JP2022521970A - 交換可能な走査先端部を有する走査装置 - Google Patents

Abstract

本開示は、対象物を走査するための走査システムであって、走査システムが、画像を取得するためのイメージセンサ、複数のタイプの走査先端部のうちの少なくとも１つを取り外し可能に取り付けるための取り付けインターフェースであって、複数のタイプの走査先端部の各自が、複数のタイプの走査先端部の各自に関して異なる照明モードで対象物に光を提供するように構成されている、取り付けインターフェースを含む、走査装置を含む走査システムを提供する。

Description

本開示は、基本的に、異なる交換可能な走査先端部を有する走査装置（scanner device）を含む走査システムに関する。より具体的にいえば、本開示は、走査装置が異なる交換可能な走査先端部とともにどのように動作するかに関する。最も具体的にいえば、本開示は口腔内走査及び／又は耳内走査のための走査装置に関する。

交換可能な走査先端部を有する走査装置が走査分野において知られている。例えば口腔内走査分野では、異なる光学形態を有する走査先端部がよく知られている。

１つの走査先端部が例えば１つの特定の視野を有するように構成され、そして別の走査先端部が例えば異なる視野を有するように構成されてもよい。このことは視野を変えることを可能にするだけでなく、視野は走査先端部の物理的寸法に関連するので、走査先端部のサイズが変えられることをも可能にする。こうして、１つの走査先端部を成人の口腔内走査のために使用することができ、そして他方の走査先端部を小児の口腔内走査のために使用することができる。

また、１つの走査先端部が例えば光学要素、例えば鏡を１つの周波数で動かすように構成され、別の走査先端部が例えば同一の光学要素、例えば同一の鏡を別の周波数で動かすように構成されてもよい。このことは例えば、使用される走査先端部に応じて異なる走査速度で操作するのを可能にする。

全体として見ると、走査先端部を交換することにより、走査動作が特定の走査状況に適合され、及び／又は走査動作が特定の被走査対象物に適合されるようにすることは走査分野においてよく知られている。

しかしながら、走査動作の変化の融通性はハードウェアに、又は走査に関与するハードウェアの動作の変化に限られている。

さらに、走査動作だけが、走査装置の操作者が変えたい動作なのではない。

従って、より融通性の高い走査装置が走査分野において望まれる。

本開示の１つの目的は、より融通性の高い走査装置を提供することである。

本開示は第１態様において、対象物を走査するための走査システムであって、前記走査システムが走査装置を含み、前記走査装置が、画像を取得するためのイメージセンサと、複数のタイプの走査先端部のうちの少なくとも１つを取り外し可能に取り付けるための取り付けインターフェースであって、前記複数のタイプの走査先端部の各自が、複数のタイプの走査先端部の各自に関して異なる照明モードで前記対象物に光を提供するように構成されている、取り付けインターフェースと、前記取り付けインターフェースに取り付けられた走査先端部のタイプを認識するための認識構成部分と、を含む走査システムを提供する。さらに、前記走査装置は、前記イメージセンサによって取得された画像を処理して処理済データにするように構成されたプロセッサを含んでよい。さらに、前記走査装置は、前記認識構成部分によって認識された走査先端部のタイプに従って前記プロセッサの動作を制御するように構成されたコントローラを含んでよい。

ここに開示された走査装置は、プロセッサの動作を特定の操作状況に、又は特定の走査対象物に適合させ得るので有利である。このことは例えば、２つの異なる走査状況に対して、又は２つの異なる走査対象物に対して同じ形式で走査装置を操作するが、しかし、走査状況又は走査対象物に応じて、取得された画像を異なった形で処理するのを可能にし得る。例えば、走査先端部を走査対象物の２つの異なる走査状況に対して同じ形式で操作することができる。このようにすると、使用される走査先端部のタイプに基づいて、操作者が処理済画像の異なる結果を得ることができる。

さらに、開示された走査装置は例えば２つの異なる走査状況に対して、又は２つの異なる走査対象物に対して異なる形式でスキャナを操作し、走査状況又は走査対象物に応じて、取得された画像を異なった形で処理することをも可能にし得る。例えば、走査先端部は２つの異なる走査状況に対して、又は２つの異なる走査対象物に対して異なる形式で操作することができる。このようにすると、走査先端部の走査動作に基づいて使用される走査先端部のタイプに基づいて、操作者はやはり処理済画像の異なる結果を得ることができる。

従って、本開示は典型的な走査装置よりも著しく融通性の高い走査装置を提供する。この利点をよりよく理解するために、典型的なスキャナがどのように働くかの例を以下に説明する。

走査装置によって取得された画像を処理するように構成された、典型的な走査装置におけるプロセッサは、典型的には、走査状況とは無関係に、及び／又は走査される走査対象物とは無関係に、十分に定義されたタスクを実施する。例えば固定された、又は十分に定義された処理タスクは以下のものにあるかもしれない。すなわち、
共焦点スキャナ、すなわち、例えばイメージセンサ上の単一像点の強度を隔離分析し、そして単一像点が最大となり、ひいては合焦するとそれを判定することによって、イメージセンサ上の単一像点を隔離分析することに基づいて、深さ座標を導出するように構成されたプロセッサを少なくとも含むスキャナ、
三角測量スキャナ、すなわち、例えばイメージセンサ上の既知の位置に対する光ストライプの位置を分析することによって、イメージセンサ上の１つ又は２つ以上の光ストライプを三角測量することに基づき深さ座標を導出するように構成されたプロセッサを少なくとも含むスキャナ、及び／又は
構造化光投影焦点スキャナ、すなわち、例えばイメージセンサを基準とした複数の点の相関を分析し、そして例えば複数の像点の相関が最大となりひいては合焦したらそれを判定することにより、イメージセンサ上の複数の像点を比較分析することに基づき深さ座標を導出するように構成されたプロセッサを少なくとも含むスキャナ。

上述のような種々異なる処理タスクのうちの１つは、例えば所与の走査装置内に位置するフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）プロセッサによって実施することができる。プロセッサはこの場合所与のタスクを実施することができる。なぜならば、プロセッサは、走査装置上を走行し得る予め定義されたスクリプトによってそのように命令されるからである。従って、典型的なスキャナは、画像の処理に関していえば融通性があまり高くない。

ここに開示された走査装置の発明者が理解するところによれば、認識構成部分によって認識された走査先端部のタイプに従ってプロセッサの動作を制御するように構成されたコントローラを有することにより、走査装置は例えば走査装置上に予め定義されているような固定的な処理タスクを有する必要がなく、そして走査装置は操作者によって定義又は再定義されているような種々異なるスクリプトを走行させる必要はない。

本開示によるスキャナによって、プロセッサによって実施される取得済画像の処理タスク又はモードは、適合可能な形式で定義され、そしてひとたび特定の走査先端部が走査装置に取り付けられると、認識構成部分によって定義されたとおりにコントローラによって定義される。

この適合の技術的な効果は、プロセッサの処理タスク又はモードが、所与の走査状況及び／又は走査対象物に適合されることに加えて、効率的に制御されることである。例えばコントローラに制御させることにより、プロセッサのプロセスは、プロセッサが取得済画像を処理することを手動で選択するか又はプロセッサに手動で命令するよりも著しく高速である。

全体として見れば、本開示はスキャナ及びスキャナ出力、すなわち処理済画像の両方を所与の走査状況及び／又は走査対象物に効率的に適合させる走査装置を提供する。

第２態様において、本開示は、スクリーン上のグラフィカルユーザーインターフェースに表示される口腔の３次元表示画像を作成する、コンピュータによる実施方法であって、
複数の走査選択肢をグラフィカルユーザーインターフェースに表示することにより、前記走査選択肢のうちの１つを選択するようにユーザーが前記ユーザーインターフェースで命令されるようにするステップと、
ユーザーによって前記走査選択肢のうちの１つ又は２つ以上を受信するステップと、
グラフィカルユーザーインターフェースにおいて、受信された１つの走査選択肢に基づいて、ユーザーが第１走査先端部を走査装置に取り付けるように第１取り付け命令を表示するステップと、
前記第１走査先端部が前記走査装置に取り付けられたとき、前記第１走査先端部に関連する前記走査装置からの第１情報を受信するステップと、
グラフィカルユーザーインターフェースにおいて、前記スキャナからの第１情報に基づいて、前記第１走査先端部が取り付けられている走査装置によってユーザーが走査するように第１走査命令及び／又は第１走査指示を表示するステップと、
前記第１走査先端部を備えた走査装置による第１走査データを受信し、前記第１走査データから３次元表示画像の第１部分を作成するステップと、
グラフィカルユーザーインターフェースにおいて、受信された前記第１走査データに基づいて、前記第１走査先端部を第２走査先端部と交換するように第２取り付け命令を表示するステップと、
前記第２走査先端部が前記走査装置に取り付けられたとき、前記第２走査先端部に関連する前記走査装置からの第２情報を受信するステップと、
グラフィカルユーザーインターフェースにおいて、前記走査装置からの第２情報に基づいて、前記第２走査先端部を有する走査装置によってユーザーが走査するように第２走査命令及び／又は第２走査指示を表示するステップと、
前記第２走査先端部を備えた走査装置による第２走査データを受信し、前記第２走査データから３次元表示画像の第２部分を作成ステップと、
を含む、コンピュータによる実施方法を提供する。

上記開示された方法を用いて作成された３次元表示画像、すなわち、少なくとも３次元表示画像の第１部分と３次元表示画像の第２部分とから作成された最終３次元表示画像は、ユーザーとユーザーインターフェースとの相互作用に依存する。さらに、例えばコンピュータ上のプロセッサによって実施されてよい上記開示された方法の利点は、ユーザーがユーザーインターフェースを介して命令されたことを行うときにのみ作成されることである。例えば、第１走査データは、ユーザーがユーザーインターフェースで表示された第１走査先端部を取り付けたときにのみプロセッサによって受信され、そして第２走査データは、ユーザーがユーザーインターフェースで表示された第２走査先端部を取り付けたときにのみプロセッサによって受信される。従って、本明細書中に開示された方法は、３次元表示画像を作成する方法を変える少なくとも２つのステップを提供する。さらに、適切な走査先端部が取り付けられたときのみ、プロセスはデータ受信ステップまで進み続けることができるので、この方法は、ユーザーが正しい走査先端部を正しく取り付けたときのみ実施することができる。こうして、ユーザーがエラーによって、命令された走査先端部を正しく取り付けない場合、及び／又は、ユーザーが命令された正しい走査先端部を取り付けない場合には、プロセスは実施されない。従って、ユーザーはまた、望まれないプロセスを実施することを防止される。従って、ユーザーインターフェースと物理的世界との相互作用が、３次元表示画像作成プロセスを変化させる。

本発明の第２態様の１実施態様では、第１及び第２の走査先端部は複数のタイプの走査先端部のうちの２つであってよく、２つのタイプの走査先端部の各自が、２つのタイプの走査先端部の各自に関して異なる照明モードで前記対象物に光を提供するように構成されている。

いくつかの実施態様では、２つの態様は組み合わされてよい。例えば、第１態様に基づく走査システムは、第２態様に基づくコンピュータによる実施方法を実施するためのプロセッサを含んでよい。

従って、第２態様の別の実施態様では、第１走査先端部に関連する前記走査装置からの第１情報を受信するステップ、及び／又は第２走査先端部に関連する前記走査装置からの第２情報を受信するステップは、本発明の第２態様に基づく走査装置内の認識構成部分から提供される。認識構成部分は、走査装置に取り付けられたときに走査先端部のタイプを認識する。

添付の図面を参照しながら、本開示の実施態様を以下に例示的及び非制限的に詳細に説明することにより、本開示の上記の及び／又は付加的な目的、特徴、及び利点をさらに説明する。

図１は本発明による走査システム１の一例を示す。 図２は口腔内走査モードに関連する処理モードの一例を示す。 図３は耳内走査モードに関連する処理モードの一例を示す。 図４は口腔内の赤外線走査モードに関連する処理モードの一例を示す。 図５は口腔内の蛍光走査モードに関連する処理モードの一例を示す。 図６は口腔内の視野低減走査モードに関連する処理モードの一例を示す。 図７ａは顔走査・視野拡大走査モードに関連する処理モードを示す。 図７ｂは顔走査のために使用される走査先端部の詳細を示す。 図８は口腔内走査モードに関連する処理モードの一例を示す。 図９は口腔内走査モードに関連する処理モードの一例を示す。 図１０ａは本発明の第２態様に基づくユーザーインターフェースの一例を示す。 図１０ｂは本発明の第２態様に基づくユーザーインターフェースの他の一例を示す。 図１０ｃは本発明の第２態様に基づくユーザーインターフェースの他の一例を示す。 図１０ｄは本発明の第２態様に基づくユーザーインターフェースの他の一例を示す。 図１０ｅは本発明の第２態様に基づくユーザーインターフェースの他の一例を示す。 図１０ｆは本発明の第２態様に基づくユーザーインターフェースの他の一例を示す。

コントローラ及び処理モード
走査システムの１実施態様では、第１タイプの走査先端部が取り付けられ認識されると、プロセッサが第１タイプの走査先端部に相応する第１処理モードで動作するべく制御され、そして第２タイプの走査先端部が取り付けられ認識されると、プロセッサが第２タイプの走査先端部に相応する第２処理モードで動作するべく制御されるように、コントローラはプロセッサを制御するようにさらに構成されている。第２処理モードは第１処理モードとは異なる。

第１の好ましい実施態様では、第１処理モードにあるときには、プロセッサは、３次元幾何形状の第１データ及び対象物の表面質感の第１データの形態で処理済データを提供するように、第１照明モードで取得された第１複数画像を処理する。３次元幾何形状の第１データは、第１タイプの走査先端部に従って選択された、これにより第１処理モードの部分を定義する、第１複数画像の第１サブセット、及び／又は第１タイプの走査先端部に従って選択された、これにより第１処理モードの部分を定義する、前記第１複数画像内部の画素の第１サブセットに基づいている。そして対象物の表面質感の第１データは、第１タイプの走査先端部に従って選択された、これにより第１処理モードの部分を定義する、第１複数画像の第２サブセット、及び／又は第１タイプの走査先端部に従って選択された、これにより第１処理モードの部分を定義する、前記第１複数画像内部の画素の第２サブセットに基づいている。

第２の好ましい実施態様では、第２処理モードにあるときには、プロセッサが、３次元幾何形状の第２データ及び対象物の表面質感の第２データの形態で処理済データを提供するように、第２照明モードで取得された第２複数画像を処理し、３次元幾何形状の第２データが、第２タイプの走査先端部に従って選択された、これにより第２処理モードの部分を定義する、第２複数画像の第１サブセット、及び／又は第２タイプの走査先端部に従って選択された、これにより第２処理モードの部分を定義する、前記第２複数画像内部の画素の第１サブセットに基づいており、対象物の表面質感の第２データが、第２タイプの走査先端部に従って選択された、これにより第２処理モードの部分を定義する、第２複数画像の第２サブセット、及び／又は第２タイプの走査先端部に従って選択された、これにより第２処理モードの部分を定義する、前記第２複数画像内部の画素の第２サブセットに基づいている。

例えば、第１タイプの走査先端部は、白色光を使用して走査するためのものであってよく、そして第２タイプの走査先端部は、赤外光を使用して走査するためのものであってよい。こうして、第１処理モードにあるときには、プロセッサは例えば白色光照明に相応する第１照明モードで取得された第１複数画像を処理することにより、３次元幾何形状の第１データ及び対象物の表面質感の第１データの形態で処理済データを提供することができる。

上記第１の好ましい実施態様によれば、第１処理モードにあるときには、プロセッサはすべての第１複数画像を処理し、そしてこれらの第１複数画像から、プロセッサは、第１タイプの走査先端部に従って選択された、これにより第１処理モードの部分を定義する、前記第１複数画像内部の画素の第１サブセットを処理することができる。第１画素サブセットは例えばすべての緑画素、又は選択された緑画素集合であってよい。前記緑画素を処理すると、３次元幾何形状の第１データが提供される。

さらに、上記第１の好ましい実施態様によれば、第１処理モードにあるときには、プロセッサはまた、すべての第１複数画像を処理し、そしてこれらの第１複数画像から、プロセッサは、第１タイプの走査先端部に従って選択された、これにより前記第１処理モードの部分を定義する、前記第１複数画像内部の画素の第１サブセットを処理することができる。画素の第１のサブセットは例えば選択された緑、赤、及び青画素であってよい。前記緑、赤、及び青画素を処理すると、対象物の表面質感の第１データが提供される。

さらに、第２処理モードにあるときには、プロセッサは例えば赤外光照明に相応する第２照明モードで取得された第２複数画像を処理することにより、３次元幾何形状の第２データ及び対象物の表面質感の第２データの形態で処理済データを提供することができる。

上記第２の好ましい実施態様によれば、第２処理モードにあるときには、プロセッサは第２複数画像のうちの１つおきの画像を処理し、そしてこれらの第１複数画像から、プロセッサは、第１タイプの走査先端部に従って選択された、これにより第２処理モードの部分を定義する、前記第１複数画像内部の画素の第１サブセットを処理することができる。画素の第１サブセットは例えばすべての緑画素、又は選択された緑画素であってよい。前記緑画素を処理すると、３次元幾何形状の第２データが提供される。

さらに、上記第１の好ましい実施態様によれば、第２処理モードにあるときには、プロセッサはまた、画像を３次元幾何形状に関して処理された１つおきの画像間の画像を処理し、そしてこれらの画像から、プロセッサは、第２タイプの走査先端部に従って選択された、これにより第２処理モードの部分を定義する、前記第２複数画像内部の画素の第１サブセットを処理することもできる。画素の第１サブセットは例えば選択された赤画素であってよい。前記赤画素を処理すると、対象物の表面質感の第２データが提供される。

上記例から判るように、第１処理モードは第２処理モードとは異なっており、またその逆も同様である。

さらに詳しく述べるならば、上記例が示す実施態様の場合、３次元幾何形状の第１データが第１複数画像の第１サブセット、及び前記第１複数画像内部の画素の第１サブセットに基づいており、そして対象物の表面質感の第１データが第１複数画像の第２サブセット、及び前記第１複数画像内部の画素の第２サブセットに基づいており、第１複数画像の第１サブセットが、第１複数画像の第２サブセットと同一であり、そして前記第１複数画像内部の画素の第１サブセットが、前記第１複数画像内部の画素の第２サブセットとは異なる。

さらに、上記例が同様に示す実施態様の場合、３次元幾何形状の第２データが第２複数画像の第１サブセット、及び前記第２複数画像内部の画素の第１サブセットに基づいており、そして対象物の表面質感の第２データが第２複数画像の第２サブセット、及び前記第２複数画像内部の画素の第２サブセットに基づいており、第２複数画像の第１サブセットが、第２複数画像の第２サブセットとは異なり、そして前記第２複数画像内部の画素の第１サブセットが、前記第２複数画像内部の画素の第２サブセットとは異なる。

上記のように、そして本明細書中に開示された走査システムに基づいて、第２処理モードとは異なる第１処理モードを有することの１つの利点は、データ処理を低減することにより、３次元モデルを作成するためにプロセッサに送信されるデータ量を制限することにある。３次元モデルを作成するためのデータ量を低減することによって、走査装置と、３次元モデルを作成するための外部プロセッサとの無線接続を、ある程度のデータ量だけ無線伝送し得るという点で確立することができる。さらに、３次元モデルを作成するためのデータ量を低減することにより、走査先端部とは無関係にすべてのデータを同様に処理する場合よりも迅速に３次元モデルを作成することができる。

第１処理モードが第２処理モードとは異なる、そしてその逆の他の例を下記実施態様によって説明する。

第１実施態様では、３次元幾何形状の第１データが第１複数画像の第１サブセット、及び前記第１複数画像内部の画素の第１サブセットに基づいており、そして対象物の表面質感の第１データが第１複数画像の第２サブセット、及び前記第１複数画像内部の画素の第２サブセットに基づいており、第１複数画像の第１サブセットが、第１複数画像の第２サブセットとは異なり、そして前記第１複数画像内部の画素の第１サブセットが、前記第１複数画像内部の画素の第２サブセットとは異なる。

第２実施態様では、３次元幾何形状の第１データが第１複数画像の第１サブセット、及び前記第１複数画像内部の画素の第１サブセットに基づいており、そして前記対象物の表面質感の第１データが第１複数画像の第２サブセット、及び前記第１複数画像内部の画素の第２サブセットに基づいており、第１複数画像の第１サブセットが、第１複数画像の第２サブセットとは異なり、そして前記第１複数画像内部の画素の第１サブセットが、前記第１複数画像内部の画素の第２サブセットと同一である。

第３実施態様では、第１複数画像の第１サブセットが、複数の波長の無彩色光で記録された複数画像のうちの１つおきの画像であり、そして第１複数画像の第２サブセットが、第１波長の単色光で記録された複数画像のうちの残りの画像である。

第４実施態様では、前記第１複数画像の第１サブセットが、複数の波長によって定義された無彩色光で記録された第１複数画像のうちの２つおきの画像であり、そして前記第１複数画像の第２サブセットが、第１波長及び第２波長の単色光で記録された第１複数画像のうちの残りの画像である。

第５実施態様では、第１複数画像の第２サブセットが、複数の波長によって定義された無彩色光で記録された単一画像である。

第６実施態様では、３次元幾何形状の第２データが第２複数画像の第１サブセット、及び前記第２複数画像内部の画素の第１サブセットに基づいており、そして前記対象物の表面質感の第２データが第２複数画像の第２サブセット、及び前記第２複数画像内部の画素の第２サブセットに基づいており、第２複数画像の第１サブセットが、第２複数画像の第２サブセットと同一であり、そして第２複数画像内部の画素の第１サブセットが、前記第２複数画像内部の画素の第２サブセットとは異なる。

第７実施態様では、３次元幾何形状の第２データが第２複数画像の第１サブセット、及び第２複数画像内部の画素の第１サブセットに基づいており、そして対象物の表面質感の第１データが第２複数画像の第２サブセット、及び前記第２複数画像内部の画素の第２サブセットに基づいており、第２複数画像の第１サブセットが、第２複数画像の第２サブセットとは異なり、そして前記第２複数画像内部の画素の第１サブセットが、前記第２複数画像内部の画素の第２サブセットと同一である。

上記実施態様はすべて、３次元モデルを作成するためにプロセッサに送信されるデータ量を制限するようにデータ処理量を低減するシステムを提供することにより、有益である。

３次元幾何形状のデータは、点群、又は点群を作成するように適合可能なデータの形態を成していてよい。点群は典型的には３次元領域、例えばユークリッド空間内の点に関連する。

表面質感のデータは、色データ、例えばＲＧＢ色データを含んでよく、及び／又は、ダイレクトカラー、圧縮フォーマット、又はインデックスカラーの形態を成してもよい。

本明細書中に記載されたプロセッサは、走査先端部に応じた種々の方法で、３次元幾何形状及び表面質感のデータを導出することに関与することができる。例えば、白色光照明とともに先端部を使用する場合には、プロセッサは点群と、点群内の各点に対して相応のＲＧＢ色との両方を導出することができる。データの導出は走査装置の画像に明らかに基づく。処理モードのいくつかの実施態様では、第１処理モード又は第２処理モードは、３次元幾何形状のデータ及び表面質感のデータが画像スタック内の各自の単独画像から誘導されるように構成されている。他の実施態様では、第１処理モード又は第２処理モードは、３次元幾何形状の第１データ及び表面質感のデータ、又は３次元幾何形状の第２データ及び表面質感の第２データが画像スタック内の画像集合から誘導されるように、例えば少なくとも１つの画像が３次元モデルの第１データ又は３次元モデルの第２データを導出するように使用され、そして別の別個の少なくとも１つの画像が、３次元モデルのための表面質感の第１データ、又は３次元モデルのための表面質感の第２データを導出するために使用されるように、構成されている。

一実施態様では、第１処理モードにあるときには、３次元幾何形状の第１データ及び対象物の表面質感の第１データの両方は、複数の画像の中の各画像に対して導出される。処理モードが相異なる本明細書中に開示された走査システムによれば、今説明した実施態様に関連して、第２処理モードは１つの実施態様において、３次元幾何形状の第２データ及び対象物の表面質感の第２データが複数の画像の中の画像集合に対して導出されるように構成されていてよい。しかしながら前述のように、これは逆であってもよい。例えば、別の実施態様では、第１処理モードにあるときには、３次元幾何形状の第１データ及び対象物の表面質感の第１データの両方は複数の画像の中の画像集合に対して導出される。処理モードが相異なっている実施態様によれば、今説明した実施態様に関連して、第２処理モードは１つの実施態様において、３次元幾何形状の第２データ及び対象物の表面質感の第２データが複数の画像の中の各画像に対して導出されるように構成されていてよい。

いくつかの実施態様では、第１処理モードにあるときには、３次元幾何形状の第１データ及び対象物の表面質感の第１データは複数の画像の中の異なる画像に対して導出される。また、いくつかの他の実施態様では、第２処理モードにあるときには、３次元幾何形状の第２データ及び対象物の表面質感の第２データは複数の画像の中の異なる画像に対して導出される。

一実施態様では、３次元幾何形状の第１データ及び／又は表面質感の第１データは、複数の画像の中の１つおきの画像に対して導出される。別の実施態様では、３次元幾何形状の第２データ及び／又は表面質感の第２データは、複数の画像の中の１つおきの画像に対して導出される。例えば、複数の画像の中の１つおきの画像は白色光照明で取得することができ、その間の画像は赤外照明又は蛍光照明によって取得することができる。白色光照明を用いる場合、プロセッサはいくつかの実施態様では、３次元幾何形状のデータ及び表面質感のデータを、白色光照明によって取得された画像の各自から導出するように構成され、及び／又は導出するようにコントローラによって命令されてよい。赤外光照明を用いる場合、プロセッサはいくつかの実施態様では、表面質感のデータだけを、赤外光照明によって取得された画像の各自から導出するように構成され、及び／又は導出するようにコントローラによって命令されてよい。蛍光照明を用いる場合には、プロセッサはいくつかの実施態様では、表面質感のデータだけを、蛍光照明によって取得された画像の各自から導出するように構成され、及び／又は導出するようにコントローラによって命令されてよい。

他の実施態様では、走査装置は、第１複数画像及び／又は第２複数画像が取得されている間、前後に並進運動するように構成されたレンズをさらに含む。このことは例えば共焦点走査装置、又は構造化光投影焦点スキャナに当てはまり得る。三角測量スキャナはこのようなレンズを必要としない場合がある。

いくつかの実施態様では、表面質感の第２データは、レンズ要素を前後に並進運動させながら取得された複数の画像の中の単独の画像に対して導出される。例えば、単独の画像は赤外光照明によって取得される。このことは２次元赤外光画像が取得されるのを可能にするので、２次元赤外光画像はその後、レンズの並進運動中に取得された他の２次元画像によって提供された３次元モデルと相関させることができる。

好ましい実施態様では、コントローラは走査装置の外部にある。従って本発明の一実施態様によれば、認識構成部分が取り付けインターフェースに取り付けられた走査先端部のタイプを認識すると、（認識構成部分によって認識された走査先端部のタイプに従ってプロセッサの動作を制御するように構成された）コントローラがプロセッサの動作を制御する。このことは、この実施態様では、認識構成部分が情報（例えば識別番号の形態を成す、取り付けられた走査先端部の情報）を、走査装置から遠隔配置されたコントローラに伝送し得ることを意味する。走査装置は従って、例えば外部コンピュータ又はクラウドサービスに遠隔配置されたコントローラにこのような情報を伝送するように構成されていてよい。この伝送は例えば有線伝送又は無線伝送であってよい。コントローラが、取り付けられた走査先端部の情報を受信すると、コントローラは（先端部の情報に応じた）命令を、例えば走査装置上に配置されたプロセッサに伝送することができる。従って、コントローラ及び／又は外部コンピュータは、このような情報を走査装置へ戻すように構成されていてよい。このような伝送もやはり有線伝送又は無線伝送であってよい。大抵の実施態様では、（走査装置からコントローラへ、そしてコントローラから走査装置への）伝送のタイプは同一である。最後に、プロセッサが命令を受信すると、プロセッサは、命令されたとおり、そして先端部に関する情報に応じて、画像を処理することができる。コントローラを走査装置の外部に有することの１つの利点は、コントローラを走査装置から独立して改変し得ること、例えばインターネットを介して改変し得ることである。別の利点は、コントローラが走査装置内に存在する必要がなく、ひいては走査装置自体をよりコンパクトに形成し得ることである。さらに、プロセッサへの命令時にコントローラが発熱するので、走査装置は発熱量が低く、ひいては出力も少なくなる。このことは、例えば走査装置が無線モードで動作するように構成され、及び／又はバッテリーによって給電される場合に有利である。

別の好ましい実施態様では、コントローラは走査装置内に組み込まれている。走査装置内にコントローラを有することの１つの利点は、コントローラからプロセッサまでの通信リンクが（例えば今説明した実施態様と比較して）短くなることである。これは、プロセッサの命令をコントローラへ効率的に伝送し得ることを意味する。

プロセッサ
一実施態様では、プロセッサは走査装置内に組み込まれている。この実施態様では、プロセッサは、イメージセンサによって取得された画像を走査装置内で処理して処理済データにするように構成されている。プロセッサは、画像に基づいて、３次元幾何形状のデータ及び対象物の表面質感のデータの形態でデータを導出することができる。

処理済データ又は導出されたデータは空間領域内に分布される必要がないこともある。例えば、処理済データは部分的には空間領域内に、そして部分的には時間領域内にあってよい。処理済データにさらに処理を施すことにより、処理済データを純粋に空間的な領域のデータに変換することもできる。一実施態様では、処理済データはデータ３次元幾何形状であり、そしてここに説明したように、このデータは、空間領域又は時間領域内の処理済データ、又はこれらを混合したものであってよい。

プロセッサを走査装置内に組み込むことの利点は、走査装置それ自体によって伝送される必要のあるデータ量が少なくなることである。このようにして、データを外部処理表示画像へ転送する無線通信モジュールの負荷を減らすために、走査装置上で可能な限り多くのデータを処理するので有利である。

手持ち式表示画像上で画像を処理するために種々のプロセッサが知られているが、しかしむしろシンプルに処理するために、例えば強度を比較するため、又はより大まかにいえば乗算及び／又は加算のような作業を実施するためには、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）プロセッサが望ましい。従って、好ましい実施態様では、プロセッサはＦＰＧＡプロセッサを含む。

最も好ましい実施態様では、プロセッサは、処理済データを圧縮するようにさらに構成されている。このことはまた、走査装置内の無線通信モジュールが処理済データを圧縮データの形態でプロセッサから受信し、そして処理済データを圧縮データの形態で無線伝送するのを可能にし得る。このようにいくつかの実施態様では、ＦＰＧＡプロセッサがデータの処理及びデータの圧縮の両方を行う。

一実施態様では、走査装置は、プロセッサから処理済データを受信し、処理済データを外部処理表示画像へ無線伝送する無線通信モジュールを含む。無線通信モジュールがプロセッサから処理済データを受信するために、プロセッサは処理済データを無線通信モジュールへ伝送するように構成されている。

別の実施態様では、走査装置上の無線通信モジュールへのデータの伝送は、プロセッサ、好ましくは縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）アーキテクチャを含む中央処理装置（ＣＰＵ）によって実施される。例えば、無線通信モジュールへ処理済データを伝送するために、プロセッサは、３２ビット又は６４ビットの命令に基づくようなAdvanced RISC Machines（ＡＲＭ）プロセッサの形態を成していてよい。

換言すれば、別の実施態様では、プロセッサはＡＲＭプロセッサを含む。ＡＲＭプロセッサはＦＰＧＡプロセッサとは異なっており、２つのタイプのプロセッサは相異なるタスクを行うように設計されている。こうして、最も好ましい実施態様では、プロセッサはＦＰＧＡプロセッサ及びＡＲＭプロセッサの両方を含む。

いくつかの実施態様では、プロセッサは走査装置の外部に、例えば外部処理装置上に配置されている。

走査装置の外部にプロセッサを有することの利点は、プロセッサが走査装置自体内にある必要がないことである。従って、このことは走査装置の重量及びサイズを小さくし得る。

他の実施態様では、走査システムはさらに、対象物の３次元モデルを作成するように構成されたプロセッサを含み、３次元モデルは処理済データに基づいて、そして認識構成部分によって認識された走査先端部のタイプに従って作成され、そして３次元モデルは３次元幾何形状の第１データに基づいて作成されるが、しかし３次元モデルは３次元幾何形状の第２データに基づいては作成されず、あるいは３次元モデルは３次元幾何形状の第２データに基づいて作成されるが、しかし３次元モデルは３次元幾何形状の第１データに基づいては作成されない。

このようなプロセッサは外部処理表示画像上に配置されることが好ましい。しかしながら、いくつかの実施態様では、これは走査装置上に配置されてもよい。

一実施態様では、３次元モデルが３次元幾何形状の第２データに基づいては作成されない場合には、３次元幾何形状の第２データは３次元幾何形状の第１データと比較される。これにより対象物の表面質感の第２データは３次元モデルにマッチングされる。

別の実施態様では、３次元モデルが３次元幾何形状の第１データに基づいては作成されない場合には、３次元幾何形状の第１データは３次元幾何形状の第２データと比較される。これにより対象物の表面質感の第１データは３次元モデルにマッチングされる。

３次元幾何形状の第１又は第２データを幾何形状の第２又は第１データと比較するだけで、３次元モデルを作成しないことによって、データ処理は処理速度の増大、及びデータ転送の低減の両方において最適化される。

走査先端部及び認識構成部分
本発明によれば、複数のタイプの走査先端部の各自が、複数のタイプの走査先端部の各自とは異なる照明モードで対象物に光を提供するように構成されている。

対象物への光の提供は一実施態様では、走査先端部内に配置された光学要素を介して、例えば鏡を介して行われてよく、これにより光を走査装置内で作成し、そして走査先端部へ向け、鏡を介して対象物へ向け直すことができる。走査装置内で作成される光は走査装置内部に、そして走査先端部の外部に位置する光源から作成することができる。

対象物への光の提供は別の実施態様では、走査先端部内から直接に行われてよく、これにより光を走査先端部内で生成することができる。走査先端部内で生成される光は走査先端部内部及び／又は走査先端部上に位置する光源から生成することができる。いくつかの実施態様では、走査先端部内部及び／又は走査先端部上の光源は複数の光源、例えば複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）であってよい。

さらに、本発明によれば、走査装置は、取り付けインターフェースに取り付けられた走査先端部のタイプを認識するための認識構成部分を含む。

一実施態様では、認識構成部分は複数のタイプの走査先端部の各自の先端部上の一体的なメモリから認識データを読み取るように形成されたメモリ・リーダを含む。

別の実施態様では、認識構成部分によって認識された走査先端部のタイプは認識データの形態を成しており、そして走査装置は認識データをコントローラに伝送するように構成されている。

走査先端部のための照明モード
一実施態様では、走査先端部の１つのタイプのための照明モードは、光の波長によって定義される。例えば、１つの照明モードは白色光照明として定義されてよく、白色光は波長領域４００ｎｍ～７００ｎｍの光を意味する。別の照明モードは、例えば波長が約８５０ｎｍの赤外光照明として定義されてよい。第３の照明モードは蛍光照明として定義されてよく、約４１５～４０５ｎｍの青色光又はＵＶ光を使用して、照明された歯から蛍光反応を励起させることができる。

別の実施態様では、走光査先端部の１つのタイプのための照明モードは、光の強度によって定義される。

さらに別の実施態様では、走光査先端部の１つのタイプのための照明モードは、光の視野によって定義される。

いくつかの実施態様では、走光査先端部の１つのタイプのための照明モードは、光のパターンによって定義される。

いくつかの実施態様では、走光査先端部の１つのタイプのための照明モードは、光の種々異なる波長によって定義され、これにより走査先端部の１つのタイプは光の種々異なる波長間で切り換わる。例えば、走査先端部の第１タイプは白色光及び赤外光の両方を対象物に提供するように構成されていてよく、そして走査先端部の第２タイプは白色光及び青色光／ＵＶ光の両方を提供することにより、照明された対象物から蛍光反応を励起させるように構成されていてよい。このような走査先端部を本明細書中に開示された走査システムと組み合わせることの１つの利点は、３次元モデルがこのような先端部によって提供される３次元幾何形状に基づいて作成される必要がないことである。３次元モデルは、光の種々異なる波長間で切り換わらない先端部によって提供されたデータに基づいて既に作成することができる。

ユーザーインターフェース
第２の態様の一実施態様では、ユーザーによって前記走査選択肢のうちの１つ又は２つ以上を受信するステップが、ユーザーインターフェースで前記走査選択肢のうちの１つ又は２つ以上をユーザーがクリックすることにより提供される。

第２態様の第２実施態様では、前記走査選択肢のうちの１つが無歯走査に関連する。この選択肢を選択することによって、方法は、本発明の第２態様によれば、広い視野で走査するように構成された第１走査先端部を先ず取り付けるようにユーザーに命令することができる。これによりこの走査先端部は、顎全体の大部分（例えば顎の約５０％）をカバーするように構成されている。このような走査先端部を使用することにより、３次元登録は顎構造全体に依存する。本発明の第２態様による方法は、その後、狭い視野で走査するように構成された第２走査先端部、例えば従来の口腔内走査先端部を取り付けるように、ユーザーに命令する。このような走査先端部を使用することにより、３次元登録は構造全体の一部にのみ依存する。

典型的には、無歯患者を従来の走査先端部で走査すると、束縛されていない歯肉が走査中にシフトすることに基づき、３次元登録（構造全体の一部にのみ依存する）が損なわれることがある。しかしながら、第１走査先端部を使用し、次いで第２走査先端部と交換することによって、第２走査先端部に関連するデータの３次元登録を改善することができる。なぜならば、第１走査先端部は、第２走査先端部と関連するデータの３次元登録のための参照を提供することができるからである。さらに、上記のように、そして本発明の第２態様に従って、第１走査先端部を使用し、次いで第２走査先端部と交換することによって、処理時間も短縮される。なぜならば登録エラーを補正する必要がないからである。

いくつかの実施態様では、第１走査先端部は、第２走査先端部と比較してより広い視野で走査するように構成されている。これにより、３次元表示画像の第１部分は３次元表示画像の第２部分のための基準モデルとして使用される。３次元表示画像の第２部分は基準モデルにマッチングされる。今説明したように、このような実施態様は３次元登録を改善する。

前述したように、第１走査先端部に関連する第１情報を走査装置から受信するステップ、及び／又は第２走査先端部に関連する第２情報を走査装置から受信するステップは、走査装置内の認識構成部分から提供される。認識構成部分は、走査先端部のタイプを、これが走査装置に取り付けられると認識する。

これに加えて、及び／又はこれの代わりに、第１走査先端部に関連する第１情報を走査装置から受信するステップは、第１走査先端部の視野内で第１走査先端部の少なくとも一部を視覚的に認識することから提供され、及び／又は、第２走査先端部に関連する第２情報を走査装置から受信するステップは、第２走査先端部の視野内で第２走査先端部の少なくとも一部を視覚的に認識することから提供される。

前記第１走査先端部を第２走査先端部と交換するように第２取り付け命令を表示するステップが、ユーザーからの確認入力に基づいており、前記確認入力が、作成された前記３次元表示画像の第１位部分が十分であることを確認する情報を含む。例えば、ユーザーはユーザーインターフェースのボタンをクリックすることができる。ボタンは３次元表示画像が十分であるとユーザーが判定したことを示すテキストを含んでよい。ボタンは例えばまた、ユーザーがプロセスにおける次の手続きに進み、ひいては「次の」ボタンを押す準備が今やできていることを示してよい。入力が行われたら、ユーザーは第１走査先端部を第２走査先端部と交換する次のステップへ案内される。ここに開示されたユーザーからの確認入力は、少なくともユーザーが入力を行うことによって、３次元表示画像を提供するプロセスを、コンピュータによる実施方法に変更し、これによりこの方法がどのステップにあるのかを判定することができ、そしてコンピュータによる実施方法が次のステップに進むことができる。

本発明の第２態様のより好ましい実施態様では、十分であることが確認された３次元表示画像の第１部分が、ユーザー、及び／又は複数の異なるユーザーから時間外に収集され、これにより、十分であることが確認された履歴３次元表示画像を作成し、これにより、第１走査先端部を第２走査先端部と交換するように命令を表示するステップは自動化され、十分であることが確認された履歴３次元表示画像に基づく。ここに記載したようにプロセスを自動化することによって、プロセスは最適化されるので、具体的には、最終的な３次元表示画像を作成するプロセスは時間的に短縮され、そしてより信頼性が高くなる。

本発明の第２態様の最も好ましい実施態様では、十分であることが確認された履歴３次元表示画像が、作成された３次元表示画像が十分となったらそれを判定するように構成されたアルゴリズムのための入力として使用され、そしてアルゴリズムは履歴３次元表示画像を平均することに基づいており、及び／又はアルゴリズムは、機械学習及び／又は人工知能に基づいている。

実施例１－走査システム及び走査システムの動作モード
図１は、本発明による走査システム１の一例を示している。図１は具体的には、対象物を走査するための走査システム１を示している。被走査対象物は示されていない。走査システムは第一に走査装置２を含む。走査装置２は、画像を取得するためのイメージセンサ３と、複数のタイプの走査先端部５ａ，５ｂ，５ｃのうちの少なくとも１つを取り外し可能に取り付けるための取り付けインターフェース４であって、複数のタイプの走査先端部５ａ，５ｂ，５ｃの各自（５ａ又は５ｂ又は５ｃ）が、複数のタイプの走査先端部５ａ，５ｂ，５ｃの各自とは異なる照明モードで対象物に光を提供するように構成されている、取り付けインターフェース４とを含む。走査装置はさらに、取り付けインターフェース４に取り付けられた走査先端部５ａ，５ｂ，５ｃのタイプを認識するための認識構成部分６を含む。走査システム１は第二に、イメージセンサによって取得された画像を処理して処理済データにするように構成されたプロセッサ７を含む。走査システム１は第三に、認識構成部分６によって認識された走査先端部５ａ又は５ｂ又は５ｃのタイプに従ってプロセッサ７の動作を制御するように構成されたコントローラ８を含む。

コントローラ８は、走査装置２内、例えば走査装置２のスキャナハウジング１０の内部に配置されるか、又は走査装置２の外部、例えばここではラップトップ型コンピュータ１１（lab top）として示された外部処理装置１１上に配置されていてよい。

あるいは、コントローラ８は走査装置２及び走査装置２の外部の両方に配置されてもよい。例えば、コントローラ８の第１部分はスキャナハウジング１０内に配置されており、そしてコントローラ８の第２部分はラップトップ型コンピュータ１１内に配置されている。

コントローラ８が走査装置２内に配置されている場合には、コントローラ８はプリント基板（ＰＣＢ）９を介して走査装置（２）内のプロセッサ７と通信する。ＰＣＢ９はコントローラ８とプロセッサ７との間でデータ及び制御命令を往復伝送する。

コントローラが走査装置２の外部に配置されている場合には、外部処理装置１１は、少なくとも通信モジュール１２を介して走査装置内のプロセッサ７と通信する。ＰＣＢ９は走査装置２、すなわちプロセッサ７と、外部処理装置１１、すなわちコントローラ８との通信に関与してもよい。通信モジュール１２は例えばＵＳＢケーブル又はイーサネット（登録商標）ケーブルを含む有線通信モジュール１２であってよい。有線通信モジュールは、走査装置２と外部処理装置１１との間でデータ及び制御命令を往復伝送するように構成されている。あるいは、通信モジュール１２は例えば無線通信モジュール１２であってもよい。無線通信モジュールは、走査装置２と外部処理装置１１との間でデータ及び制御命令を往復無線伝送するように構成されている。

この実施例では、プロセッサ７は走査装置２内に組み込まれている。しかしながら、この実施例では、コントローラ８は走査装置２の外部にだけ配置されている。

コントローラ８はさらに、第１タイプの走査先端部が取り付けられ認識されると、プロセッサ７が第１タイプの走査先端部、例えば５（ａ）に相応する第１処理モードで動作するべく制御されるように、プロセッサ７を制御するように構成されている。

このことは下記のように作用する。第１タイプの走査先端部５（ａ）は白色光を使用して歯を口腔内走査するためのものである。白色光は走査装置２内に位置する白色光源によって発せられる。第１タイプの走査先端部５（ａ）は、走査先端部５（ａ）の遠位端に配置された鏡を、反射面が走査先端部内部にある状態で含むので、鏡が白色光源から受光すると、走査先端部５（ａ）は第１照明モードで光を対象物へ提供する。第１タイプの走査先端部５（ａ）を走査装置２に取り付けることにより、認識構成部分６は、第１タイプの走査先端部５（ａ）上の一体型メモリから認識データを読み取るように構成されたメモリ・リーダを含むので、認識構成部分６はどのタイプの走査先端部が走査装置２に取り付けられているのかを少なくとも読み取る。認識構成部分６によって認識された走査先端部、ここでは５（ａ）のタイプは認識データの形態を成している。この認識データは無線通信モジュール１２を介して外部処理装置１１へ伝送される。コントローラ８は今や認識データを受信する。その入力、すなわち認識データに基づいて、コントローラ８は第１の制御命令集合を無線通信モジュール１２を介して走査装置２へ、より具体的にはプロセッサ７へ伝送する。これにより、プロセッサ７は、第１タイプの走査先端部５（ａ）に相応する第１処理モードで動作するように命令される。第１処理モードにあるときには、プロセッサ７は、３次元幾何形状の第１データ及び対象物の表面質感の第１データの形態で処理済データを提供するように、第１照明モードで、すなわち白色光で取得された第１複数画像を処理する。３次元幾何形状のデータは３次元位置、すなわち空間内の点に関連する。これらは必ずしも空間座標の形態を成しているわけではないが、しかし少なくとも空間座標に変換可能である。対象物の表面質感のデータは対象物の表面の色に関連する。処理済データは次いで無線通信モジュール１２を介して外部処理装置１１へ伝送される。処理装置は、対象物の３次元モデル１３を作成するように構成されたプロセッサを含む。３次元モデル１３は、認識構成部分６によって認識された走査先端部のタイプとは無関係に処理済データに基づいて作成される。３次元モデル１３は最後に、ここではラップトップ型コンピュータ１１のスクリーン１４上に示された、外部処理装置１１のディスプレイ１４上に表示される。

コントローラ８はさらに、第２タイプの走査先端部が取り付けられて認識されると、プロセッサ７が第２タイプの走査先端部、例えば５（ｂ）又は５（ｃ）に相応する第２処理モードで動作するべく制御されるように、プロセッサ７を制御するように構成されている。

このことは下記のように作用する。先ず、第１タイプの走査先端部５（ａ）が第２タイプの走査先端部によって交換され、この実施例では５（ｃ）が選択される。このことは第１タイプの走査先端部５（ａ）を取り外し、次いで第２タイプの走査先端部５（ｃ）を取り付けることにより実施される。

第１タイプの走査先端部５（ｃ）は赤外光を使用して歯を口腔内走査するためのものである。赤光は走査先端部５（ｃ）の遠位端内に位置する複数の赤外光源によって発せられるので、走査先端部５（ｃ）は第２照明モードで対象物に光を提供する。第２照明モードは第１照明モードとは異なる。第２タイプの走査先端部５（ｃ）を走査装置２に取り付けることにより、認識構成部分６は、第２タイプの走査先端部５（ｃ）上の一体型メモリから認識データを読み取るように構成されたメモリ・リーダを含むので、認識構成部分６はどのタイプの走査先端部が走査装置２に取り付けられているのかを少なくとも読み取る。認識構成部分６によって認識された走査先端部のタイプ、ここでは５（ｃ）のタイプは認識データの形態を成している。この認識データは無線通信モジュール１２を介して外部処理装置１１へ伝送される。コントローラ８は今や認識データを受信する。その入力、すなわち認識データに基づいて、コントローラ８は第２の制御命令集合を無線通信モジュール１２を介して走査装置２へ、より具体的にはプロセッサ７へ伝送する。これにより、プロセッサ７は、第２タイプの走査先端部５（ｃ）に相応する第２処理モードで動作するように命令される。第２処理モードにあるときには、プロセッサ７は、３次元幾何形状の第２データ及び対象物の表面質感の第２データの形態で処理済データを提供するように、第２照明モードで、すなわち赤外光で取得された第２複数画像を処理する。第２処理モードは第１処理モードとは異なる。３次元幾何形状のデータは３次元位置、すなわち空間内の点に関連する。これらは必ずしも空間座標の形態を成しているわけではないが、しかし少なくとも空間座標に変換可能である。対象物の表面質感のデータは対象物の内部構造の色に関連する。処理済データは次いで無線通信モジュール１２を介して外部処理装置１１へ伝送される。処理装置は、対象物の３次元モデル１３を作成するように構成されたプロセッサを含む。３次元モデル１３は、処理済データに基づいて、そしてここでは認識構成部分６によって認識された走査先端部のタイプに基づいて作成される。このことは、第２タイプの走査先端部５（ｃ）が認識されるので、そしてこの先端部が内部構造を記録するように構成された赤外光を発することに基づいて、外部処理装置１１内の３次元モデル作成が、白色光を使用して作成された３次元モデル１３を、歯の内部構造を有するようにアップデートすることを意味する。

アップデートされた３次元モデル１３は最後に、ここではラップトップ型コンピュータ１１のスクリーン１４上に示された、外部処理装置１１のディスプレイ１４上に表示される。

実施例２－口腔内走査モードにおける処理モード
この実施例では、走査システム１は歯の少なくとも一部を口腔内走査するように構成されている。

さらに、この実施例では、走査システム１、より具体的にはプロセッサ７は、走査先端部（５ａ）を使用する口腔内走査に相応する第１処理モードで動作するように構成されている。

この第１処理モードは、遠位端に鏡を備えた口腔内用の走査先端部５（ａ）を取り付けることにより開始される。鏡は光学的視野全体をカバーし、走査装置２からの光を被走査対象物へ向ける。口腔内用の走査先端部５（ａ）は取り付けられた状態で図２に示されている。この先端部は、患者の口腔内へ挿入されるように構成されている。

この実施例では、プロセッサ７はフォーカスレンズを調節しながら、イメージセンサ３によって取得された画像１５を処理して処理済データ１６にする。フォーカスレンズの調節は特定のスパン長に限定される。フォーカスレンズは、対象物上の投影パターンの複数の２次元画像１５を記録しながら前後に動かされる。処理済データ１６は複数の２次元画像１５を処理することによって抽出される。

走査先端部５（ａ）が走査装置２に取り付けられると、走査装置２は先端部の識別番号１７の形態を成す認識データ１７を読み取る。識別データは走査先端部５（ａ）の内部メモリ上に記憶されている。識別番号１７は、外部に接続されたコンピュータ１１上に配置されたコントローラ８に転送される。走査先端部の識別番号１７に基づいて、コントローラ８は、対象物上の白色光照明パターンによって記録された、連続する一連の２次元画像１５を処理するように、走査装置２上のプロセッサ７に命令する。白色光は、各２次元画像から、３次元幾何形状のデータ及び表面質感のデータの両方を導出するのを可能にする。換言すれば、処理済データ１６は、３次元幾何形状のデータの形態と、表面質感のデータの形態とを成している。

従って、走査装置２上のプロセッサ７は、複数の２次元画像１５のサブセットを処理することにより、サブスキャン（sub-scan）と呼ばれる深さフレームとカラーフレームとの組み合わせを構築する。この実施例では、プロセッサ７から得られる処理済データ１６はこのように処理モードに依存する。

サブスキャンの処理済データ１６はデータパッケージとして、３次元モデル１３を作成することに関与する、外部に接続されたコンピュータ１１上の走査アプリケーションへ送信される。

走査アプリケーションの主要なタスクは、データパッケージの個々のパッチを処理し、これらを再構築して完全スキャン又はグローバルスキャンにすることである。そのタスクは２つの主要ルーティンに分けることできる。すなわち、
登録：サブスキャンの位置がグローバルスキャンに関連して特定される。
ステッチング：サブスキャンを融合して上記登録されたグローバルスキャンにする。

認識される走査先端部の識別番号１７から、プロセッサ７は処理済データを伝送する前に後処理することができる。例えば処理済データ１６又はその部分を、伝送前にプロセッサによってミラーリングすることができる。その後、登録及びステッチングを外部処理装置１１上で実施することができる。あるいは処理済データは外部処理装置１１上でミラーリングされてもよい。

実施例３－耳内走査モードにおける処理モード
この実施例では、走査システム１は耳の少なくとも一部を耳内走査するように構成されている。さらに、この実施例では、走査システム１、より具体的にはプロセッサ７は、走査先端部（５ｂ）を使用する耳内走査に相応する第２処理モードで動作するように構成されている。

この第１処理モードは、耳用の走査先端部５（ｂ）を取り付けることにより開始される。この走査先端部５（ｂ）は開放型及び前方観察型であり、延長アームに小型鏡が設けられている。小型鏡は遠位端にあり、鏡は光学的視野を部分的にのみカバーし、走査装置２からの光の一部を被走査対象物へ向ける。耳内用の走査先端部５（ｂ）は取り付けられた状態で図３に示されている。この耳内用の走査先端部５（ｂ）は、患者の耳内へ挿入されるように構成されている。

この実施例では、プロセッサ７はフォーカスレンズを調節しながら、イメージセンサ３によって取得された画像１５を処理して処理済データ１６にする。フォーカスレンズの調節は特定のスパン長に限定される。フォーカスレンズは、対象物上の投影パターンの複数の２次元画像１５を記録しながら前後に動かされる。処理済データ１６は複数の２次元画像１５を処理することによって抽出される。

走査先端部５（ｂ）が走査装置２に取り付けられると、走査装置２は走査先端部５（ｂ）の識別番号１７の形態を成す認識データ１７を読み取る。識別データは走査先端部５（ｂ）の内部メモリ上に記憶されている。識別番号１７は、外部に接続されたコンピュータ１１上に配置されたコントローラ８に転送される。走査先端部の識別番号１７に基づいて、コントローラ８は、対象物上の白色光照明パターンによって記録された、連続する一連の２次元画像１５を処理するように、走査装置２上のプロセッサ７に命令する。白色光は、各２次元画像から、３次元幾何形状のデータ及び表面質感のデータの両方を導出するのを可能にする。換言すれば、処理済データ１６は、３次元幾何形状のデータの形態と、表面質感のデータの形態とを成している。

従って、走査装置２上のプロセッサ７は、複数の２次元画像１５のサブセットを処理することにより、サブスキャン（sub-scan）と呼ばれる深さフレームとカラーフレームとの組み合わせを構築する。この実施例では、プロセッサ７から得られる処理済データ１６はこのように処理モードに依存する。

サブスキャンの処理済データ１６はデータパッケージとして、３次元モデル１３を作成することに関与する、外部に接続されたコンピュータ１１上の走査アプリケーションへ送信されてよい。

走査アプリケーションの主要なタスクは、データパッケージの個々のパッチを処理し、これらを再構築して完全スキャン又はグローバルスキャンにすることである。そのタスクは２つの主要ルーティンに分けることできる。すなわち、
登録：サブスキャンの位置がグローバルスキャンに関連して特定される。
ステッチング：サブスキャンを融合して上記登録されたグローバルスキャンにする。

認識される走査先端部の識別番号１７から、プロセッサ７は処理済データ１６を後処理することができる。このようにすると、後処理済データ１８が得られる。例えば、後処理済データ１８、又はその一部１８（ａ）は処理前にプロセッサ７によってミラーリングすることができる。図３は、後処理済データの一部１８（ａ）がどのように部分ミラーリングされるか、そして後処理済データ１８内に存在するノイズ１８（ｂ）が処理済データ１６内で除去されることを示している。この場合、プロセッサ７は実施例２において記載された例とは異なる形で動作し、そしてコントローラ８は、認識構成部分６によって認識された走査先端部（５ａ，５ｂ又は５ｃ）のタイプに従ってプロセッサ７の動作を制御するように構成されている。その後、登録及びステッチングを外部処理装置１１上で実施することができる。あるいは処理済データは外部処理装置１１上でミラーリング又は部分ミラーリングされてもよい。

処理及び／又は後処理がどこで行われるかとは無関係に、処理済データ１６は特定の走査先端部に応じて処理される。換言すれば、処理済データ１６の一部を反映し補正するための後処理に際して、先端特異的なデータマスクを適用することができる。より具体的には、走査先端部の識別番号１７を特定の反射行列と連携させることにより、走査先端部５（ｂ）が走査装置２上で認識されると、識別番号がプロセッサ７によって、及び／又はデータ後処理マスクとしての走査アプリケーションによって適用されるようにすることができる。

実施例４－赤外透過照明走査モードにおける処理モード
この実施例では、走査システム１は、少なくとも赤外光を使用して歯の少なくとも一部を口腔内走査するように構成されている。

さらに、この実施例では、走査システム１、より具体的にはプロセッサ７は、走査先端部５（ｃ）を使用して少なくとも赤外光で口腔内走査することに相応する第２処理モードで動作するように構成されている。

この第２処理モードは、遠位端に鏡を備えたの走査先端部５（ｃ）を取り付けることにより開始される。鏡は光学的視野全体をカバーし、走査装置２からの光を被走査対象物へ向ける。口腔内用の走査先端部５（ｃ）は取り付けられた状態で図４に示されている。この先端部は、患者の口腔内へ挿入されるように構成されている。さらに、走査装置２の１つの形態では、光は被走査対象物を透過照明するように選択される。

走査先端部５（ｃ）が走査装置２に取り付けられると、走査装置２は走査先端部５（ｃ）の識別番号１７の形態を成す認識データ１７を読み取る。識別データは走査先端部５（ｃ）の内部メモリ上に記憶されている。識別番号は、外部に接続されたコンピュータ１１上に配置されたコントローラ８に転送される。走査先端部の識別番号１７に基づいて、コントローラ８は、対象物上の赤外光照明によって記録された、連続する一連の２次元画像１５を処理するように、走査装置２上のプロセッサ７に命令する。これを行うために、走査装置２は、赤外光で対象物内、例えば歯内及び周囲の歯肉内を照明するように構成されている。走査先端部５（ｃ）は、赤光が歯茎及び歯の物質を通して伝搬して内側から歯を証明するように構成されている。赤外光照明はコントローラ８によって、そして走査先端部識別番号１７に基づいて制御される。換言すれば、コントローラ８が走査先端部識別番号１７を受信すると、コントローラ８は加えて、赤外光を発するように走査装置２に命令する。コントローラからの、そして走査先端部５（ｃ）への命令１９が図４に示されている。さらに、コントローラ８はこれに加えて白色光を発するように走査装置２に命令する。

こうして、規則的な一連の画像１５が白色光照明によって記録される。しかしながら特定の時点において、白色光記録は、赤外線照明で単独の画像２０を記録するために一時的に中断される。中断は、コントローラ８と走査装置２との間の走査データフィードバック２１に基づく。フィードバック２１はまたプロセッサ７からのデータ２２に基づく。プロセッサ７からのデータ２２は例えば赤外光画像１９の２次元画像指数であってよい。この指数は、一連の画像１５における各画像に対して動的に決定されてよい。

さらに、第２処理モードにあるときには、プロセッサ７は白色光画像を処理することにより、３次元幾何形状のデータと、表面の表面質感のデータとの両方を導出する。さらに、プロセッサ７は、単独の赤外光画像を処理することにより、対象物の内部構造の表面質感のデータを導出する。最後に、プロセッサは、対象物の内部構造の表面質感のデータを、３次元幾何形状のデータと相関させる。

この実施例では、走査アプリケーションは赤外線の画像１５を、３次元モデル１３上の対応位置と相関させる。

実施例５－蛍光走査モードにおける処理モード
この実施例では、走査システム１は、少なくとも蛍光を使用して歯の少なくとも一部を口腔内走査するように構成されている。

さらに、この実施例では、走査システム１、より具体的にはプロセッサ７は、走査先端部５（ｄ）を使用して少なくとも蛍光で口腔内走査することに相応する第２処理モードで動作するように構成されている。

この第２処理モードは、遠位端に鏡を備えた口腔内用先端部を取り付けることにより開始される。鏡は光学的視野全体をカバーし、走査装置２からの光を被走査対象物へ向ける。口腔内用の走査先端部５（ｄ）は取り付けられた状態で図５に示されている。この先端部は、患者の口腔内へ挿入されるように構成されている。さらに、走査装置の１つの形態において、光は、被走査対象物中の蛍光物質を励起させるように選択される。

走査先端部５（ｄ）が走査装置２に取り付けられると、走査装置２は先端部の識別番号１７の形態を成す認識データ１７を読み取る。識別データは走査先端部５（ｄ）の内部メモリ上に記憶されている。識別番号１７は、外部に接続されたコンピュータ１１上に配置されたコントローラ８に転送される。走査先端部の識別番号１７に基づいて、コントローラ８は、対象物上の白色光照明パターン及び青色光照明パターンの両方によって記録された、連続する一連の２次元画像１５を処理するように、走査装置２上のプロセッサ７に命令する。これを行うために、走査装置２は、交互に対象物を照明するように構成されている。光は白色光と青色光との間で切り換えられる。光の切り換えはコントローラ８によって、そして走査先端部識別番号１７に基づいて制御される。

換言すれば、コントローラ８が走査先端部識別番号１７を受信すると、コントローラ８は加えて、白色光と青色光とを交互に発するように走査装置２に命令する。コントローラからの、そして走査先端部５（ｄ）への命令１８が図５に示されている。

このように、１つおきの画像２３が深さ情報及び反射色情報に関連する情報を含み、これらの画像２３間の後続の画像２４がいずれも、放出した蛍光反応を含んでいる。

第２処理モードでは、プロセッサ７は、連続白色光画像２３と青色光画像２４とから成る各自の対を１つにバンドルするように命令されるので、白色光画像フレームの深さ情報は後続の青色光画像の蛍光の質感に付着される。その結果、実施例２と比較して３次元幾何形状の処理済データ１６は少ないが、しかし反射色の質感の代わりに放出した蛍光の質感を含む。処理済データ１６はデータパッケージとして、３次元モデル１３を作成することに関与する、外部に接続されたコンピュータ１１上の走査アプリケーションへ送信される。

この実施例では、走査アプリケーションは、３次元モデル１３上に蛍光の質感を正しく重ねるために、３次元モデル１３上の特定の位置を特定するために３次元幾何形状のデータだけを使用する。

実施例６－縮小視野走査モードにおける処理モード
この実施例では、走査システム１は、縮小視野を使用して歯の少なくとも一部を口腔内走査するように構成されている。

さらに、この実施例では、走査システム１、より具体的にはプロセッサ７は、走査先端部５（ｅ）を使用して少なくとも縮小視野で口腔内走査することに相応する第２処理モードで動作するように構成されている。

この第２処理モードは、遠位端に鏡を備えた口腔内用の走査先端部５（ｅ）を取り付けることにより開始される。鏡は光学的視野全体をカバーし、走査装置２からの光を被走査対象物へ向ける。口腔内用の走査先端部５（ｅ）は取り付けられた状態で図６に示されている。この走査先端部５（ｅ）は、患者の口腔内へ挿入されるように構成されている。走査先端部内の視野は実施例２に記載された走査先端部５（ａ）と比較して縮小されていてよく、あるいは実施例２に記載された走査先端部５（ａ）と同じ視野を有していてもよい。

走査先端部が走査装置２に取り付けられると、走査装置２は先端部の識別番号１７の形態を成す認識データ１７を読み取る。識別データは走査先端部５（ｅ）の内部メモリ上に記憶されている。識別番号１７は、外部に接続されたコンピュータ１１上に配置されたコントローラ８に転送される。走査先端部の識別番号１７に基づいて、コントローラ８は、例えば縮小視野によって記録された、連続する一連の２次元画像１５を処理するように、走査装置２上のプロセッサ７に命令する。

上記のように、縮小視野は、実施例２に記載された走査先端部５（ａ）と比較して走査先端部の視野が低減されていることに基づいていてよい。しかしながら、縮小視野はこれに加えて、又はこれの代わりにプロセッサ７によって定義されてもよい。例えば、プロセッサ７は、走査先端部の縮小視野に基づき反射光に晒されていない画像の外側部分２５を処理するのを回避するように、コントローラ８によって命令されてよい。換言すれば、プロセッサ７は、低減された深さ・色サブスキャンを構築するために複数画像のうちの各自の画像の特定部分２６だけを処理するように命令される。

サブスキャンの処理済データ１６はデータパッケージとして、３次元モデル１３を作成することに関与する、外部に接続されたコンピュータ１１上の走査アプリケーションへ最後に送信される。

実施例７－拡大視野走査モードにおける処理モード
この実施例では、走査システム１は、拡大視野を使用して顔又はより大きい対象物の少なくとも一部を顔走査するように構成されている。

さらに、この実施例では、走査システム１、より具体的にはプロセッサ７は、走査先端部５（ｆ）を使用して少なくとも拡大視野で口腔内走査することに相応する第２処理モードで動作するように構成されている。

この第２処理モードは、図７ａにおいて取り付けられた状態で示されているように走査先端部５（ｆ）を取り付けることにより開始される。走査先端部５（ｆ）は、５０ｍｍ超のサイズまで、口腔内用走査と比較して１０倍超の体積まで走査エリアを増大させるための光学要素を含む。走査先端部内の視野は実施例２に記載された走査先端部５（ａ）と比較して拡大されている。

走査先端部が走査装置２に取り付けられると、走査装置２は先端部の識別番号１７の形態を成す認識データ１７を読み取る。識別データは走査先端部５（ｅ）の内部メモリ上に記憶されている。識別番号１７は、外部に接続されたコンピュータ１１上に配置されたコントローラ８に転送される。走査先端部の識別番号１７に基づいて、コントローラ８は、拡大視野によって記録された、連続する一連の２次元画像１５を処理するように、走査装置２上のプロセッサ７に命令する。視野が拡大されていることに基づき、プロセッサは歪んだデータを受信する。図７は、歪んだデータが先ず後処理済データ１８になるように後処理され、最後に処理済データ１６になるように処理される様子を示している。この実施例、並びに実施例２～７の全てにおいて、プロセッサ７は、取り付けられる走査先端部のタイプに応じて異なる形で動作する。すべての実施例において、コントローラ８は、認識構成部分６によって認識された走査先端部（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ）のタイプに従ってプロセッサ７の動作を制御するように構成されている。

処理済データ１６はデータパッケージとして、３次元モデル１３を作成することに関与する、外部に接続されたコンピュータ１１上の走査アプリケーションへ最後に送信される。

走査先端部５（ｆ）の種々異なる概略的なバージョンが、複雑さが増す順に５（ｆ）１～４として図７ｂに示されている。

先端部バージョン５（ｆ）－１は、取り付けられたときにイメージセンサ（図示せず）への直接のレンズ反射を回避するために傾斜レンズを備えた拡大視野先端部を示している。このシンプルな設定は製造が容易であるが、しかし歪みをもたらすことがあり、これにより走査信号が低減される。

先端部バージョン５（ｆ）－２は、５（ｆ）－１と類似しているが、しかし四分の一波長（ＱＷ）が付加された拡大視野先端部を示している。この実施例では、ＱＷは反射を最小化するように回転させることができる。

先端部バージョン５（ｆ）－３は、５（ｆ）－２と類似しているが、しかし付加的な四分の一波長板が付加された拡大視野先端部を示している。この形態は、先端部が光の偏光を保持するのを可能にし、ひいては歯や目のような半透明の対象物を走査するために先端部が使用されるのを可能にする。

先端部バージョン５（ｆ）－４は、性能を微調整するためのいくつかの光学要素を含む、最適化された拡大視野先端部を示している。このバーションは５（ｆ）１～３と比較して優れた性能を有している。

実施例８－口腔内走査モードにおける処理モード
この実施例では、走査システム１は歯の少なくとも一部を口腔内走査するように構成されている。

さらに、この実施例では、走査システム１、より具体的にはプロセッサ７は、走査先端部（５ａ）を使用する口腔内走査に相応する第１処理モードで動作するように構成されている。

この第１処理モードは、遠位端に鏡を備えた口腔内用の走査先端部５（ａ）を取り付けることにより開始される。鏡は光学的視野全体をカバーし、走査装置２からの光を被走査対象物へ向ける。口腔内用の走査先端部５（ａ）は取り付けられた状態で図８に示されている。この先端部は、患者の口腔内へ挿入されるように構成されている。

この実施例では、プロセッサ７はフォーカスレンズを調節しながら、イメージセンサ３によって取得された画像１５を処理して処理済データ１６にする。フォーカスレンズの調節は特定のスパン長に限定される。フォーカスレンズは、対象物上の投影パターンの複数の２次元画像１５を記録しながら前後に動かされる。処理済データ１６は複数の２次元画像１５を処理することによって抽出される。

走査先端部５（ａ）が走査装置２に取り付けられると、走査装置２は先端部の識別番号１７の形態を成す認識データ１７を読み取る。識別データは走査先端部５（ａ）の内部メモリ上に記憶されている。識別番号１７は、外部に接続されたコンピュータ１１上に配置されたコントローラ８に転送される。走査先端部の識別番号１７に基づいて、コントローラ８は、対象物上の白色光照明パターンによって記録された、連続する一連の２次元画像１５を処理するように、（この実施例では走査装置２の外部に配置された）プロセッサ７に命令する。白色光は、各２次元画像から、３次元幾何形状のデータ及び表面質感のデータの両方を導出するのを可能にする。換言すれば、処理済データ１６は、３次元幾何形状のデータの形態と、表面質感のデータの形態とを成している。

従って、外部コンピュータ１１上のプロセッサ７は、複数の２次元画像１５を処理することにより、処理済データ１６にする。この実施例では、プロセッサ７から得られる処理済データ１６は処理モードに依存する。

処理済データ１６は３次元モデル１３を作成するために外部コンピュータ１１によって使用される。

実施例９－走査先端部例の概説
いくつかの走査先端部（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び５ｅ）が一例として実施例１～８に記載されている。この実施例では、種々異なる走査先端部について概説する。

白色光を提供するための口腔内走査先端部
一例において、走査装置２のための交換可能な走査先端部５（ａ）が提供される。走査先端部５（ａ）は、歯を口腔内走査するように、そして歯に白色光を提供するように構成されている。走査先端部５（ａ）は、本発明による走査装置２のための、又は任意のタイプの走査装置のためのものであってよい。白色光は走査装置２内に位置する白色光源によって発せられてよい。交換可能な走査先端部５（ａ）は、走査先端部５（ａ）の遠位端に配置された鏡を、反射面が走査先端部内部にある状態で含んでよく、これにより鏡が白色光源から受光すると、走査先端部は光を対象物へ提供する。鏡は、白色光を歯からの逆反射として受けるように構成されていてもよく、これにより鏡が歯からの光を受けると、走査先端部５（ａ）は光をイメージセンサ３へ提供する。

白色光を提供するための耳内用の走査先端部
別の例において、走査装置２のための交換可能な走査先端部５（ｂ）が提供される。走査先端部５（ｂ）は、耳の内部を耳内走査するように、そして耳の内部に白色光を提供するように構成されている。走査先端部５（ｂ）は、本発明による走査装置２のための、又は任意のタイプの走査装置のためのものであってよい。白色光は走査装置２内に位置する白色光源によって発せられてよい。交換可能な走査先端部５（ｂ）は、走査先端部５（ｂ）の遠位端に配置された鏡を、反射面が走査先端部５（ｂ）の内部にある状態で含んでよく、これにより鏡が白色光源から受光すると、走査先端部５（ｂ）は光を内耳へ提供する。鏡は、白色光を内耳からの逆反射として受けるように構成されていてもよく、これにより鏡が内耳からの光を受けると、走査先端部５（ｃ）は白色光をイメージセンサ３へ提供する。走査先端部５（ｂ）が耳内へ挿入されるように、鏡は内耳の寸法に従って寸法設定されてよい。

白色光及び赤外光を提供するための口腔内走査先端部
第３の例において、走査装置２のための交換可能な走査先端部５（ｃ）が提供される。走査先端部５（ｃ）は、歯を口腔内走査するように、そして歯に白色光及び赤外光を提供するように構成されている。走査先端部５（ｃ）は、本発明による走査装置２のための、又は任意のタイプの走査装置のためのものであってよい。白色光は走査装置２内に位置する白色光源によって発せられてよい。赤外光は、交換可能な走査先端部５（ｃ）内又は走査先端部５（ｃ）上に配置された赤外光源又は複数の光源によって発せられてよい。交換可能な走査先端部５（ｃ）は、走査先端部５（ｃ）の遠位端に配置された鏡を、反射面が走査先端部５（ｃ）内部にある状態で含んでよく、これにより鏡が白色光源から受光すると、走査先端部５（ｃ）は白色光を歯へ提供する。鏡は、白色光を歯からの逆反射として受けるように構成されていてもよく、これにより鏡が歯からの白色光を受けると、走査先端部５（ｃ）は白色光をイメージセンサ３へ提供する。さらに鏡は、赤外光を歯からの逆反射として受けるように構成されていてもよく、これにより鏡が歯からの赤外光を受けると、走査先端部５（ｃ）は赤外光をイメージセンサ３へ提供する。

白色光及び蛍光を提供するための口腔内用の走査先端部
第４の例において、走査装置２のための交換可能な走査先端部５（ｄ）が提供される。走査先端部５（ｄ）は、歯を口腔内走査するように、そして歯に白色光及び赤外光を提供するように構成されている。走査先端部５（ｃ）は、本発明による走査装置２のための、又は任意のタイプの走査装置のためのものであってよい。白色光及び蛍光の両方は走査装置２内に位置する白色光源及び蛍光源、例えば白色光及び蛍光の両方を発するように構成された単独の光源によって発せられてよい。交換可能な走査先端部５（ｄ）は、走査先端部５（ｄ）の遠位端に配置された鏡を、反射面が走査先端部５（ｄ）内部にある状態で含んでよく、これにより鏡が白色光源及び蛍光源から受光すると、走査先端部５（ｄ）は白色光及び蛍光を対象物へ提供する。鏡は、白色光及び蛍光を歯からの逆反射として受けるように構成されていてもよく、これにより鏡が歯から白色光及び蛍光を受けると、走査先端部５（ｄ）は白色光をイメージセンサ３へ提供する。

白色光及び縮小視野を提供するための口腔内用の走査先端部
第５の例において、走査装置２のための交換可能な走査先端部５（ｅ）が提供される。走査先端部５（ｅ）は、歯を口腔内走査するように、そして歯に白色光を縮小視野で提供するように構成されている。走査先端部５（ｅ）は、本発明による走査装置２のための、又は任意のタイプの走査装置のためのものであってよい。白色光は走査装置２内に位置する白色光源によって発せられてよい。交換可能な走査先端部５（ｅ）は、走査先端部５（ｅ）の遠位端に配置された鏡を、反射面が走査先端部５（ｅ）内部にある状態で含んでよく、これにより鏡が白色光源から受光すると、走査先端部は光を歯へ縮小視野で提供する。鏡は、白色光を歯からの逆反射として受けるように構成されていてもよく、これにより鏡が歯からの光を受けると、走査先端部５（ｅ）は光をイメージセンサ３へ提供する。

白色光及び拡大視野を提供するための顔走査先端部
第６の例において、走査装置２のための交換可能な走査先端部５（ｅ）が提供される。走査先端部５（ｆ）は、顔を表面走査するように、そして顔に白色光を拡大視野で提供するように構成されている。走査先端部５（ｅ）は、本発明による走査装置２のための、又は任意のタイプの走査装置のためのものであってよい。白色光は走査装置２内に位置する白色光源によって発せられてよい。交換可能な走査先端部５（ｅ）はオープンエンド型であってよく、これにより鏡が白色光源から受光すると、走査先端部５（ｆ）は光を顔へ拡大視野で提供する。オープンエンド型開口は、白色光を顔からの逆反射として受けるように構成されていてもよく、これによりオープンエンド型開口が顔からの光を受けると、走査先端部５（ｆ）は光をイメージセンサ３へ提供する。

実施例１０－二重角度鏡走査モード（dual angle mirror scanning mode）における処理モード
この実施例では、走査システム１は平滑な走査を実施し、困難な部位からデータが得られるように構成されている。これらの部位は例えば第２又は第３大臼歯の近心面であり、いわゆる前側クロスオーバー（anterior crossover）であってよい。全顎口腔内走査を実施するときには、走査セッションは典型的には大臼歯の咬合面で開始される。顎のデジタルモデルは、走査装置が歯列弓に沿って動かされるのに伴って、連続的に作成される。ある時点において、走査装置は犬歯及び切縁を横切るように動かされる。この部位は走査装置にとって特に難関である。それというのも歯のトップビューが、歯の形態学的性質に基づき極めて小さく、その結果３次元情報が限定されるからである。典型的には、この状況は、正確なモデル再構築を容易にするために顔／舌／口蓋面を連続的に記録するために、小刻みな走査運動を実施するようにオペレータに命令することによって対処される。図９に示された走査プローブは、二重角度鏡走査先端部５（ｇ）を使用することによってこの問題を解決する。二重角度鏡走査先端部５（ｇ）は、複数の角度から対象物からの３次元データを同時に記録するように構成され、従って３次元データのより大きいパッチをもたらすからである。従って、この先端部は、口腔内の、さもなければ到達が困難な部位へアクセスするように構成されている。

さらに、この実施例では、走査システム１、より具体的にはプロセッサ７は、二重角度鏡走査先端部５（ｇ）を使用して少なくともスプリット・ビュー（split-view）で口腔内走査することに相応する第２処理モードで動作するように構成されている。

この第２処理モードは、二重角度鏡走査先端部５（ｇ）を取り付けることにより開始される。二重角度鏡走査先端部は遠位端に、少なくとも２つの個々の反射セグメントに分離された光学要素を有している。これらの反射セグメントは、走査装置を起源とする入射光に対して相異なる角度を成している。個々の反射セグメントは光学的視野全体をカバーし、走査装置２（図示せず）からの光を被走査対象物へ向ける。走査先端部５（ｇ）の遠位部分は図９の断面図に示されている。走査先端部５（ｇ）は、第１セグメント２８と第２セグメント２９とを含む光学要素を含む。２つの反射セグメントは、第２セグメント２９から反射された光が、第１セグメント２８から反射された光とは異なる角度を成して、被走査対象物に向けられるように配置される。２つのセグメント２８及び２９は、セグメントからの個々の視野が、走査ボリューム３０内でかなりの量でオーバーラップするように、位置決めされる。二重角度鏡走査先端部における組み合わされた視野はこのように、実施例２に記載された走査先端部５（ａ）と比較して異なる。

二重角度鏡走査先端部が走査装置２（図示せず）に取り付けられると、走査装置２は先端部の識別番号１７の形態を成す認識データ１７を読み取る。識別データは二重角度鏡走査先端部５（ｇ）の内部メモリ上に記憶されている。識別番号１７は、外部に接続されたコンピュータ１１上に配置されたコントローラ８に転送される。二重角度鏡走査先端部の識別番号１７に基づいて、コントローラ８は、対象物上の混合視野によって記録された、連続する一連の２次元画像１５を処理するように、走査装置２上のプロセッサ７に命令する。混合視野に基づき、プロセッサは、互いに混合された異なる方向からの同じ対象物ビューの３次元情報を含む歪んだデータを受信する。

図９は、（２つのセグメント２８及び２９で記録された）混合データが後処理済データ１８になるように先ず後処理され、最後に処理済データ１６になるように処理される様子を示している。

比較すると、実施例１は、走査ボリューム（すなわち走査装置がデータを収集し得るボリューム）内の各自の点が画像内の画素に１対１でマッピングする。この実施例では、二重角度鏡走査先端部５（ｇ）が取り付けられると、走査ボリュームの幾何形状はより複雑になり、そして二つの鏡セグメント２８及び２９から同時に記録することができ、ひいては２つ以上の画素にマッピングできる走査ボリューム３０内の点が存在し得る。

走査ボリュームと深さ画像との間、そしてその逆のマッピングのデータプロセスは、３次元モデルの登録及び再構築のために用いられる。これらの変換は、専用の自動較正ルーティンと一緒にモデリングされる。従ってこの実施例では、プロセッサ７は、取り付けられる走査先端部のタイプに応じて種々異なる形で動作する。すべての実施例において、コントローラ８は、認識構成部分６によって認識された走査先端部（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ）のタイプに従ってプロセッサ７の動作を制御するように構成されている。

処理済データ１６はデータパッケージとして、３次元モデル１３を作成することに関与する、外部に接続されたコンピュータ１１上の走査アプリケーションへ最後に送信される。

実施例１１－ユーザーインターフェース
専用のユーザーインターフェースが図１０（ａ～ｅ）に示されている。ユーザーインターフェースの目的の第１部分は、走査セッションを介してオペレータを案内することである。これにより、オペレータは、第１走査先端部を使用し、次いで第２走査先端部を使用するように案内される。ユーザーインターフェースの目的の別の部分は、ユーザーからの入力に応じてプロセスを少なくとも変更することによって、３次元モデルを効率的に提供することである。この実施例は３次元モデルが効率的に提供される様子を示す。

典型的には、無歯患者からの３次元モデルは提供するのが困難なことがある。さらに、歯のない顎には明確なランドマークがないため、走査が難しい場合がある。束縛されていない歯肉が走査中にシフトし、これにより、走査されるべき剛性対象物に依存する登録アルゴリズムが難しくなることがある。実施例７から走査先端部を、そして実施例２から通常の走査先端部を使用するめの命令を伴う、コンピュータによる実施方法を以下に示す。

この実施例は、スクリーン上のグラフィカルユーザーインターフェース３０に表示される口腔の３次元表示画像１３を下記ステップで作成する、コンピュータによる実施方法を示す。

先ず図１０ａに示されているように、ユーザーは複数の走査選択肢３１を有するディスプレイを提示されるので、ユーザーは前記走査選択肢のうちの１つ３２を選択するように、ユーザーインターフェースで命令される。例えば、この事例では、オペレータは無歯患者を走査しようとしており、オペレータは従って、例えばスクリーンカーソルを（ポインティング装置を介して）使用することにより、及び／又はスクリーンをクリックすることにより、及び／又は走査装置を使用することにより、例えば総入れ歯３２に関連して走査するという選択肢を選ぶ。

走査選択肢３２を選択すると、ディスプレイは図１０ｂに示されたディスプレイにシフトする。コンピュータによる実施方法によって受信された１つの走査選択肢３２に基づいて、コンピュータによる実施方法は、走査装置に第１走査先端部を取り付けるようにユーザーに命令３３を出す。この事例では、ユーザーインターフェースは、拡大視野走査先端部５（ｆ）を走査装置２に取り付けるようにユーザーを促す。

走査装置２内の認識構成部分に基づいて、走査装置２及びコンピュータによる実施方法の両方は、走査先端部５（ｆ）が取り付けられることを登録する。その後、コンピュータによる実施方法は、３次元モデルを作成するプロセスにおいて次のステップに進む。いくつかの実施態様では、走査システムはこれに加えて、取り付けられた走査先端部５（ｆ）に光学的較正を実施するようにユーザーを促すことができる。較正は事前に記録されてよい。

コンピュータによる実施方法は、走査先端部が走査装置２上に適切に取り付けられると、取り付けられた走査先端部に関連する第１情報を走査装置２から受信する。このことは、コンピュータによる実施方法が、ディスプレイモードを変更し、図１０ｃに示された走査ディスプレイにユーザーを導くのを可能にする。走査ディスプレイへのディスプレイモードの変更はそれ自体、第１の走査先端部５（ｆ）が取り付けられた走査装置２によって走査するというユーザーに対する第１の走査指示３４である。

今説明したように、そして本発明の第２態様によれば、コンピュータによる実施方法は、グラフィカルユーザーインターフェースに、そして走査装置２からの第１情報に基づいて、第１の走査先端部５（ｆ）が取り付けられている走査装置２によってユーザーが走査するように第１の走査命令３４及び／又は第１の走査指示３４を表示する。

この事例において、そして走査ディスプレイのディスプレイモードにあるときには、グラフィカルユーザーインターフェースはさらに、第１の走査指示３４の付加的部分としてライブ・ビュー・ボックス（図１０ｃの右下の角）を、そして第１の走査指示の別の付加的部分として、３次元モデル１３が作成される、又はされることになっている３次元ビューボックス（図１０ｃの中央）を示す。

走査ディスプレイに変更した後、走査装置上又はユーザーインターフェースのスクリーン上で走査ボタンを押すことによって、走査装置２による走査を開始することができる。いくつかの実施態様では、ライブ・ビュー・ボックス及び／又は３次元ビューボックスは、走査の開始後に走査ディスプレイ上に現れることができる。

さらに、ユーザーが走査装置２によって走査するように第１の走査指示３４を示す走査ディスプレイ（図１０ｃ）において、システムは走査装置から走査データを受信する。この走査データは、３次元表示画像１３（ａ）の第１部分を構築するために使用される。

ここでは、顎は拡大視野走査先端部５（ｆ）で走査される。拡大視野走査先端部５（ｆ）は口の外側に置かれるか、又は口腔内へわずかにだけ挿入される。拡大視野走査先端部５（ｆ）の視野は顎全体のかなりの部分をカバーするので（ライブ・ビュー・ボックス３４に示されている）（例えば顎の５０％）、登録は顎構造全体に依存する。顎全体の拡大視野走査先端部５（ｆ）は臨床目的には十分でない。これは顎の頬側だけしかカバーすることができない。それというのは、例えば舌側からの画像を得るために、走査先端部５（ｆ）を口腔内へ深く挿入してあちこちに動かすことができないからである。拡大視野走査先端部５（ｆ）はまた、走査装置２の視野を拡張するので、解像度が低い。従って、この事例では、通常の走査先端部５（ａ）によるより詳細な走査を用いて臨床的必要性を満たすことができる。こうして、顎の十分な部分が拡大視野走査先端部５（ｆ）で走査されたら、ユーザーは、最後の３次元モデル（１３ｃ）の作成を続けるために「次ボタン」３５をクリックすることにより、作成された３次元表示画像１３（ａ）の第１部分が十分であることを確認することができる。従って、ユーザーはここでは「次ボタン」３５をクリックすることにより確認入力を提供している。確認入力は、作成された３次元表示画像１３（ａ）の第１部分が十分であることを確認する情報を含む。この事例では、ユーザーは、図１０ｃに示されている３次元モデル１３（ａ）の第１部分が十分であることを判定している。

ユーザーは３次元表示画像１３（ａ）のいくつかの第１部分、例えば下顎及び上顎を作成することができる。従って、ユーザーは３次元モデル１３（ｃ）の第１部分の作成を続けるために、第１「次ボタン」３５をクリックし（下顎が十分であることを示す）、そして次いで、第２「次ボタン」３６をクリックする（上顎が十分であることを示す）ことにより、作成された３次元表示画像１３（ａ）の第１部分が十分であることを数回にわたって確認することができる。

加えて、十分であることが確認された３次元表示画像１３（ａ）の第１部分はユーザー及び／又は複数の異なるユーザーから時間外に収集することができる。これらの３次元表示画像１３（ａ）はこれにより、十分であることが確認された履歴３次元表示画像を作成することができ、これにより、第１の走査先端部を第２の走査先端部と交換するように命令を表示するステップは自動化され、十分であることが確認された履歴３次元表示画像に基づく。換言すれば、第１の３次元表示画像１３（ａ）が十分であることを確認するステップは、履歴３次元表示画像に基づく自動化された手順によって引き継ぐことができる。例えば、十分であることが確認された履歴３次元表示画像を、作成された３次元表示画像１３（ａ）の第１部分が十分となったらそれを判定するように構成されたアルゴリズムのための入力として使用することができ、そしてアルゴリズムは履歴３次元表示画像を平均することに基づいており、及び／又はアルゴリズムは、機械学習及び／又は人工知能（ＡＩ）に基づいている。従って、ユーザーによって提供された入力は、最後の３次元表示画像１３（ｃ）を得るプロセスを変更する。例えば、ユーザーからの入力に基づき、ユーザーインターフェースは、「次ボタン」を押すことがもはやできないように変更することができる。その代わりに、第１の３次元表示画像１３（ａ）が十分になったら、「次ボタン」３５及び３６内の緑のチェックマークで「次ボタン」に自動的にチェックを入れることができる。これにより、ユーザーからの入力は、最後の３次元表示画像１３（ｃ）を作成するプロセスを著しく効率的にし、実際にはまた信頼性をより高くする。

ユーザーからの判断に加えて、人間の顎は特定の認識可能な形状を有しており、ひいてはこのような形状を分析するためのアルゴリズムを教示することもできる。従って、アルゴリズムはユーザーの入力に加えて最適化することができる。ＡＩと連携するデータ分析はユーザーインターフェースにおいて可能化又は不能化することができる。

拡大視野走査先端部５（ｆ）で顎全体の走査が完了したら、コンピュータによる実施方法は、第１の走査先端部５（ｆ）を第２の走査先端部５（ａ）と交換することにより、通常の走査先端部５（ａ）を取り付けるように第２取り付け命令３７によってオペレータを促す。このことは図１０ｄに示されている。

通常の走査先端部５（ａ）が電子装置を備えた先端部である場合には、コンピュータによる実施方法は、通常の走査先端部５（ａ）が取り付けられることを登録することができ、コンピュータによる実施方法は、次いでこの実施方法における次のステップに進むことができる。走査先端部５（ａ）が電子コネクタを備えていない先端部である場合、走査装置２内の記録済画像の視覚的特徴を分析することにより、コンピュータによる実施方法が走査先端部５（ａ）を識別することが可能である。このこともまた、コンピュータによる実施方法が、この実施方法における次のステップに続いて進むのを可能にする。

今説明したように、そして図１０ｄに示されているように、ユーザーインターフェースは、受信された第１走査データに基づいて、今や第１の走査先端部を第２の走査先端部５（ａ）と交換するように命令３７を表示する。ユーザーは、拡大視野走査先端部５（ｆ）を標準的な走査先端部５（ａ）と交換することによりモデルを完成するように促される。ここでもやはり、コンピュータによる実施方法は走査先端部の交換を認識し、そしてユーザーインターフェースにおいて走査ディスプレイ（今は図１０ｅに示されているが、しかし図１０ｃの走査ディスプレイと類似している）に戻るようにユーザーを導くことにより、標準的な走査先端部５（ａ）による走査を続行する。標準的な走査先端部５（ａ）は、口腔内部を走査するように構成されており、種々異なる角度からデータを捕捉するために容易に動かされる。

走査中、コンピュータによる実施方法は、第２の走査先端部５（ｆ）を備えた走査装置２から第２走査データを受信する。第２走査データからは３次元表示画像１３（ｂ）の第２部分が作成される。３次元表示画像１３（ｂ）の第２部分は図１０ｅに示されているように、第１の（拡大視野）走査先端部５（ｆ）によっては到達されなかった（又は適切に解像されなかった）部位に由来し得る。（拡大視野走査先端部５（ｆ）と比較してより小さな視野の走査先端部５（ａ）（左下角のライブ・ビュー・ボックス３４でも見られる）で記録されることに基づいて）パッチの形態を成す３次元表示画像１３（ｂ）の第２部分は、完成した３次元モデル１３（ｃ）を得るために、３次元モデル１３（ａ）の第１部分上に記録され登録される。換言すれば、今説明したパッチは高度なディテールを有している。これらのパッチはこうして、完全な３次元モデル１３（ｃ）の再構築のためのフレームワークとして使用される第１部分モデル（第１の３次元表示画像１３（ａ））上に登録される。このようにすると、小さな登録エラーが回避される。

ここでは単独の顎の最終結果は、図１０ｆに表示された最後の３次元登録１３（ｃ）である。

Claims (30)

1. 対象物を走査するための走査システムであって、
   該走査システムは、
   走査装置であって、
   画像を取得するためのイメージセンサと、
   複数のタイプの走査先端部のうちの少なくとも１つを取り外し可能に取り付けるための取り付けインターフェースであって、前記複数のタイプの走査先端部の各自が、複数のタイプの走査先端部の各自に関して異なる照明モードで前記対象物に光を提供するように構成されている、取り付けインターフェースと、
   該取り付けインターフェースに取り付けられた走査先端部のタイプを認識するための認識構成部分と、を含む走査装置と、
   前記イメージセンサによって取得された画像を処理して処理済データにするように構成されたプロセッサと、
   前記認識構成部分によって認識された走査先端部のタイプに従って前記プロセッサの動作を制御するように構成されたコントローラであって、該コントローラはさらに前記プロセッサを制御するように構成され、第１タイプの走査先端部が取り付けられ、かつ認識されるとき、前記プロセッサが前記第１タイプの走査先端部に相応する第１処理モードで動作するべく制御され、そして第２タイプの走査先端部が取り付けられ、かつ認識されるとき、前記プロセッサが前記第２タイプの走査先端部に相応する第２処理モードで動作するべく制御され、前記第２処理モードは前記第１処理モードとは異なる、コントローラと、
   を備え、
   前記第１処理モードにあるときに、前記プロセッサは、３次元幾何形状の第１データ及び前記対象物の表面質感の第１データの形態で前記処理済データを提供するように、第１照明モードで取得された第１複数画像を処理し、
   前記３次元幾何形状の第１データは、
   前記第１タイプの走査先端部に従って選択され、これにより前記第１処理モードの部分を定義する、前記第１複数画像の第１サブセット、及び／又は
   前記第１タイプの走査先端部に従って選択され、これにより前記第１処理モードの部分を定義する、前記第１複数画像内の画素の第１サブセットに基づき、
   前記対象物の表面質感の第１データは、
   前記第１タイプの走査先端部に従って選択され、これにより前記第１処理モードの部分を定義する、前記第１複数画像の第２サブセット、及び／又は
   前記第１タイプの走査先端部に従って選択された、これにより前記第１処理モードの部分を定義する、前記第１複数画像内の画素の第２サブセットに基づいており、
   前記第２処理モードにあるときに、前記プロセッサが、３次元幾何形状の第２データ及び前記対象物の表面質感の第２データの形態で前記処理済データを提供するように、第２照明モードで取得された第２複数画像を処理し、
   前記３次元幾何形状の第２データは、
   前記第２タイプの走査先端部に従って選択され、これにより前記第２処理モードの部分を定義する、前記第２複数画像の第１サブセット、及び／又は
   前記第２タイプの走査先端部に従って選択され、これにより前記第２処理モードの部分を定義する、前記第２複数画像内の画素の第１サブセットに基づき、
   前記対象物の表面質感の第２データは、
   前記第２タイプの走査先端部に従って選択され、これにより前記第２処理モードの部分を定義する、前記第２複数画像の第２サブセット、及び／又は
   前記第２タイプの走査先端部に従って選択され、これにより前記第２処理モードの部分を定義する、前記第２複数画像内の画素の第２サブセット基づいている、
   走査システム。
2. 前記プロセッサが前記走査装置内に組み込まれている、請求項１に記載の走査システム。
3. 前記コントローラが前記走査装置の外部にある、請求項１又は２に記載の走査システム。
4. 前記認識構成部分によって認識される走査先端部のタイプは、認識データの形態を成し、前記走査装置は前記認識データを前記コントローラへ伝送するように構成されている、請求項１～３の何れか一項に記載の走査システム。
5. 前記認識構成部分は、前記複数のタイプの走査先端部の各自の走査先端部上の一体型メモリから認識データを読み取るように構成されたメモリ・リーダを含む、請求項１～４の何れか一項に記載の走査システム。
6. １つのタイプの走査先端部のための照明モードは光の波長によって定義され、及び／又は１つのタイプの走査先端部のための照明モードは光の強度によって定義される、請求項１～５の何れか一項に記載の走査システム。
7. １つのタイプの走査先端部のための照明モードは光の異なる波長によって定義され、これにより１つのタイプの走査先端部は光の異なる波長間で切り換わる、請求項１～６の何れか一項に記載の走査システム。
8. １つのタイプの走査先端部のための照明モードは光の視野によって定義され、且つ／又は１つのタイプの走査先端部のための照明モードは光のパターンによって定義される、請求項１～７の何れか一項に記載の走査システム。
9. 前記３次元幾何形状の第１データは、前記第１複数画像の第１サブセット、及び前記第１複数画像内の画素の第１サブセットに基づき、そして前記対象物の表面質感の第１データは、前記第１複数画像の第２サブセット、及び前記第１複数画像内の画素の第２サブセットに基づいており、
   前記第１複数画像の第１サブセットは前記第１複数画像の第２サブセットと同一であり、
   前記第１複数画像内の画素の第１サブセットは前記第１複数画像内の画素の第２サブセットとは異なる、
   請求項１～８の何れか一項に記載の走査システム。
10. 前記３次元幾何形状の第１データは、前記第１複数画像の第１サブセット、及び前記第１複数画像内の画素の第１サブセットに基づき、前記対象物の表面質感の第１データは、前記第１複数画像の第２サブセット、及び前記第１複数画像内の画素の第２サブセットに基づいており、
    前記第１複数画像の第１サブセットは前記第１複数画像の第２サブセットとは異なり、
    前記第１複数画像内の画素の第１サブセットは前記第１複数画像内の画素の第２サブセットとは異なる、
    請求項１～９の何れか一項に記載の走査システム。
11. 前記３次元幾何形状の第１データは、前記第１複数画像の第１サブセット、及び前記第１複数画像内の画素の第１サブセットに基づき、前記対象物の表面質感の第１データは、前記第１複数画像の第２サブセット、及び前記第１複数画像内の画素の第２サブセットに基づいており、
    前記第１複数画像の第１サブセットは前記第１複数画像の第２サブセットとは異なり、
    前記第１複数画像内の画素の第１サブセットは前記第１複数画像内の画素の第２サブセットと同一である、
    請求項１～１０の何れか一項に記載の走査システム。
12. 前記第１複数画像の第１サブセットは、複数の波長の無彩色光で記録された複数画像のうちの１つおきの画像であり、前記第１複数画像の第２サブセットは、第１波長の単色光で記録された複数画像のうちの残りの画像である、請求項１０に記載の走査システム。
13. 前記第１複数画像の第１サブセットは、複数の波長によって定義された無彩色光で記録された第１複数画像のうちの２つおきの画像であり、前記第１複数画像の第２サブセットは、第１波長及び第２波長の単色光で記録された第１複数画像のうちの残りの画像である、請求項１０に記載の走査システム。
14. 前記第１複数画像の第２サブセットは、複数の波長によって定義された無彩色光で記録された単一画像である、請求項９に記載の走査システム。
15. 前記３次元幾何形状の第２データは、前記第２複数画像の第１サブセット、及び前記第２複数画像内の画素の第１サブセットに基づき、前記対象物の表面質感の第２データは、前記第２複数画像の第２サブセット、及び前記第２複数画像内の画素の第２サブセットに基づいており、
    前記第２複数画像の第１サブセットは前記第２複数画像の第２サブセットと同一であり、
    前記第２複数画像内の画素の第１サブセットは前記第２複数画像内の画素の第２サブセットとは異なる、
    請求項１～１４の何れか一項に記載の走査システム。
16. 前記３次元幾何形状の第２データは、前記第２複数画像の第１サブセット、及び前記第２複数画像内の画素の第１サブセットに基づき、前記対象物の表面質感の第２データは、前記第２複数画像の第２サブセット、及び前記第２複数画像内の画素の第２サブセットに基づいており、
    前記第２複数画像の第１サブセットは前記第２複数画像の第２サブセットとは異なり、
    前記第２複数画像内の画素の第１サブセットは前記第２複数画像内の画素の第２サブセットとは異なる、
    請求項１～１５の何れか一項に記載の走査システム。
17. 前記３次元幾何形状の第２データは、前記第２複数画像の第１サブセット、及び前記第２複数画像内の画素の第１サブセットに基づき、前記対象物の表面質感の第１データは、前記第２複数画像の第２サブセット、及び前記第２複数画像内の画素の第２サブセットに基づいており、
    前記第２複数画像の第１サブセットは前記第２複数画像の第２サブセットとは異なり、
    前記第２複数画像内の画素の第１サブセットは前記第２複数画像内の画素の第２サブセットと同一である、
    請求項１～１６の何れか一項に記載の走査システム。
18. 前記走査装置は、前記第１複数画像及び／又は第２複数画像が取得されている間、前後に並進運動するように構成されたレンズをさらに含む、請求項１～１７の何れか一項に記載の走査システム。
19. 前記走査システムは前記対象物の３次元モデルを作成するように構成されたプロセッサをさらに含み、
    前記３次元モデルは前記３次元幾何形状の第１データに基づいて作成されるが、前記３次元モデルは前記３次元幾何形状の第２データに基づいて作成されず、又は
    前記３次元モデルは前記３次元幾何形状の第２データに基づいて作成されるが、前記３次元モデルは前記３次元幾何形状の第１データに基づいて作成されない、
    請求項１～１８の何れか一項に記載の走査システム。
20. 前記３次元モデルが前記３次元幾何形状の第２データに基づいて作成されない場合には、前記３次元幾何形状の第２データが前記３次元幾何形状の第１データと比較され、これにより前記対象物の表面質感の第２データが前記３次元モデルとマッチングされる、請求項１９に記載の走査システム。
21. 前記３次元モデルが前記３次元幾何形状の第１データに基づいて作成されない場合には、前記３次元幾何形状の第１データが前記３次元幾何形状の第２データと比較され、これにより前記対象物の表面質感の第１データが前記３次元モデルとマッチングされる、請求項１９に記載の走査システム。
22. スクリーン上のグラフィカルユーザーインターフェースに表示される口腔の３次元表示画像を作成する、コンピュータによる実施方法であって、
    複数の走査選択肢をグラフィカルユーザーインターフェースに表示するステップであって、前記走査選択肢のうちの１つを選択するようにユーザーが前記グラフィカルユーザーインターフェースで命令されるようにする、ステップと、
    ユーザーによって前記走査選択肢のうちの１つ又は２つ以上を受信するステップと、
    グラフィカルユーザーインターフェースにおいて、受信された１つの走査選択肢に基づいて、ユーザーが第１走査先端部を走査装置に取り付けるように第１取り付け命令を表示するステップと、
    前記第１走査先端部が前記走査装置に取り付けられたときに、前記第１走査先端部に関連する前記走査装置からの第１情報を受信するステップと、
    グラフィカルユーザーインターフェースにおいて、前記走査装置からの第１情報に基づいて、前記第１走査先端部が取り付けられている走査装置によってユーザーが走査するための第１走査命令及び／又は第１走査指示を表示するステップと、
    前記第１走査先端部を備えた走査装置による第１走査データを受信し、３次元表示画像の第１部分を作成するステップと、
    グラフィカルユーザーインターフェースにおいて、受信された第１走査データに基づいて、前記第１走査先端部を第２走査先端部と交換するように第２取り付け命令を表示するステップと、
    前記第２走査先端部が前記走査装置に取り付けられたときに、前記第２走査先端部に関連する前記走査装置からの第２情報を受信するステップと、
    グラフィカルユーザーインターフェースにおいて、前記走査装置からの第２情報に基づいて、前記第２走査先端部を有する走査装置によってユーザーが走査するために第２走査命令及び／又は第２走査指示を表示するステップと、
    前記第２走査先端部を備えた走査装置による第２走査データを受信し、３次元表示画像の第２部分を作成するステップと、
    を含む、
    コンピュータによる実施方法。
23. 前記走査選択肢のうちの１つが無歯走査に関連する、請求項２２に記載のコンピュータによる実施方法。
24. ユーザーによって前記走査選択肢のうちの１つ又は２つ以上を受信するステップが、前記グラフィカルユーザーインターフェースで前記走査選択肢のうちの１つ又は２つ以上をユーザーがクリックすることにより提供される、請求項２２又は２３に記載のコンピュータによる実施方法。
25. 前記第１走査先端部に関連する前記走査装置からの第１情報を受信するステップ、及び／又は前記第２走査先端部に関連する前記走査装置からの第２情報を受信するステップが、前記走査装置に取り付けられたときに走査先端部のタイプを認識する前記走査装置内の認識構成部分から提供される、請求項２２～２４の何れか一項に記載のコンピュータによる実施方法。
26. 前記第１走査先端部に関連する前記走査装置からの第１情報を受信するステップが、前記第１走査先端部の視野内で前記第１走査先端部の少なくとも一部を視覚的に認識することから提供され、及び／又は、前記第２走査先端部に関連する前記走査装置からの第２情報を受信するステップが、前記第２走査先端部の視野内で前記第２走査先端部の少なくとも一部を視覚的に認識することから提供される、請求項２２～２４の何れか一項に記載のコンピュータによる実施方法。
27. 前記第１走査先端部が前記第２走査先端部と比較してより広い視野で操作するように構成されており、これにより前記３次元表示画像の第１部分が前記３次元表示画像の第２部分のための基準モデルとして使用され、前記３次元表示画像の第２部分が前記基準モデルにマッチングされる、請求項２２～２６の何れか一項に記載のコンピュータによる実施方法。
28. 前記第１走査先端部を第２走査先端部と交換するように第２取り付け命令を表示するステップが、ユーザーからの確認入力に基づいており、該確認入力が、作成された前記３次元表示画像の第１部分が十分であることを確認する情報を含む、請求項２２～２７の何れか一項に記載のコンピュータによる実施方法。
29. 十分であることが確認された前記３次元表示画像の第１部分が、
    前記ユーザー、及び／又は
    複数の異なるユーザー、から時間外に収集され、
    十分であることが確認された履歴３次元表示画像を作成し、これにより、前記第１走査先端部を第２走査先端部と交換するための命令を表示するステップは、自動化され、十分であることが確認された前記履歴３次元表示画像に基づく、請求項２８に記載のコンピュータによる実施方法。
30. 十分であることが確認された前記履歴３次元表示画像は、作成された３次元表示画像が十分となったらそれを判定するように構成されたアルゴリズムのための入力として使用され、
    前記アルゴリズムは前記履歴３次元表示画像を平均化することに基づき、及び／又は前記アルゴリズムは機械学習及び／又は人工知能に基づく、請求項２９に記載のコンピュータによる実施方法。

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