Brevet FR2823661A1 — publié le 20021025

préenregistrés. La présente invention concerne un procédé permettant de déterminer les caractéristiques de couleurs d'une dent et un dispositif associé. Lorsqu'on réalise une prothèse dentaire, il faut que cette prothèse reprenne les mêmes couleurs que les dents voisines afin de passer inaperçue dans la bouche du patient. Dans la plupart des cas encore la prise de teinte pour la réalisation de la prothèse dentaire est effectuée par l'opérateur, en général un dentiste, à partir d'un référentiel appelé aussi teintier. Par comparaison entre la dent du patient et les références du teintier, les teintes de la prothèse à réaliser sont répertoriées sur un petit croquis et fournies à un prothésiste pour permettre à ce dernier de choisir les mélanges de pâte servant à la fabrication de la prothèse correspondante. Cette technique de mesure est peu fiable. L'appréciation des teintes d'une dent est subjective et peut varier d'un praticien à l'autre en raison du mécanisme de perception de l'_il. Beaucoup de facteurs influent sur la perception de la couleur. Il s'agit de facteurs environnementaux tels par exemple les conditions d'éclairement ou la couleur dominante dans le local o s'effectue la prise de teinte ou de facteurs liés au praticien et plus précisément à son _il (daltonisme ou simplement mauvaise perception des couleurs). Certains dispositifs permettant une mesure plus objective de la teinte d'une dent ont été proposés. Ainsi par exemple le document W O-98/12985 décrit un système utilisant l'imagerie photographique de la dent du patient et la photographie des normes de couleurs sélectionnées visuellement pour réaliser le choix final correspondant à la couleur la plus proche de la nuance de la dent. Ce système permet au praticien de réaliser un choix final entre deux nuances d'un teintier qu'il a précédemment sélectionnées. La photo réalisée est une photo classique dont on analyse par la suite les couleurs. Le système décrit ici permet de déterminer une couleur mais ne permet pas de déterminer la répartition de couleurs sur une dent. La revue "Prothèse dentaire" de septembre 1999 (ISSN 0981 3084) présente deux dispositifs permettant de réaliser numériquement une prise de teinte de dent. Ces deux dispositifs utilisent un capteur associé à une source de lumière. En venant quasiment au contact de la dent, une prise de vue est effectuée et le système présenté analyse alors automatiquement la couleur mesurée au point o est placé le capteur. Ces deux dispositifs ne permettent que de réaliser des prises de teintes ponctuelles et obligent à intervenir dans la bouche du patient, ce qui peut poser des problèmes d'hygiène (hépatite, H.l.V., etc...). La présente invention a alors pour but de fournir un procédé permettant de déterminer les caractéristiques de couleurs d'une dent, fiable et permettant d'avoir une image globale de la dent à reproduire. De préférence, ce procédé pourra être facilement mis en _uvre et ne nécessitera pas l'utilisation de matériels 1 0 complexes. A cet effet, le procédé qu'elle propose est un procédé de détermination des caractéristiques de couleurs d'une dent à l'aide d'un teintier sur lequel apparaissent des teintes de dent normalisées. Selon l'invention, ce procédé est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - prise de vue à l'aide d'un appareil numérique de la dent et du teintier placé à proximité de la dent et dans un plan sensiblement parallèle à celle-ci, - transmission de l'image ainsi obtenue à un ordinateur, - analyse chromatique de l'image pour identifier sur celle-ci le teintier et reconna^'tre les différentes teintes de celui- ci, la disposition des teintes sur le teintier étant mémorisée dans l'ordinateur, - analyse chromatique d'une partie de l'image, prédéterminée par un utilisateur, afin de comparer chaque zone, éventuellement chaque pixel, de cette partie avec les différentes teintes du teintier afin de déterminer pour chaque zone de la partie de l'image à quelle teinte du teintier elle correspond, - synthèse des résultats pour faire appara^'tre les zones correspondant à une même teinte du teintier, et - afffichage des résultats obtenus. Ce procédé selon l'invention présente de nombreux avantages par rapport aux procédés de l'art antérieur. La mise en _uvre d'un logiciel permet d'avoir des critères objectifs pour analyser les teintes et supprime donc tous les facteurs liés à la subjectivité de l'analyse faite par un praticien. Ce procédé peut être mis en _uvre dans d'excellentes conditions d'hygiène car aucun objet n'a à être introd u it dans la bouche d u patient. De façon su rprena nte, I'éclai rage util isé influe peu sur les résultats de l'analyse faite par l'ordinateur et son logiciel associé. Un éclairage tel que présent déjà dans la (quasi-)totalité des cabinets dentaires est sufffisant pour obtenir de bons résultats. Une reconnaissance relativement facile des couleurs par le logiciel, dans le procédé de détermination selon l'invention, est obtenue lorsqu'on prévoit avantageusement que le teintier comporte à des positions prédéfinies des cases de couleurs fort différentes des couleurs apparaissant sur une dent ainsi que des cases dont la teinte correspond à une teinte de dent normalisée, que l'analyse de l'image fait appara^'tre la position de ces cases de couleurs fort différentes et que la position théorique des différentes cases du teintier avec les teintes correspondant aux teintes de dents normalisées est déduite de la position des cases de couleurs fort différentes. Dans ce cas, I'ordinateur analyse de préférence l'image au niveau de chaque position théorique d'une case dont la teinte correspond à une teinte de dent normalisée afin de déterminer que les couleurs de l'image au niveau de cette case est sensiblement uniforme et cohérent, et un affichage informe l'utilisateur du résultat de cette analyse. On sait ainsi rapidement si la prise de vue est bonne et si l'analyse pourra être réalisée dans de bonnes conditions. Pour obtenir des résultats plus fiables, il est préférable que la prise de vue soit réalisée de face, c'est à dire avec un angle d'incidence sur la dent sensiblement nul et qu'une source lumineuse éclaire la dent et le teintier avec un angle d'incidence compris entre 20 et 45 , de préférence 30 . Pour la mise en _uvre du procédé selon l'invention, I'appareil numérique utilisé est par exemple une caméra numérique comportant un capteur à transfert de charges (ou CCD). Pour permettre un acheminement rapide des informations entre le praticien réalisant la prise de teinte et le prothésiste devant réaliser la prothèse correspond ante, les résu ltats de la détermi nation des teintes de la dent sont transmis par courrier électronique depuis l'ordinateur vers le prothésiste. La présente invention concerne également un teintier utilisé notamment pour la mise en _uvre d'un procédé tel que décrit ci-dessus. Seion l'invention, ce teintier comporte: des cases dont la cou leu r co rrespond aux tei ntes normal isées d es dents, des cases dont la couleur correspond aux teintes normalisoes des maquillants, et au moins deux cases dont la couleur se distingue nettement des teintes normalisées précitées. Les cases au nombre d'au moins deux sont de préférence de couleurs vives distinctes. Dans une première forme de réalisation d'un teintier selon l'invention, les cases du teintier sont réalisées sur un support stérilisable en étuve. Ainsi, après chaque utilisation, le teintier peut être stérilisé en vue d'être réutilisé ultérieurement. Dans une autre forme de réalisation, le teintier est réalisé en papier. Dans ce cas, le teintier est jetable et ne sert qu'une seule fois. Il sufffit de le prévoir stérile avant la première utilisation pour éviter tous problèmes d'hygiène. Les détails et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui suit, faite en référence au dessin schématique annexé sur lequel: Figure 1 représente schématiquement une étape de la prise de teinte, Figure 2 illustre schématiquement une seconde étape du procédé de prise de teinte, et Figure 3 montre schématiquement l'emplacement de la dent à analyser par rapport au système selon l'invention permettant de réaliser la prise de teinte. Le procédé pour réaliser une prise de teinte d'une dent décrit ci-après nécessite l'emploi d'une caméra numérique, d'un ordinateur équipé d'une carte vidéo, d'un teintier et d'un éclairage convenable. La prise de teinte s'effectue par exemple chez un dentiste. Un patient à qui l'on envisage de poser une prothèse dentaire prend alors place chez le dentiste sur un fauteuil. Il ouvre la bouche et le dentiste vient alors placer le teintier 2 sensiblement dans le même plan que celui de la dent 4 (figure 1). Le teintier 2 utilisé ici est tout à fait original. Il se présente sous la forme d'un support auquel sont associés des moyens de préhension, tels une poignée 6, et sur lequel se trouvent quarante cases de couleurs différentes. Les cases sont alignées sur quatre rangées parallèles de manière à former un tableau. Toutes les cases sont de forme carrée et sont de même dimension. Sur le teintier représenté sur la figure 1, la case 8 en haut à gauche est de couleur verte. Il s'agit d'un vert vif. La case 10 en bas à gauche est de couleur magenta et la case 12 en bas à droite est de couleur cyan. Les deux lignes supérieures (figure 1) du teintier comportent, outre la case 8 verte, seize cases 14, chacune de ces cases 14 reprenant une des seize teintes de dent référencées. Trois cases 16 grises sont disposées en haut à droite du teintier. Les deux lignes inférieures (figure 1) du teintier 2 comportent, outre les cases 10 magenta et cases 12 cyan, dix-huit cases 15 dont les teintes correspondent à chaque fois à une des dix-huit teintes référencées des maquillants utilisés en prothésie dentaire. Le teintier 2 comporte donc sur un seul support toutes les teintes référencées habituellement utilisées pour réaliser une prothèse dentaire. Les cases vertes 8, magenta 10 et cyan 12 sont de couleurs vives et se distinguent nettement des autres cases du teintier. Ces couleurs (vert, magenta, cyan) ne sont jamais utilisées en prothèsie dentaire. Deux formes de réalisation de ce teintier sont proposées ici. Toutefois d'autres formes peuvent être envisagées. Dans une première forme de réalisation, le support du teintier, la poignée 6, et les cases colorées sont réalisées dans des matériaux résistant à la chaleur de telle sorte que l'ensemble du teintier 2 puisse être stérilisé dans une étuve. Ainsi, il est possible après chaque utilisation du teintier 2 de le stériliser. De cette manière, il n'y a aucun problème d'hygiène lorsque le dentiste place le teintier 2 à côté de la dent 4. Dans une autre forme de réalisation, le teintier est réalisé en papier. Il est alors de préférence livré dans un emballage en matière synthétique, I'intérieur de l'emballage étant stérile. Le teintier 2 est alors considéré comme un consommable et est jeté après chaque prise de teinte. Pour réaliser la prise de teinte, I'éclairage a bien entendu son importance mais le procédé selon l'invention permet de travailler sans utiliser de lumière spéciale. L'éclairage présent dans tous les cabinets dentaires permet de réaliser la prise de teinte selon l'invention. Pour éviter d'avoir trop de reflets, il est préférable d'avoir un angle d'incidence des rayons lumineux sur la dent 4 et le teintier 2 d'environ 30 . Cet angle d'incidence a peut varier dans une plage de 20 à 45 tout en conservant d'excellents résultats pour la prise de teinte. D'autres angles d'incidence peuvent très bien être envisagés. La source lumineuse, ou lampe 18, utilisée possède de préférence une température de couleur élevée: de préférence située entre 4.200 et 5. 600 . On obtient alors par la suite un bon rendu chromatique dans une large plage d'intensité lumineuse. Les lampes à arcs utilisés généralement dans le milieu médical possèdent généralement une telle température de couleur et conviennent donc parfaitement. Une fois le patient installé, I'éclairage réglé et le teintier 2 mis en place à côté de la dent 4, une prise de vue est réalisée par un appareil numérique. Sur cette prise de vue figurent à la fois la dent 4 et le teintier 2. Cette prise de vue est réalisée de face (figure 1), c'est-àdire avec un angle d'incidence nul, ou presque nul, par rapport au plan contenant la dent 4 et le teintier 2. L'appareil numérique est par exemple une caméra numérique 20 comportant un capteur à transfert de charges. Ce type de capteur est connu sous le nom CCD (pour Charge Coupled Device). Un tel capteur aligne en deux dimensions des éléments photosensibles. Ces derniers sont couplés avec un système d'analyse de l'image qui, après conversion numérique, présente celle-ci sous l'aspect d'une série de données binaires. L'image se trouve donc traduite en une multitude de points appelés pixels. Chaque pixel correspond à un élément photosensibles de la caméra 20. Un compromis pourra être effectué pour avoir une bonne résolution de l'image et un temps de traitement de celle-ci qui ne soit pas trop élevé. La caméra 20 qui effectue la prise de vue reste éloignée de 20 à 30 cm du patient. Aucune contrainte particulière ne s'applique donc à cette caméra qui ne rentre pas dans la bouche du patient. Il est donc inutile de prévoir une stérilisation au niveau de la caméra ou la mise en place d'embouts stériles jetables pour effectuer les prises de vue. Une fois la prise de vue effectuée, I'image, sous forme numérique, est transmise à l'ordinateur 22 et appara^'t sur l'écran de celui-ci (figure 2). L'ordinateur 22 est équipé d'un logiciel. Ce logiciel va analyser l'image qui lui a été transmise. L'ordinateur 22 est équipé d'une carte vidéo qui permet par exemple le traitement d'images numériques 24 bits. La première étape réalisée par ce logiciel est une étape d'apprentissage que l'on peut par exemple comparer à un calibrage du système. Au cours de cet apprentissage, il s'agit de reconna^'tre les quarante cases du teintier 2. Pour ce faire, le dentiste, ou un autre opérateur, vient par exemple sélectionner à l'écran les zones de couleur verte, magenta et cyan. Ces couleurs étant forts différentes des couleurs se trouvant normalement sur la prise de vue, la recherche sur l'image de ces cases peut être réalisée automatiquement par le logiciel. Les trois cases 8, 10 et 12 de couleur verte, magenta et cyan définissent un repère. On obtient ainsi un point d'origine représenté par la case magenta 10 et deux vecteurs de base. La forme du teintier 2 est mémorisée dans I'ordinateur ainsi que la disposition des cases correspondant à des teintes de dent et des maquillants référencées. En option, ie logiciel propose de valider la prise de vue. Pour ce faire, le logiciel va analyser toutes les cases du teintier. Les cases B. 10 et 12 ont déjà été repérées automatiquement ou manuellement. Comme indiqué plus haut, à partir de ces trois cases, I'ordinateur peut déterminer une position théorique de toutes les cases du teintier. Pour chacune de ces cases, le logiciel calcule les composantes RVB (Rouge, Vert, Bleu) de la zone qui correspond théoriquement à une case du teintier. Si pour la zone analysoe 95% des points correspondent à une même couleur, on considère que la case est bien reconnue. Bien entendu, pour la reconnaissance de couleurs, une tolérance est acceptée. Les composantes RVB dans la zone analysée sont donc, pour 95%, dans un intervalle donné. Cet intervalle est défini pour chacune des cases. Après analyse, si 95% de la zone analysée correspond bien à une même couleur, le logiciel fait appara^.tre à l'écran une pastille 26 sur la zone analysée. Cette pastille 26 pourra par exemple être de couleur verte, orange ou rouge selon le résultat de l'analyse. Si le dentiste voit appara^.tre à l'écran quarante pastilles vertes sur les quarante cases du teintier il saura alors que la prise de vue est bonne et que l'ordinateur 22 a bien reconnu les couleurs du teintier. Une fois l'apprentissage réalisé, le praticien sélectionne sur l'image qui appara^'t à l'écran de son ordinateur 22 la zone à analyser. Ceci se fait classiquement à l'aide d'une souris d'ordinateur ou d'un moyen équivalent. Cette zone sélectionnée 24 est alors analysée pixel par pixel. Pour chacun des pixcis, on détermine les composantes RVB. L'ordinateur, grâce à la phase d'apprentissage, conna'^.t les composantes RVB correspondants aux seize teintes de dent référencées ainsi qu'aux dix-huit teintes de maquillant. Les composantes RVB de chaque pixel de la zone sélectionnée 24 sont alors comparées aux composantes RVB des teintes de dent et maquillant référencées. Une fois tous les pixels de la zone analysés et comparés aux différentes teintes du teintier, I'image est traitée pour essayer d'identifier les zones o une teinte est dominante et estomper les teintes minoritaires. Un tel traitement est connu de l'homme du métier qui utilisera par exemple des filtres logiciels de type érosion, dilatation et uniformisation. Le résultat de ce traitement est une image de la dent 4 ressemblant à un plan de montage pour une prothèse. Des fonctions spécifiques peuvent être ajoutées en fonction de la présentation souhaitée pour présenter le résultat de l'analyse. Pour le prothésiste qui doit réaliser la prothèse dentaire, la dent comporte généralement cinq composantes: le collet, la dentine, I'émail, le maquillant et le transparent. Pour chacune de ces zones, le logiciel peut par exemple donner la teinte dominante. Le logiciel peut également réaliser une figure de la dent sur laquelle apparaissent clairement les cinq zones. Les résultats peuvent être afffichés en couleur ou bien être uniquement édités en noir et blanc en indiquant pour les différentes teintes les références normalisées de celles-ci. Pour un traitement rapide des résultats de l'analyse effectué par le logiciel, ces résultats peuvent par exemple être envoyés par courrier électronique directement depuis l'ordinateur 22 du dentiste au prothésiste qui bénéficie de la sorte de toutes les donnces dont il peut avoir besoin pour réaliser la prothèse dentaire correspondante. Le courrier électronique envoyé peut par exemple inclure la prise de vue réalisée. Le procédé de prise de teinte décrit ci-dessus permet de réaliser une prise de teinte rapidement, dans de bonnes conditions d'hygiène, sans changer fondamentalement les habitudes du praticien. Sur ce dernier point en effet le praticien vient toujours mettre un teintier en vis à vis de la dent dont il souhaite reproduire la couleur. La différence est que l'_il du praticien est ici remplacé par une caméra (ou autre appareil) numérique. Ainsi, I'analyse chromatique est faite selon des critères objectifs et ne dépend pas de l'appréciation subjective du praticien. La matériel mis en _uvre pour réaliser cette prise de teinte est simple. Les cabinets dentaires sont pour la plupart équipés d'un ordinateur et d'un éclairage qui convient pour réaliser la prise de vue. Il suffit alors d'équiper l'ordinateur d'une carte vidéo adéquate et de le coupler à une caméra numérique. Bien entendu, le logiciel permettant le traitement de l'image obtenue devra être installé dans l'ordinateur. Par rapport aux procédés de prise de teinte numérique connus, le procédé décrit ci-dessus présente plusieurs avantages. Le dispositif de prise de vue, la caméra, reste toujours à distance de la bouche du patient. Seul le teintier s'approche de cette bouche mais n'entre a priori pas en contact avec la salive du patient. On a vu plus haut que ce teintier pouvait être facilement stérile. Le procédé décrit ci-dessus ne nécessite qu'une seule prise de vue. Il n'est pas nécessaire de faire une mesure pour chaque zone de la dent. Ce nouveau procédé est le seul qui permet à l'heure actuelle d'obtenir une image complète de la dent en déterminant les différentes zones de celleci (collet, dentine et émail) et en y rajoutant éventuellement les zones de maquillant eVou de transparent. Un autre avantage du procédé décrit ci-dessus est qu'il ne nécessite I'utilisation que d'un seul teintier. Pour une prise de teinte "manuelle", le dentiste utilise en général deux, et parfois même trois, teintiers différents. Le matériel mis en _uvre est simplifié à l'extrême. En effet, il n'est pas nécessaire de mettre en _uvre des fibres optiques pour apporter une source lumineuse au plus près de la dent et grâce à l'étape d'apprentissage puis de reconnaissance il est possible de travailler sans lumière spécifique. Ainsi, le système est beaucoup plus simple car les sources lumineuses utilisées dans différents systèmes de prise de teinte numérique connus sont complexes, nécessitent de travailler à une température constante et ne sont pas sans danger pour le patient. En effet, il faut, pour ce dernier point, bien veiller à ce que la lumière de la source lumineuse qui est apportée près de la dent ne vienne pas dans un _il du patient. La présente invention ne se limite pas aux variantes de réalisation décrites ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs mais s'étend également aux variantes de réalisation à la portée de l'homme du métier dans le cadre des revendications ci-après. - "! - \ REVENDICATIONS 1. Procédé de détermination des caractéristiques de couleurs d'une dent (4) à l'aide d'un teintier (2) sur lequel apparaissent des teintes de dents normalisées, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - prise de vue à l'aide d'un appareil numérique (20) de la dent (4) et du teintier (2) placé à proximité de la dent et dans un plan sensiblement parallèle à celle-ci, - transmission de l'image ainsi obtenue à un ordinateur (22), - anaiyse chromatique de l'image pour identifier sur celle-ci le teintier (2) et reconna^tre les différentes teintes de celuici, la disposition des teintes sur le teintier étant mémorisée dans l'ordinateur, - analyse chromatique d'une partie (24) de l'image, prédéterminée par un utilisateur, afin de comparer chaque zone, éventuellement chaque pixel, de cette partie avec les différentes teintes du teintier (2) afin de déterminer pour chaque zone de la partie (24) de l'image à quelle teinte du teintier elle correspond, - synthèse des résultats pour faire appara^'tre les zones correspondant à une même teinte du teintier (2), et - affchage des résultats obtenus. 2. Procédé de détermination selon la revendication 1, caractérisé en ce que le teintier (2) comporte à des positions prédélinies des cases (8, 10, 12) de couleurs fort différentes des couleurs apparaissant sur une dent ainsi que des cases (14, 15) dont la teinte correspond à une teinte de dent normalisée, en ce que l'analyse de l'image fait appara^tre la position de ces cases (8, 10, 12) de couleurs fort différentes et en ce que la position théorique des différentes cases du teintier (2) avec les teintes correspondant aux teintes de dents normalisées est déduite de la position des cases (8, 10, 12) de couleurs fort différentes. 3. Procédé de détermination selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ordinateur (22) analyse l'image au niveau de chaque position théorique d'une case dont la teinte correspond à une teinte de dent normalisée afin de déterminer que les couleurs de l'image au niveau de cette case est sensiblement uniforme et cohérent, et en ce qu'un afffichage informe l'utilisateur du résultat de cette analyse. - 4. Procédé de détermination selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la prise de vue est réalisée de face, c'est à dire avec un angle d'incidence sur la dent (4) sensiblement nul et en ce qu'une source lumineuse (18) éclaire la dent (4) et le teintier (2) avec un angle d'incidence a compris entre 20 et 45 , de préférence 30 . 5. Procédé de détermination selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'appareil numérique utilisé est une caméra numérique (20) comportant un capteur à transtert de charges (ou CCD) 6. Procédé de détermination selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les résultats de la détermination des teintes de la dent sont transmis par courrier électronique depuis l'ordinateur vers un correspondant, notamment un correspondant susceptible de réaliser une prothèse dentaire. 7. Teintier (2) utilisé pour la mise en _uvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte: des cases (14) dont la couleur correspond aux teintes normalisées des dents, des cases (15) dont la couleur correspond aux teintes normalisées des maquillants, et au moins deux cases (8, 10, 12) dont la couleur se distingue nettement des teintes normalisées précitées. 8. Teintier selon la revendication 7, caractérisé en ce que les cases (8, , 12) au nombre d'au moins deux sont de couleurs vives distinctes. 9. Teintier selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que les cases du teintier sont réalisées sur un support stérilisable en étuve. 10. Teintier selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce