(57)【要約】コンピュータ上で画像を処理する方法とシステムと、画像処理用のコンピュータ・プログラム製品である。物品のディジタル画像をコンピュータ内で改善し、ディジタル画像の色を訂正し、所定の色属性のデータベースから内部パレットを生成し、色訂正済みのディジタル画像に与えて、第２のディジタル画像を生成し、第２のディジタル画像に対応するが所定の色属性を鮮明な色属性で置き換える第３のディジタル画像を生成する。本発明は、人の自然歯の色に実質的に合う義歯をセラミックス材料から製作するのに特に有用である。
2004506257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ上で画像を処理する方法であって、
（ｉ）　　所定の色を有する参照対象の表示も共に含む物品のディジタル画像を取り込むステップと、
（ｉｉ）　 参照対象に基づいてディジタル画像の色を訂正して真色ディジタル画像を生成するステップと、
（ｉｉｉ）　物品の表示を含む真色ディジタル画像の少なくとも一部を選択するステップと、
（ｉｖ）　 真色ディジタル画像の選択された部分にある画素の真色属性を決定するステップと、
（ｖ）　　真色ディジタル画像の選択された部分に対応するが、各画素の真色属性は所定の色属性のデータベースから選択された色属性で置き換え、所定のアルゴリズムによる決定に従って画素毎に真色属性に最も近い所定の色属性をデータベースから選択する、第２のディジタル画像を生成するステップと、
（ｖｉ）　 第２のディジタル画像に対応するが、画素毎にデータベースから選択された色属性を相互に識別可能な偽色属性で置き換えて、同じ所定の色属性を共有する各集合の画素を明確に識別する外形画像を形成する、第３のディジタル画像を生成するステップと、
を含む画像処理方法。
【請求項２】
前記所定の色属性のデータベース内にある離散的色属性は真色ディジタル画像内の離散的色属性より少ない請求項１記載の画像処理方法。
【請求項３】
ステップ（ｖ）内の前記所定のアルゴリズムはオクトリー量子化アルゴリズムである請求項１または２記載の画像処理方法。
【請求項４】
ステップ（ｉｖ）において前記第３のディジタル画像は前記第２のディジタル画像内の画素毎に範囲キー値を決定し、次に前記第３のディジタル画像内の対応する画素でこの範囲キーを相互に識別可能な色属性で１画素ずつ表すことにより生成する、先行請求項のどれか記載の画像処理方法。
【請求項５】
前記第２のディジタル画像内の画素毎の範囲キー値は、赤成分値を１６で割ってその整数部を決定し、緑成分値を１６で割ってその整数部を決定し、青成分値を１６で割ってその整数部を決定することにより決定する、請求項４記載の画像処理方法。
【請求項６】
前記第２および第３のディジタル画像は共に可視ディスプレイ・ユニットで表示される請求項１〜５のどれか１項記載の画像処理方法。
【請求項７】
前記第２および第３のディジタル画像は共にカラー・プリントアウトで表示される請求項１〜６のどれか１項記載の画像処理方法。
【請求項８】
前記物品は歯であり、前記データベースは義歯を作るのに用いられるセラミックス色などであり、前記第３のディジタル画像は義歯を作るためのテンプレートである、請求項１〜７のどれか１項記載の画像処理方法。
【請求項９】
画像処理システムであって、コンピュータと、
（ｉ）　　所定の色を有する参照対象の表示も共に含む物品のディジタル画像を取り込む手段と、
（ｉｉ）　 参照対象に基づいてディジタル画像の色を訂正して真色ディジタル画像を生成する手段と、
（ｉｉｉ）　物品の表示を含む真色ディジタル画像の少なくとも一部を選択する手段と、
（ｉｖ）　 真色ディジタル画像の選択された部分にある画素の真色属性を決定する手段と、
（ｖ）　　真色ディジタル画像の選択された部分に対応するが、各画素の真色属性は所定の色属性のデータベースから選択された色属性で置き換え、所定のアルゴリズムによる決定に従って画素毎に真色属性に最も近い所定の色属性をデータベースから選択する、第２のディジタル画像を生成する手段と、
（ｖｉ）　 第２のディジタル画像に対応するが、画素毎にデータベースから選択された色属性を相互に識別可能な偽色属性で置き換えて、同じ所定の色属性を共有する各集合の画素を明確に識別する外形画像を形成する、第３のディジタル画像を生成する手段と、
を備える画像処理システム。
【請求項１０】
前記所定の色属性のデータベース内にある離散的色属性は真色ディジタル画像内の離散的色属性より少ない請求項９記載の画像処理システム。
【請求項１１】
ステップ（ｖ）内の前記所定のアルゴリズムはオクトリー量子化アルゴリズムである請求項９または１０記載の画像処理システム。
【請求項１２】
ステップ（ｉｖ）において前記第３のディジタル画像は前記第２のディジタル画像内の画素毎に範囲キー値を決定し、次に前記第３のディジタル画像内の対応する画素でこの範囲キーを相互に識別可能な色属性で１画素ずつ表すことにより生成する、請求項９から１１のどれか１項記載の画像処理システム。
【請求項１３】
前記第２のディジタル画像内の画素毎の範囲キー値は、赤成分値を１６で割ってその整数部を決定し、緑成分値を１６で割ってその整数部を決定し、青成分値を１６で割ってその整数部を決定することにより決定する、請求項１２記載の画像処理システム。
【請求項１４】
前記第２および第３のディジタル画像は共に可視ディスプレイ・ユニットで表示される請求項９から１３のどれか１項記載の画像処理システム。
【請求項１５】
前記第２および第３のディジタル画像は共にカラー・プリントアウトで表示される、請求項９から１４のどれか１項記載の画像処理システム。
【請求項１６】
前記物品は歯であり、前記データベースは義歯の製作に用いられるセラミックス色などであり、前記第３のディジタル画像は義歯を製作するためのテンプレートである、請求項９から１５のどれか１項記載の画像処理システム。
【請求項１７】
画像を処理し、コンピュータにインストールすると動作するコンピュータ・プログラム製品であって、
（ｉ）　　所定の色を有する参照対象の表示も共に含む物品のディジタル画像を取り込み、
（ｉｉ） 　参照対象に基づいてディジタル画像の色を訂正して真色ディジタル画像を生成し、
（ｉｉｉ）　物品の表示を含む真色ディジタル画像の少なくとも一部を選択し、
（ｉｖ）　 真色ディジタル画像の選択された部分にある画素の真色属性を決定し、
（ｖ）　　真色ディジタル画像の選択された部分に対応するが、各画素の真色属性は所定の色属性のデータベースから選択された色属性で置き換え、所定のアルゴリズムによる決定に従って画素毎に真色属性に最も近い所定の色属性をデータベースから選択する、第２のディジタル画像を生成し、
（ｖｉ）　 第２のディジタル画像に対応するが、画素毎にデータベースから選択された色属性を相互に識別可能な偽色属性で置き換えて、同じ所定の色属性を共有する各集合の画素を明確に識別する外形画像を形成する、第３のディジタル画像を生成する、
コンピュータ・プログラム製品。
【請求項１８】
前記所定の色属性のデータベース内にある離散的色属性は真色ディジタル画像内の離散的色属性より少ない請求項１７載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１９】
ステップ（ｖ）内の前記所定のアルゴリズムはオクトリー量子化アルゴリズムである請求項１７または１８記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２０】
ステップ（ｉｖ）において前記第３のディジタル画像前記第２のディジタル画像内の画素毎に範囲キー値を決定し、次に前記第３のディジタル画像内の対応する画素でこの範囲キーを相互に識別可能な色属性で１画素ずつ表すことにより生成する、請求項１７から１９のどれか１項記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２１】
前記第２のディジタル画像内の画素毎の範囲キー値は、赤成分値を１６で割ってその整数部を決定し、緑成分値を１６で割ってその整数部を決定し、青成分値を１６で割ってその整数部を決定することにより決定する、請求項２０記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２２】
前記第２および第３のディジタル画像は共に可視ディスプレイ・ユニットで表示される請求項１７から２１のどれか１項記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２３】
前記第２および第３のディジタル画像は共にカラー・プリントアウトで表示される請求項１７から２２のどれか１項記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２４】
前記物品は歯であり、前記データベースは義歯を作るのに用いられるセラミックス色などであり、前記第３のディジタル画像は義歯を作るためのテンプレートである、請求項１７から２３のどれか１項記載のコンピュータ・プログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、義歯、織物、塗料、染料、車体修理、絵画修復、化粧品業界などの物品の色合わせに特に（ただし限定されずに）用いられる画像処理の方法とシステムに関する。また本発明は、貴金属、宝石、石材の色の識別に用いてよく、また印刷および保証（ｓｅｃｕｒｉｔｙ）業界で用いられる。
【０００２】
従来の方法では、種々の対象を単に目で見て色合わせを行い、色を参照色ガイドと比較する。通常、色ガイドを検査対象の近くに並べて直接比較する。これは全く主観的な評価であり、人によって評価が異なるので色が合わないことがある。また、色の認知は背景の照明状態や対象自体の組成などの多数の要因に依存する。対象の表面にくぼみがある場合、一方向から見るとその表面に影ができるので対象全体の色が違って見えることがある。または、対象が滑らかで光沢があるとその表面から光を反射するので、明るい点が生じてやはり色が違って見える。
【０００３】
１つまたは複数の歯を治したり入れ替えたりするときに大切なことは、正しい歯の色を正確に選択して、隣の歯の色と形を合わせるだけでなく、複数の歯全体の総合的な色の調和と表面形状を合わせることである。しかし歯のエナメル質などの強く反射する表面を厳密に評価するのは困難である。従来の技術では、患者の自然歯と一組の「色調ガイド」とを人の目で比較することにより歯の色を定量化する。かかるガイドは一般に、台紙の上に色調の昇順に並べた一連の実質的に平らで可塑性の歯の形の物を含む。色を決定する工程の第１のステップは歯科医または歯科技工士が主観的に行い、色調ガイドを患者の自然歯の横に手で保持して、最もよく合うものを探す。この方法には問題がある。なぜなら歯の色は、診療室内の周囲の光（すなわち、蛍光灯または自然光）の色／強さに影響されるだけでなく、患者自身の衣服や化粧／顔色などの周囲の色にも影響されるからである。更に、このステップは歯科医または歯科技工士の目の識別力と経験に依存する。
【０００４】
歯科医または歯科技工士が色調ガイドから最もよく合う色を選択すると、この工程の次のステップは、一般に一組の着色された構成要素から義歯を作る歯科製作技士（ｄｅｎｔａｌ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｔｅｃｈｎｉｃｉａｎ）にこの情報を送ることである。製作技士が受けるのは、必要な義歯がガイドの２つ以上の色調を混合したものであるという情報である。全工程のこのステップにおいて、予め着色された構成要素の正しい比率を、指定された配合表通りに混合するときに、やはり歯科製作技士は色の評価を主観的に行う。できあがった製品は、患者の口にはめ込むために歯科医に返される。歯科医または歯科技工士が色合わせを正確に評価したか、そして歯科製作技士が正確に作ったかは、義歯が作られた後ではじめて分かる。理解されるように、このやり方では色が十分合わないので、コストが高くなっても患者や歯科専門家や義歯メーカに迷惑がかかっても、別のすなわち交換用の義歯を作る必要が生じことが多い。
【０００５】
歯色を評価するときの人の誤りを最小にするために、これまでは次の方法がとられている。
・　患者の口を制御しながら照らして、自然歯と参照色調ガイド・セットとを同じ状態で照らして比較する。この方法の問題は、周囲の照明状態が変わるのを完全に防ぐことができないことである。
・　患者の口と参照色調ガイドの写真をフレーム内に撮る。この方法の問題は、装置が大きくなり勝ちであることと、写真の現像と製作の過程で写真の中の色が違って見え、および／または不正確になることである。更に、カメラからフラッシュすると歯の表面からの反射が強くなる。
【０００６】
・　患者の歯と参照色調ガイドのビデオをフレーム内に撮る。この方法の問題は、装置が大きくなり勝ちであることと、ビデオ内の色が正確でないことである。
・　歯科医が見た歯の印象を手描きし、塗り／色付けする。この方法の問題は費用と時間がかかることと、周囲の照明状態から独立でないことである。
【０００７】
従来のどの方法も自然歯の正確な色画像を捕らえることができない。その理由の一端は歯自体の固有の性質にある。自然歯は湾曲し、均一に滑らかではなく、また歯の色の分布は歯全体に一様でない、すなわち均一でない。自然歯の表面は半透明であり、歯の色を表現するときに象牙質とエナメル質の透明度を訂正するのは困難である。歯は光を反射するので輝点と輝線を生じる。これらの全ての要因のために、歯の色画像を正確に捕らえることは困難である。
【０００８】
従来のどの方法でも対処することのできない問題は、義歯を作る作業のための配合表または画像が与えられたときに、歯科製作技士は主観的に色の評価を行わなければならないことである。或る方法では、最初の例における患者の歯の色の評価の標準化が改善されている。しかし義歯を配合表の通りに製作し色合わせを行うときに人の誤りが生じる問題は残っている。
色画像を正確に捕らえ、この色に合う義歯を製作する方法があれば従来の方法よりも明らかに優れている。
【０００９】
（ｉ）　　本発明の第１の形態では、コンピュータで画像を処理する方法を提供する。この方法は、
（ｉｉ）　 所定の色を有する参照対象の表示も共に含む物品のディジタル画像を取り込み、
（ｉｉｉ）　参照対象に基づいてディジタル画像の色を訂正して真色ディジタル画像を生成し、
（ｉｖ） 　物品の表示を含む真色ディジタル画像の少なくとも一部を選択し、
（ｖ）　　真色ディジタル画像の選択された部分にある画素の真色属性を決定し、
（ｖｉ）　 真色ディジタル画像の選択された部分に対応するが、各画素の真色属性は所定の色属性のデータベースから選択された色属性で置き換え、所定のアルゴリズムによる決定に従って画素毎に真色属性に最も近い所定の色属性をデータベースから選択する、第２のディジタル画像を生成し、
（ｖｉｉ）　第２のディジタル画像に対応するが、画素毎にデータベースから選択された色属性を相互に識別可能な偽色属性で置き換えて、同じ所定の色属性を共有する各集合の画素を明確に識別する外形画像を形成する、第３のディジタル画像を生成する、
ステップを含む。
【００１０】
本発明の第２の形態では画像処理システムを提供する。このシステムは、コンピュータと、
（ｉ）　　所定の色を有する参照対象の表示も共に含む物品のディジタル画像を取り込む手段と、
（ｉｉ） 　参照対象に基づいてディジタル画像の色を訂正して真色ディジタル画像を生成する手段と、
（ｉｉｉ）　物品の表示を含む真色ディジタル画像の少なくとも一部を選択する手段と、
（ｉｖ）　 真色ディジタル画像の選択された部分にある画素の真色属性を決定する手段と、
（ｖ）　　真色ディジタル画像の選択された部分に対応するが、各画素の真色属性は所定の色属性のデータベースから選択された色属性で置き換え、所定のアルゴリズムによる決定に従って画素毎に真色属性に最も近い所定の色属性をデータベースから選択する、第２のディジタル画像を生成する手段と、
（ｖｉ）　 第２のディジタル画像に対応するが、画素毎にデータベースから選択された色属性を相互に識別可能な偽色属性で置き換えて、同じ所定の色属性を共有する各集合の画素を明確に識別する外形画像を形成する、第３のディジタル画像を生成する手段と、
を備える。
【００１１】
本発明の第３の形態では、画像を処理するコンピュータ・プログラム製品を提供する。このコンピュータ・プログラム製品はコンピュータにインストールすると動作して、
（ｉ）　　所定の色を有する参照対象の表示も共に含む物品のディジタル画像を取り込み、
（ｉｉ）　 参照対象に基づいてディジタル画像の色を訂正して真色ディジタル画像を生成し、
（ｉｉｉ）　物品の表示を含む真色ディジタル画像の少なくとも一部を選択し、
（ｉｖ）　 真色ディジタル画像の選択された部分にある画素の真色属性を決定し、
（ｖ）　　真色ディジタル画像の選択された部分に対応するが、各画素の真色属性を所定の色属性のデータベースから選択された色属性で置き換える第２のディジタル画像を生成し、画素毎に、所定のアルゴリズムにより決定される真色属性に最も近い所定の色属性をデータベースから選択し、
（ｖｉ）　 第２のディジタル画像に対応するが、画素毎にデータベースから選択された色属性を相互に識別可能な偽色属性で置き換える第３のディジタル画像を生成する、同じ所定の色属性を共有する各集合の画素を明確に識別する外形画像を形成する。
【００１２】
本発明の第３の形態のコンピュータ・プログラム製品は、オブジェクト・コード、ソース・コード、またはコンピュータ・プログラムを記憶するデータ記憶媒体を含む、任意の適当なフォーマットのコンピュータ・プログラムでよい。
好ましくは、第２および第３のディジタル画像はモニタ装置またはカラー・プリントアウトで共に表示する。更に優れている点は、偽色属性とその対応する所定の色属性を含み、また随意であるが、所定の色属性に関する識別データ、所定の色属性のＲＧＢ成分値、および／または第２の画像内で同じ所定の色属性を共有する画素の百分率組成に関するデータを含む、キーも表示することである。
【００１３】
好ましくは、物品のディジタル画像はディジタル・カメラで直接捕らえ、カメラは直交偏波濾波機能を備える点が優れている。一般にこれは１対の直交偏波フィルタで行う。好ましくはフィルタは灰色であって、色温度シフトは最小であり、同時に透過度が優れている。直交偏波写真の効果は反射や光沢を制御し、まぶしさを除くことである。
【００１４】
好ましくは、カメラは所定の焦点距離に予め設定し、および／または予めプログラムする。例えば、焦点距離は２５±２ｃｍである。焦点距離のずれを小さくして、照明の変化または不均一により起こり得る誤差を最小にすることが望ましい。
【００１５】
上記ステップ（ｉ）に述べた参照対象は一般に物品に近接してまたはカメラの視野に関連して置かれる参照色標識を含むので、捕らえた画像は参照色を含む。
好ましくは、参照色は灰色である。より好ましくは、灰色は冷たい灰色Ｃパントーン番号８である。参照標識の形は実質的にＵ型またはＬ型のブロックである。また参照標識には札を付けて、対象の画像を容易に識別しまたは相互参照することができるようにする。
【００１６】
公知色の参照対象を用いると、上記のステップ（ｉｉ）で公知の方法によりディジタル画像の色を訂正して真色ディジタル画像を生成することができる。
ステップ（ｉｉｉ）で、真色ディジタル画像の一部を公知の方法で選択する。この選択した画像は、例えば単一歯の画像を含む。
選択した画像の中の各画素の真色属性は、ステップ（ｉｖ）において公知の方法（例えば真色ディジタル画像をラスタ方式）で走査して決定してよい。
【００１７】
所定の色属性のデータベース内にある離散的属性は真色ディジタル画像内の離散的属性よりも一般に少ない。本発明の特に好ましい応用は患者の自然歯の色に良く合うように公知色のセラミックスなどから義歯を作ることであるが、そのデータベースはある範囲の利用可能なセラミックス材料などの色属性を含む。データベースは、異なるセラミックス・メーカが提供する種々の範囲の色に対応する複数の部分集合のセラミックス色を含んでよい。現在のところ、義歯に用いるセラミックスのほとんどのメーカは１つ以上の離散的範囲の微妙に異なる約１６の色調を提供している。これまでは、義歯は患者の残存する歯に最もよく合うと主観的に判断された単一の色調または色のセラミックを用いて作られている。しかし本発明により、単一歯内の色調の変化を決定し、歯の個別の領域について所定の範囲のセラミックス色から最もよく合うものを選択することにより義歯内のこれらの色調の変化を模写し、基礎の義歯に種々の色調のセラミックスを塗るなどして義歯を作り、自然歯内の色の変化に広く合わせることができる。これは従来の方法に比べると大きな利点である。
【００１８】
真色ディジタル画像内の各対応する画素の真色属性に基づいてデータベースから第２のディジタル画像内の各画素の所定の色属性を選択するのに用いる所定のアルゴリズムは、当業者に公知の任意の適当なアルゴリズムでよい。現在のところ好ましいアルゴリズムはオクトリー（ｏｃｔｒｅｅ）量子化を用いるが、他の標準的な手法を用いてもよい。理解されるように、所定のアルゴリズムは実際には画像圧縮アルゴリズムであって、データベース内の所定の色属性から内部パレットを作成し、これを第２のディジタル画像に与えて、真色ディジタル画像内の真色属性をできるだけ密に合わせる。例えば、真色ディジタル画像が２５６の範囲の色属性を含む場合は、所定のアルゴリズムを用いてこれを１６の色属性に圧縮してデータベースの部分集合内の所定の範囲のセラミックス色の利用可能な色から成る内部パレットを形成し、画素毎に真色ディジタル画像内の対応する画素の真色属性に最も近いセラミックス色属性をデータベースから選択する。
【００１９】
上のステップ（ｖｉ）において第３のディジタル画像を生成するには、第２のディジタル画像内の画素毎に範囲キー値を決定し、次に第３のディジタル画像内の対応する画素のこの範囲キーを相互に識別可能な色属性で１画素ずつ表す。好ましい実施の形態では、第２のディジタル画像内の画素毎の範囲キー値を決定するには、赤成分値を１６で割ってその整数部を決定し、緑成分値を１６で割ってその整数部を決定し、青成分値を１６で割ってその整数部を決定する。したがってこの実施の形態では、範囲キー値は、成分値０から１５までは０、成分値１６から３１までは１、成分値３２から４７までは２、成分値４８から６３までは３であり、以下同様である。次に各範囲キー値にこの技術で知られている方法で相互に識別可能な色（好ましくは鮮明な色）を割り当て、これに従って偽色の第３のディジタル画像を生成する。したがって第３のディジタル画像は、データベースから利用可能なパレットから選択された特定の色で物品（例えば、歯）のどの領域を表示するかを明確に示す。言い換えると、第３のディジタル画像内の色の量子化の程度は第２のディジタル画像内と同じであるが、利用可能なセラミックス色のパレットからの色毎の微妙な色差は偽色を用いることにより強調される。例えば歯科製造所技士は第３のディジタル画像（または外形画像）をガイドとして用いて、偽色表示に対応するセラミック色調を選択し次に第３のディジタル画像の外形マップに従って基礎の義歯にこれを塗ることにより、義歯の製作を支援することができる。
【００２０】
歯科技士を支援するため、本発明の方法を用いて例えばコンピュータ・ディスプレイ上の表示またはカラー・プリントアウトを生成して、データベースからの種々のセラミックス色と第３のディジタル画像内のこれに関連する偽色とを示すキーと共に、第２および第３のディジタル画像を示すことが好ましい。キーは第１の行と第２の行の着色された長方形を含む。第１の行は利用可能なセラミックス色を示し、第２の行は対応する偽色をこれに並列に示す。キーは、所定のセラミックス色に関する識別データ、所定のセラミックス色のＲＧＢ成分値、および／または第２の画像内の同じ所定のセラミックス色を共有する百分率構成の画素に関するデータを随意に含んでよい。
【００２１】
キーは、第２のディジタル画像内の各画素に関するデータを含む内部配列を構築することにより生成してよい。内部配列は画素毎に、元の画素色、赤成分、緑成分、青成分、範囲キー値、その範囲キー値を有する画素の総数、を与えるデータ・フィールドを含んでよい。任意の特定の画素において、内部配列を構築するときにその範囲キー値がまだ存在しない場合は配列内に新しい要素を作成する。しかし範囲キー値がすでに存在する場合はその範囲キー値を有する画素の総数を１だけ増やす。内部配列の構築が終わると、この内部配列と同じ構造を有するＳＱＬ準拠のデータベース内に外部表を作り、この外部表に内部配列の内容を入れる。次に、記憶されているＳＱＬ手続きを公知の方法で用いて、ＳＱＬ準拠のデータベース内で各範囲キー内の支配的な（最も頻繁に起こる）元の画素値を決定して、対応する内部配列（キー配列）を作成する。次にキー配列内の要素毎に、鮮明な色長方形をキーとして第３のディジタル画像の下に描き、そのキー色に関係する色調で識別する。
【００２２】
本発明を義歯の製作に用いる実施の形態では、義歯のセラミック層または陶材層の厚さを考慮に入れることが好ましい。なぜなら、所定の基礎色調または色で作られたセラミック層または陶材層は、色調または色が層の厚さに従って異なって見えるからである。例えば１ｍｍ削った（すなわち、歯冠をかぶせる前に厚さ１ｍｍの歯の組織の層を歯から削った）歯に歯冠をかぶせる場合は、１ｍｍの厚さを有する殻として作る（歯を元のサイズに戻すために）。これは、０．３ｍｍの厚さを有する金属の基礎層と、０．１ｍｍの厚さを有する不透明な陶材の皮膜（金属層の色を隠すため）と、最後に、０．６ｍｍの厚さを有して患者の元の歯色に合うように選択した美的なまたは着色された陶材の皮膜を含む。しかし例えば１．５ｍｍ削った歯のために歯冠を準備するときは、歯冠は、０．３ｍｍの厚さを有する金属の基礎層と、０．１ｍｍの厚さを有する不透明な陶材の皮膜と、１．１ｍｍの厚さを有する美的なまたは着色された陶材の皮膜で構成してよい。１ｍｍの厚さの歯冠と同じ陶材の基礎色調または色を用いる場合は、１．５ｍｍの厚さの歯冠を更にかぶせることにより、美的なまたは着色された陶材の色調または色は非常に異なって見える。したがって、本発明の実施の形態を用いて、任意の所定の厚さの歯冠が同じ色調または色に見えるように異なる歯冠の厚さに対して異なる陶材またはセラミックの配合表を生成することができる。この情報は、例えば任意の所定の歯冠の厚さに対して種々の比率のセラミックス／陶材の基礎色の別個のキーとして提供してよい。
【００２３】
使用の際には、本発明の実施の形態により、ユーザは物品（例えば色付きの織物片）の写真を撮り、織物が実際にある場所から離れた場所（例えば染色工場）にこの写真に関する情報を送る。染色工場の作業者はソフトウエア・プログラムを起動し、色値を解析して配合表を作り、織物の色の模写を種々の比率の異なる染料から再構成することができる。
【００２４】
好ましくは、本発明の実施の形態は１つまたは複数の自然歯の色合わせに用いて患者の自然歯に合うように義歯を作るためのものである。
ここで義歯というのは、患者の複数の歯の一部を入れ替えまたは形成するための歯冠、入れ歯、金冠、およびその他の歯科製品を含む。
【００２５】
本発明の実施の形態の用途は義歯の製作に限定する必要はなく、織物、塗料、染料、車体の一部、絵画修復の顔料、毛髪洗剤や皮膚下地などの化粧品、その他の応用における色合わせに用いることができる。
【００２６】
理解されるように、本発明の方法は、時間に従って色値を互いに比較することにより例えば織物または絵画の色の時間的な劣化を監視するのに用いることもできる。また本発明の実施の形態は、自動車および／または織物製造などの産業工程で色標準を監視するのに用いてよい。
【００２７】
図１は、本発明の１つの実施の形態を用いて対象の色合わせ／識別を行う方法のステップの流れ図を示す。この方法の第１のステップは、色合わせおよび／または色識別を行いたい対象の画像を捕らえることである。これにはまず適当な光源で対象を照らし、直交偏波濾波機能を備えるディジタル・カメラでその少なくとも１枚の写真を撮る。随意であるが、捕らえた画像内に色参照標識を含める（図４参）。カメラは、所定の焦点距離に予めプログラムしておき、選択された距離だけ対象から離して設けることにより、照明状態の変化を少なくすることができる。対象は、織物片、壁外面、修復の必要があるかまたは後代のために元の色を記録しておく必要のある絵画の一部、車体の一部、適当な化粧品／毛髪染剤の色を合わせる人の顔、人体の領域、通貨の見本、写真、貴金属または宝石、色を合わせる／識別する必要のあるその他の物品、などである。
【００２８】
少なくとも１枚の写真を撮ると、色画像に関する情報を電子通信システムによりまたはデータ・キャリアにより、少なくとも１枚の写真を撮った場所から離れた場所に送る。この情報を適当な場所で受けると、作業者は、受けたデータを解釈したり元の画像の色値を（随意であるが色参照標識と比べて）解析したりする機能を有する本発明の１つの実施の形態であるコンピュータ・プログラム製品を起動する。一般に色値に個別の明色キーを割り当て、解析を行って各領域内の平均的色値と支配的色値とを決定する。色値は、その値の赤、緑、青の成分の強さで表される。赤、緑、青の強さを選ぶ理由は、これらの色が光の原色だからである。各画像を解析して各色の強さと相対比とを計算する。画像から色の強度値が生成されるので、元の色付きの対象の色の模写を作ることができる。またコンピュータ・プログラムは赤、緑、青の強さの値を、作業者が色（例えば染料番号や化粧品の色値など）に再構成することが可能なパラメータに変換する機能を有する。
【００２９】
これにより、作業者は再構成された画像と受けたデータとを並べて目で直接比較することができる。または再構成された画像に関する情報を作業者が元の対象の位置に送ると、対象自身と再構成された画像とを比較することができる。このステップにより品質を管理することができる。色参照標識を用いる場合は、ＶＤＵ／モニタ／スクリーン上に表示される全画像の色を訂正／較正することができる。
【００３０】
理解されるように、これが従来の方法より優れている点は、色合わせ／識別を人の主観的評価に任せる程度が小さいことである。更に、本発明の実施の形態は多くの種々の産業に適用することができるし、またこれを用いて塗料、染料、自動車、繊維などの産業における色の品質管理を監視することができる。理解されるように、現行の方法を改善する１つの特定の用途は、元の歯と義歯との色合わせである。
【００３１】
図２は、本発明の１つの実施の形態を歯冠の色合わせに用いる概略の流れ図を示す。この工程では、第１のステップは患者の口を公知の再現可能な光源で制御しながら照らすことである。次に歯科医は直交偏波濾波機能を備えるディジタル・カメラで患者の口の写真を撮り、画像（１）を作る。一般に、歯科医は鼻ばしらおよび／または患者のあごの頭などの骨格参照点に対して患者から所定の距離にカメラを設置する。このようにして、写真毎の変化を小さくすることができる。
【００３２】
患者の元の歯の色に関する情報は、ディジタル・カメラからダウンロードして、インターネットなどの電子的通信システムを介して、またはフロッピー（登録商標）・デスクやＣＤ−ＲＯＭなどの電子的データ・キャリアで、歯科製作所に送る。この情報は秘密なので、送信するとき一般に情報を暗号化する。画像データを受けると、本発明の１つの実施の形態のコンピュータ・プログラム製品で復号して処理し、光の原色に対応する一連の赤、青、緑の強さ（２）を作る。次に、コンピュータ・プログラムは色参照標識と比べて画像を較正して成分色値（２）を作り、次に画像（３）を作る。同時にこのプログラムは色値を解析して相対比と分布パターンを得て、色マップを作成する。次にこのマップを陶材色またはセラミックス色などの歯科製作所パラメータ（４）に変換すると、プログラムは歯科製作所技工が義歯／歯冠（６）を作成するのに用いる配合表（５）を作成する。
【００３３】
次に、義歯／歯冠（６）の色と元の自然歯の色とを比較する（８）ことにより、義歯／歯冠（６）の画像（７）の品質を管理する。新しい歯冠の色と元の歯の色が合わない場合（９）は、歯科技士は配合表（５）を修正して色差を補償するか、または作業に用いる別の元の写真を要求する。このようにして、歯冠の色をチェックした後で、患者の口にはめ込むために歯科医に渡す。
歯冠の色と元の自然歯の色とが合う場合（１０）は、将来参照できるように、配合表を中央データ・バンク（１１）または歯冠配合表ライブラリに記録することができる。次に、患者の口にはめ込むために、色合わせした歯冠を歯科医に渡す（１２）。
【００３４】
図３は、本発明の１つの実施の形態で作る歯の色解析のコンピュータ・ディスプレイを示す。歯の画像（１３）を同じ色値の複数の領域に分割する。各領域に特有の明色キーを割り当てて、画像（１４）のように目で識別しやすくする。解析を行って各領域内の平均的色値と支配的色値とを決定する。色値はその値の赤、緑、青の成分の強さで表されるので、歯の色マップを視覚化することができる。特定して述べると、画像（１３）は、歯の真色ディジタル画像の選択された部分に対応するが、オクトリー量子化によりこれに内部パレット（セラミックス色に関する所定の色属性のデータベースから選択された色属性をを含む）が与えらている第２のディジタル画像である。画像（１４）は第２のディジタル画像（１３）に対応するが、解釈を容易にするために、所定の色属性は相互に識別可能な偽色画像で置き換えられている第３のディジタル画像である。また表示されるのは、データベースから選択して画像（１３）に合う義歯を作るのに用いるセラミックス色を示すキー（１５）と、画像（１４）内で用いる対応する偽色を示すキー（１６）である。また表示されるのは、（１７）に各範囲のキー内の平均の元の画素値のＲＧＢ成分、（１８）に各範囲キー内の支配的な（最も頻繁に起こる）元の画素値のＲＧＢ成分、（１９）に画像（１３）と（１４）内の各色の百分率成分である。次に歯科技士は画像（１４）とキー（１５）および（１６）を用いて、画像（１４）を明確な外形ガイドとして用いてキー（１５）で示す色のセラミックス材料を基礎の義歯（図示せず）に塗るなどして義歯を作る。これにより、画像（１３）に合う義歯を作ることができる。
【００３５】
図４は、ディジタル・カメラ（図示せず）を用いて得た患者の口のディジタル画像（２０）を示す。所定の色を有する参照対象（２１）を画像（２０）内に含むので、画像の色の訂正が可能である。またこの図には画像（２０）から選択した単一歯に対応する画像（２２）を示す。この選択した画像（２２）を、キー（１５）および（１６）と共に図４の画像（２０）の下に示す第２（１３）および第３（１４）のディジタル画像の基礎として用いる。
図５は、上に説明した本発明の１つの実施の形態を示す流れ図である。
【００３６】
本発明の実施の形態が従来の方法より優れている点は義歯の製作に関連する問題が少なくなることで、義歯を製作して歯科医に返したときにはじめて色が合わないことが分かるという事態をなくすことができる。本発明の実施の形態により、義歯を歯科医に渡す前に品質を管理することができる。
【００３７】
また理解されるように、本発明の実施の形態は身体の外観や器官の色が適当な診断要素である皮膚の外傷やその他の状態を診断するのに用いてよい。本発明の実施の形態は身体の一部の画像を捕らえ、この情報を患者から離れた保健専門家に送るので、患者が自分で足を運ばなくても診断を受けることができる。
【図面の簡単な説明】
本発明をより良く理解するため、また実際に実行する方法を示すため、単なる例として以下の図面を参照する。
【図１】
本発明の１つの実施の形態を用いる色合わせの方法の略流れ図を表す。
【図２】
本発明の１つの実施の形態の使用を示す略流れ図を表す。
【図３】
本発明の１つの実施の形態を用いる歯の色解析を表す。
【図４】
患者の口内に色参照標識を含むディジタル画像を表す。
【図５】
本発明の１つの実施の形態に係るステップを示す流れ図である。
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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