(57)【要約】【課題】生活歯等の測定対象の色調と、該測定対象と比較される比較対象の色調とを比較しやすい表示態様でユーザに提供することのできる画像合成装置およびその方法並びにプログラムを提供することを目的とする。【解決手段】生活歯のカラー画像から生活歯の像（以下、「測色対象像」という。）を抽出するとともに、シェードガイドのカラー画像からシェードガイドの像（以下「比較対象像」という。）を抽出する像抽出部１１８と、測色対象像上および比較対象像上に合成基準線を設定する合成基準線設定部１１９と、測色対象像および比較対象像を合成して合成画像を作成する合成部１２０と、合成画像において、合成基準線における輪郭が一致しなかった場合に、測色対象像および比較対象像の少なくともいずれか一方を補正する補正部１２１とを備える画像合成装置を提供する。【選択図】図１５
2007190370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象が撮影された第１の撮像画像と該測定対象と比較する比較対象が撮影された第２の撮像画像とを合成して一枚の画像を作成する画像合成装置であって、
前記第１の撮像画像から測定対象像を抽出するとともに、前記第２の撮像画像から比較対象像を抽出する像抽出手段と、
前記測定対象像上および前記比較対象像上に合成基準線をそれぞれ設定する合成基準線設定手段と、
前記測定対象像および前記比較対象像を前記合成基準線に沿って合成することにより、合成画像を作成する合成手段と、
前記合成画像において、前記合成基準線における輪郭が一致しなかった場合に、前記輪郭が一致するように前記測定対象像および前記比較対象像の少なくともいずれか一方を補正する補正手段と
を具備する画像合成装置。
【請求項２】
前記合成基準線設定手段が、前記測定対象像の重心を通る線を前記合成基準線として前記測定対象像上に設定し、前記比較対象像の重心を通る線を前記合成基準線として前記比較対象像上に設定する請求項１に記載の画像合成装置。
【請求項３】
前記合成基準線設定手段が、前記測定対象像の縦軸方向の長さが最大となる箇所に、前記縦軸方向に沿って前記合成基準線を前記測定対象像上に設定し、前記比較対象像の縦軸方向の長さが最大となる箇所に、前記縦軸方向に沿って前記合成基準線を前記比較対象像上に設定する請求項１に記載の画像合成装置。
【請求項４】
前記合成画像において前記合成基準線を外部から変更する合成基準線変更手段を備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像合成装置。
【請求項５】
前記補正手段が、前記測定対象像および前記比較対象像の少なくともいずれか一方を縮小または拡大する請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像合成装置。
【請求項６】
前記測定対象は生活歯であり、前記比較対象は前記シェードガイドである請求項５に記載の画像合成装置。
【請求項７】
請求項１に記載の画像合成装置と、
前記測定対象像において、前記合成基準線近傍の測色値を演算する測色値演算手段と、
前記測定対象像の前記合成基準線近傍の測色値と前記比較対象像の前記合成基準線近傍の測色値との差分を算出する差分算出手段と、
前記測定対象像の前記合成基準線近傍の前記測色値、前記比較対象像の前記合成基準線近傍の前記測色値、および前記測色値の差分の少なくともいずれか１つを前記合成画像と同一画面に表示する表示制御手段と
を具備する歯科用測色装置。
【請求項８】
口腔内を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置にて測定対象が撮影された第１の撮像画像と該測定対象と比較する比較対象が撮影された第２撮像画像とを合成して一枚の画像を作成する画像合成装置を有する歯科用測色装置と
を備え、
前記画像合成装置は、
前記第１の撮像画像から測定対象像を抽出するとともに、前記第２の撮像画像から比較対象像を抽出する像抽出手段と、
前記測定対象像上および前記比較対象像上に合成基準線をそれぞれ設定する合成基準線設定手段と、
前記測定対象像および前記比較対象像を前記合成基準線に沿って合成することにより、合成画像を作成する合成手段と、
前記合成画像において、前記合成基準線における輪郭が一致しなかった場合に、前記輪郭が一致するように前記測定対象像および前記比較対象像の少なくともいずれか一方を補正する補正手段と
を具備する歯科用測色システム。
【請求項９】
測定対象が撮影された第１の撮像画像と該測定対象と比較する比較対象が撮影された第２の撮像画像とを合成して一枚の画像を作成する画像作成方法であって、
前記第１の撮像画像から測定対象像を抽出するとともに、前記第２の撮像画像から比較対象像を抽出する像抽出過程と、
前記測定対象像上および前記比較対象像上に合成基準線をそれぞれ設定する合成基準線設定過程と、
前記測定対象像および前記比較対象像を前記合成基準線に沿って合成することにより、合成画像を作成する合成過程と、
前記合成画像において、前記合成基準線における輪郭が一致しなかった場合に、前記輪郭が一致するように前記測定対象像および前記比較対象像の少なくともいずれか一方を補正する補正過程と
を具備する画像合成方法。
【請求項１０】
測定対象が撮影された第１の撮像画像と該測定対象と比較する比較対象が撮影された第２の撮像画像とを合成して一枚の画像を作成するための画像作成プログラムであって、
前記第１の撮像画像から測定対象像を抽出するとともに、前記第２の撮像画像から比較対象像を抽出する像抽出処理と、
前記測定対象像上および前記比較対象像上に合成基準線をそれぞれ設定する合成基準線設定処理と、
前記測定対象像および前記比較対象像を前記合成基準線に沿って合成することにより、合成画像を作成する合成処理と、
前記合成画像において、前記合成基準線における輪郭が一致しなかった場合に、前記輪郭が一致するように前記測定対象像および前記比較対象像の少なくともいずれか一方を補正する補正処理と
をコンピュータに実行させるための画像合成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の画像を合成する画像合成装置に係り、特に、歯や皮膚などの測色を行う測色装置に利用されるのに好適な画像合成装置および方法並びにプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、美容や健康に対する関心が高まっており、例えば、美容においては、皮膚のメラニン色素を抑制するホワイトニングが審美追求の一分野として流行の兆しを見せている。
従来における肌の診断には、肌の表面を拡大してモニタなどで観察することができるように構成された肌診断用カメラシステムが用いられており、例えば、皮膚科、エステティックサロン、美容カウンセリングなどで使用されている。これらのうちの例えば皮膚科の場合には、皮溝や皮丘の画像を観察することにより、皮膚表面の特徴を捉えて診断し、カウンセリング等が行われている。
【０００３】
また、歯科の分野では、歯科治療において審美追求も加味した一つの手段としてセラミッククラウン法などによる治療が行われている。このセラミッククラウン法は、患者の元の歯の色に近い色のクラウン（セラミック製の歯冠補綴物）を作製し、このクラウンを患者の歯にかぶせることにより行われる。
【０００４】
従来、上記クラウンの作製は、以下のようにして行われている。
まず、歯科医院において、歯科医等により患者の口腔内の撮影が行われる。具体的には、複数の歯を含む口腔内全体の写真やクラウン作製の対象となる生活歯の歯面等の撮影が行われる。
続いて、歯科医は、色調の互いに異なる複数の歯の見本（以下「シェードガイド」という。）の中から患者の生活歯に最も近い色調のシェードガイドを選択する（以下、この作業を「シェードテイク」という。）。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る。
上記作業が終了すると、歯科医は、上述の撮影写真およびシェードテイクしたシェードガイドに割り当てられている固有の識別番号をクラウンの技工所に送付する。これにより、技工所では、これら情報に基づいてクラウンの作製が行われる。
【０００５】
しかしながら、上述したシェードテイクは、歯科医の主観により行われるため定量性に欠ける。更に、シェードガイドや患者の歯色は、歯茎の色合い、周辺の環境、照明状況（例えば、照明の当たり方、照明の色など）、医師の疲労度等の様々な要因によって見え方が変化するため、最適なシェードガイドを選択することは非常に難しく、医師への負担が大きいという欠点があった。
【０００６】
そこで、上述した医師等の負担を軽減するべく、生活歯に色調が最も近似するシェードガイドを自動的に選択する等の機能を備えたシェードテイク等の作業支援装置が提案されている。
【０００７】
例えば、特許第３７１０８０２号公報（以下「文献１」という。）には、予め複数の歯牙基準色の識別情報データとその歯牙基準色のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の色調情報データとが対応したデータテーブルをコンピュータに予め記憶させ、生活歯と歯牙基準色の色調を有する基準具（上述の「シェードガイド」に相当）とを同時に撮影した画像データを入力し、画像データ内で分析された基準具の歯牙基準色のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の色調情報データと、その歯牙基準色の識別情報データと一致したデータテーブルの歯牙基準色の色調情報データとを略一致させる色調補正値を算出して生活歯の色調を補正し、補正された生活歯の色調の色調情報データと一致又は近似した色調情報データの歯牙基準色の識別情報データをデータテーブルから抽出し出力する技術が開示されている。
【特許文献１】特許第３７１０８０２号公報（第５図および第６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている発明では、両者の色調の比較結果等が数値で表現されているために、実際にどの程度の色差があるのかをユーザが感覚的に把握することが困難であった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、生活歯等の測定対象の色調と、該測定対象と比較される比較対象の色調とを比較しやすい表示態様でユーザに提供することのできる画像合成装置およびその方法並びに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】
【００１０】
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、測定対象が撮影された第１の撮像画像と該測定対象と比較する比較対象が撮影された第２の撮像画像とを合成して一枚の画像を作成する画像合成装置であって、前記第１の撮像画像から測定対象像を抽出するとともに、前記第２の撮像画像から比較対象像を抽出する像抽出手段と、前記測定対象像上および前記比較対象像上に合成基準線をそれぞれ設定する合成基準線設定手段と、前記測定対象像および前記比較対象像を前記合成基準線に沿って合成することにより、合成画像を作成する合成手段と、前記合成画像において、前記合成基準線における輪郭が一致しなかった場合に、前記輪郭が一致するように前記測定対象像および前記比較対象像の少なくともいずれか一方を補正する補正手段とを具備する画像合成装置を提供する。
【００１１】
このような構成によれば、測定対象像と比較対象像とを例えば、貼り合わせて１つの画像として表示するので、ユーザは貼り合わせの境界部分を視認することにより、両者の色調を直接的に比較することができる。これにより、ユーザは、微妙な色の違いも認識することが可能となる。また、この場合において、測定対象像および比較対象像の大きさが異なっており、合成手段により合成された合成画面において輪郭が一致していない場合であっても、補正手段により合成基準線における輪郭が一致するように補正がなされるため、自然な合成画像をユーザに提供することができる。
上記抽出手段における「抽出」は、測定対象像を第１の撮像画像から別個のものとして抽出する概念のほか、第１の撮像画像において測定対象像の輪郭を特定するという概念も含むものとし、比較対象像についても同様に解する。
上記「合成」の手法については特に限定されない。例えば、合成基準線にて切断した各画像片を貼り合わせて合成する手法や、各画像に設定された合成基準線が一致するように各画像を互いに重ね合わせ、合成基準線を境界として互いの透過率を異ならせることにより画像の合成を行う手法を採用することが可能である。
【００１２】
上記測定対象は、互いに異なる色調で表現された複数の色見本が予め容易されており、これらの色見本と色調を比較することを要する物体をいう。測定対象は、例えば、生活歯、皮膚などの人体の一部のほか、カーテン、カーペットなどのインテリア、バック、ソファ等の革製品、電子部品、塗装が施されている車、壁等である。
【００１３】
上記画像合成装置において、前記合成基準線設定手段が、前記測定対象像の重心を通る線を前記合成基準線として前記測定対象像上に設定し、前記比較対象像の重心を通る線を前記合成基準線として前記比較対象像上に設定することとしてもよい。
【００１４】
このような構成によれば、測定対象像および比較対象像において、各々の重心を通る線が合成基準線としてそれぞれ設定されるので、合成画像における両者の面積比を略同一に保つことが可能となり、バランスのとれた合成画像を提供することができる。
【００１５】
上記画像合成装置において、前記合成基準線設定手段が、前記測定対象像の縦軸方向の長さが最大となる箇所に、前記縦軸方向に沿って前記合成基準線を前記測定対象像上に設定し、前記比較対象像の縦軸方向の長さが最大となる箇所に、前記縦軸方向に沿って前記合成基準線を前記比較対象像上に設定することとしてもよい。
【００１６】
このような構成によれば、測定対象像および比較対象像において、縦軸方向の長さが最大となる箇所に、縦軸方向に沿って合成基準線がそれぞれ設定されるので、後述する合成基準線変更手段により合成基準線が変更された場合でも、この変更に容易に追従することができ、速やかに変更後の合成画像を作成することが可能となる。
【００１７】
上記画像合成装置は、前記合成画像において前記合成基準線を外部から変更する合成基準線変更手段を更に備えていてもよい。
【００１８】
このような構成によれば、ユーザは所望の位置に合成基準線を移動させることができるので、合成画像における測定対象像と比較対象像との面積比を変更することができるとともに、色調比較を行う箇所を自由に変更することができる。
また、合成基準線変更手段により合成基準線が変更された場合には、変更後における合成基準線をそのまま用いるのではなく、ユーザによって移動された合成基準線に基づいて測定対象像上および比較対象像上に合成基準線を再設定することにより、全体のバランスを考慮した、適切な箇所に合成基準線を設定することができる。この結果、変更後における合成画像の両者の面積比率を好適な値に保つことができるとともに、輪郭の歪みを少なくすることが可能となる。
【００１９】
上記画像合成装置において、前記補正手段が、前記測定対象像および前記比較対象像の少なくともいずれか一方を縮小または拡大することとしてもよい。
【００２０】
このような構成によれば、容易な補正処理により、合成画像における輪郭を一致させることが可能となる。
【００２１】
上記画像合成装置において、例えば、前記測定対象は生活歯であり、前記比較対象は前記シェードガイドである。
【００２２】
上記画像合成装置は、特に、歯科用測色装置に用いられて好適なものである。
具体的には、本発明は、上記画像合成装置と、前記測定対象像において、前記合成基準線近傍の測色値を演算する測色値演算手段と、前記測定対象像の前記合成基準線近傍の測色値と前記比較対象像の前記合成基準線近傍の測色値との差分を算出する差分算出手段と、前記測定対象像の前記合成基準線近傍の前記測色値、前記比較対象像の前記合成基準線近傍の前記測色値、および前記測色値の差分の少なくともいずれか１つを前記合成画像と同一画面に表示する表示制御手段とを具備する歯科用測色装置を提供する。
【００２３】
本発明は、口腔内を撮像する撮像装置と、前記撮像装置にて測定対象が撮影された第１の撮像画像と該測定対象と比較する比較対象が撮影された第２撮像画像とを合成して一枚の画像を作成する画像合成装置を有する歯科用測色装置とを備え、前記画像合成装置は、前記第１の撮像画像から測定対象像を抽出するとともに、前記第２の撮像画像から比較対象像を抽出する像抽出手段と、前記測定対象像上および前記比較対象像上に合成基準線をそれぞれ設定する合成基準線設定手段と、前記測定対象像および前記比較対象像を前記合成基準線に沿って合成することにより、合成画像を作成する合成手段と、前記合成画像において、前記合成基準線における輪郭が一致しなかった場合に、前記輪郭が一致するように前記測定対象像および前記比較対象像の少なくともいずれか一方を補正する補正手段と
を具備する歯科用測色システムを提供する。
【００２４】
本発明は、測定対象が撮影された第１の撮像画像と該測定対象と比較する比較対象が撮影された第２の撮像画像とを合成して一枚の画像を作成する画像作成方法であって、前記第１の撮像画像から測定対象像を抽出するとともに、前記第２の撮像画像から比較対象像を抽出する像抽出過程と、前記測定対象像上および前記比較対象像上に合成基準線をそれぞれ設定する合成基準線設定過程と、前記測定対象像および前記比較対象像を前記合成基準線に沿って合成することにより、合成画像を作成する合成過程と、前記合成画像において、前記合成基準線における輪郭が一致しなかった場合に、前記輪郭が一致するように前記測定対象像および前記比較対象像の少なくともいずれか一方を補正する補正過程とを具備する画像合成方法を提供する。
【００２５】
本発明は、測定対象が撮影された第１の撮像画像と該測定対象と比較する比較対象が撮影された第２の撮像画像とを合成して一枚の画像を作成するための画像作成プログラムであって、前記第１の撮像画像から測定対象像を抽出するとともに、前記第２の撮像画像から比較対象像を抽出する像抽出処理と、前記測定対象像上および前記比較対象像上に合成基準線をそれぞれ設定する合成基準線設定処理と、前記測定対象像および前記比較対象像を前記合成基準線に沿って合成することにより、合成画像を作成する合成処理と、前記合成画像において、前記合成基準線における輪郭が一致しなかった場合に、前記輪郭が一致するように前記測定対象像および前記比較対象像の少なくともいずれか一方を補正する補正処理とをコンピュータに実行させるための画像合成プログラムを提供する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、生活歯等の測定対象の色調と、該測定対象と比較される比較対象の色調とを比較しやすい表示態様でユーザに提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の画像合成装置を歯科用測色システムに適用した場合の実施形態について、図面を参照して説明する。
本発明の一実施形態に係る歯科用測色システムは、図１及び図４に示すように、撮像装置１、クレードル２、歯科用測色装置３、及び表示装置４を備えて構成されている。
【００２８】
撮影装置１は、図１に示すように光源１０、撮像部２０、撮像制御部３０、表示部４０、操作部５０を主な構成要素として備えている。
光源１０は、撮影装置１の先端部付近に配置され、被写体を照明するための互いに異なる４つ以上の波長帯域を有する照明光を発する。具体的には、光源１０は、互いに異なる波長帯域の光を発する７つの光源１０ａ乃至１０ｇを備えている。各光源１０ａ乃至１０ｇは、それぞれ４つのＬＥＤを備えており、その中心波長は図２に示すように、光源１０ａは約４５０ｎｍ、光源１０ｂは約４６５ｎｍ、光源１０ｃは約５０５ｎｍ、光源１０ｄは約５２５ｎｍ、光源１０ｅは約５７５ｎｍ、光源１０ｆは約６０５ｎｍ、光源１０ｇは約６３０ｎｍとなっている。このＬＥＤの発光スペクトル情報は、ＬＥＤメモリ１１に記憶され、後述する歯科用測色装置３にて用いられる。
【００２９】
これら光源１０ａ乃至１０ｇは、例えば、リング状に配置されている。配列は、特に限定されず、例えば、波長の短い順にＬＥＤを４つずつ配置してもよいし、逆順或いはランダム配置等でもよい。また、全てのＬＥＤで１つのリングを形成するような配置のほか、ＬＥＤを複数のグループに分け、これら１つのグループで１つのリングを形成するように配置してもよい。なお、ＬＥＤの配置は、上記リング状に限られず、後述する撮像部２０による撮像に支障をきたすことのない限りは、十字状配置、矩形状配置、ランダム配置等の適宜の配置を採用することが可能である。なお、光源１０の発光素子としては、ＬＥＤに限られず、例えば、ＬＤ（レーザダイオード）等の半導体レーザやその他の発光素子を用いることも可能である。
【００３０】
撮像装置１において、上記光源１０の被写体側には、光源１０からの照明光を略均一に被写体面に照射するための照明光学系が設けられている。また、上記光源１０の近傍には、ＬＥＤの温度を検出する温度センサ１３が設けられている。
【００３１】
撮像部２０は、撮像レンズ２１、ＲＧＢカラー撮像素子２２、信号処理部２３、ＡＤ変換器２４を備えて構成されている。撮像レンズ２１は、光源１０が照射された被写体像を結像する。ＲＧＢカラー撮像素子２２は、撮像レンズ２１により結像された被写体像を撮像して画像信号を出力する。このＲＧＢカラー撮像素子２２は、例えば、ＣＣＤにより構成されており、そのセンサ感度は、可視広域を略カバーするようなものとなっている。このＣＣＤは、モノクロタイプの物でもよいし、カラータイプのものでもよい。また、ＲＧＢカラー撮像素子２２は、ＣＣＤに限られず、ＣＭＯＳタイプやその他の各種の撮像素子を広く使用することが可能である。
【００３２】
信号処理部２３は、ＲＧＢカラー撮像素子２２から出力されるアナログ信号に、ゲイン補正やオフセット補正等を施す。Ａ／Ｄ変換器２４は、信号処理部２３から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。上記撮像レンズ２１には、フォーカスを調整するフォーカスレバー２５が接続されている。このフォーカスレバー２５は、マニュアルにてフォーカスを調整するためのものであり、フォーカスレバー２５の位置を検出するための位置検出部２６が設けられている。
【００３３】
撮像制御部３０は、ＣＰＵ３１、ＬＥＤドライバ３２、データＩ／Ｆ３３、通信Ｉ／Ｆコントローラ３４、画像メモリ３５、及び操作部Ｉ／Ｆ３６を備えて構成されている。これら各部は、ローカルバス３７に接続されており、ローカルバス３７を介してデータの授受が可能な構成となっている。
【００３４】
ＣＰＵ３１は、撮像部２０の制御を行うとともに、撮像部２０により取得され処理された被写体分光画像をローカルバス３７を介して画像メモリ３５に記録するとともに、後述するＬＣＤコントローラ４１に出力する。ＬＥＤドライバ３２は、光源１０が備える各種ＬＥＤの発光を制御する。データＩ／Ｆ３３は、光源１０が備えるＬＥＤメモリ１１の内容や温度センサ１３の情報を受信するためのインターフェースである。通信Ｉ／Ｆコントローラ３４は、外部との接続点となる通信Ｉ／Ｆ接点６１と接続されており、例えば、ＵＳＢ２．０に準拠した通信を実現させるための機能を備えている。操作部Ｉ／Ｆ３６は、後述する操作部５０が備える各種操作ボタンと接続されており、操作部５０を介して入力された入力指示をローカルバス３７を介してＣＰＵ３１へ転送するインターフェースとして機能する。画像メモリ３５は、撮像部２０にて撮影された画像データを一時的に記録する。本実施形態では、画像メモリ３５は、最低でも７枚の分光画像と一枚のＲＧＢカラー画像を記録できるメモリ容量を有している。
【００３５】
表示部４０は、ＬＣＤコントローラ４１とＬＣＤ４２とを備えて構成されている。ＬＣＤコントローラ４１は、ＣＰＵ３１から転送されてくる画像信号に基づく画像、例えば、現在、撮像部２０により撮影されている画像、或いは、撮影済みの画像をＬＣＤ（liquid crystal display）４２に表示させる。このとき、必要に応じて、オーバーレイメモリ４３に記憶されている画像パターンをＣＰＵ３１から取得した画像に重畳させてＬＣＤ４２に表示させるようにしてもよい。ここで、オーバーレイメモリ４３に記録されている画像パターンとは、例えば、歯全体を水平に撮影するような水平ラインや、これに交差するクロスライン、撮影モード、撮影する歯の識別番号等である。
【００３６】
操作部５０は、ユーザが分光画像撮影動作の開始を指示入力したり、動画像撮影動作の開始や終了を指示入力したりするための各種の操作スイッチや操作ボタンを備えている。具体的には、撮影モード切替スイッチ５１、シャッタボタン５２、ビューア制御ボタン５３等を備えている。撮影モード切替スイッチ５１は、通常のＲＧＢの撮影と、マルチバンドの撮影とを切り替えるためのスイッチである。ビューア制御ボタン５３は、ＬＣＤ４２に表示される画像の変更等の操作をするためのスイッチである。
【００３７】
また、撮像装置１は、蓄電池としてのリチウムバッテリ６０を搭載している。このリチウムバッテリ６０は、撮像装置１が備える各部に電源供給を行うためのものであり、充電のための接点である接続接点６２に接続されている。また、このリチウムバッテリの充電状態を通知するためのバッテリＬＥＤ６３が設けられている。また、撮像装置１には、カメラの状態を知らせるためのパワーＬＥＤ６４、撮影時の危険を知らせるためのアラームブザー６５が設けられている。
【００３８】
バッテリＬＥＤ６３は、例えば、赤、黄、緑の３つのＬＥＤを備えており、緑色点灯によりリチウムバッテリ６０の充電容量が十分である旨を通知し、黄色点灯によりバッテリ容量が少ない旨、換言すると、充電の必要がある旨を通知し、赤色点灯によりバッテリ容量が極めて少ない旨、換言すると、至急充電の必要がある旨を通知する。
パワーＬＥＤ６４は、例えば、赤と緑とからなる２つのＬＥＤを備えており、緑色点灯により撮影準備が完了した旨を通知し、緑色点滅により撮影準備中（初期ウォーミング等）である旨を通知し、赤色点灯によりバッテリ充電中である旨を通知する。
アラームブザー６５は、警鐘することにより撮影した画像データが無効である旨を通知する。
【００３９】
上述の撮像装置１を支持するクレードル２は、撮像部２０のキャリブレーションを行うための色票１００と、撮像装置１が正常な位置に装着されたか否かを確認するためのマイクロスイッチ１０１と、電源のオン／オフを行うための電源スイッチ１０２、電源スイッチ１０２のオン／オフに連動して点灯／消灯する電源ランプ１０３、マイクロスイッチ１０１に連動して点灯／消灯することにより、撮像装置１が正常位置に装着されたか否かを通知する装着ランプ１０４を備えている。
【００４０】
装着ランプ１０４は、例えば、撮像装置１が正常位置に装着された場合には、緑色が点灯し、装着されていない場合には、赤色が点灯する。また、このクレードル２には、電源接続コネクタ１０５が設けられており、ＡＣアダプタ１０６が接続されるようになっている。そして、撮像装置１が備えるリチウムバッテリ６０の充電容量が減少し、バッテリＬＥＤ６３の黄色や赤が点灯している状態では、撮像装置１がクレードルに装着された場合にリチウムバッテリの充電が開始されるように構成されている。
【００４１】
このように構成された歯科用測色システムの撮像装置１では、７種類の波長帯域の照明光（７原色の照明光）を被写体に順次照射して、７枚の被写体分光画像を静止画として取り込むマルチバンド撮像のほかに、ＲＧＢ画像の取り込みも可能である。ＲＧＢ画像の取り込みの方法の一つとしては、通常のデジタルカメラと同様に、７原色の照明光はなしで、自然光、あるいは室内光により照明された被写体を本装置が有するＲＧＢカラーＣＣＤを利用して撮像を行うものである。また、７原色の照明光から１以上の照明光を各選択してＲＧＢの３色の照明光とし、これらを順次に照射することにより面順次式の静止画としても取り込むこともできるようになっている。
【００４２】
これら撮影モードのうち、ＲＧＢ撮像は、患者の顔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、マルチバンド撮影は、患者の歯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。
以下、本発明の特徴部分であるマルチバンド撮影による歯の測色処理について説明する。
【００４３】
〔マルチバンド撮影〕
まず、医師により撮像装置がクレードル２から持ち上げられ、撮像装置の筐体の投射口側に設けられている取り付け口（図示略）にコンタクトキャップが取り付けられる。このコンタクトキャップは、柔軟性を有する素材により略筒状に形成されている。
【００４４】
続いて、医師により撮影モードが「測色モード」に設定されると、被写体像が動画としてＬＣＤ４２に表示される。医師は、このＬＣＤ４２に表示される画像を確認しながら、測定対象となる患者の生活歯が撮影範囲の適切な位置に配置されるように位置決めを行い、フォーカスレバー２５を用いてピント調整を行う。このとき、コンタクトキャップが、測定対象である生活歯を適切な撮影位置に導くような形状に形成されていることにより、位置決めを容易に行うことが可能となる。
【００４５】
位置決め、ピント調整がなされた状態で、医師によりシャッタボタン５２が押下されると、その旨の信号が操作部Ｉ／Ｆ３６を介してＣＰＵ３１へ転送され、ＣＰＵ３１の制御の下、マルチバンド撮影が実行される。
【００４６】
マルチバンド撮影では、ＬＥＤドライバ３２が光源１０ａ乃至１０ｇを順次駆動することにより、波長帯域の異なるＬＥＤ照射光が被写体に順次照射される。被写体の反射光は、撮像部２０のＲＧＢ撮像素子２２の表面に結像され、ＲＧＢ画像として取り込まれる。取り込まれたＲＧＢ画像は、信号処理部２３に転送される。信号処理部２３は、入力されたＲＧＢ画像信号に対して所定の画像処理を施すとともに、ＲＧＢ画像信号から各光源１０ａ乃至１０ｇの波長帯域に応じた所定の１色の画像データを選択する。具体的には、信号処理部２３は、光源１０ａ及び１０ｂに対応する画像信号からはＢ画像データを選択し、光源１０ｃ乃至１０ｅに対応する画像信号からはＧ画像データを選択し、光源１０ｆ及び１０ｇに対応する画像信号からはＲ画像データを選択する。このように、信号処理部２３は、照射光の中心波長と略一致する波長の画像データを選択する。
【００４７】
信号処理部２３により選択された画像データは、Ａ／Ｄ変換器２４へ転送され、ＣＰＵ３１を介して画像メモリ３５に記録される。この結果、画像メモリ３５には、ＬＥＤの中心波長に対応してＲＧＢ画像から選択された色の画像がマルチバンド画像として記録されることとなる。なお、撮影の際に、それぞれの波長の撮影が適正露光になるように、ＬＥＤの照射時間、照射強度、撮像素子の電子シャッタ速度等がＣＰＵ３１により制御され、また、この撮影時に温度変化が激しい場合にはアラームブザー６５が鳴り警告を発する。
なお、ＬＥＤを照射しないで生活歯の画像を更に撮影し、外光画像として画像メモリ３５に記録する。
【００４８】
続いて、撮影が終了し、医師により撮像装置１がクレードル２に置かれると、キャリブレーション画像の測定が行われる。
キャリブレーション画像の測定は、上述のマルチバンド撮影と同様の手順により色票１００を撮影するものである。これにより、色票１００のマルチバンド画像が色票画像として画像メモリ３５に記録される。
続いて、ＬＥＤが全く点灯しない状態（暗黒下）で色票１００の撮影が行われ、この画像が暗電流画像として画像メモリ３５に記録される。なお、この暗電流画像は、撮影を複数回行い、これら画像を平均化した画像を用いるようにしてもよい。
【００４９】
続いて、画像メモリ３５に記録された上記外光画像、暗電流画像を用いた信号補正がマルチバンド画像及び色票画像のそれぞれに対して行われる。マルチバンド画像に対する信号補正は、例えば、マルチバンド画像の各画像データに対して画素毎に外光画像データの信号値を減算することによって行われ、撮影時の外光の影響を除去することができる。同様に、色票画像に対する信号補正は、例えば、色票画像の画像データに対して画素毎に暗電流画像データの信号値を減算することによって行われ、温度によって変化するＣＣＤの暗電流ノイズ除去を行うことができる。
【００５０】
図３は、色票画像に対する信号補正結果の一例を示したものである。図３において、縦軸はセンサ信号値を、横軸は入力光強度を示しており、実線は補正前の原信号、破線は信号補正後の信号を示している。
このようにして信号補正が行われた後のマルチバンド画像及び色票画像は、ローカルバス３７、通信Ｉ／Ｆコントローラ３４、通信／Ｉ／Ｆ接点６１を介して歯科用測色装置３へ送信され、図４に示す歯科用測色装置３内のマルチバンド画像メモリ１１０に記録される。
【００５１】
なお、上記色票１００のマルチバンド画像及び暗電流画像は、撮像装置１内の画像メモリ３５に記録されることなく、ローカルバス３７、通信Ｉ／Ｆコントローラ３４、通信／Ｉ／Ｆ接点６１を介して、歯科用測色装置３へ直接送信され、歯科用測色装置３内のマルチバンド画像メモリ１１０に記録されるような構成としてもよい。この場合、上述した信号補正は、歯科用測色装置３内で行われることとなる。
【００５２】
上記歯科用測色装置３は、例えばパーソナルコンピュータ等からなり、上記撮像装置１の通信Ｉ／Ｆ接点６１を介して出力されるマルチバンド画像及び色票画像を受信し、このマルチバンド画像に種々の処理を施すことにより、被写体である歯の高度な色再現がなされた画像を作成するとともに、歯に適したシェードガイド番号を選択し、これらの情報を表示装置４に表示する。
【００５３】
歯科用測色装置３は、例えば、図４に示すように、色度算出部７０、シェードガイド番号判定部８０、マルチバンド画像メモリ１１０、ＲＧＢ画像メモリ１１１、カラー画像作成処理部１１２、画像ファイリング部１１３、シェードガイド色度データ記憶部１１４、画像表示ＧＵＩ部（表示制御手段）１１５、画像合成部（画像合成装置）１１６、および差分算出部（差分算出手段）１３０を備えて構成されている。
色度算出部７０は、スペクトル推定演算部７１、観察スペクトル演算部７２、及び色度値演算部（測色値演算手段）７３を備えて構成されている。また、シェードガイド番号判定部８０は、判定演算部８１、及びシェードガイド基準画像データ記憶部８２を備えて構成されている。このシェードガイド基準画像データ記憶部８２には、例えば、色見本が一列に配置されているシェードガイドを作製するメーカー毎に、そのメーカーにより作製されたシェードガイドの画像データがシェードガイド番号に対応付けられて格納されているほか、これらシェードガイドの所定エリアの分光反射率スペクトルや歯肉付きシェードガイド画像が格納されている。
【００５４】
このような構成からなる歯科用測色装置３において、撮像装置１から転送されたマルチバンド画像及び色票画像は、まず、マルチバンド画像メモリ１１０に記録され、その後、色度算出部７０へ転送される。色度算出部７０では、まず、スペクトル推定演算部７１によりスペクトル（本実施形態では、分光反射率のスペクトル）推定処理等が行われる。
【００５５】
スペクトル推定演算部７１は、図５に示すように、変換テーブル作成部７１１、変換テーブル７１２、入力γ補正部７１３、画素補間演算部７１４、面内ムラ補正部７１５、マトリクス演算部７１６、及びスペクトル推定マトリクス作成部７１７を備えて構成されている。入力γ補正部７１３及び画素補間演算部７１４は、マルチバンド画像及び色票画像のそれぞれに対して個別に設けられており、マルチバンド画像に対して入力γ補正部７１３ａ、画素補間演算部７１４ａが設けられ、色票画像に対して入力γ補正部７１３ｂ、画素補間演算部７１４ｂが設けられている。
【００５６】
このような構成を備えるスペクトル推定演算部７１においては、まず、マルチバンド画像及び色票画像は、それぞれ個別に設けられている入力γ補正部７１３ａ、７１３ｂにそれぞれ転送され、入力γ補正が行われた後、各画素補間演算部７１４ａ、７１４ｂにより画像補間演算処理が施される。これら処理後の信号は、面内ムラ補正部７１５に転送され、ここで色票画像を用いたマルチバンド画像の面内ムラ補正処理が行われる。その後、マルチバンド画像は、マトリクス演算部７１６に転送され、スペクトル推定マトリクス作成部７１７により作成されたマトリクスを用いて分光反射率が算出される。
【００５７】
以下、各部において行われる各画像処理について具体的に説明する。
まず、入力γ補正の前段階として、変換テーブル作成部７１１により変換テーブル７１２が作成される。具体的には、変換テーブル作成部７１１は、入力光強度とセンサ信号値とを対応付けたデータを有しており、これらデータに基づいて変換テーブル７１２を作成する。この変換テーブル７１２は、入力光強度と出力信号値の関係から作成されるものであり、例えば、図６（ａ）に実線で示すように、入力光強度とセンサ信号値とが略比例関係となるように作成される。
【００５８】
各入力γ補正部７１３ａ、７１３ｂは、この変換テーブル７１２を参照することによりマルチバンド画像、色票画像に対してそれぞれ入力γ補正を行う。この変換テーブルは、現時点におけるセンサ値Ａに対応する入力光強度Ｄを求め、この入力光強度Ｄに対応する出力センサ値Ｂが出力されるように作成され、結果的に図６（ｂ）のようになる。このようにして、マルチバンド画像、色票画像に対し入力γ補正がなされると、補正後の画像データはそれぞれ画素補間演算部７１４ａ、７１４ｂへ転送される。
【００５９】
画素補間演算部７１４ａ、７１４ｂでは、入力γ補正後のマルチバンド画像データ及び色票画像データのそれぞれに対して、画素補間のためのローパスフィルタをかけることにより行われる。図７は、Ｒ信号、Ｂ信号に適用されるローパスフィルタの一例を示している。図８は、Ｇ信号に適用されるローパスフィルタを示している。このような画素補間のためのローパスフィルタを各マルチバンド画像データに乗算することにより、例えば、１４４画素×１４４画素の画像を２８８画素×２８８画素の画像にする。
【００６０】
画像補間演算が行われた画像データｇk（ｘ，ｙ）は、面内ムラ補正部７１５へ転送される。
面内ムラ補正部７１５は、以下の（１）式を用いて、マルチバンド画像データの画面中心の輝度を補正する。
【００６１】
【数１】
2007190370.tif 000003
【００６２】
上記（１）式において、ｃk（ｘ，ｙ）は色票撮影画像データ、ｇk（ｘ，ｙ）は入力γ補正後のマルチバンド画像データ、（ｘ０，ｙ０）は中央の画素位置、δ（＝５）はエリア平均サイズ、ｇ´k（ｘ，ｙ）は面内ムラ補正後の画像データである（ただしｋ＝１，・・・、Ｎ（バンド数））。
上記面内ムラ補正は、マルチバンド画像データの各画像データに対して行われる。
【００６３】
面内ムラ補正後のマルチバンド画像データｇ´k（ｘ，ｙ）は、マトリクス演算部７１６へ転送される。マトリクス演算部７１６は、面内ムラ補正部７１５からのマルチバンド画像データｇ´k（ｘ，ｙ）を用いてスペクトル（分光反射率）推定処理を行う。このスペクトル（分光反射率）推定処理では、３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの波長帯域において、１ｎｍ間隔で分光反射率の推定を行う。つまり、本実施形態では、４０１次元の分光反射率を推定する。
【００６４】
一般的に、１波長毎の分光反射率を求めるためには重厚で高価な分光計測器などが用いられるが、本実施形態では被写体が歯に限定されていることから、その被写体が有する一定の特徴を利用することにより、少ないバンドで４０１次元の分光反射率を推定する。
具体的には、マルチバンド画像データｇ´k（ｘ，ｙ）とスペクトル推定マトリクスＭspeとを用いてマトリクス演算を行うことにより、４０１次元のスペクトル信号を算出する。
上記スペクトル推定マトリクスＭspeは、カメラの分光感度データ、ＬＥＤスペクトルデータ、被写体（歯）の統計データに基づきスペクトル推定マトリクス作成部７１７にて作成される。このスペクトル推定マトリクスの作成については特に限定されることなく、周知の手法を用いることが可能である。例えば、その一例が、S.K.Park and F.O.Huck
“Estimation of spectral
reflectance curves from multispectrum image data”, Applied Optics,
16,pp3107-3114(1977)に詳述されている。
なお、上記カメラの分光感度データ、ＬＥＤスペクトルデータ、被写体（歯）の統計データ等は図４に示した画像ファイリング部１１３に予め格納されている。また、カメラの分光感度がセンサの位置により変わる場合には、位置に応じて分光感度のデータを取得してもよいし、中央の位置に対して適当に補正をして用いるようにしてもよい。
【００６５】
スペクトル推定演算部７１により分光反射率が算出されると、この算出結果は、マルチバンド画像データとともに、図４に示すシェードガイド番号判定部８０及び色度算出部７０内の観察スペクトル演算部７２へ転送される。
【００６６】
スペクトル推定演算部７１からの情報は、シェードガイド番号判定部８０内の判定演算部８１に転送される。判定演算部８１では、まず、測定対象となる歯の領域を特定する領域特定処理が行われる。
【００６７】
ここで、撮像装置１により撮像されたマルチバンド画像データには、測定対象となる生活歯のほか、該生活歯の隣の歯や歯茎等の情報も含まれている。従って、領域特定処理では、これら口腔内の画像データから測定対象となる生活歯の領域を特定する処理が行われる。
【００６８】
図９に歯の反射スペクトル（サンプル個数ｎ＝２）の一例を、図１０に歯茎の反射スペクトル（サンプル個数ｎ＝５）の一例を示す。図９及び図１０において、横軸は波長を縦軸は反射率を示している。歯は全体的に白色であり、歯茎は赤色であるため、両者のスペクトルは図９及び図１０からわかるように、青の波長帯域（例えば、４００ｎｍ乃至４５０ｎｍ）及び緑の波長帯域（例えば、５３０ｎｍ乃至５８０ｎｍ）において大きく異なる。本実施形態では、このように生活歯が特定の反射スペクトルを持つことに着目し、画像データの中から特定のスペクトルである生活歯の反射スペクトルを持つ画素を抽出することにより、生活歯の領域を特定する。
【００６９】
〔生活歯の領域の特定手法１〕
本手法では、撮像されたマルチバンド画像データで示される画像中の領域（画素又は画素の集合）におけるｎ種類の波長帯域それぞれの信号値で定められる波長帯域特性値を、ｎ次空間内に表す。そして、そのｎ次空間内に、測定対象の特徴を表す平面領域を規定し、ｎ次空間内に表された波長帯域特性値が、その平面領域に投影されるとき、その波長帯域特性値を有する画像中の領域を、測定対象となる生活歯の領域に含まれると判断することで、測定対象の領域（輪郭）を特定する。
【００７０】
図１１に、本手法による測定対象となる生活歯の領域を特定する手法を説明する。図１１に示すように、７つの波長λ１〜λ７によって、７次元空間が形成されている。７次元空間内には、測定対象となる生活歯を最も良好に分離する分類平面を設定する。具体的には、平面投影するための分類スペクトルｄ１（λ）、ｄ２（λ）が求められる。そして、まず、撮像されたマルチバンド画像データから、所定の領域を切り出し、波長帯域特性値として、７次元空間内に表される特徴量を算出する。特微量とは、切り出した領域で、各バンドをこの領域内で平均化して７つの信号値へ変換したときの、７つの信号値の組みである。切り出す領域の大きさは、例えば、２画素×２画素とするが、これに限られるものではなく、１画素×１画素であっても、３画素×３画素以上でもよい。
【００７１】
特微量は、図１１の７次元空間の１点で表される。この特徴量で表される７次元空間の１点を、分類平面に投影して分類平面上の１点を求める。分類平面上の１点の座標は、分類スペクトルｄ１（λ）、ｄ２（λ）との内積演算から求めることができる。分類平面上の１点が、歯の特徴的なスペクトルによって定められる分類平面上の領域Ｔ、すなわち、測定対象の特徴を表す平面領域に含まれれば、切り出した領域は、生活歯の輪郭に含まれる領域であると判断する。一方、分類平面上の１点が、歯茎の特徴的なスペクトルによって定められる分類平面上の領域Ｇに含まれれば、切り出した領域は、歯茎の輪郭に含まれる領域であると判断する。
【００７２】
本手法では、切り出す領域を変えながら、このような判断を順次行っていくことで、生活歯の領域を特定する。特に、測定対象となる生活歯の領域は、撮像されたマルチバンド画像データで示される画像の中央付近に位置しているのが通常であるため、切り出す領域を画像の中央付近から周囲に向けて変えながら、その領域が生活歯の領域に含まれているか否かの前記判断を順次行っていくことで、測定対象となる生活歯の領域（すなわち、測定対象となる生活歯の輪郭）を特定する。特に、本実施形態では、通常のＲＧＢで表される３次元よりも多い７次元空間に特徴量を規定しているため、より正確に測定対象の領域（輪郭）を特定することができて好ましい。
【００７３】
〔生活歯の領域の特定手法２〕
上記分類スペクトルに基づく領域の特定手法のほか、本手法では、例えば、青の波長帯域及び緑の波長帯域に対応する特定の信号値（スペクトル）のみを抽出し、これらの信号値を比較することにより、生活歯に特有な信号値（スペクトル）を持つ領域を生活歯の領域として特定するようにする。このような手法によれば、比較するサンプル数が減るため、短時間で容易に領域特定を行うことが可能となる。
【００７４】
具体的には、分類スペクトルに基づく領域特定の場合と同様に、画像の中央付近から周囲に向けて、スペクトル特徴値が急激に変化する変曲点の位置を検出することで、その位置を測定対象の生活歯の輪郭として確定する。例えば、検出したい被写体（歯）と、分離したい被写体（生活歯以外の例えば歯茎）と比較して、特徴的なバンドλ１、λ２を選択し、その比をスペクトル特徴値とする。生活歯を検出したい被写体とすると、例えば、λ１=４５０nm、λ２=５５０nmとして２点の比率を計算しその比率の変曲点を求める。これにより、隣の生活歯との輪郭が確定し、測定対象の生活歯の画素を得ることができる。なお、画素毎に特定を行うほか、複数の画素からなる画素群の平均を取り、この平均に基づいて画素群毎に特定を行うようにしてもよい。
【００７５】
なお、上述の生活歯の領域の特定手法１，２いずれを用いる場合でも、本実施形態では、生活歯について領域特定を行ったが、歯茎の領域特定も可能である。また、生活歯以外にも例えば、皮膚科等におけるシミ、ソバカス等の領域特定、多色柄塗装での所定の塗装色の領域特定等、他方面においても適用可能である。これらの場合は、歯茎、シミ、ソバカス、塗装等の特定したい領域特有のスペクトルを用いればよい。例えば、シミ、ソバカスの領域特定を行う場合には、良性のシミ・ソバカス特有のスペクトルや、悪性のシミ・ソバカス特有のスペクトル等を予め登録しておき、これらのスペクトルに近似する領域を特定することにより、容易に測定対象の領域特定を行うことが可能となる。
【００７６】
このようにして、測定対象の生活歯の画素が特定されると、続いて、測定対象の生活歯の領域に測定領域を設定する測定領域設定処理が行われる。この測定領域は、図１２に示すように、歯面の上部、中央、下部に矩形の領域として設定される。例えば、生活歯の高さに対して一定の比率の面積を持つ領域を設定する。すなわち、小さな生活歯でも大きな生活歯でも測定領域及びその位置は、一定の比率で設定される。なお、測定領域の形は、図１２に示すような矩形に限らず、例えば、円、楕円、非対称形状等でもよい。
【００７７】
続いて、上述のごとく設定された各測定領域について、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択処理（見本選択処理）が行われる。このシェードガイド選択処理では、測定対象の生活歯の色調とシェードガイドの色調との比較判定が行われる。この比較は、先ほど設定された測定領域毎に行われ、対象となる測定領域のスペクトル（本実施形態では、分光反射率）とシェードガイド基準画像データ記憶部８２に予め登録されている各シェードガイドのスペクトル（本実施形態では、分光反射率）とを比較し、両者の差分が最も小さいものを求めることにより行われる。
例えば、以下の（２）式に基づいてスペクトル判定値Ｊvalueを求めることにより行われる。
【００７８】
【数２】
2007190370.tif 000004
【００７９】
上記（２）式において、Ｊvalueは、スペクトル判定値、Ｃは正規化係数、nは統計個数（計算に使用したλの個数）、λは波長、ｆ１（λ）は判定対象である生活歯の分光感度スペクトル値、ｆ２（λ）はシェードガイドの分光感度スペクトル値、Ｅ（λ）は判定感度補正値である。なお、本実施形態では、Ｅ（λ）によって、λに応じた分光感度に関する重み付けを行っている。
【００８０】
このようにして、各社のシェードガイドのスペクトルの値を上記（２）式のｆ２（λ）に代入し、それぞれのスペクトル判定値Ｊvalueを算出する。そして、最も小さいスペクトル判定値Ｊvalueを示したときのシェードガイドを歯に最も近似するシェードガイド番号であると判定する。なお、本実施形態では、スペクトル判定値Ｊvalueが小さい順に複数（例えば３つ）の候補を抽出する。もちろん、抽出する候補は１つとすることもできる。なお、上記（２）式について、判定感度補正値Ｅ（λ）は各種の重み付けがなされていてもよい。
【００８１】
このようにしてシェードガイド番号が選定されると、これらの番号が判定演算部８１からシェードガイド色度データ記憶部１１４および画像表示ＧＵＩ部１１５へ転送される。そして、選定されたシェードガイド番号に対応する色度データが、シェードガイド色度データ記憶部１１４から画像表示ＧＵＩ部１１５と差分算出部１３０へ転送される。また、各シェードガイド番号についてのスペクトル判定値Ｊｖａｌｕｅは、判定演算部８１から画像表示ＧＵＩ部１１５へ転送される。
【００８２】
一方、色度算出部７０の観察スペクトル演算部７２では、スペクトル推定演算部７１にて求められた生活歯のスペクトルに観察したい照明光Ｓ（λ）を乗算することにより、観察したい照明光下での被写体のスペク卜ルＧ（ｘ，ｙ，λ）が求められる。このＳ（λ）は、Ｄ６５やＤ５５光源、蛍光灯光源等、生活歯の色を観察したい光源のスペクトルであり、このデータは図示しない入力プロファイル記憶部に予め格納されている。観察スペクトル演算部７２にて求められた観察したい照明光下での被写体のスペクトルは、色度値演算部７３およびカラー画像作成処理部１１２へ転送される。
【００８３】
色度値演算部７３では、観察したい照明光下での被写体のスペクトルから色度値であるＬ＊ａ＊ｂ＊が画素毎に算出されるとともに、所定のエリアにおける色度値Ｌ＊ａ＊ｂ＊の平均値が算出され、それぞれ画像表示ＧＵＩ部１１５および差分算出部１３０に送られる。この所定のエリアは、例えば生活歯の上部、中央、下部の３位置に設定されている。
一方、観察したい照明光下での被写体のスペクトルＧ（ｘ，ｙ，λ）は、観察スペクトル演算部７２からカラー画像作成処理部１１２に送られて、モニタ上に表示するためのＲＧＢ画像であるＲＧＢ２（ｘ，ｙ）が作成され、画像表示ＧＵＩ部１１５に送られる。なお、このＲＧＢ画像は輪郭強調等を行ってもよい。
【００８４】
差分算出部１３０は、色度値演算部７３から送られてきた所定エリアにおける色度値Ｌ＊ａ＊ｂ＊の平均値と、シェードガイド色度データ記憶部１１４から送られてきた色度データとに基づいて、歯の色度とシェードガイドの色度の差分ΔＥ，ΔＬ＊，Δａ＊，Δｂ＊をそれぞれ算出する。また、差分算出部１３０は、歯の所定の位置を基準として、歯およびシェードガイドの色度の差分ΔＥ，ΔＬ＊，Δａ＊，Δｂ＊をそれぞれ画素毎に算出する。ここで、「所定の位置」とは、後述するような、歯の画像およびシェードガイドの画像のそれぞれに表示された縦走査線Ｙと横走査線Ｘの交点を例示することができる。この所定のエリアにおける色度値の差分ΔＥ，ΔＬ＊，Δａ＊，Δｂ＊と、画素毎に算出された歯およびシェードガイドの色度の差分ΔＥ，ΔＬ＊，Δａ＊，Δｂ＊は、それぞれ画像表示ＧＵＩ部１１５に転送される。
【００８５】
画像表示ＧＵＩ部１１５は、上述のごとく求められたＲＧＢ画像と測定領域の色度値Ｌ＊ａ＊ｂ＊、シェードガイド番号等を各部から受け取ると、図１３に示すような画面を表示装置４の表示画面に表示させる。
図１３に示すように、画像表示ＧＵＩ部１１５は、測定対象のカラー画像Ａを表示画面の中央上部に表示し、更に、カラー画像Ａの右隣に測定対象の色度値Ｌ＊ａ＊ｂ＊の分布画像Ｂを表示させる。具体的には、画像表示ＧＵＩ部１１５は、分布画像Ｂ上に、上下に移動可能な縦走査線Ｙと左右に移動可能な横走査線Ｘとを表示させ、これら走査線Ｙ、Ｘの交点において指定される基準位置の色度を基準にした色差分布を分布画像Ｂとして表示させる。
【００８６】
更に、画像表示ＧＵＩ部１１５は、縦走査線Ｙ或いは横走査線Ｘに沿った色差変化を線グラフＣとして画面右上に表示させる。上記分布画像Ｂ上に示された走査線Ｙ、Ｘは、ユーザにより任意に移動可能に構成されているので、この走査線Ｙ又はＸが走査されるたびに、画像表示ＧＵＩ部１１５は、走査後における走査線Ｙ及びＸの位置情報を差分算出部１３０に転送し、再度走査線ＹとＸの交点を基準とした歯の色度の差分ΔＥ，ΔＬ＊，Δａ＊，Δｂ＊をそれぞれ画素毎に算出させる。そして、画像表示ＧＵＩ部１１５は、走査後における基準位置に基づく色差分布を差分算出部１３０から取得し、この情報を速やかに表示させる。
【００８７】
また、画像表示ＧＵＩ部１１５は、カラー画像Ａ上に、判定演算部８１（図４参照）の測定領域設定処理において設定された複数の測定領域を表示させる。ここで、医師などのユーザによりこれら複数の測定領域のいずれか一つの領域Ｑが指定されると、指定された測定領域Ｑの色に近似するとして選択されたシェードガイドのカラー画像Ｄを画面中央下部に表示させ、更に、カラー画像Ｄの右側に、その色度値Ｌ＊ａ＊ｂ＊の分布画像Ｅを表示させる。画像表示ＧＵＩ部１１５は、差分算出部１３０に対して、分布画像Ｂに示された走査線ＹとＸの交点における歯の色度を基準として、シェードガイドの色度の差分ΔＥ，ΔＬ＊，Δａ＊，Δｂ＊をそれぞれ画素毎に算出させ、算出させたシェードガイドの色差分布を分布画像Ｅに表示させる。
この分布画像Ｅにおいても、分布画像Ｂと同様に縦走査線Ｙと横走査線Ｘとが示されており、画像表示ＧＵＩ部１１５は、縦走査線Ｙ或いは横走査線Ｘに沿った色差の変化を線グラフＦとして画面右下に表示させる。
【００８８】
また、画像表示ＧＵＩ部１１５は、画面左下部に、上記測定領域Ｑに対応して選択されたシェードガイドに関する情報Ｇをリスト表示させる。ここでは、図４に示した判定演算部８１のシェードガイド選択処理にて選択されたシェードガイド番号がスペクトル判定値Ｊvalueの小さい順に３つ表示される。更に、画像表示ＧＵＩ部１１５は、各シェードガイド番号について、そのスペクトル判定値Ｊvalue、歯の色度とシェードガイドの色度との差分ΔＥ、ΔＬ＊、Δａ＊、Δｂ＊をそれぞれ表示させる。
【００８９】
また、画像表示ＧＵＩ部１１５は、画面左上部に、表示モードを切り替え可能とする切替ボタンＨを表示させる。これら切替ボタンＨが選択されると、画像表示ＧＵＩ部１１５は、表示画面を図１４に示すような画面に切り替える。
【００９０】
図１４に示すように、画像表示ＧＵＩ部１１５は、測定対象の歯のカラー画像を画面左上部付近に表示させる。また、画像表示ＧＵＩ部１１５は、画面中央下部に、所定の照明光下におけるシェードガイドのカラー画像の一覧を表示させるとともに、その下にシェードガイド番号を表示させる。
【００９１】
なお、図１４では、照明光として、「なし」、「Ｄ６５」、「Ａ」が選択されている。ここで、「なし」とは、分光反射率そのものを表示する場合に相当する。この照明光は、プルダウンメニューとして任意に変更することができるように構成されている。これにより、ユーザは所望の照明光を容易に選択することが可能となり、所望の照明光下におけるシェードガイドの色合いを確認することができる。また、各シェードガイドの画像の左部には、各シェードガイドのうち、図４に示したシェードガイド番号判定部８０のシェードガイド選択処理において選択されたシェードガイド番号がＳＧ−Ｎｏとして表示されている。
【００９２】
また、画像表示ＧＵＩ部１１５は、当該画面中央上部に、測定対象の生活歯の色調とシェードガイドとの色調の比較を容易に行えるように、測定対象の生活歯と所定のシェードガイドとを隣接させて表示させるための比較領域Ｒを表示させる。これは、生活歯とシェードガイドとを比較する場合、画面上で離れた場所に表示されていると色調の細やかな比較が難しいため、このような問題を解消するために設けられた領域である。
【００９３】
例えば、ユーザによるドラッグアンドドロップ等の入力操作により、画面に表示されているシェードガイドの中から比較したいシェードガイドが比較領域Ｒに移動されると、画像表示ＧＵＩ部１１５は、比較領域Ｒに移動されたシェードガイド番号を画像合成部１１６に転送する。これにより、画像合成部１１６による画像合成処理が実施され、生活歯の一部とシェードガイドの一部とが隣接表示された１つの合成画像が比較領域Ｒに表示されることとなる。
【００９４】
以下、本実施形態に係る画像合成部１１６について詳細に説明する。
画像合成部１１６は、図１５に示すように、画像取得部１１７、像抽出部（像抽出手段）１１８、合成基準線設定部（合成基準線設定手段）１１９、合成部（合成手段）１２０、および補正部（補正手段）１２１を備えて構成されている。
このような構成を備える画像合成部１１６において、画像表示ＧＵＩ部１１５からのシェードガイド番号は、画像取得部１１７に入力される。画像取得部１１７は、入力されたシェードガイド番号により特定されるシェードガイドのカラー画像（第２の撮像画像）をシェードガイド番号判定部８０内のシェードガイド基準像データ記憶部８２から取得する。
【００９５】
更に、画像取得部１１７は、カラー画像作成処理部１１２から測定対象の生活歯のカラー画像（第１の撮像画像）を取得する。このようにして取得されたシェードガイドのカラー画像および測定対象である生活歯のカラー画像は、像抽出部１１８に転送される。像抽出部１１８は、測定対象の生活歯のカラー画像から生活歯の領域（以下、「測定対象像」という。）を抽出するとともに、シェードガイドのカラー画像からシェードガイドの部分、つまり、生活歯に対応する部分（以下、「比較対象像」という。）を抽出する。
【００９６】
ここで、上記測定対象像および比較対象像の抽出手法については、上述した判定演算部８１にて採用される手法、すなわち、「生活歯の領域の特定手法１」や「生活歯の領域の特定手法２」等を用いることができるほか、例えば、両者の画像を一旦モニタ４に表示させ、ユーザにより領域指定を行わせることとしてもよい。像抽出部１１８は、測定対象像および比較対象像をそれぞれ抽出すると、これらの情報を合成基準線設定部１１９に転送する。
【００９７】
合成基準線設定部１１９は、抽出部１１８により抽出された測定対象像および比較対象像において、これらの像を合成する際に基準とされる合成基準線を設定する。合成基準線設定部１１９は、例えば、測色対象像の重心を通り、且つ、縦軸方向、換言すると、長手方向に平行な線を合成基準線として測色対象像上に設定する。同様に、合成基準線設定部１１９は、比較対象像の重心を通り、且つ、縦軸方向に平行な線を合成基準線として比較対象像上に設定する。具体的には、図１６に示すように、縦軸方向の長さが最大である線Ｙｍａｘを求め、この線Ｙｍａｘの中点を通り、且つ、Ｙｍａｘに垂直な線Ｘｒｅｆを求める。更に、このＸｒｅｆの中点を求め、この中点を通り、かつ、線Ｙｍａｘに平行な線を合成基準線として設定する。
【００９８】
合成基準線設定部１１９は、上述の手順に従って合成基準線を設定すると、合成基準線が設定された後の測定対象像および比較対象像を合成部１２０に転送する。
合成部１２０は、測定対象像と比較対象像とを合成基準線に沿って合成する。具体的には、測定対象像を合成基準線に沿って２分割するとともに、比較対象像を合成基準線に沿って２分割する。続いて、分割後における測定対象像の左側と分割後における比較対象像の右側とを貼り合わせることにより合成画像を作成する。このとき、合成基準線の中点が互いに一致するように画像を貼り合わせることが好ましい。
【００９９】
この結果、図１７に示すように、測定対象像の左半分と比較対象像の右半分とが張り合わされた合成画像が作成されることとなる。合成部１２０は、この合成画像を補正部１２１に転送する。補正部１２１は、合成画像において、合成基準線上の輪郭が一致しているか否かを判断し、一致していない場合には、測定対象像および比較対象像の少なくともいずれか一方を補正することにより、輪郭を一致させる。
【０１００】
例えば、いずれか一方あるいは両方を拡大または縮小させることにより、輪郭を一致させる。このとき、拡大／縮小率については、縦軸方向および横軸方向において同一であることが好ましいが、異なっていてもかまわない。このような補正が実施されることにより、図１８に示すように、合成基準線における輪郭が一致し、自然な合成画像が作成されることとなる。補正後の合成画像は、補正部１２１から画像表示ＧＵＩ部１１５に転送される。
画像表示ＧＵＩ部１１５は、補正部１２１から合成画像を受け付けると、この合成画像をモニタ４に表示する。具体的には、画像表示ＧＵＩ部１１５は、図１４に示した比較領域Ｒに合成画像を表示させる。
【０１０１】
また、画像表示ＧＵＩ部１１５は、比較領域Ｒに表示した合成画像において、合成基準線（合成基準線変更手段）を表示する。この合成基準線は、マウス等により自由に位置調整可能に構成されている。合成基準線の位置を変更させる指示があった場合、合成基準線設定部１１９は、当該指示に基づいて変更後の合成基準線を設定する。ユーザは、この合成基準線を左右に移動させることにより、自由に生活歯とシェードガイドとの表示割合を変更することが可能となる。
【０１０２】
以下、ユーザにより合成基準線が移動された場合における合成画像の更新処理について詳しく説明する。なお、以下の説明において、比較領域Ｒに既に表示されている合成画像を初期合成画像と定義し、初期合成画像における合成基準線を初期合成基準線と定義する。
例えば、図１４の比較領域Ｒに表示した初期合成画像において、図１９に示すように、ユーザにより合成基準線が右側に移動された場合には、この合成基準線の移動量に関する情報が画像表示ＧＵＩ部１１５から画像合成部１１６に転送される。これにより、合成基準線設定部１１９は、更新後における合成基準線が初期合成画像のどの位置に設定されたのかを把握することができる。
【０１０３】
合成基準線設定部１１９は、まず、初期合成画像の輪郭の右端部を通り、且つ、初期合成基準線に平行な線Ｘｍａｘを求め、続いて、該右端部を通り、且つ、初期合成基準線に垂直な線Ｙｒｅｆを求める。そして、合成基準線設定部１１９は、更新後の合成基準線による初期合成基準線と線Ｘｍａｘとの間における線Ｙｒｅｆの長さの分割比ａ：ｂを求める。
このようにして、合成基準設定部１１９は、分割比ａ：ｂを求めると、初回の画像合成処理にて像抽出部１１８から取得した測定対象像および比較対象像を上述と同一の分割比にて分割する新たな合成基準線を設定し、この新たな合成基準線が設定された測定対象像および比較対象像を合成部１２０へ出力する。そして、合成部１２０により新たな合成基準線に基づく合成が行われることにより新たな合成画像が作成され、更に、この新たな合成画像が補正部１２１により補正される。そして、補正後の合成画像が画像表示ＧＵＩ部１１５に転送される。画像表示ＧＵＩ部１１５は、補正部１２１から受け付けた新たな合成画像をモニタ４の比較領域Ｒに表示する。これにより、更新後の合成基準線に基づく新たな合成画像がユーザに提示されることとなる。
【０１０４】
以上説明してきたように、本実施形態に係る歯科用測色システムによれば、測定対象像を合成基準線に沿って分割した分割測定対象像と、比較対象像を合成基準線に沿って分割した分割比較対象像とを貼り合わせることにより合成画像を作成し、この合成画像をユーザに提供する。これにより、ユーザは、生活歯とシェードガイドの色調を非常に容易に比較することが可能となる。
【０１０５】
更に、上記合成画像において、合成基準線がユーザにより移動可能に構成されているので、ユーザはこの合成基準線を移動させることにより、合成画像における測定対象像と比較対象像との面積比を変更することができるとともに、色調比較を行う箇所を自由に変更することが可能となる。
更に、色調比較に用いるシェードガイドについても変更可能に構成されているので、ユーザは所望のシェードガイド番号を比較対象として自由に選定できる。これにより、所望のシェードガイドと生活歯とに基づく合成画像を表示させることが可能となるので、様々なシェードガイドの色調と生活歯の色調とを比較することが可能となる。
【０１０６】
なお、上述した実施形態において、合成基準線設定部１１９による合成基準線の設定手順は一例であり、合成基準線の設定についてはこの例に限られない。例えば、測定対象像および比較対象像における縦軸方向の長さが最大となる箇所に、縦軸方向に沿って合成基準線をそれぞれ設定することとしてもよい。
また、更に、合成基準線近傍の測色値を生活歯およびシェードガイドにおいてそれぞれ算出し、これらの算出結果を数値データとして同一の画面上に表示することとしてもよい。具体的には、図２０に示すように、合成基準線設定部１１９において、合成基準線の位置が変更された場合に、変更後の合成基準線の位置情報が合成基準線設定部１１９から色度値演算部７３に転送される。これにより、予め設定された所定のエリアが、変更後の合成基準線に対応する位置に設定変更される。次いで、色度値演算部７３が、再度被写体のスペクトルから変更後の所定のエリアにおける色度値Ｌ＊ａ＊ｂ＊の平均値を算出し、画像表示ＧＵＩ部１１５および差分算出部１３０に出力する。
更に、差分算出部１３０が、設計変更後の所定のエリアにおける色度値Ｌ＊ａ＊ｂ＊の平均値に基づいて、生活歯の色度値とシェードガイドの色度値の差分についても算出し、この差分も表示することとしてもよい。
【０１０７】
また、上記実施形態においては、測定対象像および比較対象像を合成基準線に基づいて分割する場合について述べたが、分割は画像全体において行われてもよい。例えば、測定対象像上に設定された合成基準線を延長することにより、測定対象が撮影されている生活歯のカラー画像全体において合成基準線を設定し、この合成基準線に沿って生活歯のカラー画像を２つの画像片に分割することとしてもよい。同様に、比較対象が撮影されているシェードガイド画像についても、合成基準線に基づいて画像全体を２つの画像片に分割し、これら画像片を貼り合わせることにより、測定対象である生活歯や比較対象であるシェードガイドだけでなく、歯茎等の背景の情報も含まれた合成画像を作成することとしてもよい。
【０１０８】
また、図１４では、上記合成基準線が縦軸方向に沿って１本設定されている場合について述べたが、合成基準線は横軸方向に設定されても良く、また、その設定本数についても、縦、横任意に設定することができるものとする。
例えば、図２１に示すように、合成基準線を縦１本、横１本とすることにより、４つの画像片を貼り合わせて合成画像を作成することも可能である。同様に、図２２は、合成基準線を縦２本、横１本とした場合、図２３は合成基準線を縦３本、横１本とした場合、図２４は合成基準線を縦４本、横１本とした場合における合成画像をそれぞれ示している。
また、複数の合成基準線が設定された合成画像においても各合成基準線は、ユーザによる移動が可能に構成されている。
【０１０９】
さらに、１度に比較可能なシェードガイドの個数は１つに限られず、複数のシェードガイドと生活歯とを一度に比較するような構成としても良く、複数種類のシェードガイドを生活歯に隣接させて表示させることもできる。たとえば、図１６において、４分割された領域のうち、左上にシェードガイドの一部を表示させ、左下に左上のシェードガイドとは異なるシェードガイドを表示させ、右側の２つの領域に生活歯を表示させるようにすることもできる。同様にシェードガイドと複数の生活歯とを一度に比較するような構成とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像装置及びクレードルの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した光源のスペクトルを示す図である。
【図３】信号補正を説明する図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る歯科用測色装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示したスペクトル推定演算部の概略内部構成を示す図である。
【図６】入力γ補正を説明する図である。
【図７】画素補間演算において、Ｒ信号及びＢ信号に適用されるローパスフィルタの一例を示す図である。
【図８】画素補間演算において、Ｇ信号に適用されるローパスフィルタの一例を示す図である。
【図９】生活歯の反射スペクトル（サンプル個数ｎ＝２）の一例を示す図である。
【図１０】歯茎の反射スペクトル（サンプル個数ｎ＝５）の一例を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る生活歯の領域を特定する手法を説明する説明図である。
【図１２】測定領域設定処理で設定される測定領域の一例を示す図である。
【図１３】表示画面の一例を示す図である。
【図１４】表示画面の一例を示す図である。
【図１５】図４に示した画像合成部の概略構成を示す図である。
【図１６】合成基準線の設定手順についての説明に用いる説明図である。
【図１７】合成部により作成された合成画像の一例を示す図である。
【図１８】補正部による補正後の合成画像の一例を示す図である。
【図１９】合成基準線がユーザにより移動された場合における合成基準線の再設定についての説明に用いる説明図である。
【図２０】図１５における合成基準線設定部の作用を説明するための説明図である。
【図２１】合成基準線を縦１本、横１本とした場合の合成画像を示した図である。
【図２２】合成基準線を縦２本、横１本とした場合の合成画像を示した図である。
【図２３】合成基準線を縦３本、横１本とした場合の合成画像を示した図である。
【図２４】合成基準線を縦４本、横１本とした場合の合成画像を示した図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１  撮像装置
２  クレードル
３  歯科用測色装置
４  表示装置
１０  光源
７０  色度算出部
７１  スペクトル推定演算部
７２  観察スペクトル演算部
７３  色度値演算部
８０  シェードガイド番号判定部
８１  判定演算部
８２  シェードガイド基準画像データ記憶部
１１４  シェードガイド色度データ記憶部
１１５  画像表示ＧＵＩ部
１１６  画像合成部
１１７  画像取得部
１１８  像抽出部
１１９  合成基準線設定部
１２０  合成部
１２１  補正部
１３０  差分算出部
【図１】
2007190370.tif 000005
【図２】
2007190370.tif 000006
【図３】
2007190370.tif 000007
【図４】
2007190370.tif 000008
【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】
2007190370.tif 000021
【図１８】
2007190370.tif 000022
【図１９】
2007190370.tif 000023
【図２０】
2007190370.tif 000024
【図２１】
2007190370.tif 000025
【図２２】
2007190370.tif 000026
【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年5月7日(2007.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象が撮影された第１のマルチバンド撮像画像と該測定対象と比較する比較対象が撮影された第２のマルチバンド撮像画像とを合成して一枚の画像を作成する画像合成装置であって、
ｎを４以上の整数とした場合に、前記第１のマルチバンド撮像画像におけるｎ種類の波長帯域それぞれの信号値の組のうちｎ次元空間内で前記測定対象の特徴を表す平面領域に投影される信号値の組を有する領域を抽出することにより測定対象像の輪郭を特定するとともに、前記第２のマルチバンド撮像画像における前記ｎ種類の波長帯域それぞれの信号値の組のうちｎ次元空間内で前記比較対象の特徴を表す平面領域に投影される信号値の組を有する領域を抽出することにより比較対象像の輪郭を特定する像抽出手段と、
前記測定対象像上および前記比較対象像上に合成基準線をそれぞれ設定する合成基準線設定手段と、
前記測定対象像および前記比較対象像を前記合成基準線において前記測定対象像の半分と前記比較対象像の半分とが張り合わされるように合成することにより、合成画像を作成する合成手段と、
前記合成画像において、前記像抽出手段により特定された前記測定対象像の輪郭と前記比較対象像の輪郭のうち、前記合成基準線における前記測定対象像の輪郭と前記比較対象像の輪郭とが一致しているか否かを判断し、前記輪郭が一致しなかった場合に、前記輪郭が一致するように前記測定対象像および前記比較対象像の少なくともいずれか一方を補正する補正手段と
を具備する画像合成装置。
【請求項２】
前記合成基準線設定手段が、前記測定対象像の重心を通る線を前記合成基準線として前記測定対象像上に設定し、前記比較対象像の重心を通る線を前記合成基準線として前記比較対象像上に設定する請求項１に記載の画像合成装置。
【請求項３】
前記合成基準線設定手段が、前記測定対象像の縦軸方向の長さが最大となる箇所に、前記縦軸方向に沿って前記合成基準線を前記測定対象像上に設定し、前記比較対象像の縦軸方向の長さが最大となる箇所に、前記縦軸方向に沿って前記合成基準線を前記比較対象像上に設定する請求項１に記載の画像合成装置。
【請求項４】
前記合成画像において前記合成基準線を位置調整可能な合成基準線変更手段を備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像合成装置。
【請求項５】
前記補正手段が、前記測定対象像および前記比較対象像の少なくともいずれか一方を縮小または拡大する請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像合成装置。
【請求項６】
前記測定対象は生活歯であり、前記比較対象はシェードガイドである請求項５に記載の画像合成装置。
【請求項７】
請求項１に記載の画像合成装置と、
前記測定対象像において、前記合成基準線近傍の測色値を演算する測色値演算手段と、
前記測定対象像の前記合成基準線近傍の測色値と前記比較対象像の前記合成基準線近傍の測色値との差分を算出する差分算出手段と、
前記測定対象像の前記合成基準線近傍の前記測色値、前記比較対象像の前記合成基準線近傍の前記測色値、および前記測色値の差分の少なくともいずれか１つを前記合成画像と同一画面に表示する表示制御手段と
を具備する歯科用測色装置。
【請求項８】
口腔内を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置にて測定対象が撮影された第１のマルチバンド撮像画像と該測定対象と比較する比較対象が撮影された第２のマルチバンド撮像画像とを合成して一枚の画像を作成する画像合成装置を有する歯科用測色装置と
を備え、
前記画像合成装置は、
ｎを４以上の整数とした場合に、前記第１のマルチバンド撮像画像におけるｎ種類の波長帯域それぞれの信号値の組のうちｎ次元空間内で前記測定対象の特徴を表す平面領域に投影される信号値の組を有する領域を抽出することにより測定対象像の輪郭を特定するとともに、前記第２のマルチバンド撮像画像における前記ｎ種類の波長帯域それぞれの信号値の組のうちｎ次元空間内で前記比較対象の特徴を表す平面領域に投影される信号値の組を有する領域を抽出することにより比較対象像の輪郭を特定する像抽出手段と、
前記測定対象像上および前記比較対象像上に合成基準線をそれぞれ設定する合成基準線設定手段と、
前記測定対象像および前記比較対象像を前記合成基準線において前記測定対象像の半分と前記比較対象像の半分とが張り合わされるように合成することにより、合成画像を作成する合成手段と、
前記合成画像において、前記像抽出手段により特定された前記測定対象像の輪郭と前記比較対象像の輪郭のうち、前記合成基準線における前記測定対象像の輪郭と前記比較対象像の輪郭とが一致しているか否かを判断し、前記輪郭が一致しなかった場合に、前記輪郭が一致するように前記測定対象像および前記比較対象像の少なくともいずれか一方を補正する補正手段と
を具備する歯科用測色システム。
【請求項９】
測定対象が撮影された第１のマルチバンド撮像画像と該測定対象と比較する比較対象が撮影された第２のマルチバンド撮像画像とを合成して一枚の画像を作成する画像合成方法であって、
歯科測色装置が、
ｎを４以上の整数とした場合に、前記第１のマルチバンド撮像画像におけるｎ種類の波長帯域それぞれの信号値の組のうちｎ次元空間内で前記測定対象の特徴を表す平面領域に投影される信号値の組を有する領域を抽出することにより測定対象像の輪郭を特定するとともに、前記第２のマルチバンド撮像画像における前記ｎ種類の波長帯域それぞれの信号値の組のうちｎ次元空間内で前記比較対象の特徴を表す平面領域に投影される信号値の組を有する領域を抽出することにより比較対象像の輪郭を特定する像抽出過程と、
前記測定対象像上および前記比較対象像上に合成基準線をそれぞれ設定する合成基準線設定過程と、
前記測定対象像および前記比較対象像を前記合成基準線において前記測定対象像の半分と前記比較対象像の半分とが張り合わされるように合成することにより、合成画像を作成する合成過程と、
前記合成画像において、前記像抽出手段により特定された前記測定対象像の輪郭と前記比較対象像の輪郭のうち、前記合成基準線における前記測定対象像の輪郭と前記比較対象像の輪郭とが一致しているか否かを判断し、前記輪郭が一致しなかった場合に、前記輪郭が一致するように前記測定対象像および前記比較対象像の少なくともいずれか一方を補正する補正過程と
を具備する画像合成方法。
【請求項１０】
測定対象が撮影された第１のマルチバンド撮像画像と該測定対象と比較する比較対象が撮影された第２のマルチバンド撮像画像とを合成して一枚の画像を作成するための画像合成プログラムであって、
ｎを４以上の整数とした場合に、前記第１のマルチバンド撮像画像におけるｎ種類の波長帯域それぞれの信号値の組のうちｎ次元空間内で前記測定対象の特徴を表す平面領域に投影される信号値の組を有する領域を抽出することにより測定対象像の輪郭を特定するとともに、前記第２のマルチバンド撮像画像における前記ｎ種類の波長帯域それぞれの信号値の組のうちｎ次元空間内で前記比較対象の特徴を表す平面領域に投影される信号値の組を有する領域を抽出することにより比較対象像の輪郭を特定する像抽出処理と、
前記測定対象像上および前記比較対象像上に合成基準線をそれぞれ設定する合成基準線設定処理と、
前記測定対象像および前記比較対象像を前記合成基準線において前記測定対象像の半分と前記比較対象像の半分とが張り合わされるように合成することにより、合成画像を作成する合成処理と、
前記合成画像において、前記像抽出手段により特定された前記測定対象像の輪郭と前記比較対象像の輪郭のうち、前記合成基準線における前記測定対象像の輪郭と前記比較対象像の輪郭とが一致しているか否かを判断し、前記輪郭が一致しなかった場合に、前記輪郭が一致するように前記測定対象像および前記比較対象像の少なくともいずれか一方を補正する補正処理と
をコンピュータに実行させるための画像合成プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
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、測定対象が撮影された第１のマルチバンド撮像画像と該測定対象と比較する比較対象が撮影された第２のマルチバンド撮像画像とを合成して一枚の画像を作成する画像合成装置であって、ｎを４以上の整数とした場合に、前記第１のマルチバンド撮像画像におけるｎ種類の波長帯域それぞれの信号値の組のうちｎ次元空間内で前記測定対象の特徴を表す平面領域に投影される信号値の組を有する領域を抽出することにより測定対象像の輪郭を特定するとともに、前記第２のマルチバンド撮像画像における前記ｎ種類の波長帯域それぞれの信号値の組のうちｎ次元空間内で前記比較対象の特徴を表す平面領域に投影される信号値の組を有する領域を抽出することにより比較対象像の輪郭を特定する像抽出手段と、前記測定対象像上および前記比較対象像上に合成基準線をそれぞれ設定する合成基準線設定手段と、前記測定対象像および前記比較対象像を前記合成基準線において前記測定対象像の半分と前記比較対象像の半分とが張り合わされるように合成することにより、合成画像を作成する合成手段と、前記合成画像において、前記像抽出手段により特定された前記測定対象像の輪郭と前記比較対象像の輪郭のうち、前記合成基準線における前記測定対象像の輪郭と前記比較対象像の輪郭とが一致しているか否かを判断し、前記輪郭が一致しなかった場合に、前記輪郭が一致するように前記測定対象像および前記比較対象像の少なくともいずれか一方を補正する補正手段とを具備する画像合成装置を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
上記画像合成装置は、前記合成画像において前記合成基準線を位置調整可能な合成基準線変更手段を更に備えていてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
上記画像合成装置において、例えば、前記測定対象は生活歯であり、前記比較対象はシェードガイドである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明は、口腔内を撮像する撮像装置と、前記撮像装置にて測定対象が撮影された第１のマルチバンド撮像画像と該測定対象と比較する比較対象が撮影された第２のマルチバンド撮像画像とを合成して一枚の画像を作成する画像合成装置を有する歯科用測色装置とを備え、前記画像合成装置は、ｎを４以上の整数とした場合に、前記第１のマルチバンド撮像画像におけるｎ種類の波長帯域それぞれの信号値の組のうちｎ次元空間内で前記測定対象の特徴を表す平面領域に投影される信号値の組を有する領域を抽出することにより測定対象像の輪郭を特定するとともに、前記第２のマルチバンド撮像画像における前記ｎ種類の波長帯域それぞれの信号値の組のうちｎ次元空間内で前記比較対象の特徴を表す平面領域に投影される信号値の組を有する領域を抽出することにより比較対象像の輪郭を特定する像抽出手段と、前記測定対象像上および前記比較対象像上に合成基準線をそれぞれ設定する合成基準線設定手段と、前記測定対象像および前記比較対象像を前記合成基準線において前記測定対象像の半分と前記比較対象像の半分とが張り合わされるように合成することにより、合成画像を作成する合成手段と、前記合成画像において、前記像抽出手段により特定された前記測定対象像の輪郭と前記比較対象像の輪郭のうち、前記合成基準線における前記測定対象像の輪郭と前記比較対象像の輪郭とが一致しているか否かを判断し、前記輪郭が一致しなかった場合に、前記輪郭が一致するように前記測定対象像および前記比較対象像の少なくともいずれか一方を補正する補正手段とを具備する歯科用測色システムを提供する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明は、測定対象が撮影された第１のマルチバンド撮像画像と該測定対象と比較する比較対象が撮影された第２のマルチバンド撮像画像とを合成して一枚の画像を作成する画像合成方法であって、歯科測色装置が、ｎを４以上の整数とした場合に、前記第１のマルチバンド撮像画像におけるｎ種類の波長帯域それぞれの信号値の組のうちｎ次元空間内で前記測定対象の特徴を表す平面領域に投影される信号値の組を有する領域を抽出することにより測定対象像の輪郭を特定するとともに、前記第２のマルチバンド撮像画像における前記ｎ種類の波長帯域それぞれの信号値の組のうちｎ次元空間内で前記比較対象の特徴を表す平面領域に投影される信号値の組を有する領域を抽出することにより比較対象像の輪郭を特定する像抽出過程と、前記測定対象像上および前記比較対象像上に合成基準線をそれぞれ設定する合成基準線設定過程と、前記測定対象像および前記比較対象像を前記合成基準線において前記測定対象像の半分と前記比較対象像の半分とが張り合わされるように合成することにより、合成画像を作成する合成過程と、前記合成画像において、前記像抽出手段により特定された前記測定対象像の輪郭と前記比較対象像の輪郭のうち、前記合成基準線における前記測定対象像の輪郭と前記比較対象像の輪郭とが一致しているか否かを判断し、前記輪郭が一致しなかった場合に、前記輪郭が一致するように前記測定対象像および前記比較対象像の少なくともいずれか一方を補正する補正過程とを具備する画像合成方法を提供する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本発明は、測定対象が撮影された第１のマルチバンド撮像画像と該測定対象と比較する比較対象が撮影された第２のマルチバンド撮像画像とを合成して一枚の画像を作成するための画像合成プログラムであって、ｎを４以上の整数とした場合に、前記第１のマルチバンド撮像画像におけるｎ種類の波長帯域それぞれの信号値の組のうちｎ次元空間内で前記測定対象の特徴を表す平面領域に投影される信号値の組を有する領域を抽出することにより測定対象像の輪郭を特定するとともに、前記第２のマルチバンド撮像画像における前記ｎ種類の波長帯域それぞれの信号値の組のうちｎ次元空間内で前記比較対象の特徴を表す平面領域に投影される信号値の組を有する領域を抽出することにより比較対象像の輪郭を特定する像抽出処理と、前記測定対象像上および前記比較対象像上に合成基準線をそれぞれ設定する合成基準線設定処理と、前記測定対象像および前記比較対象像を前記合成基準線において前記測定対象像の半分と前記比較対象像の半分とが張り合わされるように合成することにより、合成画像を作成する合成処理と、前記合成画像において、前記像抽出手段により特定された前記測定対象像の輪郭と前記比較対象像の輪郭のうち、前記合成基準線における前記測定対象像の輪郭と前記比較対象像の輪郭とが一致しているか否かを判断し、前記輪郭が一致しなかった場合に、前記輪郭が一致するように前記測定対象像および前記比較対象像の少なくともいずれか一方を補正する補正処理とをコンピュータに実行させるための画像合成プログラムを提供する。