(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
手で保持された歯科用カメラ（２）を用いた光学的三次元撮像（４）を実施するための方法であり、
前記カメラ（２）が、測定中に、設定された頻度で、連続して複数の個別の光学撮像（４）を自動的に撮影し、
前記個別の光学式三次元撮像（４）が、記録方法を介して、測定するべき歯科対象物（１）の１つの全体画像へと繋ぎ合わされる方法であって、
測定が実施される前に、表示装置（６）を用いて三次元顎標準モデル（７）が表示され、
計画された撮像経路に沿って測定されるための第１のチェックポイント（１０）が前記顎標準モデル（７）上に前記表示装置（６）を用いて表示され、
手で保持された前記歯科用カメラ（２）が撮影するべき前記対象物（１）に対して、前記カメラ（２）が前記顎標準モデル（７）の第１のチェックポイント（１０）に対応する前記対象物上のポイントを向くように配置され、前記歯科対象物（１）の相応する撮像領域を撮影され、
第２のチェックポイント（１５）が、前記第１のチェックポイント（１０）に加えて、対象物（１）としての顎の対向位置にある端部上に確定され、ならびに前記表示装置（６）を使って表示され、その際に前記第１のチェックポイント（１０）と前記第２のチェックポイント（１５）間に第１の撮像経路（１６）が確定され、この経路が前記表示装置（６）を用いて前記顎標準モデル（７）上に表示されることと、
手で保持されている前記歯科用カメラ（２）が、表示されている前記第１の撮像経路（１６）に沿って、前記第２のチェックポイント（１５）に到達するまで移動されて、歯科対象物の測定を実行することと、
完全に測定される、模型を含んでいる対象物の特定の領域が、顎標準モデル上で確定され、対象物の特定の領域が完全に測定されたか、間隙を有していたかがコンピュータによって検査され、対象物の特定の領域に間隙を有していた場合は、対象物の特定の領域を完全に測定するために、追加のチェックポイントおよび／または追加の撮影経路が顎標準モデル上に表示されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記第１のチェックポイント（１０）の位置が正しいことが、操作者が（i）カメラのボタンを押すこと、（ii）カメラでジェスチャーを行うこと、（iii）音声による命令を与えること、または（iv）入力装置により命令を与えることで確証されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記歯科用カメラ（２）を、決められた経過時間の間、前記対象物（１）に対して相対的に前記第１のチェックポイント（１０）上で、フィードバックとしての聴覚的、視覚的および／または触覚的信号が生じるまで、操作者が静止保持することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記歯科対象物（１）が、上顎全体および／または下顎であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のチェックポイント（１０）が、前記顎標準モデル（７）の左端または右端にある、１つの臼歯（９）の咬合面（８）の中央（５６）に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
確定された前記第１のチェックポイント（１０）の位置を、操作者が入力手段を使って前記顎標準モデル（７）に対して相対的に移動させ、新たに確定することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第２のチェックポイント（１５）の位置が正しいことを、操作者が（i）カメラのボタンを押すこと、（ii）カメラでジェスチャーを行うこと、（iii）音声による命令を与えること、または（iv）入力装置により命令を与えることで確証することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
対象物（１）としての上顎ないしは下顎の、口腔内に位置している歯の面の、舌側の測定、ないしは口蓋側の測定が実施され、この際に第３のチェックポイントが前記第２のチェックポイント（１５）から見て顎の対向位置にある端部上に確定され、この際に第２の撮像経路（４１，９２）が前記第２のチェックポイント（１５）と前記第３のチェックポイントの間に確定され、および前記表示装置（６）を用いて表示され、この際に、手で保持されたカメラが測定中に前記第２の撮像経路（４１）に沿って移動され、この際に前記第３のチェックポイントの位置が確証されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
頬側の測定が頬側の方向（５０）から実施され、この際に第１のステップで第１の頬側の測定が、顎骨弓の終端上の第４のチェックポイント（５５）から出発して、顎骨弓の中央（５６）へ、およびこれを越えて第５のチェックポイント（５７）まで、第３の撮像経路（５１）に沿って実施され、続いて第２のステップで第２の頬側の測定が、顎骨弓の反対に位置する終端上の第６のチェックポイントから出発して、顎骨弓の中央（５６）へ、およびこれを越えて第７のチェックポイント（６１）まで、第４の撮像経路（６２）に沿って実施されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
第１の頬側の測定からの第１クラスタと、第２の頬側の測定からの第２クラスタが、顎骨弓の中央（５６）の共通のオーバーラップ領域（６３）を用いて一緒に記録されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ストリップ撮像シーケンスの測定以前に表示装置（６）を用いて表示される第５の撮像経路（７２）に沿って、測定するべき顎骨弓の顎骨湾曲に対して垂直な、頬方向へないしは口唇方向へ、少なくとも１つのストリップ撮像シーケンスが実施され、この際にすでに生成されている咬合の測定、舌側の測定および／または頬側の測定からのクラスタと相互に結び付けられ、これによって記録が改善されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
咬合記録が実施され、この際に第１の上顎の三次元モデルが相対的に第２の下顎の三次元のモデルに対して記録され、この際に、咬合した位置での頬側の撮像シーケンスが、表示装置（６）を用いて対応する二つのチェックポイント（９３，９４）間に表示されるところの、第７の撮像経路（９２）に沿って測定されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
カメラの実際の撮像経路が、カメラ軸に沿って、個別の撮像の中心を対象物の表面上に投影することによって形成されることで検出され、この際に前記カメラの実際の撮像経路が前記表示装置を用いて表示されることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
測定中に、前記実際の撮像経路と計画された撮像経路の間の偏差が検出され、
前記偏差の検出は、前記表示装置を用いて表示された前記実際の撮像経路におけるグラフと、前記計画された撮像経路のグラフとを比較することにより検出されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記偏差が、決められた境界値を超えた場合は、前記表示装置を用いてエラー通知が表示され、これにより操作者が前記測定を新たなチェックポイントで継続することを要求されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記顎標準モデルが、すでに記録されている個別の撮像との重複中に、前記カメラの撮像方向に左右されて、前記対象物の撮像されるべき表面が表示されるように旋回され、この際に咬合の測定中は前記顎標準モデルは咬合の方向に表示され、舌側の測定中は、前記顎標準モデルは歯の撮像されるべき舌側の表面とすでに撮像された咬合の表面を見ることができるように旋回され、頬側の測定中は、前記顎標準モデルは歯の撮像されるべき頬側の表面とすでに撮像された咬合の表面を見ることができるように旋回されることを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記対象物の記録された全体画像がどの領域内に間隙を持っているかを、コンピュータを使って自動的に検出し、この際に前記顎標準モデルのこの領域内に、操作者用ガイドに加えて、連続してさらなるチェックポイントおよび／またはさらなる撮像経路が表示されることを特徴とする請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定中に連続して複数の個別の光学式撮像を撮影する、手で保持された歯科用カメラを用いた、光学式三次元撮像を実施するための方法に関する。これらの個別の光学式三次元撮像は、記録されることにより、測定するべきである歯科対象物の三次元の全体画像へと繋ぎ合わされる。
【背景技術】
【０００２】
複数の個別の光学式撮像が行われ、その後に記録されるという記録方法が従来技術から複数知られている。この記録の場合は、一致する領域、いわゆるオーバーラップ領域が識別され、一緒に記録され、その結果これらの個別の光学画像から１つの全体画像が形成される。
【０００３】
この、いわゆる「オン・ザ・フライ測定（On-The-Fly-Vermessung）」では不具合を持つ記録が生じ得る。不具合は、例えばオーバーラップ領域が小さすぎること、撮像ミス、または個々の画像内の、頬や舌のような障害物によって引き起こされる。
【０００４】
この方法の欠点は、手動での測定中に、操作者が手で保持した歯科用カメラを操作者用ガイド無しで自由に動かすことである。このことから、対象物のいくつかの領域が不必要なことに複数回測定され、そのために記録するべきデータ量と撮像時間が増加するということになり得る。また、測定中に対象物の一部の領域が抜かされ、このため間隙が成立するということもあり得る。この間隙は、その後続いて追加撮像シーケンスによって埋められなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、再現可能な記録状況を持ち、対象物の信頼の置ける、完全なかつ迅速な測定を可能にする方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、測定中に、設定された頻度で、連続して複数の個別の光学撮像を自動的に撮影する、手で保持された歯科用カメラを用いて、光学式三次元撮像を実施するための方法に関する。個別の光学式三次元撮像は、記録方法を介して、測定するべきである歯科対象物の１つの全体画像へと繋ぎ合わされる。測定が実施される前に、表示装置を用いて三次元の顎標準モデルが表示され、この際に第１のチェックポイントが顎標準モデル上に表示装置を用いて表示される。この際に、手で保持されたカメラは撮像するべき対象物に対して、カメラが三次元の顎標準モデルの第１のチェックポイントを指し示し、ならびに歯科対象物の対応する撮像領域を光学式撮像として撮影するように、相対的に位置づけされる。
【０００７】
すなわちこのカメラは測定中に、例えば周波数１８Ｈｚで複数の個別の撮像を自動的に撮影し、この際に、この手で保持されたカメラは対象物に対して相対的に移動される。すなわち個別の撮像には、シャッターを手動で切る必要は無い。
【０００８】
光学式撮像は、例えばストリップ投影法で作動するところの歯科用カメラで測定される。ストリップ投影法では、対象物上に投影された個別のストリップが、その濃淡、色、偏光、干渉性、位相、コントラスト、場所、または経過時間をもとに同定される。続いて、三角測量法を用いて、対象物の個別の測定点の３Ｄ座標が計算される。色による符号化では、カラーストリップの一定の順序をもとに、各カラーストリップを明確に同定することができる。このストライプ模様を形成するためには、例えばスライドないしは格子が用いられる。
【０００９】
代替として、対象物の個別の三次元撮像を撮影するために、共焦点測定方法を使用することもできる。
【００１０】
測定中に、手で保持した歯科用カメラは、下顎または上顎のような歯科対象物に対して相対的に移動され、その際に規則的な時間間隔で光学式三次元撮像が生成される。この個別の画像は、例えば１０Ｈｚと２０Ｈｚの間のクロック周波数で生成される。記録は、撮影された撮像を評価するコンピュータによって行われる。記録方法としては例えばＩＣＰ−記録方法（反復最近点アルゴリズムIterative-Closest-Point-Algorithmus）を使うことができる。このアルゴリズムは、二次元ないしは三次元の対象物を記録するための周知の方法である。この方法の目的は、１つの対象物の異なった二つの３Ｄモデルを、差異を最小化するように相互に調整することである。このために、記録されるべき二つの画像の対応する点ペアにさまざまな回転および並進が適用され、また点ペア間の距離の二乗誤差が最小化される。この反復近似化は、二つの画像がオーバーラップ領域内で一致するまで行われる。
【００１１】
代替としてまたは補足として、撮像された対象物の色、撮像された対象物の表面湾曲に基づいて、または対象物の特徴的なジオメトリに基づいてこの記録を行うこともできる。特徴的なジオメトリに基づいた記録の際には、パターン識別アルゴリズムが用いられ、そこでは記録されるべき二つの画像で、１つの特定の幾何学的パターン、たとえば特定の歯の咬合面が検索される。
【００１２】
この記録方法では、例えばカメラが相対的に対象物に対して早過ぎる移動をし、このためオーバーラップ領域の大きさが不十分である場合、記録ミスへと繋がることになる。他の原因は、歯科用カメラのオートフォーカスが鮮明に調整されておらず、そのため対象物が不明確に結像され、その結果画像の画像品質が不十分ということであるかもしれない。他の原因は、患者の舌または治療を行う歯科医の指などの可動性の対象物が、測定中に捉えられてしまうことであるかもしれない。これらは、画像のオーバーラップ領域が一致しないということに繋がる。
【００１３】
本方法では、測定が実施される前に操作者用ガイドが実現され、この場合、コンピュータのメモリ内に保存されていることが可能である三次元の顎標準モデル上に、第１のチェックポイントが表示装置を用いて表示される。
【００１４】
この表示装置は、例えばコンピュータに接続されているモニタであり得る。この顎標準モデルは例えば半透明に表示されることが可能で、この場合に、個別の画像ならびに記録された全体画像は、不透明な三次元モデルとして顎標準モデルと重ねられて示されることができる。これによって操作者は、顎のどの領域がすでに計測されたかを、簡単に視覚的に認識することができる。
【００１５】
歯科対象物は、個別の歯、歯群、または装着されるべき義歯の部品のための模型でもあり得る。
【００１６】
これによって第１のチェックポイントは、模型を完全に測定するために、操作者用ガイドとして模型の領域内に配置されることができる。
【００１７】
この際に、顎標準モデルを患者のデータに従って修正することが可能である。患者の、測定するべきである顎の、例えばＦＤＩ方式の１８、２８、３８または４８番の後方臼歯のような特定の歯が欠けるような場合、顎標準モデルでもこれらの歯が欠ける。患者のデータから１つの歯が治療されているということが知られている場合は、顎標準モデルが標準化された模型を備えていることも可能である。これによって操作者は、測定するべきである歯の状況内で、容易に位置を認識することができる。
【００１８】
すなわち操作者用ガイドのために、顎標準モデル上に第１のチェックポイントが表示され、その結果操作者は顎のどの領域内で測定を開始するべきかを識別することができる。
【００１９】
例えば色によってまたは図形によってこのチェックポイントを強調することができる。
【００２０】
このチェックポイントは随意に、例えば点として、赤丸としてまたは十字として表示されることができる。
【００２１】
この方法の利点は、表示装置を用いた顎標準モデル上の操作者用ガイドが、対象物の再現可能な測定と信頼の置ける記録を可能にすることであって、これは対象物が、同一の方法で、チェックポイントをたどって、表示された撮像経路に沿って測定されるためである。
【００２２】
この方法の他の利点は、「オン・ザ・フライ測定」とは異なり、随意ではなく、最適な撮像経路に沿って対象物が測定され、その結果撮像時間とデータ量が最小化されることである。
【００２３】
この方法のさらなる利点は、最適な撮像経路によって、すべてのクラスタが１つの安定した構造内に一緒に記録されるため、信頼の置ける全体的な記録が可能になることである。
【００２４】
第１のチェックポイントの位置が正しいことを、操作者が動作をすることで確証することは有利である。
【００２５】
これによって第１のチェックポイントの位置が正しいことを、操作者はカメラを手から離すことなく確証することができる。
【００２６】
操作者が歯科用カメラを、決められた経過時間の間、対象物に対して相対的に第１のチェックポイント上で、フィードバックとしての聴覚的、視覚的および／または触覚的信号が生じるまで、静止保持することは有利である。
【００２７】
これによって歯科用カメラはチェックポイントの上方で、例えば２秒の経過時間の間、静止保持される。フィードバックは、聴覚的、視覚的および／または触覚的信号、例えばカメラ上のＬＥＤ、振動、またはビープ音を用いて行うことができる。これによって、第１のチェックポイントが確証されたことが操作者に知らされる。
【００２８】
対象物に対するカメラの相対的な速度ないし加速は、カメラ内に加速センサを使うことで、または個別の撮像を評価することで測定することができる。この場合は、画像内の特徴的な構造の変更が測定され、それをもとに速度が算定される。
【００２９】
フィードバックとしての信号は、例えば、対象物に対する相対的なカメラの加速ないしは速度が、特定の経過時間に対して特定の境界値を超えない場合に発される。
【００３０】
操作者がカメラ上のボタンを押すことで第１のチェックポイントを確証することは有利である。
【００３１】
これによって操作者はカメラから手を離すことなく第１のチェックポイントを確証することができる。
【００３２】
操作者がカメラで身振りを行うことで第１のチェックポイントを確証することは有利である。
【００３３】
ある身振りは、例えば手で保持されたカメラを１回または２回、右側に振ることであり得る。これは、第１のチェックポイントを確証し、それに対応してソフトウエアで表示装置上にマーキングするための命令と解釈される。
【００３４】
音声による命令が音声録音機能内に録音され、また言語識別機能で識別されることで、操作者が音声による命令で第１のチェックポイントを確証することは有利である。
【００３５】
すなわち操作者は、その時その時の音声による命令を言葉で話すことでチェックポイントを確証することができる。
【００３６】
操作者が、マウスまたはキーボードのような入力手段の操作で第１のチェックポイントを確証することは有利である。
【００３７】
すなわち操作者は、コンピュータに接続されている入力手段でチェックポイントを確証する。
【００３８】
歯科対象物が上顎全体および／または下顎全体であることは有利である。
【００３９】
すなわち歯科対象物は、上顎全体、下顎全体または個別の歯、歯群もしくは模型でもあり得る。
【００４０】
上顎全体または下顎全体の測定のためには、第１のチェックポイントが、顎標準モデルの左端または右端にある、臼歯の咬合面の中央に配置されていることは有利である。
【００４１】
すなわちこれによって第１のチェックポイントは、ＦＤＩ式歯科表記によれば、例えば上顎では右上の臼歯１８、右上の臼歯２８、または下顎の右下の臼歯４８もしくは左下の臼歯３８の咬合面の中心に配置されることができる。すなわちこのチェックポイントはすでに測定以前に顎標準モデル上に確定されている。
【００４２】
確定された第１のチェックポイントの位置を、操作者が入力手段を使って顎標準モデルに対して相対的に移動させ、こうして新たに確定することができることは有利である。
【００４３】
すなわち操作者は、マウスまたはキーボードのような入力手段を使って、第１のチェックポイントを移動させ、こうして実際の歯の状況に適合させることができる。例えばＦＤＩ式歯科表記による後方臼歯１８、２８、４８または３８が欠けている場合である。適合させる別の理由は、実際の顎の寸法が、顎標準モデルとは異なるかもしれないことである。
【００４４】
第１のチェックポイントに加えて、対向位置にある測定するべき顎の端部に第２のチェックポイントが確定され、また表示装置を用いて表示され、この際に第１のチェックポイントと第２のチェックポイント間に第１の撮像経路が確定され、この経路が表示装置を用いて顎標準モデル上に表示されることは有利である。
【００４５】
すなわちこれによって、臼歯１８ないしは４８上の第１のチェックポイントと、臼歯２８ないしは３８上の第２のチェックポイントとの間に、１つの撮像経路が確定され、この経路は例えば顎標準モデルの個別の歯の歯の中心を経過することができる。この場合、歯の中心は、臼歯の咬合面の中心ないしは切歯の切縁の中央と定義される。この撮像経路は、咬合の測定のための、カメラの最適な測定運動に相応する。グラフ式に表示された撮像経路は、操作者のための測定中の操作者用ガイドとして使われる。
【００４６】
咬合の測定は相対的に顎に対して咬合方向から実施され、この場合手で保持されている歯科用カメラが、表示されている第１の撮像経路に沿って、第２のチェックポイントに到達するまで移動されることは有利である。
【００４７】
すなわち顎はこうして咬合方向から測定される。
【００４８】
第２のチェックポイントの位置が正しいことを、操作者が動作をすることで確証することは有利である。
【００４９】
第２のチェックポイントの位置も、カメラの静止保持またはカメラ上のボタンを押すというような、前述されている動作で確証することは有利である。
【００５０】
上顎ないしは下顎の、口腔方向に位置している歯の面を対象物として、舌側の測定、ないしは口蓋側の測定を行うことは有利である。この際に第３のチェックポイントが、第２のチェックポイントから見て、顎の対向位置にある端部上に確定され、この際に、第２のチェックポイントと第３のチェックポイント間に第２の撮像経路が確定され、表示装置を用いて表示されることは有利である。続いて、手で保持されたカメラが測定中に第２の撮像経路に沿って移動され、この際に第３のチェックポイントの位置は操作者が動作をすることで確証される。この場合第３のチェックポイントは第１のチェックポイントと同一の位置であり得る。
【００５１】
すなわちこれによって、上顎ないしは下顎の、舌側の測定、ないしは口蓋側の測定が操作者用ガイドとしての第２の撮像経路に沿って実施される。
【００５２】
頬側の測定が頬側の方向から実施され、この際に第１のステップで第１の頬側の測定が、顎骨弓の第１の終端上の第４のチェックポイントから出発して、顎骨弓の中央へ、およびこれを越えて第５のチェックポイントまで、第３の撮像経路にそって実施され、この際に続いて第２のステップで第２の頬側の測定が、顎骨弓の反対に位置する第２の終端上の第６のチェックポイントから出発して、顎骨弓の中央へ、およびこれを越えて第７のチェックポイントまで、第４の撮像経路にそって実施され、この撮像経路が表示装置を用いて表示されることは有利である。
【００５３】
すなわちこれによって、上顎ないしは下顎の、頬側の測定が、操作者用ガイドとしての第３および第４の撮像経路に沿って実施される。
【００５４】
第１の頬側の測定からの第１クラスタと、第２の頬側の測定からの第２クラスタが、顎骨弓の中央の共通するオーバーラップ領域を使用して、一緒に記録されることは有利である。
【００５５】
これによって二つのクラスタは顎骨弓全体の全体画像へと記録される。
【００５６】
ストリップ撮像シーケンスの測定以前に表示装置を用いて表示される第５の撮像経路に沿って、測定するべき顎骨弓の顎骨湾曲に対して垂直な、頬方向へ、少なくとも１つのストリップ撮像シーケンスが、実施されることは有利である。この際に、すでに形成されている咬合の測定、舌側の測定および／または頬側の測定からのクラスタは相互に結び付けられ、これによって記録が改善される。
【００５７】
すなわちストリップ撮像シーケンスの測定によって、咬合の測定、舌側の測定および／または頬側の測定からのクラスタは相互に結び付けられる。記録の改善のために、例えば上顎では上方右、中央、上方左で、または下顎では下方右、中央、下方左でという、２つまたは３つのストリップ撮像シーケンスが、実施されることができる。
【００５８】
第１の上顎の三次元モデルが相対的に第２の下顎の三次元のモデルに対して記録されるという、咬合記録が実施されることは有利である。この場合、咬合した位置での頬側の撮像シーケンスが、表示装置を用いて対応する二つのチェックポイントの間に表示されるところの、第７の撮像経路に沿って測定される。
【００５９】
すなわちこれによって、咬合記録が実施され、この際に表示装置を用いて示される第７の撮像経路は操作者用ガイドとして使われる。
【００６０】
咬合記録の場合は、測定された上顎および下顎の顎骨湾曲も、この二つを相互に平行に方向付けすることで、用いられることができる。続いて、頬側の撮像シーケンスが、上顎および下顎の詳細な記録を実施するために使用される。
【００６１】
カメラの実際の撮像経路が、カメラ軸に沿って、個別の撮像の中心を対象物の表面上に投影することによって形成されることで検出され、この際にカメラの実際の撮像経路が表示装置を用いて表示されることは有利である。
【００６２】
この場合、測定中に、実際の撮像経路と計画された撮像経路の間の偏差を検出することができる。
【００６３】
この偏差が、決められた境界値を超えた場合は、表示装置を用いてエラー通知を表示することができる。これにより操作者は測定を新たなチェックポイントで継続することを要求される。
【００６４】
すなわち実際のカメラ撮像経路を検出することができ、この場合複数の画像の撮像領域の中心はグラフとして示され、また連結される。このことは操作者がカメラの実際の撮像経路と計画された撮像経路の間の偏差を容易に追従することを可能にする。
【００６５】
記録の改善のために、実際の歯の中心を連結する咬合撮像から検出された顎骨湾曲は、いわゆる外れ値棄却のために使われることができる。
【００６６】
咬合の測定の場合は、例えば顎骨湾曲に対して決められた相対的な距離の外側に配置されている構造は、非表示にされる。
【００６７】
舌側の測定の場合は、顎骨湾曲までの構造が考慮されるだけであり、頬方向において顎骨湾曲の後ろ側に配置されている構造は非表示にされる。
【００６８】
頬側の測定では、顎骨湾曲までの構造が考慮されるだけであり、舌方向において顎骨湾曲の後ろ側に配置されている構造は非表示にされる。
【００６９】
すなわちこれによって、患者の舌または治療を行う歯科医の指のような、妨害となる対象物は、歯の撮像されるべき歯の実体よりも顎骨湾曲からはるかに離れて配置されているため、これらは非表示とされる。
【００７０】
顎標準モデルは、すでに記録されている個別の撮像と重複中に、カメラの撮像方向に左右されて、対象物の撮像されるべき表面が表示されるように旋回されることができ、その際咬合の測定中は、顎標準モデルは咬合の方向に表示され、舌側の測定中は、顎標準モデルは歯の撮像されるべき舌側の表面とすでに撮像された咬合の表面を見ることができるように旋回され、頬側の測定中は、顎標準モデルは歯の撮像されるべき頬側の表面とすでに撮像された咬合の表面を見ることができるように旋回されることは有利である。
【００７１】
これによって操作者は、測定中に顎標準モデル上で容易に位置を認識することができる。なぜなら測定するべきである表面が明確に表示されるからである。
【００７２】
対象物の記録された全体画像がどの領域内に間隙を持っているかを、コンピュータを使って自動的に検出し、この際に顎標準モデル上のこの領域内に、操作者用ガイドに加えて、連続してさらなるチェックポイントおよび／またはさらなる撮影経路が表示されることは有利である。
【００７３】
これによって自動的な操作者用ガイドは、チェックポイントからチェックポイントへ、すべての間隙が閉じられて、全体画像が完全になるまで実現される。
【００７４】
完全に測定されるべきである、例えば模型を含んでいる対象物の特定の領域が、測定以前に顎標準モデルで確定され、この際にコンピュータを使って、その領域が完全に測定されたかどうか、間隙を持っているかどうかが検査され、その領域が間隙を持っている場合は、その領域を完全に測定するために、顎標準モデル上にさらなるチェックポイントおよび／またはさらなる撮影経路が表示されることは有利である。
【００７５】
これによって、例えば歯の義歯部分を計画するために、対象物の大部分の領域が、完全に、間隙を持たずに測定されることが保証される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
本発明を図面を参照して説明する。
【図１】光学式三次元撮像を実施するための本発明の方法を明確にするための略図である。
【図２】咬合の測定の際の、上顎の顎標準モデルの略図である。
【図３】舌側の測定の際の、上顎の顎標準モデルの略図である。
【図４】頬側の測定の第１のステップの際の、上顎の顎標準モデルの略図である。
【図５】頬側の測定の第２のステップの際の、上顎の顎標準モデルの略図である。
【図６】多数のストリップ撮像シーケンスを明確にするための略図である。
【図７】さまざまなクラスタの連結を明確にするための略図である。
【図８】咬合記録を明確にするための略図である。
【発明を実施するための形態】
【００７７】
図１は、下顎のような測定するべきである歯科対象物１を、歯科対象物の周辺の移動軌道３に沿って歯科対象物１の周辺を旋回される、手で保持された歯科用カメラ２を用いて、光学式三次元撮像を実施するための本発明の方法を明確にするための略図である。矩形の形で示されている、この光学式三次元撮像４は、測定中に移動軌道３に沿って対象物１の周辺を旋回される歯科用カメラ２を用いて測定される。このカメラ２はストリップ投影法を使用して機能する、手で保持されたカメラである。画像４は破線で示されているオーバーラップ領域５を使用して一緒に記録され、これによって対象物１の全体画像が生成される。測定が実施される前に、モニタのような表示装置６を用いて三次元の顎標準モデル７が表示され、その三次元標準モデルのその寸法は標準的な顎骨弓に対応している。この際に、下顎の顎標準モデル上の右下、顎標準モデル７の左端の、ＦＤＩ方式の番号３８を持つ、左下の後方臼歯９の咬合面８の中央上に、第一のチェックポイント１０が表示される。このチェックポイント１０は図式的に黒丸として示されている。これに続いて操作者は歯科用カメラを、カメラが第１のチェックポイント１０を撮影するように、臼歯９の領域に動かす。次にカメラ２は、フィードバックとしての聴覚的、視覚的および／または触覚的信号が生じ、それによって第１のチェックポイントの位置が確証されるまで、第１のチェックポイント上で決められた経過時間静止保持される。第１のチェックポイント１０の確証は、カメラ２上のボタン１１を押すことで行うことも可能である。
【００７８】
代替としては、コンピュータ１４に接続されているキーボード１２およびマウス１３のような入力手段を用いてチェックポイント１０の確証を行うこともできる。
【００７９】
第１のチェックポイントに加えて、第２のチェックポイント１５ならびに第１の撮像経路１６が表示される。この第２のチェックポイントは顎骨弓の対向位置にある端部のＦＤＩ方式番号４８を持つ後方臼歯１７上に配置される。この場合、撮像経路１６は顎標準モデル７の個別の歯１９の歯の中心１８を経過する。表示された撮像経路は、対象物１のどの領域が測定されなければならないかを示す、操作者のための操作者用ガイドとして使われる。
【００８０】
位置を認識するために、顎標準モデル７は、破線で示されているところの撮像領域２３の撮像されるべき頬側表面２０が前面に示されるように旋回されることができ、この場合、すでに測定された対象物の咬合面も見える。
【００８１】
すなわちこれによって顎標準モデル７上への視線方向は、測定中のカメラ２の動きに対して同調して変更され、そこでは歯科医師のような操作者は、より容易に歯の状況内で位置を認識することができる。
【００８２】
図２は上顎の顎標準モデル７の略図を示し、この場合第１の撮像経路１６は右上の、ＦＤＩ方式番号３７を持つ第１の臼歯３０上の第１のチェックポイント１０から出発して、顎骨弓の対向位置の端部の、ＦＤＩ方式番号４７を持つ第２の臼歯３１上の第２のチェックポイント１５まで経過する。この場合、撮像経路１６は顎標準モデル７の個別の歯の歯の中心１８を経過する。すなわち歯科用カメラ２は、画像４の中心が撮像経路１６と一致するように移動される。このようにして咬合の測定が、上顎の咬合の方向２１から行われる。
【００８３】
図３は、矢印で示されている舌側ないしは口腔方向４０からの、上顎の舌側の測定を明確にするための略図である。図３に示唆されているように、カメラ２は、この方向４０からの撮像が可能になるように、対象物１に対して位置づけられる。舌側の測定は、第２のチェックポイント１５から出発して第３のチェックポイント４２へと、第２の撮像経路４１に沿って行われる。すなわち舌側の測定の場合は、歯の上顎の内側に位置する表面が測定される。
【００８４】
図４は頬側の方向５０からの、頬側の測定を明確にするための略図であって、この場合カメラ２は、歯の頬側の表面５２と歯の口唇側の表面５３が測定されるように、顎の周辺を旋回される。すなわち歯５４は第１のステップでは測定されない。この場合、第３の撮像経路５１はＦＤＩ方式番号３７を持つ臼歯上の第４のチェックポイント５５から出発して顎骨弓の中央５６を越えて第５のチェックポイント５７まで経過する。この場合第４のチェックポイント５５の位置は、チェックポイント４２およびチェックポイント１０の位置に相応することができる。
【００８５】
図５は、第６のチェックポイント６０から出発して顎骨弓の中央５６を越えて、第７のチェックポイント６１までの、第４の撮像経路６２に沿った第２の頬側の測定を示す。図４の第１の頬側の測定からの第１クラスタと、図５の第２の頬側の測定からの第２クラスタが、その後に顎骨弓の中央の共通のオーバーラップ領域６３を用いて一緒に記録される。
【００８６】
図６は、測定するべき顎骨弓の顎骨湾曲７１に対して垂直な、頬方向７０への、チェックポイント７３間の第５の撮像経路７２に沿った、第１のストリップ撮像シーケンスを明確にするための略図である。この場合、この第５の撮像経路７２は、ＦＤＩ方式番号１４を持つ臼歯の領域内を通過する。付加的に第２のストリップ撮像シーケンスが、第６の撮像経路７４に沿って口唇方向７５にＦＤＩ方式番号１１を持つ切歯の領域内で、ならびに第３のストリップ撮像シーケンスが、第７の撮像経路７６に沿って頬方向７７に、ＦＤＩ方式番号２４を持つ臼歯の領域内で実施される。
【００８７】
図７は、図２の咬合の測定からの第１クラスタ８０、図３の舌側の測定からの第２クラスタ８１、図４および図５の頬側の測定からの第３クラスタ８２が、図６の第１のストリップ撮像シーケンスの第４クラスタ８３、ならびに第２のストリップ撮像シーケンスの第５クラスタ８４および第３のストリップ撮像シーケンスの第６クラスタ８５によって相互に結び付けられることを明確にするための略図である。その結合点８６は、十字で示されている。
【００８８】
図８は咬合記録を明確にするための略図であって、この際に第１の上顎の三次元モデル９０が相対的に第２の下顎の三次元のモデル９１に対して記録される。この場合、チェックポイント９３と９４との間の撮像経路９２に沿った第１の頬側の撮像シーケンス、ならびにチェックポイント９６とチェックポイント９７との間の撮像経路９５に沿った第２の頬側の撮像シーケンスが実施される。第１の頬側の撮像シーケンスはＦＤＩ番号１４および４４を持つ歯の領域を経過する。第２の頬側の撮像シーケンスはＦＤＩ番号２４および３４を持つ歯の領域を経過する。
【符号の説明】
【００８９】
１    対象物
２    カメラ
３    移動軌道
４    撮像
５    オーバーラップ領域
６    表示装置
７    顎標準モデル
８    咬合面
９    臼歯
１０  チェックポイント
１１  ボタン
１２  キーボード
１３  マウス
１４  コンピュータ
１５  第２のチェックポイント
１６  第１の撮像経路
１７  後方臼歯
１８  歯の中心
１９  歯
２０  頬側表面
２１  咬合方向
２２  頬方向
２３  撮像領域
３０  第一の臼歯
３１  第二の臼歯
４０  方向
４１  撮像経路
５０  頬方向
５１  第３の撮像経路
５２  頬側の歯の表面
５３  口唇側の歯の表面
５４  歯
５５  第４のチェックポイント
５６  中央
５７  第５のチェックポイント
６０  第６のチェックポイント
６１  第７のチェックポイント
６２  第４の撮像経路
６３  オーバーラップ領域
７０  方向
７１  顎骨湾曲
７２  第５の撮像経路
７３  チェックポイント
７４  第６の撮像経路
７５  第７の撮像経路
７６  方向
８０  第１クラスタ
８１  第２クラスタ
８２  第３クラスタ
８３  第４クラスタ
８４  第５クラスタ
８５  第６クラスタ
８６  結合点
９０  第１の三次元モデル
９１  第２の三次元モデル
９２  撮像経路
９３  チェックポイント
９４  チェックポイント
９５  撮像経路
９６  チェックポイント
９７  チェックポイント
【図１】
0006728058.tif 000002
【図２】
0006728058.tif 000003
【図３】
0006728058.tif 000004
【図４】
0006728058.tif 000005
【図５】
0006728058.tif 000006
【図６】
0006728058.tif 000007
【図７】
0006728058.tif 000008
【図８】
0006728058.tif 000009