向に起因しかつデジタル的に記録された光学的データを備えてなる第1画像部分(10)を選択するための選択回路(9)と、
他の観測方向に起因しかつデジタル的に記録された光学的データを備えてなる少なくとも1つの他の画像部分(12)を決定するための画像モジュール(11)と、
マッチングユニット(16)と、
を具備し、
前記マッチングユニット(16)が、互いに実質的に一致する特徴的デジタルパターンに関して、前記第1画像部分(10)内におよび前記少なくとも1つの他の画像部分(12)内に含有されたデジタルパターン(13,14)を決定するとともに、それらデジタルパターン(13,14)の一致度合いの関数として、マッチングデータを形成し、
前記画像処理ユニット(19)においては、空間的に関連したパラメータを決定するとともに、前記対象物の前記画像部分(10,12)を集計することによって、全体的画像を形成することを特徴とする装置。 - 請求項1記載の装置において、
前記選択回路(9)および/または前記画像モジュール(11)が、参照要素(15)を備え、
前記参照要素内においては、前記画像部分のサイズおよび/または解像度が変更を受け、これにより、互いに相違している前記特徴的デジタルパターン(13,14)が、対象をなす前記画像部分(10,12)の中に含まれるものとされることを特徴とする装置。 - 請求項2記載の装置において、
前記マッチングユニット(16)内には、反復アルゴリズム(17)が設けられ、
この反復アルゴリズム(17)が、記録された前記画像部分(10,12)の各々内において前記特徴的デジタルパターン(13,14)を明瞭に決定するよう機能することを特徴とする装置。 - 請求項3記載の装置において、
前記全体的画像の一部をなす前記画像部分(10,12)の各々に関し、前記マッチングユニット(16)内に再現可能なデジタルパターン(13,14)が存在する時には常に、前記反復アルゴリズム(17)が起動されることを特徴とする装置。 - 請求項3または4記載の装置において、
前記反復アルゴリズム(17)により、画像部分(10,12)内のデジタルパターン(13,14)のデータ内容を変更し得るとともに、反復の最終結果においては、少なくとも1つの他の画像部分(10,12)内のデジタルパターン(13,14)が対応して変更されているかどうかを明瞭に検証し得るものとされていることを特徴とする装置。 - 請求項1または3記載の装置において、
構造記録ユニット(18)が、前記マッチングユニット(16)内に設けられ、
前記構造記録ユニット(18)が、デジタルパターンの構造変化勾配を記録するよう機能することを特徴とする装置。 - 請求項1記載の装置において、
画像化の対象をなす前記対象物が、補足的構造を備え、
この補足的構造が、前記対象物の表面に対して決定された位置を有していることを特徴とする装置。 - 請求項7記載の装置において、
光投影によって、画像化の対象をなす前記対象物の表面上に、光学的パターンが形成されることを特徴とする装置。 - 請求項7記載の装置において、
前記対象物の構成材料が、製造プロセスの最終結果においては前記対象物の表面の一体部分をなす混合物質を備えていることを特徴とする装置。 - 請求項1記載の装置において、
前記対象物の画像化を可能とし得るよう、ガラスまたは他の光学的透明材料から形成された対象物キャリア(1)を具備していることを特徴とする装置。 - 請求項10記載の装置において、
前記対象物キャリア(1)が、フラットベッドスキャナ(2)の一部とされていることを特徴とする装置。 - 請求項10または11記載の装置において、
前記対象物キャリア(1)に対して前記対象物を位置決めするための位置決めデバイス(20)を具備し、
この位置決めデバイス(20)を制御することにより、位置決めの最終結果においては、走査手順に適した向きでもって前記対象物を配置することができることを特徴とする装置。 - 請求項1記載の装置において、
前記対象物が、少なくとも2つの部分的対象物(22,23)から構成され、
これら部分的対象物(22,23)が、機能的に関連した参照状態(R)として配置され、
連結デバイス(24,25)が設けられ、
この連結デバイス(24,25)を使用することにより、前記少なくとも2つの部分的対象物(22,23)が、前記参照状態(R)とは異なる画像採取状態(A)へと少なくとも一方の前記部分的対象物(22)を移動させ得る態様でもって、互いに連結され、
これにより、前記少なくとも2つの部分的対象物(22,23)の表面を光学的に記録することができて、前記少なくとも2つの部分的対象物(22,23)と、これら部分的対象物(22,23)を互いに連結している前記連結デバイス(24,25)と、が光学的に記録され、
これにより、前記少なくとも2つの部分的対象物(22,23)の前記参照状態(R)が、前記画像採取状態(A)に採取された前記部分的対象物(22,23)に関するデータおよび前記連結デバイス(24,25)に関するデータに基づいて、前記参照状態(R)から、前記連結デバイス(24,25)によって互いに連結された前記画像採取状態(A)にわたっての、前記少なくとも一方の前記部分的対象物(22)の位置変化に関する知見に基づいて、計算によって決定されることを特徴とする装置。 - 請求項1または10または11または13記載の装置において、
画像化の対象をなす前記対象物が、歯科医療用途のための物体であることを特徴とする装置。 - 請求項14記載の装置において、
前記装置を、顎モデル(21)および/または歯モデル(3)および/または顎の陰型および/または歯の陰型および/または噛み合わせ確認物および/または噛み合わせに関連した確認物および/または顎に関連した確認物および/または歯の準備物に関連したような、記録および/または再現および/または文書化および/または復元および/または解析のために使用することを特徴とする装置。 - 3次元的なマルチパート対象物の表面構造を画像化するための装置であって、
少なくとも2つの部分的対象物の表面を光学的に記録するための記録デバイスと、
前記少なくとも2つの部分的対象物の表面構造に関する光学的データをデジタル的に格納するよう機能するデジタル化ユニットと、
を具備し、
このような装置において、
連結デバイス(24,25)を具備し、
この連結デバイス(24,25)を使用することにより、前記少なくとも2つの部分的対象物(22,23)が、事前的に選択し得る所定位置関係でもって互いに連結され、
前記連結デバイス(24,25)が、この連結デバイス(24,25)を使用して連結している前記部分的対象物(22,23)の相対位置の変化を許容し得るものとして構成され、
前記連結デバイス(24,25)を使用して連結されている少なくとも一方の部分的対象物(22)を、機能的に決定された状態から、他の少なくとも1つの部分的対象物(23)と一緒に光学的に記録するのに適した他の画像採取状態(A)へと、移動させることができ、
前記画像採取状態(A)において、前記部分的対象物(22,23)と、これら部分的対象物(22,23)を互いに連結している前記連結デバイス(24,25)と、が光学的に記録され、
位置決めユニット(27)が設けられ、
この位置決めユニット(27)においては、前記画像採取状態(A)において採取されたデータであるとともに、前記デジタル化ユニット(7)のメモリ内に格納されたデータであり、さらに、前記部分的対象物(22,23)の表面構造に関連したデータが、参照モジュール(28)内に記録されているデータでありかつ前記参照状態(R)から前記画像採取状態(A)までにわたっての前記一方の部分的対象物(22)の位置変化に関連しているデータに対して、組み合わされ、
これにより、前記部分的対象物(22,23)の前記参照状態(R)を、前記部分的対象物(22,23)の表面構造に関連するデータも含めた計算によって、再構成することができることを特徴とする装置。 - 請求項16記載の装置において、
少なくとも一方の部分的対象物(22,23)が、様々な方向から記録され、
様々な方向から得られたデータセットが、前記デジタル化ユニット(7)のメモリ内に格納され、
画像処理ユニット(19)が設けられ、
この画像処理ユニット(19)が、前記データセットに基づいて、3次元的全体的画像を形成することを特徴とする装置。 - 請求項17記載の装置において、
前記部分的対象物(22,23)に関しての、第1観測方向に起因しかつデジタル的に記録された光学的データを備えてなる第1画像部分(10)を選択するための選択回路(9)と、
他の観測方向に起因しかつデジタル的に記録された光学的データを備えてなる少なくとも1つの他の画像部分(12)を決定するための画像モジュール(11)と、
マッチングユニット(16)と、
を具備し、
前記マッチングユニット(16)が、互いに実質的に一致する特徴的デジタルパターンに関して、前記第1画像部分(10)内におよび前記少なくとも1つの他の画像部分(12)内に含有されたデジタルパターン(13,14)を決定するとともに、それらデジタルパターン(13,14)の一致度合いの関数として、マッチングデータを形成し、
前記画像処理ユニット(19)においては、空間的に関連したパラメータを決定するとともに、前記対象物の前記画像部分(10,12)を集計することによって、前記部分的対象物(22,23)の3次元的全体的画像を形成することを特徴とする装置。 - 請求項16記載の装置において、
前記参照状態(R)とされた前記部分的対象物(22,23)内へと、前記連結デバイス(24)が挿入されることを特徴とする装置。 - 請求項19記載の装置において、
前記連結デバイスが、軸体(24)として構成され、
この軸体(24)回りに、前記部分的対象物(22,23)が回転可能とされていることを特徴とする装置。 - 請求項16記載の装置において、
前記連結デバイス(25)と前記部分的対象物(22,23)とが、連結領域(26)を介して堅固に連結され、
前記連結デバイスが、回転可能とされたベース(25)を備えていることを特徴とする装置。 - 請求項21記載の装置において、
前記連結デバイスの、回転可能とされた前記ベースが、ボールジョイント(25)として構成されていることを特徴とする装置。 - 請求項16または17記載の装置において、
前記少なくとも2つの部分的対象物の前記表面を光学的に記録するための前記記録デバイスとして、フラットベッドスキャナ(2)またはレーザースキャナを使用することを特徴とする装置。 - 請求項16または17記載の装置において、
画像化の対象をなす前記部分的対象物(22,23)が、歯科医療用途のための物体であることを特徴とする装置。 - 請求項23記載の装置において、
前記参照状態(R)として、上顎と下顎との相対関係を記録することを特徴とする装置。 - 請求項23記載の装置において、
前記装置を、顎モデル(21,22,23)および/または歯モデル(3)および/または顎の陰型および/または歯の陰型および/または噛み合わせ確認物および/または噛み合わせに関連した確認物および/または顎に関連した確認物および/または歯の準備物に関連したような、記録および/または再現および/または文書化および/または復元および/または解析のために使用することを特徴とする装置。
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