(57)【要約】【課題】歯列全体における色バランスを確認できる歯科用測色装置を提供すること。【解決手段】歯牙の画像と該歯牙の歯列における位置情報とが対応付けられて格納されているマルチバンド画像記憶部２１と、該歯牙の画像から歯牙の輪郭線を抽出する輪郭線抽出部２５と、該輪郭線抽出部２５により抽出された該輪郭線を包含し、かつ、少なくとも歯牙の両側部に外接する矩形を該歯牙の画像上に設定する矩形設定部２７と、歯牙の歯列における位置情報に基づいて、該矩形領域が互いに接するように、該歯牙の画像をそれぞれ並べることにより歯列画像を作成する画像作成部２９とを具備する歯科用測色装置２を提供する。【選択図】図３
2010029645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯牙の画像と該歯牙の歯列における位置情報とが対応付けられて格納されている第１の記憶手段と、
該歯牙の画像から歯牙の輪郭線を抽出する輪郭線抽出手段と、
該輪郭線抽出手段により抽出された該輪郭線を包含し、かつ、少なくとも歯牙の両側部に外接する矩形を該歯牙の画像上に設定する矩形設定手段と、
前記歯牙の歯列における位置情報に基づいて、該矩形領域が互いに接するように、該歯牙の画像をそれぞれ並べることにより歯列画像を作成する画像作成手段と、
を具備する歯科用測色装置。
【請求項２】
前記矩形設定手段は、該輪郭線を包含し、かつ、少なくとも歯牙の両側部及び歯牙の先端に外接する矩形を設定し、
前記画像作成手段は、各歯牙の先端に外接する該矩形の一辺が同じ高さとなるように、前記歯牙の画像をそれぞれ並べることにより前記歯列画像を作成する請求項１に記載の歯科用測色装置。
【請求項３】
前記矩形設定手段が、歯牙の先端に外接する矩形を設定し、
前記画像作成手段は、各歯牙の先端に外接する前記矩形の一辺が、歯列の中心から歯列方向に沿って上下の歯列の中心線から次第に離れるように、前記歯牙の画像を並べる請求項１に記載の歯科用測色装置。
【請求項４】
基準となる歯列画像から求められた各歯牙の相対的なサイズ情報が格納されている第２の記憶手段と、
該第２の記憶手段に格納されている各歯牙の相対的なサイズ情報に基づいて、各歯牙の輪郭線を補正する輪郭補正手段と、
を備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の歯科用測色装置。
【請求項５】
前記第１の記憶手段に格納されている前記歯牙の画像及び基準となる前記歯列画像は、同じ患者から取得した画像である請求項４に記載の歯科用測色装置。
【請求項６】
前記矩形設定手段は、前記補正手段によって補正された後の輪郭線を用いて前記矩形を設定する請求項４又は請求項５に記載の歯科用測色装置。
【請求項７】
複数の色情報が格納されている第３の記憶部を備え、
前記第３の記憶部に格納されている色情報のうちのいずれかが指定されるとともに、前記歯列画像を構成する複数の歯牙の画像のうちの少なくとも一つが指定された場合に、指定された歯牙の画像における該歯牙の色を前記指定された色情報に置き換える請求項１から請求項６のいずれかに記載の歯科用測色装置。
【請求項８】
前記第１の記憶手段に記憶されているいずれかの歯牙の画像を選択する画像選択手段と、
該画像選択手段により選択された歯牙の画像を複製する画像複製手段と、
該画像複製手段により複製された歯牙の画像を他の位置情報を有する歯牙の画像として前記第１の記憶手段に記憶する画像更新手段とを備える請求項１に記載の歯科用測色装置。
【請求項９】
前記矩形設定手段により矩形が設定された前記歯牙の画像と該歯牙の歯列における位置情報とを対応付けて記憶する矩形画像記憶手段と、
該矩形画像記憶手段に記憶されているいずれかの歯牙の画像を選択する画像選択手段と、
該画像選択手段により選択された歯牙の画像を複製する画像複製手段と、
該画像複製手段により複製された歯牙の画像を他の位置情報を有する歯牙の画像として前記矩形画像記憶手段に記憶する画像更新手段とを備える請求項１に記載の歯科用測色装置。
【請求項１０】
前記画像複製手段が、前記画像選択手段により選択された歯牙の画像を上下又は左右反転して複製する請求項８又は請求項９に記載の歯科用測色装置。
【請求項１１】
対象歯牙と該対象歯牙に隣接する部分的な隣接歯牙とを含む歯牙画像と、前記対象歯牙の歯列における位置情報とが対応付けられて格納されている第１の記憶手段と、
前記歯牙画像から前記対象歯牙及び前記隣接歯牙の輪郭線を抽出する輪郭線抽出手段と、
該輪郭線抽出手段により抽出された前記対象歯牙の輪郭線を包含し、かつ、少なくとも前記対象歯牙の両側部に外接する矩形を前記歯牙画像上に設定する矩形設定手段と、
前記対象歯牙の歯列における位置情報に基づいて、前記矩形に、隣接する前記歯牙画像内の前記隣接歯牙の輪郭線が内接するように、前記矩形内の歯牙画像を並べることにより歯列画像を作成する画像作成手段と、
を具備する歯科用測色装置。
【請求項１２】
前記画像作成手段は、各前記歯牙画像に含まれる前記隣接歯牙の輪郭線が、隣接する前記歯牙画像内の前記対象歯牙の輪郭線に略一致するように、前記歯牙画像を並べる請求項１１に記載の歯科用測色装置。
【請求項１３】
前記画像作成手段は、各前記歯牙画像内の前記対象歯牙の輪郭線が、隣接する前記歯牙画像内の前記隣接歯牙の輪郭線に略一致するように、各前記歯牙画像を歯列方向に縮小する請求項１１又は請求項１２に記載の歯科用測色装置。
【請求項１４】
口腔内を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置により取得された画像を処理する歯科用測色装置と、
を備え、
前記歯科用測色装置は、
歯牙の撮影画像と該歯牙の歯列における位置情報とが対応付けられて格納されている第１記憶手段と、
該歯牙の撮影画像から歯牙の輪郭線を抽出する輪郭線抽出手段と、
該輪郭線抽出手段により抽出された該輪郭線を包含し、かつ、少なくとも歯牙の両側部に外接する矩形を該歯牙の撮影画像上に設定する矩形設定手段と、
前記歯牙の歯列における位置情報に基づいて、該矩形領域が互いに接するように、該歯牙の撮影画像をそれぞれ並べることにより歯列画像を作成する画像作成手段と、
該画像作成手段により作成された歯列画像を表示する表示手段と、
を具備する歯科用測色システム。
【請求項１５】
口腔内を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置により取得された画像を処理する歯科用測色装置と、
を備え、
前記歯科用測色装置は、
対象歯牙と該対象歯牙に隣接する部分的な隣接歯牙とを含む歯牙画像と、前記対象歯牙の歯列における位置情報とが対応付けられて格納されている第１の記憶手段と、
前記歯牙画像から前記対象歯牙及び前記隣接歯牙の輪郭線を抽出する輪郭線抽出手段と、
該輪郭線抽出手段により抽出された前記対象歯牙の輪郭線を包含し、かつ、少なくとも前記対象歯牙の両側部に外接する矩形を前記歯牙画像上に設定する矩形設定手段と、
前記対象歯牙の歯列における位置情報に基づいて、前記矩形に、隣接する前記歯牙画像内の前記隣接歯牙の輪郭線が内接するように、前記矩形内の歯牙画像を並べることにより歯列画像を作成する画像作成手段と、
該画像作成手段により作成された歯列画像を表示する表示手段と、
を具備する歯科用測色システム。
【請求項１６】
歯牙の歯列における位置情報が対応付けられている歯牙の画像から該歯牙の輪郭線を抽出する過程と、
抽出した該輪郭線を包含し、かつ、少なくとも歯牙の両側部に外接する矩形を該歯牙の画像上に設定する過程と、
前記歯牙の歯列における位置情報に基づいて、該矩形領域が互いに接するように、該歯牙の画像をそれぞれ並べることにより歯列画像を作成する過程と、
を含む歯科用測色方法。
【請求項１７】
歯列における位置情報が対応付けられている対象歯牙と該対象歯牙に隣接する部分的な隣接歯牙とを含む歯牙画像から前記対象歯牙及び前記隣接歯牙の輪郭線を抽出する過程と、
抽出した前記対象歯牙の輪郭線を包含し、かつ、少なくとも前記対象歯牙の両側部に外接する矩形を前記歯牙画像上に設定する過程と、
前記対象歯牙の歯列における位置情報に基づいて、前記矩形に、隣接する前記歯牙画像内の前記隣接歯牙の輪郭線が内接するように、前記矩形内の歯牙画像を並べることにより歯列画像を作成する過程と、
を含む歯科用測色方法。
【請求項１８】
歯牙の歯列における位置情報が対応付けられている歯牙の画像から該歯牙の輪郭線を抽出する処理と、
抽出した該輪郭線を包含し、かつ、少なくとも歯牙の両側部に外接する矩形を該歯牙の画像上に設定する処理と、
前記歯牙の歯列における位置情報に基づいて、該矩形領域が互いに接するように、該歯牙の画像をそれぞれ並べることにより歯列画像を作成する処理と、
をコンピュータに実行させるための歯科用測色プログラム。
【請求項１９】
歯列における位置情報が対応付けられている対象歯牙と該対象歯牙に隣接する部分的な隣接歯牙とを含む歯牙画像から前記対象歯牙及び前記隣接歯牙の輪郭線を抽出する処理と、
抽出した前記対象歯牙の輪郭線を包含し、かつ、少なくとも前記対象歯牙の両側部に外接する矩形を前記歯牙画像上に設定する処理と、
前記対象歯牙の歯列における位置情報に基づいて、前記矩形に、隣接する前記歯牙画像内の前記隣接歯牙の輪郭線が内接するように、前記矩形内の歯牙画像を並べることにより歯列画像を作成する処理と、
をコンピュータに実行させるための歯科用測色プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者の歯の測色を行う歯科用測色装置、システム、方法、及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、う蝕等によって歯牙に形成された窩洞を充填する歯科用充填材としてコンポジットレジンが使用されている。コンポジットレジンの充填に際しては、例えば、医師は、患者の歯牙の色と色見本の色とを目視により比較して患者の歯牙に最も近い色の色見本を選定する。各色見本には、充填するコンポジットレジンの色の推奨組み合わせを指定した表が用意されており、医師は選定した色見本に対応する表を参照して充填するコンポジットレジンの色を選択し、治療を行う。ここで、色見本とは、例えば、異なる発色のセラミックを歯の形状に加工したものである。
【０００３】
また、セラミッククラウン法による治療においては、例えば、医師は、患者の歯牙の色と、シェードガイドと呼ばれる色見本の色とを目視により比較して患者の歯牙に最も近い色の色見本を選定し、選定した色見本に基づいて作製された補綴物を用いて治療を行う。
上記色見本とは、例えば、異なる発色のセラミックを歯の形状に加工したものである。
【０００４】
また、上述した色見本の選定等に係る医師の負担を軽減するべく、歯牙に色味が最も近似する色見本を自動的に選択する機能を備えることにより、色見本の色選択を支援する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
例えば、特許文献１には、治療の対象となる歯牙と該歯牙に色味が近似する色見本とを表示画面に並べて表示させ、医師が画面上で両者の色味等を確認できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９０３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている従来の歯科用測色装置では、対象となる歯牙のみを表示させて色見本との色味を比較することから、歯列全体での色バランスを確認できないという不都合がある。
この場合、各歯牙をそれぞれ撮影し、これら歯牙の画像を並べて表示させることで歯列として色を比較することも考えられる。しかしながら、撮影画角が固定されているとともに、歯牙の大きさはそれぞれ異なるため、例えば、小さい歯を撮影した場合には、一枚の画像内に撮影対象の歯牙とその隣接歯の一部が撮影されてしまい、このような撮影画像を順番に配列して歯列画像を作成すると、歯列を正確に再現することができない。このため、歯列全体における色バランスを確認しにくいという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、歯列全体で色バランスを確認することのできる歯科用測色装置、システム、方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、歯牙の画像と該歯牙の歯列における位置情報とが対応付けられて格納されている第１記憶手段と、該歯牙の画像から歯牙の輪郭線を抽出する輪郭線抽出手段と、該輪郭線抽出手段により抽出された該輪郭線を包含し、かつ、少なくとも歯牙の両側部に外接する矩形を該歯牙の画像上に設定する矩形設定手段と、前記歯牙の歯列における位置情報に基づいて、該矩形領域が互いに接するように、該歯牙の画像をそれぞれ並べることにより歯列画像を作成する画像作成手段とを具備する歯科用測色装置を提供する。
【０００９】
このような構成によれば、歯牙の画像から歯牙の輪郭線が抽出され、この輪郭線を包含し、かつ、少なくとも歯牙の両側部に外接する矩形が該歯牙の画像上に設定されるので、この矩形によって主となる一本の歯牙の領域を切り取ることができる。これにより、歯牙の画像に隣接歯の一部が写り込んでいた場合でも、主となる歯牙の領域と隣接歯の領域とを矩形によって分離することが可能となる。そして、この矩形領域が互いに接するように歯牙の画像がそれぞれ並べられて歯列画像が作成されることにより、各歯牙が正しく配列された歯列画像を作成することができる。
【００１０】
上記歯科用測色装置において、前記矩形設定手段は、該輪郭線を包含し、かつ、少なくとも歯牙の両側部及び歯牙の先端に外接する矩形を設定し、前記画像作成手段は、各歯牙の先端に外接する該矩形の一辺が同じ高さとなるように、前記歯牙の画像をそれぞれ並べることにより前記歯列画像を作成することとしてもよい。
このように歯牙の画像を並べることで、各歯牙の先端を同じ高さに合わせることが可能となる。これにより、見やすい歯列画像を提供することができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記矩形設定手段が、歯牙の先端に外接する矩形を設定し、前記画像作成手段は、各歯牙の先端に外接する前記矩形の一辺が、歯列の中心から歯列方向に沿って上下の歯列の中心線から次第に離れるように、前記歯牙の画像を並べることにしてもよい。
このようにすることで、一見して、自然な歯列に近く、違和感のない印象を与える歯列画像を提供することができる。
【００１２】
上記歯科用測色装置は、基準となる歯列画像から求められた各歯牙の相対的なサイズ情報が格納されている第２の記憶手段と、該第２の記憶手段に格納されている各歯牙の相対的なサイズ情報に基づいて、各歯牙の輪郭線を補正する輪郭補正手段とを備えていてもよい。
【００１３】
歯牙の画像内に表されている歯牙の大きさは、撮影時の状況等により歯牙に応じてまちまちである。このような場合に、基準となる歯列画像から求められた歯牙の相対的なサイズ情報に基づいて、各歯牙の輪郭線を補正するので、歯列を構成する各歯牙の縮尺を基準となる歯列画像に一致させることができる。これにより、歯列の再現性を更に高めることができる。
【００１４】
上記歯科用測色装置において、前記第１の記憶手段に格納されている前記歯牙の画像及び基準となる前記歯列画像は、同じ患者から取得した画像であってもよい。
このように、同じ患者の歯列画像から求められた各歯牙の相対的なサイズ情報に基づいて、同患者の各歯牙の画像における各歯牙の縮尺比を調整するので、実際の患者の歯列縮尺に近い歯列画像を再現することが可能となる。
【００１５】
上記歯科用測色装置において、前記矩形設定手段は、前記補正手段によって補正された後の輪郭線を用いて前記矩形を設定することとしてもよい。
このように、輪郭が補正された後の歯牙の画像上に矩形を設定するので、矩形を設定した後に、輪郭線及び矩形の両方を補正する場合に比べて、処理を簡素化することが可能となる。
【００１６】
上記歯科用測色装置は、複数の色情報が格納されている第３の記憶部を備え、前記第３の記憶部に格納されている色情報のうちのいずれかが指定されるとともに、前記歯列画像を構成する複数の歯牙の画像のうちの少なくとも一つが指定された場合に、指定された歯牙の画像における該歯牙の色を前記指定された色情報に置き換えることとしてもよい。
【００１７】
このような構成を備えることにより、歯列を構成する複数の歯牙のうちのいくつかを所望の色に変化させることが可能となる。これにより、例えば、欠陥がある歯牙にコンポジットレジン等の歯科用充填材を採用する場合に、治療後の歯牙が歯列全体においてどのように見えるのか等を確認することが可能となる。これにより、より自然な色の歯科用充填材やシェードガイドを選ぶことが可能となる。
【００１８】
また、上記発明においては、前記第１の記憶手段に記憶されているいずれかの歯牙の画像を選択する画像選択手段と、該画像選択手段により選択された歯牙の画像を複製する画像複製手段と、該画像複製手段により複製された歯牙の画像を他の位置情報を有する歯牙の画像として前記第１の記憶手段に記憶する画像更新手段とを備えていてもよい。
【００１９】
このようにすることで、画像選択手段により選択されたいずれかの歯牙の画像を用いて画像複製手段により歯牙の画像が複製され、その複製された画像が画像更新手段によって他の位置情報を有する歯牙の画像として第１の記憶手段に記憶される。患者の歯列に欠損歯又はう歯等の欠陥歯が存在する場合に、患者自身の他のより健全な歯牙の画像を用いて複製した歯牙の画像を欠損歯や欠陥歯の存在する位置情報を有する歯牙の画像として記憶することができる。これにより、欠損歯や欠陥歯を補って擬似的に健全な歯牙の生え揃った歯列画像を作成することができる。
【００２０】
また、上記発明においては、前記矩形設定手段により矩形が設定された前記歯牙の画像と該歯牙の歯列における位置情報とを対応付けて記憶する矩形画像記憶手段と、該矩形画像記憶手段に記憶されているいずれかの歯牙の画像を選択する画像選択手段と、該画像選択手段により選択された歯牙の画像を複製する画像複製手段と、該画像複製手段により複製された歯牙の画像を他の位置情報を有する歯牙の画像として前記矩形画像記憶手段に記憶する画像更新手段とを備えていてもよい。
【００２１】
このようにすることで、矩形が設定された歯牙の画像を矩形画像記憶手段に記憶しておき、矩形が設定された歯牙の画像を複製することで、第１の記憶手段に記憶されている歯牙の画像を変更することなく、また、複製した歯牙の画像について改めて矩形の設定を行うことなく、欠損歯又はう歯等の欠陥歯を補って擬似的に健全な歯牙の生え揃った歯列画像を作成することができる。
【００２２】
また、上記発明においては、前記画像複製手段が、前記画像選択手段により選択された歯牙の画像を上下又は左右反転して複製することにしてもよい。
このようにすることで、欠損歯又はう歯等の欠陥歯を補う場合に、当該欠損歯や欠陥歯の存在している位置に対して、上下又は左右対称な位置に配置されている歯牙の画像を用いることができる。これにより、より自然な歯列に近い擬似的な歯列画像を作成することができる。
【００２３】
また、本発明は、対象歯牙と該対象歯牙に隣接する部分的な隣接歯牙とを含む歯牙画像と、前記対象歯牙の歯列における位置情報とが対応付けられて格納されている第１の記憶手段と、前記歯牙画像から前記対象歯牙及び前記隣接歯牙の輪郭線を抽出する輪郭線抽出手段と、該輪郭線抽出手段により抽出された前記対象歯牙の輪郭線を包含し、かつ、少なくとも前記対象歯牙の両側部に外接する矩形を前記歯牙画像上に設定する矩形設定手段と、前記対象歯牙の歯列における位置情報に基づいて、前記矩形に、隣接する前記歯牙画像内の前記隣接歯牙の輪郭線が内接するように、前記矩形内の歯牙画像を並べることにより歯列画像を作成する画像作成手段とを具備する歯科用測色装置を提供する。
【００２４】
本発明によれば、矩形設定手段によって対象歯牙の両側部に外接する矩形に、輪郭線抽出手段により抽出された隣接する歯牙画像内の隣接歯牙の輪郭線が内接するように、画像作成手段によって矩形内の歯牙画像が並べられて歯列画像が作成される。そのため、作成された歯列画像において、所定の歯牙画像内の対象歯牙の輪郭線とこれに隣接する歯牙画像内の対象歯牙の輪郭線との間隔は、その所定の歯牙画像又はこれに隣接する歯牙画像の一方における対象歯牙と隣接歯牙の各輪郭線の間隔に略一致する。よって、隣接する２つの歯牙間に隙間や重なりが存在する場合においても、その該当箇所に隙間や重なりを有する歯列画像を作成することができる。これにより、患者の歯列により近い歯列画像を作成することができる。
【００２５】
上記発明においては、前記画像作成手段は、各前記歯牙画像に含まれる前記隣接歯牙の輪郭線が、隣接する前記歯牙画像内の前記対象歯牙の輪郭線に略一致するように、前記歯牙画像を並べることが好ましい。
このようにすることで、歯牙画像内に含まれる隣接歯牙の輪郭線を利用して、歯牙の高さ方向に歯牙画像を位置合わせすることができる。これにより、さらに患者の歯列に近い歯列画像を作成することができる。
【００２６】
また、上記発明においては、前記画像作成手段は、各前記歯牙画像内の前記対象歯牙の輪郭線が、隣接する前記歯牙画像内の前記隣接歯牙の輪郭線に略一致するように、各前記歯牙画像を歯列方向に縮小することにしてもよい。
人間の歯列は、アーチ形状を伴って前後方向に配置されているため、歯列中心から歯列方向側方に向かって順次角度が変化していく。したがって、各歯牙を正面から撮影して得られた歯牙画像を単に並べたのでは不自然な歯列画像となる。本発明によれば、歯牙画像を歯列方向に縮小することで、歯牙画像内の対象歯牙の輪郭線を隣接する歯牙画像内の隣接歯牙の輪郭線に一致させることにより、アーチ形状を表現した、より自然な歯列画像を作成することができる。
【００２７】
本発明は、口腔内を撮像する撮像装置と、前記撮像装置により取得された画像を処理する歯科用測色装置とを備え、前記歯科用測色装置は、歯牙の撮影画像と該歯牙の歯列における位置情報とが対応付けられて格納されている第１記憶手段と、該歯牙の撮影画像から歯牙の輪郭線を抽出する輪郭線抽出手段と、該輪郭線抽出手段により抽出された該輪郭線を包含し、かつ、少なくとも歯牙の両側部に外接する矩形を該歯牙の撮影画像上に設定する矩形設定手段と、前記歯牙の歯列における位置情報に基づいて、該矩形領域が互いに接するように、該歯牙の撮影画像をそれぞれ並べることにより歯列画像を作成する画像作成手段と、該画像作成手段により作成された歯列画像を表示する表示手段とを具備する歯科用測色システムを提供する。
【００２８】
また、本発明は、口腔内を撮像する撮像装置と、前記撮像装置により取得された画像を処理する歯科用測色装置とを備え、前記歯科用測色装置は、対象歯牙と該対象歯牙に隣接する部分的な隣接歯牙とを含む歯牙画像と、前記対象歯牙の歯列における位置情報とが対応付けられて格納されている第１の記憶手段と、前記歯牙画像から前記対象歯牙及び前記隣接歯牙の輪郭線を抽出する輪郭線抽出手段と、該輪郭線抽出手段により抽出された前記対象歯牙の輪郭線を包含し、かつ、少なくとも前記対象歯牙の両側部に外接する矩形を前記歯牙画像上に設定する矩形設定手段と、前記対象歯牙の歯列における位置情報に基づいて、前記矩形に、隣接する前記歯牙画像内の前記隣接歯牙の輪郭線が内接するように、前記矩形内の歯牙画像を並べることにより歯列画像を作成する画像作成手段と、該画像作成手段により作成された歯列画像を表示する表示手段とを具備する歯科用測色システムを提供する。
【００２９】
本発明は、歯牙の歯列における位置情報が対応付けられている歯牙の画像から該歯牙の輪郭線を抽出する過程と、抽出した該輪郭線を包含し、かつ、少なくとも歯牙の両側部に外接する矩形を該歯牙の画像上に設定する過程と、前記歯牙の歯列における位置情報に基づいて、該矩形領域が互いに接するように、該歯牙の画像をそれぞれ並べることにより歯列画像を作成する過程とを含む歯科用測色方法を提供する。
【００３０】
また、本発明は、歯列における位置情報が対応付けられている対象歯牙と該対象歯牙に隣接する部分的な隣接歯牙とを含む歯牙画像から前記対象歯牙及び前記隣接歯牙の輪郭線を抽出する過程と、抽出した前記対象歯牙の輪郭線を包含し、かつ、少なくとも前記対象歯牙の両側部に外接する矩形を前記歯牙画像上に設定する過程と、前記対象歯牙の歯列における位置情報に基づいて、前記矩形に、隣接する前記歯牙画像内の前記隣接歯牙の輪郭線が内接するように前記矩形内の歯牙画像を並べることにより歯列画像を作成する過程とを含む歯科用測色方法を提供する。
【００３１】
本発明は、歯牙の歯列における位置情報が対応付けられている歯牙の画像から該歯牙の輪郭線を抽出する処理と、抽出した該輪郭線を包含し、かつ、少なくとも歯牙の両側部に外接する矩形を該歯牙の画像上に設定する処理と、前記歯牙の歯列における位置情報に基づいて、該矩形領域が互いに接するように、該歯牙の画像をそれぞれ並べることにより歯列画像を作成する処理とをコンピュータに実行させるための歯科用測色プログラムを提供する。
【００３２】
また、本発明は、歯列における位置情報が対応付けられている対象歯牙と該対象歯牙に隣接する部分的な隣接歯牙とを含む歯牙画像から前記対象歯牙及び前記隣接歯牙の輪郭線を抽出する処理と、抽出した前記対象歯牙の輪郭線を包含し、かつ、少なくとも前記対象歯牙の両側部に外接する矩形を前記歯牙画像上に設定する処理と、前記対象歯牙の歯列における位置情報に基づいて、前記矩形に、隣接する前記歯牙画像内の前記隣接歯牙の輪郭線が内接するように前記矩形内の歯牙画像を並べることにより歯列画像を作成する処理とをコンピュータに実行させるための歯科用測色プログラムを提供する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、歯列全体における色バランスを確認することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る歯科用測色装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の歯科用測色装置のハードウェア構成を示した図である。
【図３】図１の歯科用測色装置の機能ブロック図である。
【図４】歯列画像から各歯牙の高さ情報を取得する方法を説明するための図である。
【図５】歯牙の画像上に設定される矩形領域を示した図である。
【図６】図１の歯科用測色装置の処理手順を示したフローチャートである。
【図７】図１の歯科用測色装置によって作成された歯列画像の一例を示した図である。
【図８】隣接歯が写り込んでいる歯列画像の一例を示した図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る歯科用測色装置を示す全体構成図である。
【図１０】図９の歯科用測色装置を用いて表示画面上で欠陥歯を指定する作業を説明する図である。
【図１１】図１０において指定された欠陥歯に入れ替える健全歯の候補を表示する表示例を示す図である。
【図１２】図１０において指定された欠陥歯を、該欠陥歯に隣接する健全歯に入れ替えた状態の歯列画像を示す図である。
【図１３】図１０において指定された欠陥歯を歯列中心に対して左右対称位置に配置される健全歯に入れ替えた状態の歯列画像を示す図である。
【図１４】図１０において指定された欠陥歯を上下対称位置に配置される健全歯に入れ替えた状態の歯列画像を示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係る歯科用測色装置を示す全体構成図である。
【図１６】図１５の歯科用測色装置により取得された（ａ）歯列画像、（ｂ）歯列画像から切り出された歯牙画像、（ｃ）歯牙画像上に設定された矩形領域をそれぞれ示す図である。
【図１７】（ａ）図１６において切り出された歯牙画像の配列方法の説明図、（ｂ）（ａ）の方法により配列された２つの矩形領域内の画像、（ｃ）矩形領域内の画像を配列した歯列画像をそれぞれ示す図である。
【図１８】図１７の変形例であって、（ａ）図１６において切り出された歯牙画像の配列方法の説明図、（ｂ）（ａ）の方法により配列された２つの矩形領域内の画像、（ｃ）矩形領域内の画像を配列した歯列画像をそれぞれ示す図である。
【図１９】図１７の他の変形例であって、（ａ）歯列のアーチ構造を考慮する前、（ｂ）歯列のアーチ構造を考慮した後の配列された２つの矩形領域内の画像を示す図である。
【図２０】表示画面上における視点位置の表示とその操作を説明する図であって、（ａ）歯列を正面から見た図、（ｂ）歯列を側面から見た図をそれぞれ示している。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の歯科用測色装置、歯科用測色システム、歯科用測色方法、及び歯科用測色プログラムの実施形態について、図面を参照して説明する。
本発明の第１の実施形態に係る歯科用測色システムは、図１に示すように、撮像装置１及び歯科用測色装置２を備えて構成されている。
【００３６】
撮影装置１は、例えば、特開２００７−１９０３７１号公報に開示されている撮像装置１であり、通常のデジタルカメラの機能であるＲＧＢ画像を取得する通常撮影モードと、マルチバンド撮影モードとを有している。
マルチバンド撮影モードでは、撮像装置１内に搭載されている互いに異なる波長帯域の光を発する複数の光源を順次発光させることにより、互いに異なる波長帯域の光を被写体に順次照射し、複数枚のＲＧＢ画像を取得する。そして、中心波長が青色の波長帯域に属する光を発する光源を発光させたときに取得された上記ＲＧＢ画像からＢ画像を選択し、中心波長が緑色の波長帯域に属する光を発する光源を発光させたときに取得された上記ＲＧＢ画像からＧ画像を選択し、中心波長が赤色の波長帯域に属する光を発する光源を発光させたときに取得された上記ＲＧＢ画像からＲ画像を選択し、選択したＲ画像、Ｇ画像、Ｂ画像を合成することにより、マルチスペクトル画像を作成する。ここで、複数の光源から発せられる光の波長帯域の数は、４以上であることが好ましい。
【００３７】
上記２つの撮影モードのうち、通常撮像モードは、患者の歯列全体を撮影する場合、顎全体を撮影する場合など、広域の部位を撮影する場合に用いられる。一方、マルチバンド撮影モードは、患者の歯牙１〜２本の色を正確に計測する場合、つまり歯の測色を行う場合に用いられる。
【００３８】
本実施形態では、例えば、上記通常撮影モードにおいて、患者の歯列全体を撮像装置１により撮影するとともに、上記マルチバンド撮影モードにおいて、該患者の歯牙の一本一本をそれぞれ撮影する。
撮像装置１により取得された歯列全体の撮影画像及び各歯牙のマルチバンド画像は、歯科用測色装置２に伝達媒体等を介して転送され、該歯科用測色装置２が有するデータベース内に保存される。なお、上記撮影画像は、ＵＳＢメモリ等の外部記憶装置を介して、歯科用測色装置２に保存されることとしてもよい。
【００３９】
歯科用測色装置２は、コンピュータシステム（計算機システム）であり、例えば、図２に示すように、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの主記憶装置１２、ＲＯＭ（Read
Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの補助記憶装置１３、キーボードやマウスなどの入力装置１４、及び液晶ディスプレイ等の表示装置１５等を備えて構成されている。
補助記憶装置１３には、歯科用測色プログラム等の各種プログラムが格納されており、ＣＰＵ１１が補助記憶装置１３からＲＡＭなどの主記憶装置１２にプログラムを読み出し、実行することにより以下に説明する各部の処理を実現させる。
【００４０】
図３は、歯科用測色装置２が備える機能を展開して示した機能ブロック図である。図３に示されるように、歯科用測色装置２は、マルチバンド画像記憶部（第１記憶手段）２１、歯列画像記憶部２２、歯牙相対サイズ算出部２３、相対比率記憶部（第２記憶手段）２４、輪郭線抽出部（輪郭線抽出手段）２５、輪郭補正部（輪郭補正手段）２６、矩形設定部（矩形設定手段）２７、矩形画像記憶部２８、画像作成部（画像作成手段）２９、シェードガイド記憶部（第３の記憶手段）３０を主な構成として備えている。
【００４１】
上記マルチバンド画像記憶部２１には、撮像装置１のマルチバンド撮影モードによって取得された複数の歯牙の画像とその歯牙番号とが対応付けられて格納されている。ここで、歯牙番号は、歯列における該歯牙の位置を示す番号とされている。
歯列画像記憶部２２には、撮像装置１の通常撮影モードによって取得された患者の歯列画像が格納されている。
【００４２】
歯牙相対サイズ算出部２３は、歯列画像記憶部２２に格納されている歯列画像を用いて各歯牙の相対高さ比率（相対的なサイズ情報）を算出する。具体的には、歯列相対サイズ算出部２３は、歯列画像から各歯牙の輪郭線を抽出し、更に歯牙の高さ情報を取得する。
各歯牙の輪郭線は、例えば、内蔵されている輪郭線抽出プログラムを実行することにより、自動的に各歯牙の輪郭を抽出することとしてもよいし、例えば、歯列画像を表示装置１５に一旦表示させ、歯科医師等に輪郭線をポイントペン等でなぞらせることにより、輪郭線を設定することとしてもよい。各歯牙の輪郭線の抽出方法については、公知の技術を採用できるものとし、特にその手法は限定されない。例えば、自動的に輪郭線を抽出する方法として、特開２００７−１９０３７１号公報に開示されている歯の領域の特定手法等を採用することが可能である（段落「００８１」〜「００８７」参照）。また、出願人が先に出願している特願２００７−０６９２２７の明細書等に開示されている輪郭検出方法等を採用することとしてもよい。
【００４３】
歯牙の高さ情報は、例えば、図４に示すように、歯列画像においてＸＹ直交座標を仮に設定した場合に、Ｙ軸に平行であって、歯牙の一端から他端まで延びる線分をＸ軸に沿って走査させ、該線分が最長となったときの値を当該歯牙の高さとして決定する。この処理を各歯牙に対して行うことにより、各歯牙の高さ情報を取得する。続いて、歯列を構成する複数の歯牙の中から代表となる歯牙（以下「代表歯牙」という。）を選定し、この代表歯牙の高さに対する各々の歯牙の高さ比率を求める。これにより、代表歯牙に対する各歯牙の高さ比率がそれぞれ算出される。
歯牙相対サイズ算出部２３は、各歯牙の相対高さ比率を算出すると、この相対高さ比率と歯牙番号とを対応付けて相対比率記憶部２４に格納するとともに、代表歯牙の歯牙番号についても相対比率記憶部２４に格納する。
【００４４】
輪郭線抽出部２５は、マルチバンド画像記憶部２１に格納されている各歯牙の画像を読み出し、各歯牙の画像から歯牙の輪郭線を抽出する。歯牙の輪郭抽出方法については、上記歯牙相対サイズ算出部２３の輪郭抽出と同様、公知の方法等を採用することが可能である。また、表示装置１５に各歯牙の画像を表示し、歯科医師により輪郭線を入力させるようにしてもよい。
【００４５】
輪郭補正部２６は、輪郭線抽出部２５によって抽出された各歯牙の輪郭線を相対比率記憶部２４に格納されている相対高さ比率を用いて補正する。例えば、歯牙番号が「２」、相対高さ比率が「０．８」、代表歯牙の歯牙番号が「１」であった場合、輪郭補正部２６は、歯牙番号「２」の輪郭線の高さが代表歯牙である歯牙番号「１」の歯牙の輪郭線から求められる高さの０．８となるように、歯牙番号「２」の輪郭線を補正する。輪郭補正部２６は、このようにして、各歯牙に対して相対高さ比率を用いた補正を実行する。
【００４６】
矩形設定部２７は、輪郭補正部２６によって補正された各歯牙の輪郭線に基づいて、各歯牙の画像上に矩形領域を設定する。具体的には、矩形設定部２７は、輪郭線を包含し、かつ、少なくとも歯牙の両側部に外接する矩形を設定する。この場合において、矩形設定部２７は、輪郭線を包含し、かつ、少なくとも歯牙の両側部及び歯牙の先端に外接する矩形を設定することが好ましい。この結果、例えば、図５に示すような矩形が歯牙の画像上に設定される。
【００４７】
各歯牙の画像上に設定された矩形領域の情報は、歯牙番号に対応付けられて矩形画像記憶部２８に格納される。矩形画像記憶部２８には、例えば、歯牙の画像上のどの位置に矩形領域が設定されたかを示す矩形領域の位置情報が格納される。
【００４８】
画像作成部２９は、矩形画像記憶部２８に格納された矩形領域の情報とマルチバンド画像記憶部２１に格納されている歯牙の画像とを読み出し、歯牙の画像上にそれぞれ対応する矩形領域を重畳させる。次に、画像作成部２９は、歯牙番号に基づいて各歯牙の画像を並べることで歯列画像を作成し、これを表示装置１５の所定の表示エリアに表示させる。
【００４９】
具体的には、画像作成部２９は、歯牙の画像上に設定された矩形領域が互いに接するように各歯牙の画像を並べることで、歯列画像を作成する。この場合において、画像作成部２９は、各歯牙の先端に外接する矩形領域の一辺が同じ高さとなるように、各歯牙の画像を配置するとよい。このように歯牙の画像を並べることで、各歯牙の先端が揃うこととなり、見やすい歯列画像を提供することができる。
また、更に、画像作成部２９は、歯牙の画像中、矩形領域内の画像については前面に、矩形領域以外の画像については背面になるように各歯牙の画像を重ねるとよい。このようにすることで、矩形領域以外の画像情報も保持させながら、各歯牙が一本一本きれいに並べられた歯列画像を作成することができる。
【００５０】
シェードガイド記憶部３０には、各シェードガイドの識別番号に対応付けてその色情報が格納されている。ここで、「シェードガイド」とは、例えば、互いに異なる発色のセラミックを歯の形状に加工したものであり、その色情報とは、例えば、各シェードガイドをマルチスペクトル撮影モードで撮影したときの測色情報（例えば、ＲＧＢ値、Ｌ*ａ*ｂ*値、ＣＭＹＫ値、ＸＹＺ値、L*ｕ*ｖ*値、Ｌ*Ｃ*ｈ*値等）、分光反射スペクトル、又は分光放射強度等をいう。
【００５１】
例えば、表示装置１５に表示された歯列画像を確認したユーザによって入力装置１４が操作され、所定のシェードガイドの識別番号と歯列画像として表示させた各歯牙の画像のうちの少なくとも一つが指定された場合に、画像作成部２９は、ユーザによって指定されたシェードガイドの色情報をシェードガイド記憶部３０から読み出し、ユーザによって指定された歯牙の色情報をシェードガイドの色情報に置き換えて表示装置１５に表示させる。これにより、歯列を構成する複数の歯牙のうち、所望の歯牙を所望のシェードガイドの色に変化させることが可能となる。
【００５２】
次に、上述した歯科用測色システムの作用について説明する。
まず、歯科医師により撮像装置１を用いた患者の歯牙の撮影が行われる（図６のステップＳＡ１）。具体的には、通常撮影モードによる患者の歯列画像の撮影、及びマルチバンド撮影モードによる患者の各歯牙の撮影が行われる。撮影により取得されたこれらの画像は、撮像装置１から歯科用測色装置２へ送られる。
【００５３】
歯科用測色装置２において、各歯牙のマルチバンド撮影画像はマルチバンド画像記憶部２１に歯牙番号と対応付けられて格納され、歯列画像は歯列画像記憶部２２に格納される。続いて、歯牙相対サイズ算出部２３により歯列画像記憶部２２から歯列画像が読み出され、この歯列画像を用いて代表歯牙に対する各歯牙の高さ比率が算出され（ステップＳＡ２）、この高さ比率と各歯牙番号とが対応付けられて相対比率記憶部２４に格納される（ステップＳＡ３）。
【００５４】
次に、輪郭線抽出部２５によりマルチバンド画像記憶部２１に格納されている各歯牙のマルチバンド画像が読み出され、各マルチバンド画像において歯牙の輪郭線が抽出される（ステップＳＡ４）。抽出された輪郭線の情報は、輪郭補正部２６に出力される。続いて、輪郭補正部２６により、相対比率記憶部２４に格納されている各歯牙の高さ比率が読み出され、この高さ比率に基づいて各輪郭線の補正が行われる（ステップＳＡ５）。これにより、マルチバンド画像における各歯牙の大きさは、歯列画像における各歯牙の高さ比率とされる。
【００５５】
輪郭補正部２６によって補正された後の輪郭情報を有する歯牙のマルチバンド画像は、矩形設定部２７に出力され、各マルチバンド画像上に矩形領域が設定される（ステップＳＡ６）。設定された矩形領域の情報は、歯牙番号に対応付けられて矩形画像記憶部２８に格納される（ステップＳＡ７）。次に、画像作成部２９により、マルチバンド画像記憶部２１から各歯牙のマルチバンド画像が読み出されるとともに、矩形画像記憶部２８から矩形領域の位置情報が読み出され、各マルチバンド画像上に設定された矩形領域が互いに接するように各歯牙番号に沿って歯牙のマルチバンド画像が並べられた歯列画像が作成される（ステップＳＡ８）。そして、この歯列画像が表示装置１５に表示される（ステップＳＡ９）。これにより、図７に示すような歯列画像が表示装置１５に表示される。
【００５６】
なお、図７に示された表示画面において、ユーザにより所定の歯牙とシェードガイドの番号が入力装置１４を介して入力された場合には、指定された歯牙の色が指定されたシェードガイドの色に置き換えられて表示される。これにより、例えば、欠陥がある歯牙にコンポジットレジン等の歯科用充填材や補綴物等の歯冠材料を採用する場合に、治療後の歯牙が歯列全体においてどのように見えるのか等を確認することが可能となる。これにより、より自然な色の歯科用充填材を選ぶことが可能となる。
【００５７】
以上、説明してきたように、本実施形態に係る歯科用測色装置、歯科用測色システム、歯科用測色方法、及び歯科用測色プログラムによれば、歯牙のマルチバンド画像において、歯牙の輪郭を包含し、かつ、歯牙の両側部に外接する矩形を設定し、この矩形領域がそれぞれ接するように歯牙のマルチバンド画像を並べることにより歯列画像を作成するので、一枚のマルチバンド画像中に写り込んでいる余分な隣接歯の情報を排除でき、必要となる歯牙の情報のみを連ねて表示させることが可能となる。
【００５８】
この結果、例えば、図８に示すように、一画面中に隣接歯の一部が写り込んでいるマルチバンド画像を並べて作成された歯列画像に比べて、自然で見やすい歯列画像を作成、表示することができる。
【００５９】
また、本実施形態に係る歯科用測色装置、歯科用測色システム、歯科用測色方法、及び歯科用測色プログラムによれば、歯列画像を構成する少なくとも一つの歯牙の色を所望のシェードガイドの色に置換することができるので、例えば、欠陥がある歯牙を治療することにより色味が変化する場合には、歯牙全体としての色バランスを事前に確認することが可能となる。
【００６０】
なお、上述した本実施形態においては、歯牙のマルチバンド画像上に矩形領域を重畳して設定し、このようなマルチバンド画像を並べて表示することにより、歯列を再現していたが、これに変えて、歯牙のマルチバンド画像自体を矩形領域で切り取った矩形マルチバンド画像を作成し、この矩形マルチバンド画像をそれぞれ側部が接するように並べることにより、歯列画像を作成することとしてもよい。これにより、上述した実施形態のように、歯牙の画像上に矩形領域を重畳させる場合に比べて、画像データ量を少なくすることができる。
【００６１】
また、上記実施形態では、患者の歯列画像についても取得し、歯牙相対サイズ算出部２３が、上記患者の歯列画像から相対高さ比率を求めることとしたが、これに代えて、予め基準となる歯列画像から相対高さ比率を求めておき、この相対高さ比率を相対比率記憶部２４に予め格納しておくこととしてもよい。この場合には、実際の歯列画像から相対高さ比率を求める処理が不要となるので、システム構成を簡素化できるとともに、処理の低減を図ることが可能となる。
【００６２】
また、更に、本実施形態において、歯牙の形に成形したシェードガイドを撮像装置１によって予め撮影し、そのマルチバンド画像をシェードガイド記憶部３０に格納しておくことで、例えば、歯列画像を作成する場合に、歯牙に応じてシェードガイドのマルチバンド画像かそれともマルチバンド画像記憶部２１に格納されている患者の実際の歯牙のマルチバンド画像を用いるかを指定できるようにしてもよい。
これにより、治療が必要となる歯牙等については、初めからシェードガイドのマルチバンド画像を使用することで、予め所定の歯牙がシェードガイドに置き換えられた歯列画像を作成し、表示装置１５に表示させることができる。
【００６３】
また、上記実施形態において、歯列画像中の所定の歯牙の画像を、歯列の中心（正中）に対して左右対称の位置の歯牙の画像を反転させたものに置き換えて表示することとしてもよい。この場合には、まず、ユーザにより選択された所定の歯牙の歯牙番号が入力装置１４を介して入力されて、画像作成部２９へ送られる。具体的には、ユーザによりキーボードを用いて番号が入力されるか、歯列画面上でマウス等を用いて選択された歯牙に対応する番号が入力される。
【００６４】
画像作成部２９は、この歯牙番号に基づいて、歯列の中心に対して所定の歯牙と対称的な位置にある歯牙について、矩形画像記憶部２８に格納された矩形領域の情報とマルチバンド画像記憶部２１に格納されている歯牙の画像とを読み出す。ここで、読み出された歯牙の画像には、所定の歯牙の歯牙番号が新たに対応付けられる。次に、画像作成部２９は、読み出した歯牙の画像上に矩形領域を重畳させた上で画像を反転させて、歯牙番号に基づいて他の各歯牙の画像と並べることで歯列画像を再度作成する。このとき、所定の歯牙と対称的な位置にある歯牙は、所定の歯牙の画像と置き換えるようにして挿入される。
【００６５】
これにより、歯列中に欠損歯又は一部にう蝕等の欠陥のある欠陥歯が存在する場合であっても、その歯牙の修復後の歯列画像を擬似的に表示することができるので、患者の歯を治療した後の歯列の色の状態を、治療前において確認することができる。
【００６６】
また、上記実施形態においては、矩形領域の画像と矩形領域外の画像とを重畳させて表示する場合について説明したが、この方法に代えて、歯牙のマルチバンド画像において矩形領域を設定した場合に、歯牙のマルチバンド画像を矩形領域で切り取った歯牙画像を作成しておき、この歯牙画像をその歯牙番号に基づいて隙間なく並べて表示することにより、図７に示したのと同様の歯列画像を得ることとしてもよい。このように、矩形領域で画像を切り取ることにより、そのような画像を並べるだけで容易に歯列画像を作成することが可能となる。
【００６７】
また、上記実施形態においては、歯列において歯の欠損等により一部の歯牙番号に対応する歯牙画像が存在しない場合、画像作成部２９は、歯列画像を作成する際に、その欠損歯の歯牙番号に対応する領域に、空の画像を配置することとしてもよい。この場合、空の画像には、所定の大きさの矩形領域が設定され、この矩形領域に接するように、隣接する歯牙番号に対応する歯牙のマルチバンド画像が並べられる。ここで、当該矩形領域の大きさは任意に設定可能であり、例えば、全歯牙に共通のサイズを設定してもよいし、歯牙番号毎に統計学的な標準サイズを設定してもよいし、同一患者において歯列の中心に対して左右対称の位置にある歯牙画像に設定された矩形領域のサイズを設定してもよい。
また、画像作成部２９が、歯列画像を作成する際に、欠損歯に対応する領域に空の画像を配置することなく、欠損歯に対して歯列の中心方向とは反対側に隣接する健全歯の歯牙画像を、欠損歯に対して歯列の中心側に隣接する健全歯の歯牙画像に接するように並べてもよい。この場合、欠損歯の歯牙番号に対応する画像は表示されずに、歯列全体における健全歯の歯牙画像を歯列の中心方向へ詰めた歯列画像が作成されることとなる。
【００６８】
次に、本発明の第２の実施形態に係る歯科用測色装置４０、歯科用測色システム、歯科用測色方法及び歯科用測色プログラムについて、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態に係る歯科用測色装置２、歯科用測色システム、歯科用測色方法及び歯科用測色プログラムと構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００６９】
本実施形態に係る歯科用測色装置４０は、図９に示されるように、入力装置１４における入力内容、画像作成部２９における処理及び矩形画像記憶部２８に記憶する情報において第１の実施形態に係る歯科用測色装置２と相違している。
本実施形態においては、矩形画像記憶部２８には、矩形設定部２７において矩形が設定された状態の歯牙画像が記憶されるようになっている。
【００７０】
第１の実施形態において画像作成部２９によって作成された歯列画像が表示装置１５に表示された状態で、歯列画像を構成するいずれかの歯牙画像に欠損歯又はう歯等の一部に欠陥のある欠陥歯が存在する場合には、その歯牙を治療して健全な状態とした治療後の歯列画像を表示したい場合がある。
このような場合に、ユーザは、入力装置１４を操作して、表示装置１５に表示された欠陥歯を指定する。図１０に示す例では、ユーザは表示装置１５の画面上に表示された歯列画像の中で欠陥歯ＡをカーソルＢによって指定するようになっている。
【００７１】
すると、図１１に示されるように、その欠陥歯Ａに入れ替えることができる１以上の健全歯Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の候補が表示され（図中にハッチングで示す。）る。ここで、ユーザがそれらの健全歯Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の候補のいずれかを選択することにより、選択された健全歯の歯牙画像が複製されて、その健全歯が欠陥歯Ａと同じ向きとなるようにして、欠陥歯Ａの歯牙画像と入れ替えられるようになっている。
具体的には、表示される健全歯Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の候補としては、例えば、欠陥歯Ａに隣接する健全歯Ｃ１、歯列中心に対する欠陥歯Ａの対称位置に配置されている健全歯Ｃ２、あるいは、上下対称位置に配置されている健全歯Ｃ３を挙げることができる。
【００７２】
隣接する健全歯Ｃ１が選択された場合には、画像作成部２９においては、選択された健全歯Ｃ１に対応して矩形画像記憶部２８に記憶されている矩形情報付きの歯牙画像を複製して、図１２に示されるように、指定された欠陥歯Ａの歯牙画像と入れ替えるようになっている。
歯列の中心（正中）に対する欠陥歯Ａの対称位置に配置されている健全歯Ｃ２が選択された場合には、画像作成部２９においては、選択された健全歯Ｃ２に対応して矩形画像記憶部２８に記憶されている矩形情報付きの歯牙画像が複製されるとともに、図１３に示されるように、左右反転されて、指定された欠陥歯Ａの歯牙画像と入れ替えられるようになっている。
【００７３】
また、欠陥歯Ａに対して上下対称位置に配置されている健全歯Ｃ３が選択された場合には、画像作成部２９においては、選択された健全歯Ｃ３に対応して矩形画像記憶部２８に記憶されている矩形情報付きの歯牙画像が複製されるとともに、図１４に示されるように、上下反転されて、指定された欠陥歯Ａの歯牙画像と入れ替えられるようになっている。ここで、選択された健全歯Ｃ３が指定された欠陥歯Ａとは異なるサイズである場合は、画像作成部２９は、矩形画像記憶部２８から欠陥歯Ａの矩形情報を読み出して、健全歯Ｃ３が欠陥歯Ａの矩形に内接するように、健全歯Ｃ３の歯牙画像を上下反転するとともに上下左右方向に拡大縮小する。
【００７４】
これらの場合に、選択された健全歯Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の歯牙画像において設定されていた矩形とともに歯牙画像が複製されて、指定された欠陥歯Ａの矩形情報付きの歯牙画像と入れ替えられる。これにより、画像作成部２９においては、新たに入れ替えられた歯牙画像に設定されている矩形が相互に隣接するように並べられて歯列画像が作成される。
【００７５】
このように、本実施形態に係る歯科用測色装置４０、歯科用測色システム、歯科用測色方法及び歯科用測色プログラムによれば、患者の歯列のいずれかの位置に欠損歯又は欠陥歯が存在する場合においても、そのような歯牙の部位を健全歯によって補った擬似的な歯列画像を作成することができる。したがって、患者及びユーザは、そのように作成された擬似的な歯列画像を見て、治療後の歯列を簡単にイメージすることができるという利点がある。
【００７６】
なお、本実施形態においては、矩形画像記憶部２８に、矩形設定部２７により設定された矩形付の歯牙画像を記憶することとしたが、これに代えて、第１の実施形態と同様に、歯牙の画像上のどの位置に矩形が設定されたかを示す矩形領域の位置情報が格納されてもよい。この場合には、画像作成部２７においては、選択された健全歯の歯牙画像が複製され、欠陥歯に対応する位置の歯牙画像として、マルチバンド画像記憶部２１に記憶される。また、選択された健全歯の歯牙画像に対応して矩形画像記憶部２８に記憶されている矩形領域も複製されて、当該複製された歯牙画像用の矩形が矩形画像記憶部２８に記憶されることにすればよい。
【００７７】
また、本実施形態においては、欠陥歯Ａの上下対称位置に配置された健全歯Ｃ３が選択された場合に限らず、他の選択された健全歯Ｃ１，Ｃ２が指定された欠陥歯Ａとは異なるサイズである場合には、画像作成部２９は、その健全歯Ｃ１，Ｃ２を欠陥歯Ａの矩形に内接するように拡大縮小することとしてもよい。この場合も、健全歯Ｃ１，Ｃ２の歯牙画像の拡大縮小は、上下左右方向に異なる比率で行ってもよい。これにより、欠陥歯Ａの歯牙画像を欠陥歯Ａとはサイズが異なる健全歯で入れ替えた場合であっても、自然な配列の歯列画像を作成して表示することができる。
【００７８】
また、本実施形態においては、欠陥歯Ａを指定し、表示される健全歯Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の候補内から欠陥歯Ａに入れ替えるべき健全歯Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を選択することとしたが、これに代えて、まず、健全歯Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を選択し、その後欠陥歯Ａを指定させることにしてもよい。
【００７９】
また、歯列においてう歯等の欠陥歯ではなく欠損歯が存在する場合も、上記と同様に健全歯Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３で置き換えて表示することとしてもよい。この場合、置き換えられる健全歯Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の矩形領域の大きさが、全歯牙に共通のサイズ、又は各歯牙番号に統計学的に定められた標準サイズ、又は同一患者における歯列の中心に対して左右対称の位置にある歯牙画像に設定された矩形領域のサイズ、等に一致するように、健全歯の歯牙画像を拡大縮小すればよい。
【００８０】
次に、本発明の第３の実施形態に係る歯科用測色装置５０、歯科用測色システム、歯科用測色方法及び歯科用測色プログラムについて、図面を参照しながら以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態に係る歯科用測色装置２、歯科用測色システム、歯科用測色方法及び歯科用測色プログラムと構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００８１】
本実施形態に係る歯科用測色装置５０は、図１５に示されるように、輪郭線抽出部２５における処理において相違し、歯列画像記憶部２２、歯牙相対サイズ算出部２３、相対比率記憶部２４及び輪郭線補正部２６をなくし、輪郭線位置関係記憶部５１を備えている点及び、画像作成部２９における処理において第１の実施形態に係る歯科用測色装置２、歯科用測色システム、歯科用測色方法及び歯科用測色プログラムと相違している。
【００８２】
本実施形態においては、輪郭線抽出部２５において、第１の実施形態と同様に、歯牙画像内に含まれている画像の輪郭線が抽出される。ここで、本実施形態においては、図１６（ａ）に示される患者の実際の歯牙について、１本１本マルチバンド画像撮影を行うことにより、図１６（ｂ）に示されるように、中央の歯牙（対象歯牙）と、その両側に隣接する部分的な歯牙（隣接歯牙）とを含む歯牙画像Ｇ１〜Ｇ４が取得される。そして、輪郭抽出部２５においては、図１６（ｃ）に示されるように、各歯牙画像Ｇ１〜Ｇ４の対象歯牙の画像の輪郭線Ｌ１が抽出される上に、歯牙画像Ｇ１〜Ｇ４内に部分的に含まれている隣接する歯牙（隣接歯牙）の輪郭線Ｌ２も抽出されるようになっている。
【００８３】
そして、抽出された輪郭線Ｌ１，Ｌ２は、対象歯牙の輪郭線Ｌ１に対する隣接歯牙の輪郭線Ｌ２の位置関係を示す相対位置情報（例えば、ベクトルデータ又は座標データ）として隣接位置関係記憶部５１に記憶されるようになっている。また、矩形設定部２７においては、図１６（ｃ）に示されるように、歯牙画像に含まれている歯牙の内、対象歯牙の輪郭線Ｌ１を包含し、かつ、少なくとも対象歯牙の両側部に外接する矩形Ｓを設定するようになっている。図１６（ｃ）においては、矩形Ｓは、対象歯牙の先端にも外接するように設定されている。
【００８４】
そして、画像作成部２９においては、例えば、２つの歯牙画像Ｇ１，Ｇ２を並べる際に、図１７（ａ）、（ｂ）に示されるように、一方の歯牙画像Ｇ１について矩形設定部２７により設定された矩形Ｓに、他方の歯牙画像Ｇ２において抽出された隣接歯牙の輪郭線Ｌ２がほぼ内接するように並べるようになっている。図１７に示す例では、さらに各対象歯牙の先端が一直線上に配置されるように並べている。
このように構成することで、図１７（ｃ）に示されるように、歯列を構成するいずれかの歯牙の間に隙間Ｘが存在する場合においても、その隙間Ｘを含んだ患者の実際の歯並びに近い歯列画像を作成することができるという利点がある。
【００８５】
すなわち、患者によっては、歯列を構成するいずれかの歯牙の間に隙間Ｘが存在する場合があるが、第１の実施形態のように対象歯牙の両側部に隣接する矩形Ｓを相互に接するように歯牙画像Ｇ１〜Ｇ４を並べると、歯牙の間の隙間Ｘが消滅してしまう。
これに対して、本実施形態においては、作成された歯列画像において、例えば、歯牙画像Ｇ１内の対象歯牙の輪郭線Ｌ１とこれに隣接する歯牙画像Ｇ２内の対象歯牙の輪郭線Ｌ１との間隔は、歯牙画像Ｇ１又は隣接する歯牙画像Ｇ２の一方における対象歯牙と隣接歯牙の各輪郭線Ｌ１、Ｌ２の間隔に略一致する。
【００８６】
よって、歯牙の間に隙間Ｘが存在する場合や、これとは反対に隣接する歯牙どうしに重なりがある場合においても、その隙間Ｘや重なりを再現した歯列画像を作成することができる。したがって、実際の患者の歯並びに近い歯列画像を作成することができ、現実に近い歯列状態で正しい色分析をすることができる。
【００８７】
さらに、本実施形態においては、図１８（ａ），（ｂ）に示されるように、画像作成部２９が、例えば、一の歯牙画像Ｇ１の対象歯牙の輪郭線Ｌ１を、隣接する歯牙画像Ｇ２における隣接歯牙の輪郭線Ｌ２にほぼ一致させるように、２つの歯牙画像Ｇ１，Ｇ２を位置合わせすることにしてもよい。すなわち、歯牙画像Ｇ１の対象歯牙の矩形Ｓに、隣接する歯牙画像Ｇ２の隣接歯牙の輪郭線Ｌ２を内接させるだけでは、患者の実際の歯並びにおける歯牙の高さ方向の位置合わせは行われないが、対象歯牙の輪郭線Ｌ１を、隣接する歯牙画像Ｇ２における隣接歯牙の輪郭線Ｌ２にほぼ一致させることにより、高さ方向にも位置合わせすることができる。その結果、図１８（ｃ）に示されるように、実際の患者の歯並び（図１６（ａ）参照。）により近い歯列画像を作成することができるという利点がある。
【００８８】
輪郭線Ｌ１，Ｌ２どうしをほぼ一致させる手法としては、歯牙画像Ｇ１，Ｇ２の相対位置を移動させながら輪郭線Ｌ１，Ｌ２相互間の一致差が最小となる位置を探す方法が挙げられる。
ここで、各歯牙画像Ｇ１〜Ｇ４は、当該歯牙画像Ｇ１〜Ｇ４内の対象歯牙に正対する方向からそれぞれ撮影して得られているが、患者の実際の歯列は、歯列方向に沿って奥行き方向に湾曲するアーチ形状を有しているので、各歯牙画像Ｇ１〜Ｇ４の撮影角度は、互いに相違している。
【００８９】
そのため、一の歯牙画像Ｇ１の対象歯牙の輪郭線Ｌ１が隣接する歯牙画像Ｇ２の隣接歯牙の輪郭線Ｌ２に対して完全には一致しない。したがって、一致差がゼロとなる位置を探すのではなく、最小となる位置あるいは、所定の閾値より小さくなる位置を探すことにより、２つの歯牙画像Ｇ１，Ｇ２を位置合わせすることができる。
【００９０】
また、歯列のアーチ形状によって各歯牙画像の撮影角度が相違するために、図１９（ａ）に示されるように、一の歯牙画像Ｇ１の対象歯牙の輪郭線Ｌ１の曲率は、隣接する歯牙画像Ｇ２の隣接歯牙の輪郭線Ｌ２の曲率と相違している場合がある。
例えば、歯列中心を視点として実際の歯列を見た場合に、中心から歯列方向両側に離れるに従って歯牙は横向きになっていくので、歯牙の側部の曲率は、中心から歯列方向両側に離れるに従って小さくなっていく。
【００９１】
したがって、歯列の中心に近い歯牙画像Ｇ１と、中心から離れる方向に隣接する歯牙画像Ｇ２とを並べる場合には、中心から離れる方向に隣接する歯牙画像Ｇ２については、図１９（ｂ）に示されるように、歯列方向に縮小することにより、対象歯牙の側部の輪郭線Ｌ１の曲率を小さくして、中心に近い歯牙画像の隣接歯牙の輪郭線Ｌ２により近づけることにしてもよい。
このようにすることで、図２０（ａ）に示されるように、歯列方向に沿って中心から離れるに従って、歯牙の横幅が小さくなる歯列画像が作成される。これにより、奥行き方向のアーチ形状を表現することができる。したがって、現実の歯並びに近い歯列画像を表示することができる。
【００９２】
また、この場合に、図２０に示されるように表示画面上に視点位置を表示し、その位置を操作することを可能とすることが好ましい。図２０に示される例では、視点位置は、スライドバー上のスライダの水平方向位置によって表現され、カーソルＢによって左右に移動させることで変化させられるようになっている。
【００９３】
この場合に、視点の位置に連動させて、各歯牙の歯列方向の縮小率を変化させ、図２０（ａ）に示すように歯列を正面から見た状態、及び、図２０（ｂ）に示すように、歯列を横方向から見た状態のいずれにおいても、視点位置における倍率を１として、歯列方向に視点から離れるに従って、順次縮小率が大きくなるように表示することで、奥行き方向のアーチ形状を表現することができる。
【００９４】
なお、上記の各実施形態においては、作成された歯列画像に基づいて、歯列中の対象とする測定領域について、最も近似するシェードガイドを選定するシェードガイド選定処理を行い、選定されたシェードガイドを表示装置１５に表示することとしてもよい。このシェードガイド選定処理は、種々の手法を採用することができる。
【００９５】
例えば、歯列中の測定領域と各シェードガイドとの間で、歯牙のマルチバンド画像に基づいて得られるＸＹＺ三刺激値、色度値等の測色値、又は分光反射率スペクトル等を比較して、両者の差分が最も小さいものを求める手法が採用され得る。或いは、歯牙のマルチバンド画像について、特開平７−１２０３２４号公報に記載されたような判別関数を用いて判別演算を行い、シェードガイド上の等級データを求める手法も採用され得る。
【００９６】
ここで、対象とする測定領域は、一つの歯牙の一部の領域であってもよいし、複数の歯牙に点在する複数の領域であってもよい。また、測定領域が複数である場合には、選定された複数のシェードガイドを、それぞれ歯列画像に隣接した位置に、各測定領域に対応付けて表示することが好ましい。
【００９７】
また、作成された歯列画像に対して、複数の画素を一領域として複数の領域に区切り、各領域において最も近似するシェードガイドのラベルを表示するか、又は各領域を擬似カラーで色分けしてカラーマッピングすることとしてもよい。
さらに、任意のシェードガイドの色又は任意の色票等の色を基準色として、歯列中の対象とする領域の色が当該基準色に置換するように、歯列画像の全体又は歯牙の部分を色補正することとしてもよい。これにより、歯列画像上で、色シミュレーションを行うことができる。
【符号の説明】
【００９８】
１  撮像装置
２，４０，５０  歯科用測色装置
１４  入力装置
１５  表示装置
２１  マルチバンド画像記憶部
２２  歯列画像記憶部
２３  歯牙相対サイズ算出部
２４  相対比率記憶部
２５  輪郭線抽出部
２６  輪郭補正部
２７  矩形設定部
２８  矩形画像記憶部
２９  画像作成部
３０  シェードガイド記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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