KR20100114843A - 인트라 오랄 이미징 장치 및 치아의 표면 이미지를 구하는 방법 - Google Patents

인트라 오랄 이미징 장치 및 치아의 표면 이미지를 구하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20100114843A
KR20100114843A KR1020100034626A KR20100034626A KR20100114843A KR 20100114843 A KR20100114843 A KR 20100114843A KR 1020100034626 A KR1020100034626 A KR 1020100034626A KR 20100034626 A KR20100034626 A KR 20100034626A KR 20100114843 A KR20100114843 A KR 20100114843A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
tooth
fringe pattern
fringe
illumination
Prior art date
Application number
KR1020100034626A
Other languages
English (en)
Inventor
롱구앙 리앙
Original Assignee
케어스트림 헬스 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 케어스트림 헬스 인코포레이티드 filed Critical 케어스트림 헬스 인코포레이티드
Publication of KR20100114843A publication Critical patent/KR20100114843A/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/24—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for the mouth, i.e. stomatoscopes, e.g. with tongue depressors; Instruments for opening or keeping open the mouth
    • A61B1/247—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for the mouth, i.e. stomatoscopes, e.g. with tongue depressors; Instruments for opening or keeping open the mouth with means for viewing areas outside the direct line of sight, e.g. dentists' mirrors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C19/00—Dental auxiliary appliances
    • A61C19/04—Measuring instruments specially adapted for dentistry
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0082—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
    • A61B5/0088—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for oral or dental tissue
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
    • A61B5/1077—Measuring of profiles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
    • A61B5/1079—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof using optical or photographic means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
    • A61B5/4538—Evaluating a particular part of the muscoloskeletal system or a particular medical condition
    • A61B5/4542—Evaluating the mouth, e.g. the jaw
    • A61B5/4547—Evaluating teeth
    • A61B6/51—
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C9/00—Impression cups, i.e. impression trays; Impression methods
    • A61C9/004—Means or methods for taking digitized impressions
    • A61C9/0046—Data acquisition means or methods
    • A61C9/0053—Optical means or methods, e.g. scanning the teeth by a laser or light beam
    • A61C9/006—Optical means or methods, e.g. scanning the teeth by a laser or light beam projecting one or more stripes or patterns on the teeth
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/2518—Projection by scanning of the object
    • G01B11/2527—Projection by scanning of the object with phase change by in-plane movement of the patern
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00—Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B15/14—Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor for taking photographs during medical operations
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B35/00—Stereoscopic photography
    • G03B35/08—Stereoscopic photography by simultaneous recording
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0012—Biomedical image inspection
    • G06T7/0014—Biomedical image inspection using an image reference approach
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/50—Depth or shape recovery
    • G06T7/521—Depth or shape recovery from laser ranging, e.g. using interferometry; from the projection of structured light
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00004—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing
    • A61B1/00009—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of image signals during a use of endoscope
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10016—Video; Image sequence
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20212—Image combination
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004—Biomedical image processing
    • G06T2207/30036—Dental; Teeth

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

인트라 오랄 이미징 장치는 사전결정된 공간적 주파수를 갖는 프린지 패턴 조명을, 대략 350㎚ 내지 500㎚ 범위의 광으로 방출하도록 가전압 가능한 프린지 패턴 생성기를 구비한다. 프린지 패턴 조명의 경로내의 편광자는 제 1 편광 투과 축을 갖고 있다. 프로젝션 렌즈는 입사 조명으로서 편광형 프린지 패턴 조명을 치아 표면을 향해 배향하도록 배치되어 있다. 이미징 렌즈는 치아 표면에서 반사되고 분산된 광을 검출 경로를 따라 배향하도록 배치된다. 분석기는 검출 경로를 따라 배치되고, 제 2 편광 투과 축을 갖는다. 검출 경로를 따라 배치된 검출기는 분석기를 통해 제공된 광으로부터 이미지 데이터를 구한다. 논리 제어 프로세서는 프로그램화된 지시에 응답하고, 검출기로부터 구한 이미지 데이터에 따라 프린지 패턴 조명의 하나 또는 그 이상의 부분에 걸쳐서 조명도를 조정하도록 작동 가능하다.

Description

인트라 오랄 이미징 장치 및 치아의 표면 이미지를 구하는 방법{DENTAL SURFACE IMAGING USING POLARIZED FRINGE PROJECTION}
본 발명은 일반적으로 구조 광(structured light)을 이용하는 진단 이미징의 분에 관한 것이며, 특히 프린지 프로젝션(fringe projection)을 이용하여 치아의 표면 및 다른 구조체의 3차원 이미징을 위한 방법에 관한 것이다.
프린지 프로젝션 이미징(fringe projection imaging)은 다양한 형태의 구조체용 표면 윤곽 정보를 구하기 위해 패턴형 또는 구조 광을 이용한다. 프린지 프로젝션 이미징에 있어서, 기준 프린지 또는 그레이팅(grating)의 라인의 패턴은 주어진 방향으로부터 물체의 표면을 향해 투사된다. 다음에, 표면으로부터의 투사된 패턴은 윤곽 이미지로서 다른 방향으로부터 관찰되며, 윤곽 라인의 외형에 의거하여 표면 정보를 분석하기 위해서 삼각측량의 장점을 취한다. 투사된 패턴이 새로운 위치에서 추가의 측정을 구하기 위해서 증분식으로 공간적으로 이동되는 위상 이동(phase shifting)은 프린지 프로젝션 이미징으로서 통상 적용되어, 표면의 윤곽 맵핑을 완료하고 그리고 윤곽 이미지에서 전체 해상도를 증가시키기 위해서 사용된다.
프린지 프로젝션 이미징은 고체의 매우 불투명한 물체의 표면 윤곽 이미징을 위해 효율적으로 이동되었으며, 인간 신체의 일부 부분을 위한 표면 윤곽의 이미지화를 위해 그리고 피부 구조에 대한 상세한 데이터를 구하기 위해서 사용되었다. 그러나, 많은 기술적 장애물은 치아의 프린지 프로젝션 이미징의 유효한 사용을 방해하였다. 치과 표면 이미징에 관한 특히 해볼만한 것은 치아 반투명에 관한 것이다. 일반적으로, 반투명 또는 세미-반투명 재료는 프린지 프로젝션 이미징에 있어서 특히 다루기 힘든 것으로 공지되어 있다. 반투명 구조체의 표면 아래 분산은 전체 신호대 노이즈(S/N) 비율을 감소시키고 광 조명도를 이동시켜서, 부정확성이 높은 데이터를 야기시킬 수 있다. 다른 문제점은 다양한 치아 표면을 위한 높은 레벨의 반사에 관한 것이다. 반사성이 높은 재료, 특히 중공형 반사 구조체는 이러한 형태의 이미징의 동적 범위를 실제상 감소시킬 것이다.
프린지 프로젝션 이미징 개요에 있어서, 대조(contrast)는 상당한 요인으로서 노이즈를 갖고 있어서 통상적으로 좋지 않다. 대조를 개선하기 위해서, 많은 프린지 프로젝션 이미징 시스템은 윤곽 이미지에서 노이즈의 양을 감소시키기 위한 수단을 강구한다. 일반적으로, 시험하에서 구조체의 표면으로부터 직접 반사되는 광을 얻고 그리고 표면 아래에 놓여 있는 재료 또는 구조체로부터 반사되는 광을 거부하는 것이 중요하다. 이것은 반투명 물체의 3-D 표면 스캐닝을 위해 일반적으로 제안된 방법이다. 유사한 방법은 인트라 오랄 이미징을 위해 사용되어야 한다.
광학 투시화법으로부터 치아 자체의 구조는 프린지 프로젝션 이미징을 위해 많은 추가의 해볼만한 것이다. 상술한 바와 같이, 치아의 표면 아래를 관통하는 광은 반투명 치아 재료내에 상당한 분산을 겪게 하는 경향이 있다. 또한, 치아 표면 아래의 불투명 특징부로부터의 반사는 감지된 신호를 악화시키는 추가 노이즈를 야기시킬 수 있으며, 따라서 치아 표면 분석의 일을 복잡하게 한다.
치아의 윤곽 이미징을 위해 작업 가능한 프린지 프로젝션을 형성하기 위해서 시도되었던 하나의 교정 수단은 치아 표면 자체의 반사 특성을 변경시키는 코팅의 도포이다. 여기에서, 치아의 상대적인 반투명도에 의해 야기되는 문제를 보상하기 위해서, 많은 종래의 치아 윤곽 이미징 시스템은 표면 윤곽 이미징에 앞서서 치아 표면에 페인트 또는 반사 분말을 도포한다. 프린지 프로젝션 이미징의 목적을 위해서, 이러한 추가된 단계는 치아의 불투명도를 개선하며, 상술한 분산된 광 영향을 제거 또는 감소시킨다. 그러나, 이러한 형태의 방법은 단점이 있다. 분말 또는 액체를 도포하는 단계는 치아 윤곽 이미징 프로세스에 비용 및 시간을 추가시킨다. 코팅 층의 두께는 전체 치아 표면에 걸쳐서 종종 균일하지 않기 때문에, 측정 에러가 쉽게 야기된다. 보다 중요하게, 윤곽 이미징을 용이하게 하면서 도포된 코팅은 치아의 다른 문제점을 감추는 경향이 있으며, 그에 따라 구해질 수 있는 정보의 전체 양을 감소시킬 수 있다.
그러나, 치아의 코팅 또는 다른 형태의 표면 컨디셔닝이 사용될지라도, 결과는 치아 표면의 뚜렷한 윤곽으로 인해서 기대에 어긋날 수 있다. 이것은 모든 치아 표면상에 충분한 양의 광을 제공하기 어렵고 그리고 모든 치아 표면으로부터 다시 반사된 광을 감지하기 어렵게 할 수 있다. 치아의 상이한 표면은 서로에 대해서 90도로 배향될 수 있어서, 치아의 모든 부분을 정확하게 이미징하기에 충분한 광을 배향시키는 것은 어렵게 만든다.
구조 광 표면 프로파일링 기술을 치아 구조 이미징의 문제에 채용하는 많은 시도가 있었다. 예를 들면, 메이슨(Massen) 등의 "치아의 3차원 조사를 위한 광학 프로브 및 방법"이라는 명칭의 미국 특허 제 5,372,502 호에는 치아 표면상으로 투사하기 위한 스트라이프 패턴을 형성하기 위해 LCD 매트릭스를 사용하는 것을 개시하고 있다. 유사한 방법은 오키페(O'Keefe) 등의 "3-D 이미징 카메라용 전당 단부"라는 명칭의 미국 특허 공개 제 2007/0086762 호에 개시되어 있으며, 트리셀(Trissel)의 "인트라 오랄 스케닝용 편광 멀티플렉서 및 방법"이라는 명칭의 미국 특허 제 7,312,924 호에는 삼각측정 및 편광 광을 이용한 치아 표면을 프로파일하는 방법이 개시되어 있지만, 작동을 위해 형광성 코팅의 도포를 필요로 한다. 유사하게, 페이퍼(Pfeiffer) 등의 "특히 치과 목적용의 표면 구조를 기록하기 위한 3-D 카메라"라는 명칭의 미국 특허 제 6,884,464 호에는 삼각측정을 이용한 치과 이미징 장치가 개시되어 있지만, 또한 이미징을 위해 치아 표면에 불투명 분말을 도포할 필요성이 있다.
이러한 목적을 위해 치아 표면의 추가 코팅 또는 다른 컨디셔닝을 도포할 필요가 없이 치아의 정확한 표면 윤곽 이미징을 제공하는 장치 및 방법은 재건 치과의술을 신속하게 하는데 도움을 주고, 크라운, 임플란트 또는 다른 재건 구조용의 캐스트 또는 다른 표면 프로파일을 구하는 것과 같은 종래의 방법의 본래의 비용 및 불편함을 줄이는데 도움을 주는 것이 명확하다.
본 발명의 목적은 특히 인트라 오랄 이미징 적용을 위한 진단 이미징의 기술을 개선하는 것이다.
이러한 목적을 고려하면서, 본 발명은 인트라 오랄(intra-oral) 이미징 장치에 있어서, 사전결정된 공간적 주파수를 갖는 프린지 패턴 조명(fringe pattern illumination)을, 350㎚ 내지 500㎚ 범위의 광으로 방출하도록 가전압 가능한 프린지 패턴 생성기와; 프린지 패턴 생성기로부터 방출된 프린지 패턴 조명의 경로내에 배치되며, 제 1 편광 투과 축을 갖는 편광자와; 입사 조명으로서 편광형 프린지 패턴 조명을 치아 표면을 향해 배향하도록 배치된 프로젝션 렌즈와; 치아 표면에서 입사 조명으로부터 반사되고 분산된 광의 적어도 일부를 검출 경로를 따라 배향하도록 배치된 이미징 렌즈와; 검출 경로를 따라 배치되고, 제 2 편광 투과 축을 갖는 분석기와; 분석기를 통해 제공된 광으로부터 이미지 데이터를 구하기 위해 검출 경로를 따라 배치된 검출기와; 프로그램화된 지시에 응답하고, 검출기로부터 이미지 데이터를 구하고 그리고 구해진 이미지 데이터에 따라 프린지 패턴 생성기로부터 방출된 프린지 패턴 조명의 하나 또는 그 이상의 부분에 걸쳐서 조명도를 조정하도록 작동 가능한 논리 제어 프로세서를 포함한다.
본 발명의 특징에 따르면, 치아 윤곽 이미징의 작업에 휘도를 다양하게 하는 프린지 프로젝션 패터닝을 따라서 적절한 편광 및 파장의 광을 가할 수 있다.
본 발명의 장치 및 방법에 의해 제공된 장점은 치아 표면의 개선된 이미징과, 종래의 윤곽 이미징 방법보다 낮은 비용이다. 종래의 방법과 달리, 윤곽 이미징을 위한 준비 단계로서 치아에 분말 또는 다른 불투명 물질을 도포할 필요가 없다.
이들 목적은 단지 예를 설명하는 것으로 제공된 것이며, 이러한 목적은 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시예의 예일 수 있다. 설명된 발명에 의해 본래 성취되는 다른 바람직한 목적 및 장점은 본 기술 분야에 숙련된 자들에 의해 이뤄질 수 있거나 명백하다. 본 발명은 첨부된 특허청구범위에 규정되어 있다.
도 1은 일 실시예에서의 편광형 프린지 프로젝션 이미징을 이용하는 이미징 장치의 개략도,
도 2a는 분석기를 이용하는 것을 도시하는 블럭도로서, 분석기의 편광 축은 편광형 프린지 프로젝션 이미징 장치의 편광자에 평행한, 블럭도,
도 2b는 분석기를 이용하는 것을 도시시하는 블록도로서, 분석기의 편광 축은 편광형 프린지 프로젝션 이미징 장치의 편광자와 직각인, 블록도,
도 3a는 치아상에 입사되는 조명의 편광 의존 반사 및 분산을 도시하는 도면,
도 3b는 입사 조명으로부터의 반사된 광 및 분산된 광의 상대적인 조명도를 도시하는 도면,
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 각각 비편광형 광, 횡편광형 광 및 공동편광형 광을 이용하는 프린지 프로젝션에 의해 이미지화된 치아의 사시도,
도 5a는 치아상에 입사되는 조명의 파장 의존 침투를 도시하는 도면,
도 5b는 상이한 파장을 갖는 반사된 그리고 분산된 광의 상대적인 조명도를 도시하는 개략도,
도 6은 프린지 프로젝션 이미징에서 공동편광형 및 횡편광형 광의 양자를 구하기 위한 개략도,
도 7은 일 실시예에 따른 인트라 오랄 이미징 시스템의 구성요소를 도시하는 블록도,
도 8은 윤곽화된 표면을 갖는 이미징 필드의 일부분상에 개선된 이미징을 위해 증가된 광도가 어떻게 가해질 수 있는가를 도시하는 개략도,
도 9a 및 도 9b는 일 실시예에서 윤곽 이미징을 위해 생성된 예시적인 투사된 광 패턴을 도시하는 도면,
도 10은 윤곽 보상된 이미지를 구하기 위한 시퀀스를 도시하는 논리 흐름도,
도 11은 일 실시예에서 패턴 발생기의 구성요소를 도시하는 개략적인 블록도,
도 12는 일 실시예에서 편광형 프린지 프로젝션 이미징을 이용한 이미징 장치의 개략도,
본 발명의 상술한 목적 및 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부 도면에 도시된 본 발명의 실시예의 하기 상세한 설명으로부터 보다 명확해질 것이다. 도면의 구성요소는 반드시 서로 상대적인 크기로 되어 있는 것은 아니다.
도시된 도면은 본 발명에 따른 각 광학 경로를 따른 주요 작동 원리 및 구성요소 관계를 설명하기 위해 도시된 것이며, 실제의 사이즈 또는 스케일로 도시하고자 하는 의도로 도시된 것은 아니다. 기본적인 구조 관계 또는 작동 원리를 강조하기 위해서 필요에 따라 일부는 확대될 수 있다. 예를 들면, 동력을 제공하고, 포장하고 그리고 시스템 렌즈를 장착 및 보호하는데 사용된 지지 구성요소와 같은 상술한 실시예의 실행을 위해 필요할 수 있는 일부 종래의 구성요소는 본 발명 자체의 설명을 간략화하기 위해서 도면에 도시하지 않았다. 하기의 도면 및 명세서에 있어서, 유사한 구성요소는 유사한 도면부호로 표시되어 있으며, 이미 설명한 구성요소에 관한 유사한 설명 및 구성요소의 배치 또는 상호작용은 생략한다.
본 설명의 내용에 있어서, 용어 "프린지 패턴 조명(fringe pattern illumination)"은 프린지 프로젝션 이미징 또는 "윤곽(contour)" 이미징을 위해 사용된 구조 조명의 형태를 설명하는데 이용된다. 프린지 패턴 자체는, 조사된 영역상에 분포되고 그리고 주어진 주기에서 되풀이해서 발생하는 사전결정된 공간적인 주파수를 갖는 패턴 특징부, 다중 라인, 원, 곡선 또는 다른 기하학적 형상을 포함할 수 있다.
구조 조명의 패턴에서 광의 라인 또는 다른 특징부의 2개 부분은, 이들 라인 폭이 단지 ±15퍼센트 내에서 라인의 길이에 걸쳐서 동일할 경우 실질적으로 "치수적으로 균일한" 것이라고 고려될 수 있다. 따라서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이, 구조 조명의 패턴의 치수 균일도는 균일한 공간적인 주파수를 유지할 필요가 있다.
배경 부분에서 설명한 바와 같이, 프린지 프로젝션 이미징용의 종래의 방법은 많은 이유 때문에 치아 조직에 좋은 결과를 제공하기에는 불충분하다. 본 발명의 장치 및 방법은 유리한 광 특성을 선택함으로써 그리고 고도로 윤곽화된 치아 표면으로의 광 전달을 개선하는 기술에 의해서 프린지 패턴 조명을 갖는 프린지 프로젝션 이미징을 이용할 경우 치아의 이미지를 구하는 문제를 해결하는 것이다.
도 1의 개략적인 블록도를 참조하면, 구조 광을 이용하여 치아(20)로부터 표면 윤곽 정보를 구하기 위해 인트라 오랄 이미징 장치(10)의 일 실시예를 도시한 것이다. 프린지 패턴 생성기(12)는 프린지 패턴 조명으로서 구조 광을 형성하도록 그리고 그에 따라 형성된 구조 광을 편광자(14) 및 프로젝션 렌즈(16)를 통해 치아(20)를 향해서 입사 광으로서 투사하도록 가전압 가능하다(energizable). 치아(20)로부터 반사 및 분산된 광은 이미징 렌즈(22) 및 분석기(28)를 통해 검출기(30)에 제공된다. 검출기(30)는 이미징 렌즈(22)의 이미지 평면에서 검출 경로(88)를 따라 배치된다. 제어 논리 프로세서(34)는 검출기(30)로부터의 피드백 정보를 받아들이고, 이러한 데이터 및 다른 데이터에 응답하여, 이후에 보다 상세하게 설명하는 바와 같이 패턴 생성기(12)의 작동을 실행하도록 작동 가능하다.
프린지 프로젝션 이미징을 위한 제어 논리 프로세서(34)의 하나의 기능은 프린지 및 트리거의 위치를 증분식으로 이동시키고 검출기를 트리거시켜서, 치아 표면의 3차원 정보를 계산하는데 사용된 이미지를 포착하는 것이다. 위상 이동 프린지 프로젝션 방법에 있어서, 물체의 3차원 정보를 계산하기 위한 충분한 정보를 제공하기 위해서는 적어도 3개의 이미지가 필요한 것이 통상적이다. 전형적으로, 이들 3개의 투사된 이미지를 위한 프린지의 상대적인 위치는 프린지 주기의 3분의 1까지 이동된다. 제어 논리 프로세서(34)는 프로그램화된 지시를 실행하는 컴퓨터, 마이크로프로세서 또는 다른 전용의 논리 처리 장치일 수 있다.
도 1의 인트라 오랄 이미징 장치(10)는 치아(20)의 표면 이미징을 위해 편광 광을 사용한다. 편광자(14)는 선형 편광형 광으로서 프린지 패턴 생성기(12)로부터 프린지 패턴 조명을 제공한다. 일 실시예에 있어서, 분석기(28)의 투과 축은 편광자(14)의 투과 축과 평행하다. 이러한 구성에 따르면, 프린지 패턴과 동일한 편광을 갖는 광만이 검출기(30)에 제공된다. 다른 실시예에 있어서, 검출기(30)로 반사된 광의 경로에 있어서 분석기(28)는 필요에 따라 하기의 2개의 배향중 어느 하나로 액추에이터(18)에 의해 회전된다:
(a) 편광자(14)와 동일한 편광 투과 축. 이러한 "공동편광(co-polarization)" 위치에 있어서, 검출기(30)는 치아(20)의 표면으로부터 반사된 정반사광과, 치아(20)의 에나멜 표면의 표피상의 층으로부터 분산되고 반사된 대부분의 광 뿐만 아니라 치아의 표면 아래의 부분으로부터 다시 분산된 일부의 광을 획득한다. 분석기(28) 축의 편광 배향은 도 2a에 도시되어 있다. 평행 또는 공동편광은 다른 구성에 비해 개선된 대조(contrast)를 제공한다.
(b) 편광자(14)에 대해 직각의 편광 투과 축. 직각 편광 또는 횡편광을 이용하면 치아 표면으로부터의 정반사 성분을 감소시키고 그리고 치아의 내부 부분으로부터 보다 많은 분산된 광을 구하는데 도움을 준다. 분석기(28) 축의 횡편광 배향이 도 2b에 도시되어 있다.
치아가 이미징 시스템 및 센서로 이미지화될 때, 센서에 이용할 수 있는 광은 (ⅰ) 치아 상부 표면으로부터 반사된 광과; (ⅱ) 치아의 근표면 볼륨 또는 부분으로부터 분산되거나 반사된 광과; (ⅲ) 치아 내측에서 분산된 광일 수 있다. 본 발명과 관련해서, 치아의 "근표면 볼륨(near surface volume)"이란 것은 표면의 단지 수백 ㎛내에 놓여 있는 치아 구조체의 부분이다.
치아 상부 표면으로부터 반사된 광(ⅰ)인 정반사 광은 입사 광의 편광 상태를 유지하는 것은 공지되어 있다. 입사 광이 치아 내로 더 진행할 때, 광은 점진적으로 편광된다.
불리하게, 윤곽 패턴을 위한 정반사 광(ⅰ)의 일부 부분은 광 검출을 악화시키는 어느 정도 양의 포화도를 야기시킬지라도 치아 표면의 보다 고도로 반사되는 부분에 입사될 수 있다. 치아로부터의 모든 광을 이용하는 종래의 방법과 대조적으로, 본 발명의 방법은 적어도 정반사 광(ⅰ) 및 근표면 반사 광(ⅱ) 양자를 이용하고, 치아 내측 깊게 분산되는 광(ⅲ)을 회피한다. 본 출원인은 특히 청색 광 그리고 보다 짧은 파장용의 근표면 광(ⅱ)은 여전히 실질적으로 편광된다. 따라서, 예를 들면 치아 에나멜의 표면상의 층으로부터 분산되고 반사된 광의 대부분은 또한 입사 광 그리고 정반사 광(ⅰ)과 동일한 편광 상태를 갖고 있다.
도 3a는 본 발명의 장치 및 방법이 치아의 표면 바로 아래로부터 분산된 근표면 광을 어떻게 이용하는 가를 도시하는 것이다. 작은 치수를 갖는 편광 광(P0)이 치아를 조명할 때, 광(P1)의 일부는 정반사 형태로 치아의 표면으로부터 반사되며, 조명 광(P0)과 동일한 편광 상태를 갖고 있다. 조명 광(P0)의 다른 부분은 치아 내로 진행하고, 분산이 가해지고, 편광된다. 편광된 광(P2)의 일부는 조명 영역 근처에서 치아 표면을 빠져나가고, 검출기(30)에 도달할 수 있다(도 1).
특히 유리하게, 라인 두께와 같은 구조 광의 패턴 특징부의 치수와 관련이 있는 분산된 광(P2)의 정반사 "풋프린트(footprint)"는 반사된 광(P1)의 대응하는 정반사 풋프린트보다 증가된 것을 나타내고 있다. 예를 들면, 구조 광 패턴이 소정 두께의 광의 평행한 라인으로 구성되는 경우에, 이들 패턴 특징부로부터의 반사된 광(P1)은 실질적으로 동일한 두께 및 반사된 패턴의 라인을 갖고 있다. 그러나, 분산된 광(P)은 약간 증가된 두께의 라인으로서 검출된다. 즉, 광(P2)이 치아 내측으로 분산되었기 때문에, 치아 표면상의 투사된 풋프린트는 조명 비임과 동일한 사이즈인 정반사 광의 것보다 넓다. 도 3b의 그래프는 치아 표면으로부터의 광(P1)의 풋프린트와 치아 내측으로부터의 광(P2) 사이의 차이를 도시하는 것이다. 결과로서 발생할 수 있는 측정 에러를 감소시키기 위해서, 치아 내측으로부터 검출된 광은 최소화되어야 한다. 본 출원인은, 편광이 치아 표면으로부터의 정반사 광(P1)을 치아 내측으로부터의 분산된 광을 분리하기 위한 유효한 판별장치를 제공하는 동시에 분산된 광(P2)의 일부분의 장점을 취할 수 있다는 것을 발견하였다.
도 4a 내지 도 4c에 도시된 윤곽 이미지의 그룹은 프린지 프로젝션을 이용하여 치아로부터 리턴된 광을 구하고 이용하기 위한 방법의 비교를 제공한다. 도 4a는 비편광 광을 이용하여 구한 치아(20)의 윤곽 이미지를 도시한 것이다. 도 4b는 횡편광형 광을 이용한 다소 빈약한 이미지를 도시하였지만 정반사를 나타내는 것은 아니다. 도 4c는 공동편광형 광을 이용할 때 이미지 대조의 개선을 도시한 것이다. 이러한 이미지에서 높은 휘도의 영역은 정반사로 인한 것이다. 이들 이미지가 도시된 바와 같이, 프린지 대조는 횡편광 광이 이미지 검출기로부터 차단될 경우 개선된다.
편광형 광의 유리한 특성의 이점을 취하는 것에 추가해서, 본 발명의 실시예는 또한 치아를 향해 배향된 광의 파장에 대응하는 상이한 양의 반사의 이점을 취한다. 도 5a는 치아(20)를 향해 배향된 3개의 상이한 파장(λ1, λ2, λ3)을 도시한 것이다. 가장 짧은 파장(λ1)은 가장 짧은 거리만큼 치아를 침투한다. 그 다음으로 긴 파장(λ2)은 추가 거리만큼 치아를 침투한다. 마지막으로, 가장 긴 파장(λ3)은 가장 먼 거리만큼 치아를 침투한다. 도 5b의 그래프는 분산(scattering)이 각 파장으로부터 치아 표면상의 광의 풋프린트에 영향을 미치는 가를 도시한 것이다. 파장이 보다 길수록 풋프린트가 보다 길게 되어, 보다 큰 측정 에러를 야기한다. 파장(λ1)은 예를 들면 350㎚ 내지 500㎚의 범위에서 근자외선(near-UV) 또는 청색 광일 수 있다. 파장(λ2)은 예를 들면 500㎚ 내지 700㎚의 범위에서 녹색 광일 수 있다. 파장(λ3)은 예를 들면 700㎚ 또는 그 이상의 범위에서 적색 또는 IR 광일 수 있다. 따라서, 대략 350㎚ 내지 500㎚ 범위의 청색 또는 근자외선 광이 일 실시예에서 프린지 프로젝션 이미징을 위한 적절한 광원으로서 증명되었는데, 그 이유는 이들 청색 또는 근자외선 광은 치아 표면내로 가장 적게 침투하기 때문이다.
도 1의 실시예에 있어서, 공간적인 광 변조기는 이후에 보다 상세하게 설명하는 바와 같이 편광형 프린지 프로젝션 이미징을 위해 필요한 이동 운동을 제공하기 위해서 프린지 패턴 생성기(12)의 일부분으로서 사용될 수 있다. 프린지 패턴 자체는 이미징 동안에 적어도 하나의 교호 위치, 보다 바람직하게 2개 또는 그 이상의 교호 위치로 이동된다. 광 패턴의 이러한 이동은 정밀한 증분 이동을 달성하기 위한 프린지 패턴 생성기(12)의 일부분인 압전기 또는 다른 형태의 액추에이터와 같은 별개의 액추에이터(도 1에는 도시하지 않음)에 의해 야기될 수 있다. 선택적으로, 프린지 패턴 생성기(12)가 공간적인 광 변조기를 이용하는 경우, 이러한 이동(shifting)은 프린지 패턴 생성기(12)내의 부품의 기계적인 이동이 없이 전자적으로 실행될 수 있다. 또한, 공동편광 및 횡편광 이미지 양자를 구하기 위해서, 편광자(14) 또는 분석기(28)(예를 들면 도 1에 도시되어 있음)에 90도 회전을 제공하기 위해 다른 액추에이터(18)가 위치될 수 있다. 또한, 편광은 LCD 공간적 광 변조기를 이용할 때 회전될 수 있다.
도 6은 이미지 캡쳐 사이에서 편광자(14) 또는 분석기(28)의 회전이 필요 없이 평행편광 및 횡편광 양자를 이용하여 이미지를 구한 인트라 오랄 이미징 장치(40)의 실시예를 도시한 것이다. 편광 비임 스플리터(36)는 반사된 광과 분산된 광을 분리해서, 횡편광형 광을 검출기(30b)로 반사하고, 공동편광형 광을 검출기(30a)로 전달한다.
공동편광형 및 횡편광형 광은 치아의 표면 및 근표면에 관한 상이한 형태의 정보를 제공하기 때문에, 도 6의 이미징 장치는, 분석기(28) 또는 편광자(14)의 기계적인 운동이 필요 없이 양 편광을 이용하고, 직각 편광으로부터의 결과를 조합하여 개선된 표면 윤곽 데이터를 구하는 장점을 제공한다.
설명된 실시예에서 검출기(30, 30a 또는 30b)는 예를 들면 CCD 디바이스와 같은 많은 형태의 이미지 감지 어레이중 하나일 수 있다. 편광자 및 분석기는 와이어 그리드(wire-grid) 또는 편광자 타입일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 이미징 장치는 불편함이 거의 또는 전혀 없이 환자 구강내에 쉽게 위치될 수 있는 손으로 잡을 수 있는 프로브의 형태로 패키지화되어 있다. 도 7을 참조하면, 프로브 형태의 이미징 장치(10)를 포함하는 인트라 오랄 이미징 시스템(42)을 도시한 것이다. 프로브는 공동편광형 및 횡편광형 프로젝션 프린지중 하나 또는 양자로부터 이미지를 구하는 제어 논리 프로세서(34)와 와이어형 또는 와이어리스 데이터 통신 채널을 통해서 통신한다. 제어 논리 프로세서(34)는 데이터 파일로 저장되고 디스플레이(38)상에 디스플레이될 수 있는 출력 이미지 데이터를 제공한다.
배경 부분에서 설명한 바와 같이, 치아의 명백한 윤곽은 서로에 대해서 급하게 경사진 표면을 포함하여, 서로를 향해 충분한 광을 배향하는 일을 복잡하게 한다. 그 결과, 치아의 일부 표면은 충분한 3-D 정보를 제공할 수 없을 수 있다. 도 8을 참조하면, 이러한 문제는 치아(20)의 후방 표면(26)에 대해 도시되어 있다. 이미징 장치(10)로부터의 패턴형 광은 박스(B)로 도시된 바와 같이 윤곽 검출 프린지 패턴(44)을 생성한다. 프린지 패턴(44)은 영역(52)으로 표시된 바와 같이 상부 표면 영역에 있어서 3-D 이미지 내용을 구하기 위해서 충분히 선명하지만; 치아(20)의 후방 표면(26)에 대응하고 보다 어두운 영역(54)으로 표시된 배면 표면 영역은 매우 어둑하게 밝다. 이것은 기껏해야 후방 표면(26)의 윤곽의 단지 조악한 추정만을 허용한다.
종래의 프린지 프로젝션 패터닝 기술을 이용하여 이러한 휘도의 결함을 보상하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 주어진 영역상의 프린지 패턴 조명의 광 조명도를 선택적으로 증가시킨다. 도 8에서, 프린지 패턴(50)은 그들의 상대적인 광 조명도에 의해 차등화된 2개의 상이한 영역으로 도시되어 있다. 프린지 패턴(50)에 있어서, 제 1 조명도(56)는 윤곽 이미징을 위해 보다 쉽게 접근 가능한 상부 표면과 같은 표면의 프린지 프로젝션 이미징을 위해 제공된다. 예로서 도시되고 도 8에서 보다 어두운 라인으로 표시된 바와 같이 제 1 조명도(56)보다 강한 제 2 조명도(58)는 치아의 배면 표면 영역을 위해 제공된다. 이러한 예에 있어서 패턴 특징부인 투사된 윤곽 라인의 실제 패턴 특징부 간격 및 두께는 이러한 실시예에서 변경되지 않는 점에 주목해야 한다. 프린지 패턴(50)의 동일한 공간적 주파수는 유지된다. 이것은 윤곽 패턴 프린지 패턴(50)이 치수적으로 균일하게 유지되고, 개별적인 라인 또는 다른 패턴 특징부는 치수 또는 공간(주기)에서 보다는 단지 조명도에서만 변경된다. 하나 또는 그 이상의 영역에서의 단지 프린지 패턴 조명의 상대적인 조명도는 필요한 경우 증가된다. 예를 들면, 구조 광 프린지 패턴(50)내의 어느 하나의 라인을 따라서, 임의의 개수의 조명도가 있을 수 있으며, 예를 들면 도 8에서 제 1 및 제 2 조명도(56, 58)로서 도시된 2개의 조명도가 있을 수 있다. 프린지 패턴내의 라인 두께는 변경되지 않으며; 프린지 패턴의 공간적 주파수는 유지된다.
프린지 패턴의 치수 균일성 및 공간적 주파수를 유지하는 것은 윤곽 이미징을 위해서 유리한데, 그 이유는 풀 이미지 필드에 걸쳐서 균일한 해상도를 제공하기 때문이다. 다른 기술은 공간적 영역에 걸쳐서 패턴 라인을 두껍게 하는 것과 같이 패턴 치수 자체를 변경하기 위해 제안되었지만; 프린지 패턴의 공간적 주파수가 이러한 기술을 이용할 때 변경되기 때문에, 구해지는 윤곽 이미지의 결과적인 해상도는 균일하지 않다. 도 8에 주어진 예시적인 프린지 패턴(50)에 대해서, 제 2 조명도(58)로서 표시된 영역이 보다 두꺼운 라인을 실제로 사용한다면, 결과적인 윤곽 이미지는 이러한 영역에 걸쳐서 감소된 해상도를 야기시킨다는 것이 관찰되는 것이 도움이 된다. 치수적으로 균일한 프린지 패턴(50)의 라인을 유지하고 그리고 본 예에 있어서 제 2 조명도(58)를 제공하기 위해서 단지 광의 조명도를 증가시킴으로써, 본 발명의 실시예는 보다 어두운 영역에 걸쳐서 해상도의 손실이 없이 증가된 조명을 제공한다.
도 8의 개략도는 프린지 패턴(50)이 2개의 상이한 조명도(56, 58)를 이용함으로써 표면 가파름을 보상하는 간단한 경우를 도시하고 있다. 도 9a 및 도 9b는 2개 이상의 광 조명도를 이용하는 다른 가능한 구성의 예를 도시한 것이다. 도 9a에서, 예를 들면 프린지 패턴 조명용 광은 제 1 조명도(56), 제 2 조명도(58) 및 이러한 예에서 가장 높은 조명도로서 표시된 제 3 조명도(66)일 수 있다. 도 9b에서, 광은 각기 제 1, 제 2 또는 제 3 조명도(56, 58 또는 66)일 수 있거나, 또는 도시된 바와 같이 한층 보다 높은 제 4 조명도(68)일 수 있다. 광 조명도는 투사된 프린지 패턴(50)에서 단일 라인을 따르는 것과 같이 모든 개별 패턴 특징부를 따라 변경될 수 있다.
이미징 장치(10)의 위치에 대해서 치아의 보다 어두운 영역에 걸쳐서 광 조명도를 증가시키는 것에 추가해서, 또한 달리 검출기의 포화도를 야기시키는 높은 공간적 반사일 수 있는 영역에 걸쳐서 광 조명도를 감소시키는 것도 가능하다. 다시, 투사된 광 패턴의 하나 또는 그 이상의 부분에 걸쳐서 광 조명도가 어떻게 변경되었는가가 강조되어야 하며; 공간적 주파수에 대한 라인 두께 및 공간 양자는 상이한 조명도에 대해서 동일하게 유지된다.
다시 도 1 및/또는 도 6을 참조하면, 투사된 패턴상의 광 조명도는 프로그램화된 지시에 따라서 제어 논리 프로세서(34)로부터의 명령에 의해서 그리고 제어 논리 프로세서(34)로부터 관련 제어 성분에 제공된 신호에 의해서 프린지 패턴 생성기(12)를 제어함으로써 변경될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 프린지 패턴 생성기(12)는 디지털 마이크로미러 디바이스(digital micromirror device : DMD)이다. 다음에, 조명도는 펄스 폭 변조(Pulse-Width Modulation : PWM)를 이용한 DMD의 회전가능한 미러의 유효 듀티 사이클을 증가시킴으로써 투사된 프린지 패턴(50)의 임의의 부분에 걸쳐서 증가될 수 있으며, 그 결과 소스 조명은 프린지 패턴의 특정 부분에 걸쳐서 적절한 시간 정도 동안에 제공된다. 조명도 조정의 다른 방법은 LCD에 그리고 이미징 기술에 숙련된 자들에게 익숙한 광 변조 기술을 이용하는 다른 투과 및 방사의 공간적 광 변조기에 적용될 수 있다.
다시 도 7을 참조하면, 제어 논리 프로세서(34)는 이미징 조건에 따라서 국부적인 라인 조명도 또는 프린지 패턴(50)의 다른 특징부를 자동적으로 적합하게 하는 기구로 프로그램화된다.
도 10의 논리 흐름도는 일 실시예에서 적합한 프린지 프로젝션 이미징을 위해 이용되는 단계의 시퀀스를 도시한 것이다. 최초 단계(60)에서, 제 1 기준 이미지가 구해진다. 기준 이미지는 구조 광을 치아 표면상으로 투사함으로써 형성된 윤관 이미지일 수 있다. 선택적으로, 기준 이미지는 균일한 광의 필드를 치아 표면상으로 투사해서 구한 종래의 2차원 이미지일 수 있다. 구해진 기준 이미지는 풀 해상도일 수 있으며; 선택적으로 기준 이미지가 이미징을 위해 직접 이용되는 것이 아니라 대신에 각 표면 영역에 걸쳐서 리턴되는 전체 광의 양을 결정하기 위한 것이기 때문에, 기준 광은 보다 낮은 해상도일 수 있다.
도 10을 또한 참조하면, 분석 단계(64)는 충분히 선명하지 않은 감지된 기준 이미지로부터의 영역이 확인되는 것을 추종한다. 치과 이미징 분야에 있어서, 분석 단계(64)는 치아 구조에 관한 공지된 데이터의 장점을 취할 수 있다. 예를 들면, 조작자는 치아를 숫자로 확인할 수 있거나, 분석 단계(64)에서 사용된 다른 정보를 제공한다. 다음에, 맵 생성 단계(70)가 실행되며, 이 단계에서 보다 크거나 보다 낮은 조명도의 영역은 제 1 기준 이미지에 따라 한정된다. 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 다음에 단계(70)는 가변 조명도 프린지 패턴(50)을 설정한다. 다음에, 이미지 포착 단계(74)는 도 8에 대해서 상술한 바와 같이 추가된 휘도를 갖는 윤곽 이미지를 구하기 위한 생성된 프린지 패턴(50)을 이용한다. 이미지 포착 단계(74)에 이어서 선택적인 루핑 단계(76)가 이어지며, 이 단계(76)에서 제 2 또는 다른 추가 매핑을 생성하기 위해서 맴 생성 단계(70)를 반복하며, 그 결과 투사된 구조 조명 패턴은 한번 또는 그 이상 조명도의 적절한 변경에 따라 이동될 수 있다. 이러한 이동은 프린지 프로젝션 기술을 이용하는 치아 윤곽의 보다 정확한 평가를 구하기 위해서 실행된다. 개별적으로 구해진 윤곽 이미지는 이미징 기술 분야에 공지된 기술을 이용하여 표면 구조 정보를 구하기 위해서 조합된다. 또한, 일 실시예에 있어서, 이미징 포착 단계(74)는 공동편광(도 2a에 도시됨) 및 횡편광(도 2b에 도시됨) 양자를 이용하여 이미지를 구하기 위해서 가전압 가능한 액추에이터(18)(도 1)를 포함한다.
도 11은 일 실시예에서 프린지 패턴 생성기(12)의 부품을 도시하는 개략적인 블록도이다. 디지털 마이크로미러 디바이스, 액정 디바이스(LCD) 또는 다른 형태의 광 변조기 어레이 또는 그레이팅(grating)과 같은 공간적 광 변조기(84)는 제어 논리 프로세서(34)로부터의 제어 신호에 따른 패턴을 형성한다. 광원(80)은 광 균일화기 및 렌즈 요소와 같은 하나 또는 그 이상의 광학 요소(82)에 의해 조절된 공간적 광 변조기(84)에 입사 광을 제공한다. 이러한 실시예에서 공간적 광 변조기(84)는 도 11에 도시된 투과 디바이스 또는 DMD와 같은 반사 디바이스일 수 있다. 제어 논리 프로세서(34)는, 공간적 광 변조기(84)상에 형성되는 프린지 패턴내의 패턴 특징부의 조명도를 제어하기 위해서 도 8을 참조하여 상술한 바와 같이 최초 기준 이미지에서 리턴된 광 휘도의 패턴(44)에 반응한다.
도 11에 도시된 실시예에 있어서, 광원(80)은 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED) 또는 레이저와 같은 고체상태 광원일 수 있거나, 램프 또는 다른 광원일 수 있다. 350㎚ 내지 500㎚에서 청색 또는 근자외선 광은 상술한 바와 같이 치아의 근표면 부분으로부터의 적당한 이미지 내용을 제공하는데 사용된다. 변형 실시예에 있어서, 광원(80)은 사용되지 않으며, 유기 LED(OLED)와 같은 방사 어레이는 단일 성분으로부터의 패턴 생성을 위해 사용된다.
도 12의 개략도는 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 것이며, 여기에서 밴드패스 필터와 같은 필터(90)는 350㎚ 내지 500㎚ 범위에서 청색 또는 근자외선 광을 투과시키고, 이미징 경로에 위치된 다른 광을 약하게 한다. 이러한 실시예는 실내에서 다른 기구로부터의 미광(stray light)과 같은 환경에서의 인자에 덜 민감할 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 프린지 패턴 생성기(12)(도 11 참조)내의 광원(80)은, 청색 및 근자외선 광을 주로 투과하는, 350㎚ 내지 500㎚ 범위를 지나 연장되는 넓은 밴드나, 좁은 밴드일 수 있다.
본 발명의 실시예는 치아 표면 특성의 변화에 응답하는 적당한 광 조명도를 갖는 적합한 프린지 프로젝션 패턴을 형성하기 위해서 광의 특성 및 공간적 광 변조기의 능력의 장점을 취함으로써 치아용의 개선된 윤곽 이미징을 제공한다. 본 발명의 장치 및 방법은 짧은 파장 광을 이용함으로써 그리고 편광형 광의 원리를 이용함으로써 치아의 반투명과 관련된 문제를 보상한다. 적당한 파장 및 편광 상태의 광이 적합한 조명도 장치에 제공될 때, 고도의 윤곽형 치아 표면의 보다 정확한 인디케이터가 성취될 수 있다.
본 발명의 장치 및 방법을 이용하여 구해진 표면 윤곽 이미지는 많은 방법으로 이용될 수 있다. 윤곽 데이터는 회복하는 구조를 처리 및 생성하기 위해 시스템내로 입력될 수 있거나, 치과 기구의 실험실 기사 또는 다른 제조자의 작업을 확인하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 방법은 일부 조건하에서 의치의 본을 구할 필요성을 감소 또는 제거하여 치과 케어의 전체적인 비용을 감소시킬 수 있는 시스템 및 방법의 일부분으로서 이용될 수 있다. 따라서, 이러한 방법 및 장치를 이용하여 실행된 이미징은 조정이 치과의사에 의한 조정이나 끼워맞춤이 거의 또는 전혀 필요없는 우수한 끼워맞춤 의치 장치를 성취하는데 도움을 줄 수 있다. 다른 실시형태로부터, 본 발명의 장치 및 방법은 치아, 지지 구조 및 씹는 상태의 긴 시간 추적을 위해 사용되어 보다 심각한 건강 문제를 진단 및 방지하는데 도움을 줄 수 있다. 결국, 이러한 시스템을 이용하여 생성된 데이터는 환자와 치과의사 사이의 그리고 치과의사, 스태프 및 실험실 설비 사이의 통신을 개선하는데 도움을 주도록 사용될 수 있다.
바람직하게, 본 발명의 장치 및 방법은 특정 분말의 사용이나, 치아 표면용의 몇몇 다른 일시적인 코팅의 도포가 필요 없이 치아 및 다른 치과 특징부의 3-D 이미징용의 인트라 오랄 이미징 시스템을 제공한다. 시스템은 일 실시예에 있어서 20㎛ 내지 50㎛ 범위의 고해상도를 제공한다.
본 발명은 현재 바람직한 실시예를 특히 참조하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 정신 및 영역을 벗어남이 없이 변경 및 변형이 실행될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들면, 공간적 광 변조기의 임의의 많은 상이한 형태는 프린지 패턴 생성기의 일부분으로서 사용될 수 있다. 따라서, 현재 개시된 실시예는 설명하고자 하는 모든 실시형태로 고려되며, 제한하는 것이 아니다. 본 발명의 영역은 첨부된 특허청구범위에 표시되어 있으며, 특허청구범위 및 그 등가물의 범위내에 있는 모든 수정은 본 발명의 범위내에 있는 것으로 간주된다.
10 : 화상 장치 12 : 프린지 패턴 생성기
14 : 편광기 16 : 렌즈
18 : 액추에이터 20 : 치아
22 : 렌즈 26 : 후방 표면
28 : 분석기 30, 30a, 30b : 검출기
34 : 제어 논리 프로세서 36 : 편광 비임 스플리터
38 : 디스플레이 40 : 이미징 장치
42 : 인트라 오랄 이미징 시스템 44 : 패턴
50 : 프린지 패턴 52, 54 : 영역
56 : 제 1 조명도 58 : 제 2 조명도
60 : 최초 단계 64 : 분석 단계
66 : 제 3 조명도 68 : 제 4 조명도
70 : 맴 생성 단계 74 : 이미지 포착 단계
76 : 루핑 단계 80 : 광원
82 : 광학 요소 84 : 공간적 광 변조기
88 : 검출 경로 90 : 필터
B : 박스 P0, P1, P2 : 편광형 광
λ1, λ2, λ3 : 파장

Claims (20)

  1. 인트라 오랄(intra-oral) 이미징 장치에 있어서,
    사전결정된 공간적 주파수를 갖는 프린지 패턴 조명(fringe pattern illumination)을, 대략 350㎚ 내지 500㎚ 범위의 광으로 방출하도록 가전압 가능한 프린지 패턴 생성기와,
    상기 프린지 패턴 생성기로부터 방출된 프린지 패턴 조명의 경로내에 배치되며, 제 1 편광 투과 축을 갖는 편광자와,
    입사 조명으로서 편광형 프린지 패턴 조명을 치아 표면을 향해 배향하도록 배치된 프로젝션 렌즈와,
    상기 치아 표면에서 상기 입사 조명으로부터 반사되고 분산된 광의 적어도 일부를 검출 경로를 따라 배향하도록 배치된 이미징 렌즈와,
    상기 검출 경로를 따라 배치되고, 제 2 편광 투과 축을 갖는 분석기와,
    상기 분석기를 통해 제공된 광으로부터 이미지 데이터를 구하기 위해 상기 검출 경로를 따라 배치된 검출기와,
    프로그램화된 지시에 응답하고, 상기 검출기로부터 이미지 데이터를 구하고 그리고 구해진 이미지 데이터에 따라 프린지 패턴 생성기로부터 방출된 상기 프린지 패턴 조명의 하나 또는 그 이상의 부분에 걸쳐서 조명도를 조정하도록 작동 가능한 논리 제어 프로세서를 포함하는
    인트라 오랄 이미징 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 편광 투사 축은 상기 제 1 편광 투사 축에 평행한
    인트라 오랄 이미징 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 편광 투사 축은 상기 제 1 편광 투사 축에 직각인
    인트라 오랄 이미징 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 편광자 또는 상기 분석기중 하나에 결합되고, 결합된 편광자 또는 분석기를 실질적으로 90도 떨어진 2개 위치중 하나로 회전시키도록 가전압 가능한 액추에이터를 더 포함하는
    인트라 오랄 이미징 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 분석기는 편광 비임 스플리터이며, 상기 검출기는 상기 편광 비임 스플리터를 통해 투과된 광을 수용하도록 배치된 제 1 검출기이며, 상기 편광 비임 스플리터로부터 반사된 광을 수용하도록 배치된 제 2 검출기를 더 포함하는
    인트라 오랄 이미징 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 프린지 패턴 생성기는 그레이팅(grating)을 포함하는
    인트라 오랄 이미징 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프린지 패턴 생성기는 공간적 광 변조기를 포함하는
    인트라 오랄 이미징 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 공간적 광 변조기는 디지털 마이크로미러 디바이스 및 액정 디바이스로 구성되는 그룹으로부터 선택되는
    인트라 오랄 이미징 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 프린지 패턴 생성기는 프린지 패턴을 형성하고 방출하는 방사 장치를 포함하는
    인트라 오랄 이미징 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    350㎚ 내지 500㎚ 범위에서 광을 투과시키기 위해 상기 검출 경로를 따라 배치된 필터를 더 포함하는
    인트라 오랄 이미징 장치.
  11. 치아의 표면 이미지를 구하기 위한 방법에 있어서,
    적어도 보다 밝은 영역 및 보다 어두운 영역을 갖는 치아 표면의 일부분의 기준 이미지를 구하는 단계와;
    하나 또는 그 이상의 프린지 패턴을 상기 치아 표면의 일부분상으로 생성 및 투사시키는 단계로서, 상기 보다 어두운 영역을 향해 배향된 프린지 패턴 조명의 조명도는 보다 밝은 영역을 향해 배향된 프린지 패턴 조명의 조명도를 초과하며, 상기 프린지 패턴은 보다 밝은 그리고 보다 어두운 영역에 걸쳐서 패턴 특징부를 위한 동일한 공간적 주파수를 갖고 있는, 상기 생성 및 투사 단계와,
    하나 또는 그 이상의 투사된 프린지 패턴으로부터 하나 또는 그 이상의 이미지를 구하는 단계를 포함하는
    치아의 표면 이미지를 구하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기준 이미지를 구하는 단계가 상기 치아 표면상에 구조 조명을 배향하는 단계를 더 포함하는
    치아의 표면 이미지를 구하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 이상의 프린지 패턴을 투사하는 단계가 350㎚ 내지 500㎚의 범위의 파장의 광을 변조시키는 단계를 포함하는
    치아의 표면 이미지를 구하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 이상의 프린지 패턴을 투사하는 단계가 편광형 광을 변조시키는 단계를 포함하는
    치아의 표면 이미지를 구하는 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 기준 이미지를 구하는 단계가 분석기 또는 편광자의 투과 축을 변경시키는 단계를 포함하는
    치아의 표면 이미지를 구하는 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 이상의 프린지 패턴을 생성하는 단계가 공간적 광 변조기를 작동시키는 단계를 포함하는
    치아의 표면 이미지를 구하는 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 기준 이미지를 구하는 단계가 편광 비임 스플리터로부터 배향된 광을 구하는 단계를 포함하는
    치아의 표면 이미지를 구하는 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 이상의 프린지 패턴을 생성하는 단계가 생성된 프린지 패턴중 2개 또는 그 이상의 프린지 패턴의 상대적인 공간적 위치를 이동시키는 단계를 포함하는
    치아의 표면 이미지를 구하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    생성된 프린지 패턴중 2개 또는 그 이상의 프린지 패턴의 상대적인 공간적 위치를 이동시키는 단계가 상기 프린지 패턴의 극히 일부의 주기로 이동시키는 단계를 포함하는
    치아의 표면 이미지를 구하는 방법.
  20. 인트라 오랄 이미징 장치에 있어서,
    공간적 광 변조기를 포함하며, 사전결정된 공간적 주파수를 갖는 복수의 패턴 특징부를 갖는 프린지 패턴 조명을 방출하도록 가전압 가능한 프린지 패턴 생성기와,
    상기 프린지 패턴 생성기로부터 방출된 상기 프린지 패턴 조명의 경로내에 배치되며, 제 1 편광 투과 축을 갖는 편광자와,
    입사 조명으로서 편광형 프린지 패턴 조명을 치아 표면을 향해 배향하도록 배치된 프로젝션 렌즈와,
    상기 치아 표면에서 상기 입사 조명으로부터 반사되고 분산된 광의 적어도 일부를 검출 경로를 따라 배향하도록 배치된 이미징 렌즈와,
    상기 검출 경로를 따라 배치되고, 제 2 편광 투과 축을 갖는 분석기와,
    치아로부터 구한 광으로부터 이미지 데이터를 형성하도록 상기 검출 경로를 따라 배치된 검출기와,
    대략 350㎚ 내지 500㎚ 범위의 광을 투과시키고, 이 범위를 벗어나는 광을 약하게 하기 위해 상기 검출 경로를 따라 배치된 필터와,
    프로그램화된 지시에 응답하고, 상기 검출기로부터 이미지 데이터를 구하고 그리고 구해진 이미지 데이터에 따라 프린지 패턴 생성기로부터 방출된 상기 프린지 패턴 조명의 패턴 특징부의 하나 또는 그 이상의 부분에 걸쳐서 광의 조명도를 조정하도록 작동 가능한 논리 제어 프로세서를 포함하는
    인트라 오랄 이미징 장치.
KR1020100034626A 2009-04-16 2010-04-15 인트라 오랄 이미징 장치 및 치아의 표면 이미지를 구하는 방법 KR20100114843A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/424,562 2009-04-16
US12/424,562 US20100268069A1 (en) 2009-04-16 2009-04-16 Dental surface imaging using polarized fringe projection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100114843A true KR20100114843A (ko) 2010-10-26

Family

ID=42270206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100034626A KR20100114843A (ko) 2009-04-16 2010-04-15 인트라 오랄 이미징 장치 및 치아의 표면 이미지를 구하는 방법

Country Status (6)

Country Link
US (2) US20100268069A1 (ko)
EP (1) EP2241247B1 (ko)
JP (1) JP5296728B2 (ko)
KR (1) KR20100114843A (ko)
CN (1) CN101862182B (ko)
ES (1) ES2386115T3 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101301106B1 (ko) * 2011-08-17 2013-08-27 주식회사 메디트 구강 삽입형 3차원 측정장치용 프레임 유닛
KR101448985B1 (ko) * 2013-03-05 2014-10-13 주식회사 메디트 ３차원 형상 측정장치
KR101524605B1 (ko) * 2014-02-26 2015-06-03 주식회사 덴티움 구강내 치아에 대한 3차원 측정 장치

Families Citing this family (82)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010064593A1 (de) * 2009-05-21 2015-07-30 Koh Young Technology Inc. Formmessgerät und -verfahren
US8570530B2 (en) * 2009-06-03 2013-10-29 Carestream Health, Inc. Apparatus for dental surface shape and shade imaging
CN102802520B (zh) 2009-06-17 2015-04-01 3形状股份有限公司 聚焦扫描设备
CN103477205B (zh) * 2011-01-31 2016-08-10 斯凯德医疗有限公司 光学偏振成像
JP5841353B2 (ja) 2011-05-24 2016-01-13 オリンパス株式会社 内視鏡装置および画像取得方法
DE102011077564B4 (de) 2011-06-15 2016-08-25 Sirona Dental Systems Gmbh Verfahren zur optischen dreidimensionalen Vermessung eines dentalen Objekts
JP5875040B2 (ja) * 2011-10-18 2016-03-02 国立大学法人 新潟大学 切断面の検出方法
US9349182B2 (en) * 2011-11-10 2016-05-24 Carestream Health, Inc. 3D intraoral measurements using optical multiline method
US9295532B2 (en) * 2011-11-10 2016-03-29 Carestream Health, Inc. 3D intraoral measurements using optical multiline method
US8456641B1 (en) * 2011-11-23 2013-06-04 Kla-Tencor Corporation Optical system
JP2015505039A (ja) * 2011-12-12 2015-02-16 ザイゴ コーポレーションＺｙｇｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 変調光を使用した非接触表面形状評価
DE102012100955A1 (de) * 2012-02-06 2013-08-08 A.Tron3D Gmbh Vorrichtung zum Erfassen der dreidimensionalen Geometrie von Objekten
JP6089436B2 (ja) * 2012-04-18 2017-03-08 ソニー株式会社 画像処理装置と画像処理装置の作動方法および撮像装置
DE102012207499B3 (de) * 2012-05-07 2013-09-05 Sirona Dental Systems Gmbh Verfahren zur Vermessung einer Zahnsituation
US20130323671A1 (en) * 2012-05-30 2013-12-05 Ormco Corporation Spectral filter for an intra-oral imaging system
WO2014016001A1 (de) * 2012-07-25 2014-01-30 Siemens Aktiengesellschaft Farbkodierung für 3d-messung insbesondere bei transparenten streuenden oberflächen
US9947813B2 (en) 2012-07-27 2018-04-17 Zfx Gmbh System and method for illuminating a sample and collecting light reflected from the sample
WO2014097045A1 (en) * 2012-12-19 2014-06-26 Koninklijke Philips N.V. Frequency domain time resolved fluorescence method and system for plaque detection
WO2014094142A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 Quantum Dental Technologies Inc. Apparatus for in-vitro imaging and analysis of dental samples
DK2941220T3 (da) 2012-12-24 2022-02-07 Dentlytec G P L Ltd Anordning og fremgangsmåde til subgingival måling
US20140199649A1 (en) 2013-01-16 2014-07-17 Pushkar Apte Autocapture for intra-oral imaging using inertial sensing
WO2014121278A1 (en) * 2013-02-04 2014-08-07 D4D Technologies, Llc Intra-oral scanning device with illumination frames interspersed with image frames
US11363938B2 (en) * 2013-03-14 2022-06-21 Ormco Corporation Feedback control mechanism for adjustment of imaging parameters in a dental imaging system
US9972083B2 (en) * 2013-04-22 2018-05-15 Carestream Dental Technology Topco Limited Detection of tooth fractures in CBCT image
CN103211660A (zh) * 2013-04-22 2013-07-24 杭州电子科技大学 利用偏振成像的牙齿表面脱矿检测装置
US10126252B2 (en) * 2013-04-29 2018-11-13 Cyberoptics Corporation Enhanced illumination control for three-dimensional imaging
DE102014104993A1 (de) * 2013-06-24 2014-12-24 Qioptiq Photonics Gmbh & Co. Kg Dentalmessvorrichtung zur dreidimensionalen Vermessung von Zähnen
JP6144976B2 (ja) * 2013-06-26 2017-06-07 キヤノン株式会社 情報処理装置、組み付け装置、情報処理方法、及びプログラム
KR20160063338A (ko) * 2013-09-30 2016-06-03 케어스트림 헬스 인코포레이티드 Hdr 이미징 및 하이라이트 제거를 이용하는 구강내 이미징을 위한 방법 및 시스템
JP6184289B2 (ja) * 2013-10-17 2017-08-23 株式会社キーエンス 三次元画像処理装置、三次元画像処理方法、三次元画像処理プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記録した機器
US10602917B2 (en) 2013-12-31 2020-03-31 Karl Storz Imaging, Inc. Switching between white light imaging and excitation light imaging leaving last video frame displayed
US10602918B2 (en) * 2013-12-31 2020-03-31 Karl Storz Imaging, Inc. Switching between white light imaging and excitation light imaging leaving last video frame displayed
WO2015118120A1 (en) 2014-02-07 2015-08-13 3Shape A/S Detecting tooth shade
FR3018621B1 (fr) * 2014-03-12 2017-07-21 Vit Procede de determination d'images tridimensionnelles d'un objet
KR20170045232A (ko) * 2014-08-28 2017-04-26 케어스트림 헬스 인코포레이티드 광학 멀티라인 방법을 사용한 3d 구강 측정
JP2017533000A (ja) * 2014-09-16 2017-11-09 ケアストリーム ヘルス インク レーザ投影を用いる歯科用表面撮像装置
WO2016099471A1 (en) * 2014-12-17 2016-06-23 Carestream Health, Inc. Intra-oral 3-d fluorescence imaging
WO2016113745A1 (en) * 2015-01-18 2016-07-21 Dentlytec G.P.L. Ltd System, device, and method for dental intraoral scanning
JP2016133440A (ja) * 2015-01-21 2016-07-25 株式会社リコー 撮像システム
CA2977374C (en) * 2015-02-25 2019-04-16 Facebook, Inc. Identifying an object in a volume based on characteristics of light reflected by the object
EP3267676A4 (en) * 2015-03-02 2018-01-10 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Super-resolution processing method, super-resolution processing device, and super-resolution processing system
JP6618704B2 (ja) * 2015-04-10 2019-12-11 オリンパス株式会社 内視鏡システム
KR101648970B1 (ko) * 2015-04-22 2016-08-19 한국광기술원 압전소자 기반의 패턴 모듈과 가변 초점 렌즈를 이용한 3차원의 구강 스캔 장치
WO2016178212A1 (en) 2015-05-01 2016-11-10 Dentlytec G.P.L. Ltd System, device and methods for dental digital impressions
DE102015209404B4 (de) * 2015-05-22 2018-05-03 Sirona Dental Systems Gmbh Verfahren und Kamera zur dreidimensionalen Vermessung eines dentalen Objekts
DE102015108839A1 (de) 2015-06-03 2016-12-08 Rodenstock Gmbh Verfahren zum Bestimmen von Oberflächendaten und/oder Messdaten einer Oberfläche eines zumindest teilweise transparenten Objekts
CN105125162B (zh) * 2015-09-17 2017-04-12 苏州佳世达光电有限公司 口腔扫描仪
JP6206560B2 (ja) * 2015-09-28 2017-10-04 株式会社リコー システム
CN105193518A (zh) * 2015-10-14 2015-12-30 范翌 一种用于彻底消除牙齿表面反光的光源修饰辅件
US11217009B2 (en) 2015-11-30 2022-01-04 Photopotech LLC Methods for collecting and processing image information to produce digital assets
US10706621B2 (en) 2015-11-30 2020-07-07 Photopotech LLC Systems and methods for processing image information
US10114467B2 (en) * 2015-11-30 2018-10-30 Photopotech LLC Systems and methods for processing image information
US10778877B2 (en) 2015-11-30 2020-09-15 Photopotech LLC Image-capture device
US10306156B2 (en) 2015-11-30 2019-05-28 Photopotech LLC Image-capture device
TWI571649B (zh) * 2015-12-03 2017-02-21 財團法人金屬工業研究發展中心 A scanning device and method for establishing an outline image of an object
CN105588511A (zh) * 2015-12-15 2016-05-18 中核（天津）机械有限公司 激光测量透明件尺寸的辅助方法
EP3405092A2 (en) 2016-01-18 2018-11-28 Dentlytec G.P.L. Ltd. Intraoral scanner
ES2928667T3 (es) 2016-06-24 2022-11-21 3Shape As Escáner 3D que usa un haz estructurado de luz de sonda
EP3509501A1 (en) 2016-09-10 2019-07-17 Ark Surgical Ltd. Laparoscopic workspace device
US10463243B2 (en) 2017-03-16 2019-11-05 Carestream Dental Technology Topco Limited Structured light generation for intraoral 3D camera using 1D MEMS scanning
EP4154845A1 (en) 2017-07-04 2023-03-29 Dentlytec G.P.L. Ltd. Dental device with probe
US11690701B2 (en) 2017-07-26 2023-07-04 Dentlytec G.P.L. Ltd. Intraoral scanner
US11064184B2 (en) * 2017-08-25 2021-07-13 Aurora Flight Sciences Corporation Aerial vehicle imaging and targeting system
US10495421B2 (en) 2017-08-25 2019-12-03 Aurora Flight Sciences Corporation Aerial vehicle interception system
WO2019079295A2 (en) * 2017-10-16 2019-04-25 Tetravue, Inc. SYSTEM AND METHOD FOR REFLECTING REDUCTION
CN108261171B (zh) * 2017-10-30 2019-09-20 先临三维科技股份有限公司 口内三维扫描装置和方法
KR102464368B1 (ko) * 2017-11-07 2022-11-07 삼성전자주식회사 메타 프로젝터 및 이를 포함하는 전자 장치
US11605172B2 (en) 2017-12-08 2023-03-14 Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Digital fringe projection and multi-spectral polarization imaging for rapid 3D reconstruction
CA3092639A1 (en) * 2018-02-12 2019-08-15 Midmark Corporation Projected texture pattern for intra-oral 3d imaging
NL2021258B1 (en) * 2018-06-14 2019-12-20 Illumina Inc Device for luminescent imaging
DE102018211366A1 (de) * 2018-07-10 2020-01-16 Sirona Dental Systems Gmbh Optisches Messverfahren sowie optische Messvorrichtung
US11202560B2 (en) * 2018-11-29 2021-12-21 Medit Corp. Intraoral scanner
US11029149B2 (en) * 2019-01-30 2021-06-08 Microsoft Technology Licensing, Llc Multipath mitigation for time of flight system
US11051001B2 (en) * 2019-05-29 2021-06-29 Avigilon Corporation Method and system for generating a two-dimensional and a three-dimensional image stream
GB2589071A (en) * 2019-11-01 2021-05-26 King S College London Dental imaging
JP7309628B2 (ja) * 2020-01-15 2023-07-18 株式会社モリタ製作所 キャップ、撮像装置、データ生成システム、およびデータ生成方法
DE102020008179B4 (de) 2020-10-22 2023-10-26 Smart Optics Sensortechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur optischen dreidimensionalen Vermessung von Objekten
EP4113055A3 (en) * 2021-06-29 2023-01-11 Medit Corp. Method of compensating data and system for compensating data using same
CN113483695B (zh) * 2021-07-01 2024-01-26 先临三维科技股份有限公司 三维扫描系统、辅助件、处理方法、装置、设备及介质
CN113847885B (zh) * 2021-09-24 2022-10-25 云南特可科技有限公司 一种适用于强反光环境的多维测量方法
US20240081946A1 (en) * 2022-09-08 2024-03-14 Enamel Pure Systems and methods for dental treatment and remote oversight
CN117405044B (zh) * 2023-12-13 2024-02-27 华东交通大学 基于多频偏振条纹技术的工件三维测量方法及其系统

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4204978A (en) * 1977-09-06 1980-05-27 Den-Mat, Inc. Tooth crack detector
CH672722A5 (ko) * 1986-06-24 1989-12-29 Marco Brandestini
DE3829925C2 (de) * 1988-09-02 1994-03-03 Kaltenbach & Voigt Vorrichtung zur optischen Vermessung von Zähnen in der Mundhöhle
US5372502A (en) * 1988-09-02 1994-12-13 Kaltenbach & Voight Gmbh & Co. Optical probe and method for the three-dimensional surveying of teeth
DE4134117C2 (de) * 1991-10-15 1996-02-01 Kaltenbach & Voigt Verfahren zur optischen Vermessung von Objekten
JPH1047936A (ja) * 1996-08-07 1998-02-20 Egawa:Kk 形状計測方法
DE19636354A1 (de) * 1996-09-02 1998-03-05 Ruedger Dipl Ing Rubbert Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung von optischen Aufnahmen
US5969754A (en) * 1996-12-09 1999-10-19 Zeman; Herbert D. Contrast enhancing illuminator
DE19829278C1 (de) * 1998-06-30 2000-02-03 Sirona Dental Systems Gmbh 3-D-Kamera zur Erfassung von Oberflächenstrukturen, insbesondere für zahnmedizinische Zwecke
US6393167B1 (en) * 1998-07-31 2002-05-21 Monica K. Davis Fast, environmentally-stable fiber switches using a Sagnac interferometer
US6262803B1 (en) * 1998-09-10 2001-07-17 Acuity Imaging, Llc System and method for three-dimensional inspection using patterned light projection
JP2000292135A (ja) * 1999-04-07 2000-10-20 Minolta Co Ltd ３次元情報入力カメラ
US6639674B2 (en) * 2000-03-28 2003-10-28 Board Of Regents, The University Of Texas System Methods and apparatus for polarized reflectance spectroscopy
CA2314691C (en) 2000-07-28 2011-04-26 Andreas Mandelis Method and apparatus for detection of defects in teeth
US6582225B1 (en) * 2000-10-11 2003-06-24 Earl O. Bergersen Dental diagnosis and dispensing apparatus and a system and a method for providing same
KR100406843B1 (ko) * 2001-04-06 2003-11-21 (주) 인텍플러스 색정보를 이용한 실시간 3차원 표면형상 측정방법 및 장치
US6753876B2 (en) * 2001-12-21 2004-06-22 General Electric Company Method for high dynamic range image construction based on multiple images with multiple illumination intensities
US7061561B2 (en) * 2002-01-07 2006-06-13 Moxtek, Inc. System for creating a patterned polarization compensator
US20060241496A1 (en) * 2002-01-15 2006-10-26 Xillix Technologies Corp. Filter for use with imaging endoscopes
US20030206337A1 (en) * 2002-05-06 2003-11-06 Eastman Kodak Company Exposure apparatus for irradiating a sensitized substrate
US7440590B1 (en) * 2002-05-21 2008-10-21 University Of Kentucky Research Foundation System and technique for retrieving depth information about a surface by projecting a composite image of modulated light patterns
EP1391176A1 (en) * 2002-08-16 2004-02-25 Universiteit Maastricht Method and arrangement for performing measurements of the topography of a corneal surface
FR2843797B1 (fr) * 2002-08-23 2004-12-10 Soldata Un systeme de surveillance des mouvements de parties d'ouvrage
TW576729B (en) * 2003-06-12 2004-02-21 Univ Nat Taipei Technology Apparatus and technique for automatic 3-D dental data required for crown reconstruction
US7092094B2 (en) * 2003-09-29 2006-08-15 General Electric Company Coordinated polarization for shiny surface measurement
JP2005214787A (ja) * 2004-01-29 2005-08-11 Olympus Corp ３次元形状測定装置
WO2005076198A1 (en) * 2004-02-09 2005-08-18 Cheol-Gwon Kang Device for measuring 3d shape using irregular pattern and method for the same
US7676114B2 (en) * 2004-12-17 2010-03-09 Asm Assembly Automation Ltd. Imaging system for three-dimensional reconstruction of surface profiles
US20060250581A1 (en) * 2005-05-03 2006-11-09 Eastman Kodak Company Display apparatus using LCD panel
US7312924B2 (en) * 2005-09-01 2007-12-25 Richard G Trissel Polarizing multiplexer and methods for intra-oral scanning
US7742635B2 (en) * 2005-09-22 2010-06-22 3M Innovative Properties Company Artifact mitigation in three-dimensional imaging
US20070086762A1 (en) * 2005-10-13 2007-04-19 3M Innovative Properties Company Front end for 3D imaging camera
US8591225B2 (en) * 2008-12-12 2013-11-26 Align Technology, Inc. Tooth movement measurement by automatic impression matching
US8390822B2 (en) * 2007-11-01 2013-03-05 Dimensional Photonics International, Inc. Intra-oral three-dimensional imaging system
WO2009105250A2 (en) * 2008-02-20 2009-08-27 Alpha Orthopaedics, Inc. Optical methods for real time monitoring of tissue treatment

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101301106B1 (ko) * 2011-08-17 2013-08-27 주식회사 메디트 구강 삽입형 3차원 측정장치용 프레임 유닛
KR101448985B1 (ko) * 2013-03-05 2014-10-13 주식회사 메디트 ３차원 형상 측정장치
KR101524605B1 (ko) * 2014-02-26 2015-06-03 주식회사 덴티움 구강내 치아에 대한 3차원 측정 장치
WO2015130071A1 (ko) * 2014-02-26 2015-09-03 주식회사 덴티움 구강내 치아에 대한 3차원 측정 장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP2241247A1 (en) 2010-10-20
JP2010246899A (ja) 2010-11-04
US9314150B2 (en) 2016-04-19
CN101862182B (zh) 2013-02-06
US20110287387A1 (en) 2011-11-24
US20100268069A1 (en) 2010-10-21
JP5296728B2 (ja) 2013-09-25
ES2386115T3 (es) 2012-08-09
EP2241247B1 (en) 2012-05-30
CN101862182A (zh) 2010-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20100114843A (ko) 인트라 오랄 이미징 장치 및 치아의 표면 이미지를 구하는 방법
JP6045676B2 (ja) 口腔内撮像装置
US11771313B2 (en) Intra-oral 3-D fluorescence imaging
US10260869B2 (en) Chromatic confocal system
US11382559B2 (en) Dental surface imaging apparatus using laser projection
DK3025122T3 (en) System, method and computer program for three-dimensional contour data provisioning and caries detection
US9660418B2 (en) VCSEL based low coherence emitter for confocal 3D scanner
JP4891261B2 (ja) 光画像計測装置
CN102402799B (zh) 用于被测量的三维目标场景的目标分类
JP2012530267A (ja) 焦点操作装置
JP2014518378A (ja) 歯科対象物の３次元光学測定のための方法
US20180263482A1 (en) Structured light generation for intraoral 3d camera using 1d mems scanning
KR20200042895A (ko) 컬러 텍스처를 갖는 구강 내 oct
JP2006132996A (ja) 歯科測定用フーリエドメイン光コヒーレンストモグラフィー装置
WO2007083375A1 (ja) 歯科測定用フーリエドメイン光コヒーレンストモグラフィー装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
WITB Written withdrawal of application