JP5501376B2

JP5501376B2 - う蝕検出のための装置

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Publication number: JP5501376B2
Application number: JP2011545608A
Authority: JP
Inventors: ウェイウィリアムワン; リアンリアンアントニオパン; リーシンエリックシー; ヴィクターシーウォン
Original assignee: ケアストリームヘルスインク
Priority date: 2009-01-20
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2029-01-20
Also published as: EP2378955B1; US20110275034A1; KR101574376B1; EP2378955A1; EP2378955A4; JP2012515564A; WO2010083623A8; WO2010083623A1; KR20110105836A; US8520922B2; CN102292018A; CN102292018B

Description

本発明は、歯科用撮像方法に関連する。より詳しく述べると本発明は、蛍光と光の散乱とを用いたう蝕の早期検出のための改良方法に関連する。

（関連出願の相互参照）
ＭＥＴＨＯＤＦＯＲＤＥＴＥＣＴＩＯＮＯＦＣＡＲＩＥＳ（う蝕検出のための方法）という名称でＷｏｎｇｅｔａｌ．により２００６年８月３１日に出願された譲受人を同じくする同時係属の米国特許出願番号第１１／４６８，８８３号と、ＡＰＰＡＲＡＴＵＳＦＯＲＣＡＲＩＥＳＤＥＴＥＣＴＩＯＮ（う蝕検出のための装置）という名称でＬｉａｎｇｅｔａｌ．により２００６年９月１２日に出願された米国特許出願番号第１１／５３０，９８７号とが参照され、その開示内容が取り入れられる。

う蝕は、世界全体で大きな公衆衛生問題となっている。幼少期に最も頻繁に発生する一つの慢性疾患としてう蝕は考えられている。う蝕の治療および予防には進歩が見られるが、さらにこの問題に取り組むには一層の努力が必要である。

う蝕は慢性の感染症である。早期の検出は、この感染症の被害を少なくするだろう。これにより歯科医は、高い費用のかかる不適切な修復治療を行うのでなく、う蝕の進行を抑える専門的治療を施すことができる。

昔からのう蝕検出方法は、目視検査と、尖った歯科用探針器具による触診とを含み、ラジオグラフィック（Ｘ線）撮像法によってこれを補うことが多い。脆くなった歯牙へのダメージ、感染の拡大、そしてＸ線放射への露出を含めて、従来の検出技術に関連する危険性が存在する。

う蝕検出方法の改良の必要性を受けて、Ｘ線を利用しない改良型撮像技術に関心が寄せられている。商品化された一方法では、高強度の紫外線青色光で歯牙が照射された時に発生する蛍光を利用している。光誘導蛍光定量法（ＱｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅＬｉｇｈｔ−ｉｎｄｕｃｅｄＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＱＬＦ）と呼ばれるこの技術は、正常で健康な歯牙のエナメル質は、ある波長からの励起を受けると、う蝕感染によりダメージを受けた脱灰エナメル質よりも高い強度の蛍光を発するという原理に基づいて機能する。この時、無機物（ミネラル）の損失と紫外線青色光の励起による蛍光の損失との間の強い相関関係を用いて、歯牙のう蝕部位が特定および評価される。

特許文献１では、歯牙の反射および蛍光画像の両方を利用する方法および装置がう蝕の検出に用いられている。これは、初期う蝕について観察される後方散乱と蛍光作用との組合せを利用してう蝕を検出するための改良型歯科用撮像技術を提供するものである。反射率向上による蛍光撮像（ＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｅＩｍａｇｉｎｇｗｉｔｈＲｅｆｌｅｃｔａｎｃｅＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ：ＦＩＲＥ）と呼ばれる技術は、以前のアプローチのものよりも画像のコントラストを高めるのに役立ち、予防処置が有効となりそうな段階での初期う蝕の検出を可能にする。蛍光性のみを測定する既存の蛍光アプローチを用いて明らかにされていたものよりも早い段階のう蝕感染におけるＦＩＲＥ検出が正確に行われるため、好都合である。ＦＩＲＥ画像を生成するためのダウンシフティング方法（ダウンシフティングＦＩＲＥと呼ばれる）について、出願人は説明する。

米国特許出願第１１／４６８，８８３号明細書

照明変化に対する感度を低下させたＦＩＲＥ画像生成方法を提供することが、本発明の目的である。

本発明の一態様によれば、以下を包含する歯牙の高品質画像（エンハンスド画像）を形成するための方法が提供される。
（ａ）（ａｉ）入射光を歯牙へ向けることと、
（ａｉｉ）歯牙からの蛍光放射を検知することと、
（ａｉｉｉ）蛍光画像の各画素位置についての蛍光画像データ値を記憶することと、
により、歯牙からの蛍光画像データを取得すること。
（ｂ）（ｂｉ）入射光を歯牙へ向けることと、
（ｂｉｉ）歯牙からの後方散乱反射光を検知することと、
（ｂｉｉｉ）反射画像の各画素位置についての反射画像データ値を記憶することと、
により、歯牙からの反射画像データを取得すること。
（ｃ）（ｃｉ）反射画像から領域最大画像データ値を算出することと、
（ｃｉｉ）蛍光画像データ値と領域最大画像データ値との間の差分に従って高品質画像データ値を計算することにより、得られた高品質画像データ値の画素アレイから高品質画像が形成されることと、
により、蛍光画像データの各画素を反射画像データの対応画素と結合すること。

蛍光画像データを取得するための入射光の波長は、３００と５００ｎｍの間であることが好ましい。

ステップ（ｂ）において白色ＬＥＤから入射光が放射され、ステップ（ａ）において紫外線ＬＥＤから入射光が放射されることが好ましい。

グレースケール再構成を利用する形態学的手順に基づいて領域最大値画像が算出されることが好ましい。形態学的手順は以下のステップ、すなわち、
（１）反射画像のグレースケールバージョンであるマスクから所定値を引くことにより、マスクからマーカ画像を算出するステップと、
（２）マーカ画像からマスクのグレースケール再構成を算出するステップと、
（３）マスクから（２）の結果を引くことにより領域最大画像データ値を算出するステップと、
を包含するｈ−ｄｏｍｅ変換であることがさらに好ましい。

高品質画像データ値計算ステップは、蛍光画像データ値から領域最大画像データ値を引くことにより実施されることが好ましい。

代替的に、
（ｉ）蛍光画像データ値に第１スカラ乗数を掛けることと、
（ｉｉ）領域最大画像データ値に第２スカラ乗数を掛けることと、
（ｉｉｉ）（ｉ）の結果から（ｉｉ）の結果を引いて高品質画像データ値を求めることと、
により、高品質画像データ値計算ステップが実施される。

照明の変化に対する感度を低下させるか最小化したことが本発明の長所である。言い換えると、本発明による方法は、よりロバストなＦＩＲＥ画像生成方法である。

本発明の以上および他の特徴および長所は、添付図面を参照して例示的な実施形態を詳細に説明することにより、一層明白になるだろう。

本発明によるう蝕検出のための撮像装置の概略ブロック図である。本発明によるう蝕検出のための代替的撮像装置の概略ブロック図である。本発明の方法で実施されるステップを示すフローチャートである。反射画像の領域最大値を特定するステップ３０２の実行例を示すフローチャートである。先行技術により生成されたダウンシフティングＦＩＲＥ画像と本発明により生成された形態学的ＦＩＲＥ画像とを比較する説明図である。

本発明は、算出ステップを含む。これらの算出ステップがハードウェアまたはソフトウェアにより実施されることを当該技術分野の当業者は認識するだろう。画像処理システムは周知であるため、この説明では、特に、本発明による方法の一部を形成するかより直接的にこれと協働するアルゴリズムおよびシステムについて述べる。詳しく図示または説明されていない、関係の画像信号を発生させて他の形で処理するためのアルゴリズムおよびシステムとハードウェアおよび／またはソフトウェアの他の面は、当該技術で周知のシステム、アルゴリズム、成分、および要素から選択される。以下の明細書に提示される説明によれば、すべてのソフトウェア実行例は従来のものであり、この分野の通常の技量の範囲に含まれる。

またさらに、ここで使用される際に、ソフトウェアプログラムは、例えば、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスクなど）または磁気テープなどの磁気記憶媒体、光学ディスク、光学テープ、または機械読取可能なバーコードなどの光学記憶媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）またはリードオンリメモリ（ＲＯＭ）などのソリッドステート電子記憶デバイス、またはコンピュータプログラムを記憶するのに利用される他の物理デバイスまたは媒体を包含するコンピュータ読取可能な記憶媒体に記憶される。

本発明を説明する前に、パーソナルコンピュータなどのコンピュータシステムにおいて、またはデジタル信号処理チップなどの専用データ処理コンポーネントを利用する組込みシステムにおいて本発明が利用されることに言及すると、理解が容易になるだろう。

図１および２を参照すると、米国特許出願番号第１１／４６８，８８３号および米国特許出願番号第１１／５３０，９８７号にさらに詳細に説明され、参考として取り入れられている撮像装置は、本発明を実施するような構成を持つ。

図１には、本発明によるう蝕検出のための撮像装置１０が図示されている。図１において、光源１２は、光学レンズ１４または他の光ビーム調節コンポーネントを通して、紫外線青色波長範囲または他の適当な波長範囲の入射光を歯牙２０に向ける。実際には光源１２は、約３００と５００ｎｍの間にある上方紫外線範囲から深い青色までの波長範囲の光を放射できる。歯牙２０は、平滑面（図示）または咬合面（不図示）で照射を受ける。次に、レンズ２２を通してモノクロカメラ３０により光の二成分、つまり入射光と同じ波長を有するとともに測定可能な反射率を有する後方散乱光成分と、入射光により励起された蛍光とが検出される。

モノクロカメラ３０は、カラーフィルタ２６，２８を有する。カラーフィルタ２６，２８の一方が反射撮像中に用いられ、他方は蛍光撮像中に用いられる。処理装置３８は、反射および蛍光画像データを取得および処理して、ＦＩＲＥ画像６０を形成する。ＦＩＲＥ画像６０は、う蝕検出情報を含む高品質画像（エンハンスド画像）であり、印刷されるかディスプレイ４０に表示される。ＦＩＲＥ画像６０のデータは、記憶媒体に送られるか、表示のため別の場所に送られてもよい。

図２は、カラーカメラ３２と多数の光源１２とを用いる代替的な撮像装置１０を示し、各光源１２は異なるスペクトル範囲を有する。図のように、一方の光源１２は反射画像を取得するための白色光源である。白色光源に一般的なスペクトル範囲は約４００から約７００ｎｍの波長を含み、白色ＬＥＤから放射される。他の光源１２は紫外線ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、または蛍光放射を励起するための短い波長を有する光を放射する他の光源である。例えば、そのスペクトル範囲は３００〜５００ｎｍに充分含まれる。帯域を狭くしてこの第２光源から蛍光画像への光学的クロストークを低下させるのに、バンドパスフィルタ１７が用いられる。入射照射光の光路には偏光子４２が設けられ、歯牙２０からの画像担持光の帰路には、鏡面反射成分を最小にする手段として検光子４４が設けられる。歯牙からの返光の経路にあるロングパスフィルタ１５は、紫外線および短波長の可視光（例えば、約４０５＋／−４０ｎｍ付近を中心とするスペクトルの青色部分の光）を減衰させて波長の長い光を通過させるのに用いられる。この構成は、（通常は公称で約５５０ｎｍのスペクトルの緑色部分を中心とする）蛍光を励起するのに使用される青色光の作用を最小にし、この短波長光を減衰させることにより、反射画像を取得するための光源１２としての白色光源の使用を可能にする。

多数の光源１２がある時には、対応の反射または蛍光画像を一度に取得するため、個々の光源１２のＯＮとＯＦＦが切り換えられる。図２を参照して説明される実施形態では、例えば、カメラ３２または他のセンサで反射画像（または白色光画像）を得るには、白色光源１２はＯＮである。他の紫外線ＬＥＤ光源はＯＦＦである。次に、白色光源１２がＯＦＦになり、紫外線ＬＥＤ光源が励起され、蛍光画像が得られる。

本発明によれば、形態学的グレースケール再構成技術を用いて改良型ＦＩＲＥ画像を生成する方法が紹介される。図３に示されているように、ステップ３０１では、上述した方法で、蛍光画像データおよび反射画像データが、図１または図２に図示された撮像装置１０を用いて歯牙から取得される。ステップ３０２では、反射画像の領域最大値が特定される。反射画像において、歯牙の白点部位（初期う蝕）は周囲の正常な歯牙領域よりも明るく見え、絶対画素値に関係なく、反射画像の強度マップの領域最大値に対応する。そのため、領域最大値の特定によって、照射の不均一性、撮像光学機器の品質低下、または歯牙の幾何学形状などの要因から生じる画像強度の全体的変化により影響を受けない初期う蝕領域の画素を特定する適当な方法が得られる。次にステップ３０３では、反射画像の領域最大値が蛍光画像から引かれる。結合された画像がＦＩＲＥ画像３０４であり、う蝕と正常領域とのコントラストが向上している。

ステップ３０２のより詳細な実行例が図４に示されている。これは、ｈ−ｄｏｍｅ変換画像処理技術を利用するものである。ｈ−ｄｏｍｅ変換では、グレースケール再構成と呼ばれる形態学的演算が利用され、グレースケール画像から領域最大値を抽出する非常に効率的な方法が得られる。ｈ−ｄｏｍｅ変換は適当な技術であるが、（再構成によるトップハットなど）グレースケール再構成を利用する他の形態学的手順も同様に使用可能である。グレースケール再構成およびｈ−ｄｏｍｅ変換の方法は、多くの画像分析アプリケーションにおいて有益である。これらは周知であるので、その定義および解釈については、ここではこれ以上説明しない。文献“ＭｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌＧｒａｙｓｃａｌｅＲｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｎＩｍａｇｅＡｎａｌｙｓｉｓ：ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＥｆｆｉｃｉｅｎｔＡｌｇｏｒｉｔｈｍｓ”（画像分析における形態学的グレースケール再構成：アプリケーションおよび効率的アルゴリズム）（１９９３年４月に、ＩＥＥＥ画像処理会報第２巻Ｎｏ．２，１７６〜２０１頁）に詳細な説明が見られる。反射画像の領域最大値処理にどのように適用されるかに関してのみ、ここでは説明を行う。

さて図４を参照すると、最初に反射画像がマスクとして設定される。反射画像がカラー画像である場合、マスクは反射画像のグレースケールバージョンである。例えば、マスクはカラー画像の一つの色成分でよい。好適な実施形態では、反射画像の青色成分がマスクとして用いられる。次に、以下の演算を実行することによりマーカ画像がマスクから計算される。
マーカ＝反射率−ｈ；反射率＞ｈの場合（１）
０；他の場合
上式において、反射率はマスクのあらゆる画素値を示し、ｈは、対象となる領域最大値の（画素コード値における）高さに関連する所定値である。２５６の最大グレーレベルを持つ歯牙の反射画像については、ｈは約４０から約７０の範囲である。好適な実施形態において、ｈは５０に設定される。

次に、マーカ（反射率−ｈ）から、マスク（反射率）のグレースケール再構成が計算される。
再構成結果＝ρ反射率（反射率−ｈ）（２）
上式において、ρ反射率は形態学的グレースケール再構成演算である。

ρ反射率のアルゴリズム実行例は、画像処理分野の当業者には周知である。前に挙げた文献に例が見られる。

次に再構成画像がマスクから引かれて、ｈ−ｄｏｍｅ画像Ｄ_h（反射率）が得られる。
Ｄ_h（反射率）＝反射率−ρ反射率（反射率−ｈ）（３）

ｈ−ｄｏｍｅ画像は、歯牙の白点部位に対応する反射画像の領域最大値で構成される。これは、下記の方法でＦＩＲＥ画像を生成するため蛍光画像と結合される画像である。

再び図３を参照すると、画像融合を利用して蛍光画像とｈ−ｄｏｍｅ画像とを結合することにより、ステップ３０４でＦＩＲＥ画像の結果が算出される。様々な画像融合技術が使用可能である。好適な実施形態では、ｈ−ｄｏｍｅ画像が蛍光画像から引かれてＦＩＲＥ画像が生成される。
ＦＩＲＥ＝
蛍光−Ｄ_h（反射率）；蛍光＞Ｄ_h（反射率）（４）
０；他の場合
上式において、「蛍光」は蛍光画像のあらゆる画素値を示す。蛍光画像がカラー画像である場合、「蛍光」は、蛍光画像のグレースケールバージョンの各画素値を示す。好適な実施形態において、「蛍光」は、蛍光画像の緑色成分のあらゆる画素値を示す。

代替的に、画像融合結果を調節するのにスカラ乗法が用いられてもよい。この場合、以下の方程式に従ってＦＩＲＥ画像が算出される。
ＦＩＲＥ＝
ｍ＊蛍光−ｎ＊Ｄ_h（反射率）；ｍ＊反射率＞ｎ＊Ｄ_h（反射率）の場合（５）
０；他の場合
上式において、ｍおよびｎはスカラ乗数である。蛍光およびｈ−ｄｏｍｅ画像の相対的強度に応じて、合成ＦＩＲＥ画像で最適のコントラストが得られるようにｍおよびｎが選択される。好適な実施形態では、ｍ＝ｎ＝１である。

方程式（４）または（５）の演算の実行による融合結果がＦＩＲＥ画像であり、これは所望のう蝕検出情報を含む歯牙の高品質画像である。

方程式４および５で算出されるように、ＦＩＲＥ画像はグレースケール画像である。そのままでグレースケール画像として提示されてもよい。代替的に、蛍光画像の赤色または青色成分と結合されて、複合カラー画像として提示されてもよい。カラーＦＩＲＥ画像は、蛍光画像によく似た緑がかった外見を持つ。

結果的に本発明では、先行技術のダウンシフティングＦＩＲＥ実行例に対する著しい改良が見られる。先行技術を用いて生成されたダウンシフティングＦＩＲＥ画像と本発明を用いて生成された形態学的ＦＩＲＥ画像とを歯牙４０１について比較した図５のスケッチに、これが図示されている。歯牙の頬側表面の中央付近の損傷４０２は、両方の画像で検出される。しかし、画像強度が弱い隣接面の近くに位置する損傷４０３は、ダウンシフティングＦＩＲＥ画像では看過されるが、形態学的ＦＩＲＥ画像でははっきりと検出される。結果的に本発明は、著しく改良されたＦＩＲＥ画像生成方法を提供し、初期う蝕（つまり白点損傷）について一層高感度の検出を行うのである。

（代替実施形態）
反射画像の領域最大値は、歯牙の若干脱灰した部位に直接対応するため、ｈ−ｄｏｍｅ画像そのものは初期う蝕検出の値を提供する。これは、反射画像のみを用いるう蝕検出方法の代替実施形態となる。この代替実施形態は蛍光撮像とＦＩＲＥ処理とを必要とせず、ある状況では望ましい。

この代替実施形態では、図１および２の撮像装置が図の通りに用いられるか、または紫外線ＬＥＤ照射を省くことにより一層の単純化が可能である。反射画像は上述したのと同じ方法で取得され、図４に図示されたのと同じプロセスで反射画像の領域最大値が求められる。次に、ｈ−ｄｏｍｅ画像そのものを（画像レンダリング／処理ありまたはなしで）表示することにより、または歯牙の初期う蝕画素を強調するためｈ−ｄｏｍｅ画像により修正された反射画像を表示することにより、初期う蝕検出（つまり白点損傷）情報が提示される。反射画像は、
１．加算演算などにより、ｈ−ｄｏｍｅ画像の画素値によって反射画像の画素値を調節すること、
２．ｈ−ｄｏｍｅ画像で抽出された領域最大値に対応する反射画像の初期う蝕領域の輪郭を描くこと、
３．ｈ−ｄｏｍｅ画像で抽出された領域最大値に対応する反射画像の画素に擬似カラーを塗ること、
を含む多くの方法で修正が可能である。

上述した実施形態は発明を限定するというよりはこれを例示するものであることと、当該技術分野の当業者は添付の請求項の範囲から逸脱せずに代替実施形態を考案できることに注意すべきである。

この明細書および請求項では、“ｔｏｃｏｍｐｒｉｓｅ”（を包含する）および“ｔｏｉｎｃｌｕｄｅ”（を含む）という動詞の使用は、その語形変化とともに、上記以外の要素およびステップの存在を除外するものではない。要素の前の冠詞“ａ”または“ａｎ”は、このような要素が複数存在することを除外するものではない。なお、以下に、付記として本発明の構成の一例を示す。
（付記１）
歯牙の高品質画像を形成するための方法であって、
（ａ）（ａｉ）入射光を前記歯牙に向けることと、
（ａｉｉ）前記歯牙からの蛍光放射を検知することと、
（ａｉｉｉ）蛍光画像の各画素位置についての蛍光画像データ値を記憶することと、
により、前記歯牙からの蛍光画像データを取得することと、
（ｂ）（ｂｉ）入射光を前記歯牙に向けることと、
（ｂｉｉ）前記歯牙からの後方拡散反射光を検知することと、
（ｂｉｉｉ）反射画像の各画素位置についての反射画像データ値を記憶することと、
により、前記歯牙からの反射画像データを取得することと、
（ｃ）（ｃｉ）前記反射画像から領域最大画像データ値を算出することと、
（ｃｉｉ）前記蛍光画像データ値と前記領域最大画像データ値との間の差分に従って高品質画像データ値を計算することにより、得られた高品質画像データ値の画素アレイから前記高品質画像が形成されることと、
により、前記蛍光画像データの各画素を前記反射画像データ中の対応画素と結合することと、
を包含する方法。
（付記２）
前記入射光の波長が３００と５００ｎｍの間である、付記１に記載の方法。
（付記３）
ステップ（ｂ）において前記入射光が白色ＬＥＤから放射され、ステップ（ａ）において前記入射光が紫外線ＬＥＤから放射される、付記１の方法。
（付記４）
グレースケール再構成を使用する形態学的処理に基づいて前記領域最大値画像が算出される、付記１の方法。
（付記５）
前記形態学的処理がｈ−ｄｏｍｅ変換であり、以下のステップすなわち、
（１）前記反射画像のグレースケールバージョンである前記マスクから所定値を引くことにより、前記マスクからマーカ画像を算出するステップと、
（２）前記マーカ画像から前記マスクの前記グレースケール再構成を算出するステップと、
（３）前記マスクから（２）の結果を引くことにより前記領域最大画像データ値を算出するステップと、
を包含する、付記４の方法。
（付記６）
前記高品質画像データ値計算ステップが、前記蛍光画像データ値から前記領域最大画像データ値を引くことにより実施される、付記１の方法。
（付記７）
前記高品質画像データ値計算ステップが、
（ｉ）前記蛍光画像データ値に第１スカラ乗数を掛けることと、
（ｉｉ）前記領域最大画像データ値に第２スカラ乗数を掛けることと、
（ｉｉｉ）（ｉ）の結果から（ｉｉ）の結果を引いて前記高品質画像データ値を取得することと、
により実施される、付記１の方法。
（付記８）
う蝕検出目的で歯牙の画像を形成するための方法であって、
ａ）（ａｉ）前記歯牙に入射光を向けることと、
（ａｉｉ）前記歯牙からの後方散乱反射光を検知することと、
（ａｉｉｉ）反射画像の各画素位置についての反射画像データ値を記憶することと、
により、前記歯牙から反射画像データを取得することと、
ｂ）前記反射画像から領域最大値画像を算出することと、
を包含する方法。
（付記９）
前記領域最大値画像または処理済み領域最大値画像を表示するステップをさらに包含する、付記８の方法。
（付記１０）
前記領域最大値画像により前記反射画像を修正して修正済み反射画像を生成するステップをさらに包含する、付記８の方法。
（付記１１）
前記修正済み反射画像を表示するステップをさらに包含する、付記１０の方法。
（付記１２）
前記反射画像を修正する前記ステップが、前記領域最大値画像の対応画素値により前記反射画像の前記画素値を調節するステップを包含する、付記１０の方法。
（付記１３）
前記反射画像を修正する前記ステップが、前記領域最大値画像の前記領域最大値に対応する前記反射画像の領域の輪郭を描くステップを包含する、付記１０の方法。
（付記１４）
前記反射画像を修正する前記ステップが、前記領域最大値画像の前記領域最大値に対応する前記反射画像の画素に擬似カラーを塗るステップを包含する、付記１０の方法。
（付記１５）
グレースケール再構成を使用する形態学的手順に基づいて前記領域最大値画像が算出される、付記８の方法。
（付記１６）
前記形態学的手順がｈ−ｄｏｍｅ変換であり、以下のステップすなわち、
（１）前記反射画像のグレースケールバージョンである前記マスクから所定値を引くことにより、前記マスクからマーカ画像を算出するステップと、
（２）前記マーカ画像から前記マスクの前記グレースケール再構成を算出するステップと、
（３）前記マスクから（２）の結果を引くことにより前記領域最大画像データ値を算出するステップと、
を包含する、付記１５の方法。
（付記１７）
前記所定値が４０から７０の範囲である、付記５の方法。
（付記１８）
前記所定値が４０から７０の範囲である、付記１６の方法。
（付記１９）
歯牙の高品質画像を形成するための装置であって、
（ａｉ）前記歯牙に入射光を向けることと、
（ａｉｉ）前記歯牙からの蛍光放射を検知することと、
（ａｉｉｉ）蛍光画像の各画素位置についての蛍光画像データ値を記憶することと、
により、前記歯牙から蛍光画像データを取得するための手段と、
（ｂｉ）前記歯牙に入射光を向けることと、
（ｂｉｉ）前記歯牙からの後方散乱反射光を検知することと、
（ｂｉｉｉ）反射画像の各画素位置についての反射画像データ値を記憶することと、
により、前記歯牙からの反射画像データを取得するための手段と、
（ｃｉ）前記反射画像から領域最大画像データ値を算出することと、
（ｃｉｉ）前記蛍光画像データ値と前記領域最大画像データ値との間の差分に従って高品質画像データ値を計算することにより、得られた高品質画像データ値の画素アレイから前記高品質画像が形成されることと、
により、前記蛍光画像データの各画素を前記反射画像データの対応画素と結合するための手段と、
を包含する装置。
（付記２０）
う蝕検出目的で歯牙の画像を形成するための装置であって、
（ａｉ）前記歯牙に入射光を向けることと、
（ａｉｉ）前記歯牙からの後方散乱反射光を検知することと、
（ａｉｉｉ）反射画像の各画素位置についての反射画像データ値を記憶することと、
により、前記歯牙からの反射画像データを取得するための手段と、
前記反射画像から領域最大値画像を算出するための手段と、
を包含する装置。

Claims

歯牙の高品質画像を形成するための装置であって、
（ａ）（ａｉ）入射光を前記歯牙に向ける手段と、
（ａｉｉ）前記歯牙からの蛍光放射を検知する手段と、
（ａｉｉｉ）蛍光画像の各画素位置についての蛍光画像データ値を記憶する手段と、を備え、前記歯牙から蛍光画像データを取得する手段と、
（ｂ）（ｂｉ）入射光を前記歯牙に向ける手段と、
（ｂｉｉ）前記歯牙からの後方散乱反射光を検知する手段と、
（ｂｉｉｉ）反射画像の各画素位置についての反射画像データ値を記憶する手段と、を備え、前記歯牙からの反射画像データを取得する手段と、
（ｃ）（ｃｉ）前記反射画像において周囲の領域よりも輝度が高い高輝度領域の画像データ値を算出する手段と、
（ｃｉｉ）前記蛍光画像データのうち前記高輝度領域と同じ位置の領域の前記蛍光画像データ値から、前記高輝度領域の画像データ値を減算することで、高品質画像データ値を計算し、得られた高品質画像データ値の画素アレイから前記高品質画像を形成する手段と、を備え、前記蛍光画像データの各画素を前記反射画像データ中の対応画素と結合する手段と、
を包含する装置。
グレースケール再構成を使用する形態学的処理に基づいて、前記高輝度領域の画像データ値を算出する手段を包含する、請求項１の装置。
前記形態学的処理がｈ−ｄｏｍｅ変換であり、
（１）前記反射画像のグレースケールバージョンであるマスクから所定値を引くことにより、前記マスクからマーカ画像を算出する手段と、
（２）前記マーカ画像から前記マスクの前記グレースケール再構成を算出する手段と、
（３）前記マスクから（２）の結果を引くことにより、前記高輝度領域の画像データ値を算出する手段と、
を包含する、請求項２の装置。
前記高品質画像データ値を計算する手段が、
（ｉ）前記蛍光画像データ値に第１スカラ乗数を掛けることと、
（ｉｉ）前記高輝度領域の画像データ値に第２スカラ乗数を掛けることと、
（ｉｉｉ）（ｉ）の結果から（ｉｉ）の結果を引いて前記高品質画像データ値を取得することと、を実行する、請求項１の装置。
う蝕検出目的で歯牙の画像を形成するための装置であって、
（ａ）（ａｉ）前記歯牙に入射光を向ける手段と、
（ａｉｉ）前記歯牙からの後方散乱反射光を検知する手段と、
（ａｉｉｉ）反射画像の各画素位置についての反射画像データ値を記憶する手段と、を備え、前記歯牙からの反射画像データを取得する手段と、
（ｂ）グレースケール再構成を使用する形態学的処理に基づいて、前記反射画像において周囲の領域よりも輝度が高い高輝度領域の画像データ値を算出する手段であって、
（ｂｉ）前記反射画像のグレースケールバージョンであるマスクから所定値を引くことにより、前記マスクからマーカ画像を算出する手段と、
（ｂｉｉ）前記マーカ画像から前記マスクの前記グレースケール再構成を算出する手段と、
（ｂｉｉｉ）前記マスクから（ｂｉｉ）の結果を引くことにより、前記高輝度領域の画像データ値を算出する手段と、を備える手段と、
を包含する装置。