JP2018515769A - 歯科用オブジェクトの3d測定のためのカメラおよび手法 - Google Patents
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Abstract
Description
2 オブジェクト
3 光源
4 照射ビーム
5 投射マスク
6 合焦オプティクス
7 鮮鋭な焦点の面
8 焦点距離
9 観察ビーム
10 センサ
11 クランプ位置
12 観察マスク
13 色フィルタ
14 色フィルタ
15 ビームスプリッタ
16 表面
17 演算装置
18 ビームスプリッタ
20 緑色フィルタ
21 青色フィルタ
22 黄色フィルタ
23 赤色フィルタ
30 緑色フィルタ
31 青色フィルタ
32 黄色フィルタ
33 赤色フィルタ
40 強度分布
41 第一部分
42 第二部分
50 輝度値
51 輝度値の最大値
60 第一の輝度値
61 第二の輝度値
62 第三の輝度値
63 第四の輝度値
2 オブジェクト
3 光源
4 照射ビーム
5 投射マスク
6 合焦オプティクス
7 鮮鋭な焦点の面
8 焦点距離
9 観察ビーム
10 センサ
11 クランプ位置
12 観察マスク
13 色フィルタ
14 色フィルタ
15 ビームスプリッタ
16 表面
17 演算装置
18 ビームスプリッタ
20 緑色フィルタ
21 青色フィルタ
22 黄色フィルタ
23 赤色フィルタ
30 緑色フィルタ
31 青色フィルタ
32 黄色フィルタ
33 赤色フィルタ
40 強度分布
41 第一部分
42 第二部分
50 輝度値
51 輝度値の最大値
60 第一の輝度値
61 第二の輝度値
62 第三の輝度値
63 第四の輝度値
Claims (20)
- 照射ビーム(4)を放射する少なくとも1つの光源(3)、投射パターンを生成する少なくとも1つの投射マスク(5)、歯科用カメラ(1)に対して定められた焦点距離(8)で鮮鋭な焦点の面(7)で投射パターンを表示する合焦オプティクス(6)から構成され、オブジェクト(2)の上に投射される投射パターンが観察ビーム(9)としてオブジェクト(2)によって反射されおよびセンサ(10)を用いて取得され、オブジェクト(2)の測定の間、前記合焦オプティクス(6)が前記カメラ(1)に対する鮮鋭な焦点の面(7)の焦点距離(8)が多数の定められた走査位置の間で漸進的に調整されるように制御され、観察マスク(12)が前記センサ(10)の前で前記観察ビーム(9)のビーム経路に配置され、前記観察マスク(12)は固定的に前記投射マスク(5)に対して配置され、前記投射マスク(5)は多様な色フィルタ(13、20、21、22、23)を含む複数の投射パターン要素から構成され、前記観察マスク(12)が同様に多様な色フィルタ(14、30、31、32、33)を含む複数の観察マスク要素から構成されることで特徴づけられる、歯科オブジェクト(2)の3D測定のためのカメラ(1)。
- 観察マスク(12)の面(7)における投射パターンの特定の投射マスク要素の画像の寸法が、対応する観察マスク要素の寸法に対応し、投射マスク要素における色フィルタ(13、20、21、22、23)および対応する観察マスク要素における色フィルタ(14、30、31、32、33)が少なくとも部分的に一致するスペクトル域が通過することを可能とすることで特徴づけられる、請求項1に記載のカメラ(1)。
- 前記光源(3)が白色LED、または広範な色スペクトルを放射する多数の有色LEDの組合せであることで特徴づけられる、請求項1または2に記載のカメラ(1)。
- 前記投射マスク(5)および/または前記観察マスク(12)が複数の光学色フィルタ(13、14、20、21、22、23、30、31、32、33)から構成される、または液晶素子(LCD)により構成される有色デジタル投光機であり、前記投射パターンの個別の有色投射マスク要素を生成することで特徴づけられる、請求項1〜3のいずれか1項に記載のカメラ(1)。
- 前記投射マスク(5)および/または前記観察マスク(12)がチェッカーボードのようなパターンから成り、正方形の投射マスク要素および/または正方形の観察マスク要素が隙間なく互いに隣接して配置されることで特徴づけられる、請求項1〜4のいずれか1項に記載のカメラ(1)。
- 前記投射マスク(5)および/または前記観察マスク(12)が青色、緑色、黄色、および赤色フィルタ(13、14、20、21、22、23、30、31、32、33)から構成され、4つの正方形グループが青色フィルタ(21)、緑色フィルタ(20)、黄色フィルタ(22)、および赤色フィルタ(23)から成り、そのため全ての色フィルタ(20、21、22、23、30、31、32、33)は同じ色の隣接する色フィルタを持たないことで特徴づけられる、請求項5に記載のカメラ(1)。
- 前記投射マスク(5)および/または前記観察マスク(12)が前記投射パターンのすべての投射マスク要素および/またはすべての対応する観察マスク要素が前記センサ(10)の1つのピクセル上に投射されるように寸法を取りおよび並べられ、そのため前記センサ(10)の面(7)における前記パターン要素の前記投射された画像が前記ピクセルの寸法に対応することで特徴づけられる、要素請求項1〜6のいずれか1項に記載のカメラ。
- 前記投射マスク(5)および/または前記観察マスク(12)が、前記投射パターンのすべての投射マスク要素および/またはすべての対応する観察マスク要素が前記センサ(10)の4つのピクセルから構成される1つの正方形ピクセルグループ上に投射されるように寸法付けられおよび並べられ、そのため前記投射マスク要素の前記投射された画像および/または前記観察マスク要素が前記ピクセルグループの寸法に対応することで特徴づけられる、請求項1〜6のいずれか1項に記載のカメラ(1)。
- 前記オブジェクト(2)の測定の間、すべての走査位置(11)において画像が撮影され、この画像を用いて輝度値(50、60、61、62、63)がすべての投射マスク要素および/またはすべての対応する観察マスク要素について定められることで特徴づけられる、請求項1〜8に記載のカメラ(1)。
- 演算装置(17)を用いておよび前記焦点距離(8)の関数としての前記輝度値(50、60、61、62、63)を用いて、前記オブジェクト(2)のオブジェクト表面(16)の深度情報がすべての投射マスク要素および/またはすべての対応する観察マスク要素について定められ、よって前記オブジェクト(2)の3D表面データ(18)を測定することが可能となることで特徴づけられる、請求項9に記載のカメラ(1)。
- 前記演算装置(17)を用いておよび少なくとも4つの隣接した投射マスク要素の前記輝度値(60、61、62、63)を用いて、色価が生成され、前記歯科オブジェクト(2)の色測定が取得されることで特徴づけられる、請求項1〜10のいずれか1項に記載のカメラ(1)。
- カメラ(1)を用いることによる歯科オブジェクト(2)の前記3D測定のための方法であり、照射ビーム(4)を放射する少なくとも1つの光源(3)と、投射パターンを生成する少なくとも1つの投射マスク(5)、前記歯科用カメラ(1)に対して定められた焦点距離(8)での鮮鋭な焦点面(7)において前記投射パターンを表示する合焦オプティクスから構成され、前記オブジェクト(2)上に投射された前記投射パターンが観察ビーム(9)として前記オブジェクト(2)によって反射され、およびセンサ(10)を用いて取得され、前記オブジェクト(2)の測定の間、前記合焦オプティクス(6)は、前記カメラ(1)に対して前記鮮鋭な焦点面(7)の前記焦点距離(8)が多数の定められた走査位置(11)の間で漸進的に調整されるように制御され、観察マスク(12)は前記センサ(10)の前の前記観察ビーム(9)の前記ビーム経路に配置され、前記観察マスク(12)は固定的に前記投射マスク(5)に対して配置され、前記投射マスク(5)が多様な色フィルタ(13、20、21、22、23)を含む複数の投射パターン要素から成り、前記観察マスク(12)が同様に多様な色フィルタ(14、30、31、32、33)を含む複数の観察マスク要素から成り、前記オブジェクト(2)によって反射された前記投射パターンが前記観察マスク(12)の前記色フィルタ(14、30、31、32、33)を通過することで特徴づけられる、方法。
- 請求項12に記載の方法であって、前記観察マスク(12)の前記面(7)における前記投射パターンの特定の投射マスク要素の画像の前記寸法が対応する観察マスク要素の寸法に対応し、前記投射マスク要素および前記対応する観察マスク要素における前記色フィルタ(13、14、20、21、22、23、30、31、32、33)が少なくとも部分的には、一致するスペクトル域が通過すること可能とすることで特徴づけられる、方法。
- 請求項12または13に記載の方法であって、前記光源(3)が白色LEDまたは広範な色スペクトルを放射する多数の有色LEDの組合せであることで特徴づけられる、方法。
- 請求項12〜14のいずれか1項に記載の方法であって、前記投射マスク(5)および/または前記観察マスク(12)がチェッカーボードのようなパターンから成り、前記正方形の投射マスク要素および/または前記正方形の観察マスク要素が隙間なく互いに隣接して配置されることで特徴づけられる、方法。
- 請求項15に記載の方法であって、前記投射マスク(5)および/または前記観察マスク(12)が青色、緑色、黄色、および赤色フィルタ(20、21、22、23、30、31、32、33)から構成され、4つの正方形グループが青色フィルタ(21)、緑色フィルタ(20)、黄色フィルタ(22)、および赤色フィルタ(23)から構成されるため、すべての色フィルタは同じ色の隣接する色フィルタを有さないことで特徴づけられる、方法。
- 請求項12〜16のいずれか1項に記載の方法であって、前記投射マスク(5)および/または前記観察マスク(12)が前記投射パターンのすべての投射マスク要素および/またはすべての対応する観察マスク要素が前記センサ(10)の1つのピクセル上に投射されるように寸法付けられおよび並べられ、そのため前記センサ(10)の前記面(7)における前記パターン要素の投射された画像が前記ピクセルの寸法に対応することで特徴づけられる、方法。
- 請求項12〜17のいずれか1項に記載の方法であって、前記オブジェクト(2)の前記測定の間、すべての走査位置(11)において画像が撮影され、この画像を用いて、輝度値(60、61、62、63)がすべての投射マスク要素についておよび/またはすべての対応する観察マスク要素について定められることで特徴づけられる、方法。
- 請求項18に記載の方法であって、演算装置(17)を用いておよび前記焦点距離(8)の関数としての前記輝度値(60、61、62、63)を使用して、前記オブジェクト(2)のオブジェクト表面の深度情報がすべての投射マスク要素についておよび/またはすべての対応する観察マスク要素について取得され、こうして前記オブジェクト(2)の前記3D表面データを測定することが可能となることで特徴づけられる、方法。
- 請求項12〜19のいずれか1項に記載の方法であって、前記演算装置(17)をおよび少なくとも4つの隣接する投射マスク要素の前記輝度値(60、61、62、63)を使用して、色価が生成され、そのため前記歯科オブジェクト(2)の色測定が取得されることで特徴づけられる、方法。
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