SE468462B - Metod foer stereofotografisk dokumentation och fotogrammetrisk maetning inom tandvaarden samt anordning foer genomfoerande av metoden - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 I 468 462 2 betraktas tredimensionellt i stereoskopet; - Bilderna i uppförstorat skick bringas att samverka med en dator, som är så programmerad att tredimensionella koordinater för valfria bildpunkter kan bestämmas, vilket medger beräkning av önskade avstånd och vinklar.

En föredragen utföringsform av en anordning för att genomföra metoden visas på bifogade ritningar, där fig_l visar en fig_§ visar användningen av ett stereoskop och fig_§ visar ett referensobjekt för användning vid uppfinningen. stereofotografisk anordning enligt uppfinningen; Refererande till fig l visas där den stereofotografiska anordningen. Denna innefattar en kamera 1, som är anordnad på ett stativ 2. Detta stativ 2 innefattar en basplatta 3, från vilken skjuter ut två väsentligen vertikala stänger 4,5, placerade på avstånd från varandra och förbundna upptill medelst en platta 6, i vilken är gjord en bågformig slits 7. I basplattan 3 är undre änden av en väsentligen vertikal stång 8 svängbart anordnad. I stångens 8 övre ände är kameran l fastsatt och riktad mot basplattans 3 centrala parti. Stången 8 är avsedd att så samverka med plattan 6, att den kan svängas i vertikalplanet mellan ytterlägena i slitsen 7. För detta ändamål är ett utsprång 9 anordnat på stången 8 för ingrepp med slitsen 7.

Utsprànget 9 enligt denna utföringsform utgöres av en skruv, som genomgår stången 8 och är inskruvad i ett handtag 10, placerat på andra sidan av stången 8. Med hjälp av handtaget 10 kan stången 8 föras längs slitsen 7 och låsas fast i ett visst läge i denna. Genom detta arrangemang kan kameran lutas i förhållande till basplattan 3 på båda sidor om vertikalen, så att en linje dragen från kameran, då denna intagit ett av sina båda ytterlägen till basplattans centrala parti, bildar en vinkel som är väsentligen densamma som den vinkel som bildas, då kameran intagit sitt andra ytterläge på andra sidan vertikallinjen.

Härigenom kan stereofotografering göras av ett objekt placerat i basplattans centrala parti.

Fotoanordningen innefattar även en projektor ll, som har till syfte dels att belysa objektet, att kunna mottaga ett raster, vilket indikeras med siffran 12. som skall fotograferas, dels Detta raster kan ha godtyckligt mönster och har till uppgift att ge orienteringspunkter på objektet, som avbildas vid fotografe- ringen. Orienteringspunkterna underlättar identifieringen av lO 15 20 25 30 35 40 3 468 462 mätpunkter.

I fig 1 visas även ett referensobjekt 13 på vilket föremå- let, objekt innefattar en väsentligen plan platta 14, som är avsedd som skall fotograferas, är avsett att ligga. Detta referens- att placeras i ett härför avsett utrymme i basplattans 3 centrala parti. På ömse sidor av referensobjektet uppskjuter två fasta, smala organ på avstånd från varandra från plattan 13. Dessa organ indikeras med siffrorna 15-18 och uppvisar trappstegsform med tre avsatser. På varje avsats i varje organ 15-18 är gjord en referenspunkt, vilka sålunda kommer med på bilden vid fotografe- ringen.

Genom detta arrangemang med referenspunkter möjliggöres mätningen av de tredimensionella bilderna i datorn. Referens- objektets 13 platta 14 är företrädesvis försedd med ett "plus- tecken", dvs två raka, vinkelräta linjer, som är graverade på ovansidan av den företrädesvis av metall gjorda plattan 14. Dessa linjer har en sådan utsträckning, att de hamnar utanför det föremål, som är avsett att fotografteras på plattan 14. Härigenom kommmer de yttre partierna av linjerna att finnas med på fotografierna.

I fig 2 visas ett stereoskop, avsett att användas vid betraktande av två fotografier 19,20 av ett föremål, vilka är tagna då stången 8 intagit sina båda ytterlägen (se fig 1,2).

Dessa båda fotografier är därvid fastsatta på en bricka 21, som är avsedd att anbringas i ett härför avsett utrymme, anordnat i en del 22 av stereoskopet. Brickans 21 ovansida är därvid företrädesvis försedd med en rak linje, som sträcker sig i brickans längdriktning och två mot denna väsentligen vinkelräta linjer, placerade på avstånd från varandra, så att två "plus- tecken" bildas på brickans 21 ovansida. Vid monteringen av de båda fotografierna 19,20 på brickan 21 tillses att ena fotogra- fiets vinkelräta linjer kommer över brickans 21 ena plustecken, medan det andra fotografiets vinkelräta linjer hamnar över brickans andra plustecken. Härigenom möjliggöres orienteringen av fotografierna vid monteringen på brickan, så att bilderna kan betraktas tredimensionellt.

Stereoskopet innefattar en anordning med ett glasögonliknan- de organ 23, som är försett med två linser 24,25, och som är fastsatt på en stång 26, vilken i sin tur är fastsatt i delen 22.

Avståndet mellan de båda på brickan 20 anbringade fotografiernas 10 15 20 25 30 35 40 468 462 4 19,20 centra är därvid väsentligen detsamma som avståndet mellan de båda linsernas fokus i stereoskopet.

Genom att betrakta de båda bilderna i stereoskopet kan man erhålla ett djupseende, så att man får en tredimensionell bild av det objekt, som visas på de båda fotografierna, dvs man upplever objektet på samma sätt som om man skulle se det i verkligheten.

I fig 3 visas referensanordningen närmare. Av denna framgår att varje organ 15-18 har en triangelliknande form med två kateter 27,28, som bildar väsentligen rät vinkel med varandra och med en hypotenusa 29, som uppvisar tre avsatser 30-32. Därvid har varje par l5,16;l7,18 av organ väsentligen samma placering på ömse sidor av plattans 14 tvärgående mittlinje L.

Såsom tidigare nämnts uppvisar varje avsats 30-32 en referenspunkt. Dessutom är på plattan 14 platsen framför varje organ 15-18 försedd med en referenspunkt. I detta fall är sålunda referensobjektet försett med 16 referenspunkter. Genom att ha referenspunkter på olika nivåer i referensobjektet kan man även göra mätningar i djupled (z-led) i datorn. Referensobjektet kan sålunda ses som en tredimensionell linjal.

Såsom tidigare nämnts är en dator avsedd att utnyttjas för uppmätning av vinklar och avstånd. Datorprogrammen, som styr datorn, rekonstruerar tredimensionella koordinater (x, y, z) för parvis registrerade mätpunkter i fotografierna. När koordinaterna för mätpunkter är kända, kan valfria avstånd och vinklar beräknas. Naturligtvis är det möjligt att modifiera uppfinningen inom ramen för efterföljande patentkrav. Sålunda kan exempelvis referensobjektet ha en annan fbrm än den visade. Det väsentliga är att referensobjektet uppvisar referenspunkter på olika nivåer.

Om ytterligare ett referensobjekt görs, som är en patris till det som matris redan beskrivna referensobjektet, kan de båda referensobjekten sättas samman.

Om en överkäks- och en underkäksmodell, orienterade korrekt i förhållande till varandra, förs in i det sammansatta blocket av matris och patris och fästs i respektive enhet, kan sedan matris och patris med modeller tas isär. Över- och underkäksmodellen fotograferas sedan separat, och tredimensionella koordinater rekonstrueras med tillgängliga datorprogram. Eftersom de båda referensobjekten har kända, gemensamma referenspunkter, kan samtliga koordinater för över- och underkäksmodellerna bringas att sammanfalla med det koordinatsystem, som är bestämt av endera (1 4-68 462 referensobjektet. Sedan detta skett, kan beräkning av avstånd och vinklar mellan över- och underkäke göras. __________________-____________

Claims (10)

6 4 6 8 4 6 2 PATENTKRAV

1. Metod att göra stereofotografisk dokumentation av och fotogrammetrisk mätning av avtryck eller av modeller av käkar, k ä n n e t e c k n a d av kombinationen av följande moment: - Avtrycket eller modellen av en käke placeras på ett referensobjekt (13), som i sin tur placeras på en bottenplatta (3) i en fotoanordning innefattande en kamera (1) monterad i ett stativ (2) på avstånd från bottenplattan (13) och en ljuskälla (ll) för belysning av föremålet på referensobjektet; - En bild av avtrycket eller modellen av en käke tas med hjälp av kameran (1), då denna intagit ett läge på vinkelavstånd från vertikalen, varefter en andra bild tas av avtrycket eller modellen av en käke, då kameran (l) intagit motsvarande läge på andra sidan av vertikalen; - De båda bilderna (l9,20) placeras på en bricka (21), som är avsedd att så samverka med ett stereoskop, att de båda bilderna kan betraktas tredimensionellt i stereoskopet; - Bilderna (l9,20) i uppförstorat skick bringas att samverka med en dator, som är så programmerad att tredimensionella koordinater för valfria bildpunkter kan bestämmas, vilket medger beräkning av önskade avstånd och vinklar.

2. Metod enligt krav 1, varvid ytterligare ett referens- objekt förefinnes, vilket utgör en patris till det som matris befintliga referensobjektet, k ä n n e t e c k n a d av kombinationen av följande moment: - De båda referensobjekten sätts samman, varefter en under- och en överkäksmodell, orienterade korrekt i förhållande till varandra, förs in i det sammansatta blocket av matris och patris; - Under- och överkäksmodellen fästs i respektive enhet, varefter matris och patris med modeller tas isär och fotograferas separat; - Tredimensionella koordinater för valfria bildpunkter rekonstrueras medelst datorprogram, så att beräkning av avstånd och vinklar mellan över- och underkäke kan göras med hjälp av datorn.

3. Anordning användbar för att genomföra metoden enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d av kombinationen av följande särdrag. - En fotoanordning innefattande en kamera (l) monterad på ett stativ (2), en ljuskälla (ll) för belysning av föremålet, som skall fotograferas och en bottenplatta (3), placerad på avstånd 'NJ från kameran (l); - Ett referensobjekt (l3) avsett att mottaga föremålet och att placeras på fotoanordningens bottenplatta (3): - Ett stereoskop på vilket en bricka (21) med tvâ foton (l9,20), vilka är tagna med kameran (1) i lägen på ömse sidor av och på väsentligen samma vinkelavstånd från vertikalen, är anbringad för visuell betraktelse av fotona; - En dator med program för rekonstruktion av tredimensionel- la koordinater för beräkning av avstånd och vinklar på bilder av ett föremål.

4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att referensobjektet (13) innefattar en väsentligen plan platta (14), som uppvisar organ (15-18) på ömse sidor av en mittlinje (L), varvid varje organ (15-18) uppvisar avsatser (30-32), som fungerar som referenspunkter.

5. Anordning enligt krav 4, varvid två organ (l5,l6;l7,l8) är placerade på ömse sidor av mittlinjen (L), k ä n n e t e c k- n a d av att de båda organen (l5,16;17,l8) i varje par är placerade på avstånd från varandra, och att varje organ (15-18) har formen av en rätvinklig triangel med två kateter (27,28) och en hypotenusa (29), varvid hypotenusan (29) har en trappstegslik- nande form med tre avsatser (30-32).

6. Anordning enligt krav 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a d av att ytterligare ett referensobjekt förefinnes, vilket utgör en patris till det som matris befintliga referensobjektet (13), och att de båda referensobjekten är avsedda att samverka med var sitt föremål, exempelvis en modell'av över- och underkäken.

7. Anordning enligt något av kraven 3-6, k ä n n e t e c k- n a d av att stativet (2) innefattar två väsentligen parallella, vertikala stänger (4,5), vilka nedtill är fastsatta i basplattan (3) och upptill är förenade medelst en platta (6), försedd med en bågformig slits (7).

8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att kameran (1) är fastsatt i övre änden av en stång (8) på ett sådant sätt, att den är riktad mot basplattans (3) centrala parti, att stångens (8) undre ände är svängbart anordnad i basplattan (3) och att stången (8) är försedd med ett utsprång (9), som är avsett att samverka med slitsen (7) på ett sådant sätt, att stången (8) kan svängas i vertikalplanet mellan slitsens (7) ytterlägen. 468 462 8

9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att utspránget (9) innefattar en skruv, som genomgår stången (8) och är inskruvad i ett handtag (10), placerat pà andra sidan av stången (8) och med hjälp av vilket stången (8) kan föras längs slitsen (7) och låsas fast relativt denna.

10. Anordning enligt något av kraven 3-9, varvid ljuskällan (ll) utgöres av en projektor, k ä n n e t e c k n a d av att projektorn (11) är försedd med ett raster (12) med ett godtyck- ligt mönster, som har till uppgift att ge orienteringspunkter i bilderna (l9,20). 11'