(57)【要約】      （修正有）【課題】歯科用充填材の色情報等を選択することのできる歯科用測色装置を提供する。【解決手段】歯型色見本から取得された測色情報と、前記窩洞の情報および前記歯科用充填材の情報を含む治療支援情報とを窩洞の属する部位の情報に対応づけて記憶する記憶手段と、患者の歯牙の画像データを取得する画像データ取得手段と、比較対象部位を設定する部位設定手段８１と、対象部位に対応する部位の情報に対応づけて記憶されている測色情報を記憶手段から抽出する比較情報抽出手段８２と、患者の歯牙の画像データに基づいて対象部位に関する測色情報を抽出する歯牙情報抽出手段８３と、歯型色見本の測色情報と患者の歯牙の測色情報とを比較する色比較手段８４と、比較結果に基づいて少なくとも１つの歯型色見本の測色情報を選択し、選択された測色情報に対応づけて記憶手段に記憶されている少なくとも１つの治療支援情報を選択する情報選択手段８５と備える。【選択図】図８
2009195495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯科用充填材により窩洞を修復した歯型色見本から取得された測色情報と、前記窩洞の情報および前記歯科用充填材の情報を含む治療支援情報とを前記窩洞の属する部位の情報に対応づけて記憶する記憶手段と、
患者の歯牙の画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記患者の歯牙の色と前記歯型色見本の色とを比較する対象部位を設定する部位設定手段と、
該部位設定手段により設定された対象部位に対応する前記窩洞の属する部位の情報に対応づけて記憶されている前記測色情報を前記記憶手段から抽出する比較情報抽出手段と、
前記画像データ取得手段により取得された患者の歯牙の画像データに基づいて前記対象部位に関する測色情報を抽出する歯牙情報抽出手段と、
前記比較情報抽出手段により抽出された歯型色見本の測色情報と前記歯牙情報抽出手段により抽出された患者の歯牙の測色情報とを比較する色比較手段と、
該色比較手段による比較結果に基づいて少なくとも１つの歯型色見本の測色情報を選択し、選択された測色情報に対応づけて前記記憶手段に記憶されている少なくとも１つの治療支援情報を選択する情報選択手段と備える歯科用測色装置。
【請求項２】
前記患者の歯牙の画像を表示する表示手段と、入力手段とを有し、
前記部位設定手段が、前記表示手段に表示された前記画像上で前記入力手段を介してユーザにより指定された比較領域の属する部位を前記対象部位として設定する請求項１に記載の歯科用測色装置。
【請求項３】
前記部位設定手段が、前記患者の歯牙の画像において窩洞の位置を特定し、前記対象部位として設定する請求項２に記載の歯科用測色装置。
【請求項４】
前記窩洞の情報が、窩洞の位置情報および深さ情報を含む請求項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】
前記歯科用充填材の情報が、積層数、各層の厚さ寸法、積層手順あるいは材料の少なくとも１つを含む請求項１から請求項４のいずれかに記載の歯科用測色装置。
【請求項６】
前記治療支援情報が、歯科用充填材を構成する材料の粘度や硬化時間あるいは取扱上の注意事項等の臨床上のアドバイス情報を含む請求項１から請求項５のいずれかに記載の歯科用測色装置。
【請求項７】
前記窩洞の位置情報が、Ｉ〜Ｖ級窩洞あるいはＭＯＤ窩洞のような窩洞の級情報を含む請求項４に記載の歯科用測色装置。
【請求項８】
前記画像データ取得手段が、前記歯型色見本を撮影することで色見本画像データを取得し、
前記歯牙情報抽出手段が、前記色見本画像データから前記歯型色見本の測色情報を抽出する請求項１から請求項７のいずれかに記載の歯科用測色装置。
【請求項９】
前記画像データ取得手段が、前記歯型色見本を擬似歯肉に装着させた状態で撮影することで前記色見本画像データを取得する請求項８に記載の歯科用測色装置。
【請求項１０】
前記画像データ取得手段が、前記歯型色見本の側方に隣接歯を配置した状態で撮影することで前記色見本画像データを取得する請求項８または請求項９に記載の歯科用測色装置。
【請求項１１】
前記画像データ取得手段が、窩洞に歯科用充填材を充填した患者の歯牙を撮影することで患者の歯牙を歯型色見本とした色見本画像データを取得し、
前記歯牙情報抽出手段が、画像データ取得手段により取得された該色見本画像データから歯型色見本の測色情報を抽出し、
前記記憶手段が、歯牙情報抽出手段により抽出された前記歯型色見本の測色情報と、前記窩洞に充填した歯科用充填材の情報とを前記窩洞の属する部位の情報に対応づけて記憶する請求項１から請求項１０のいずれかに記載の歯科用測色装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者の歯牙に形成された窩洞を補填治療する際の歯科用充填材の選択等の支援を行う歯科用測色装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、虫歯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。
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、歯科用充填材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。）。
【０００３】
特許文献１には、多数の異なる層厚および配色の組み合わせからなる多数の参照テンプレートを撮影し、得られた画像データから求められる所定のパラメータに関する数値をデータベースに蓄積する。そして、患者の歯牙の色データとデータベースに蓄積されている参照テンプレートの色データとを比較することにより、患者の歯牙の画像に基づいて歯科用充填材の層構造を計測かつ判定する色判定装置が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−９０２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、平面の色見本から取得された画像データに基づいて蓄積された参照テンプレートを用いるのみでは、患者の歯牙に形成された窩洞に実際に歯科用充填材が充填された状態を正確に模擬することができず、適正な歯科用充填材を選択することができないという不都合がある。すなわち、歯牙に形成された窩洞に歯科用充填材を充填する場合には、窩洞の底、側壁と歯科用充填材との間に材料の相違に基づく界面が存在するので、歯牙の内部を透過する光がこの界面で散乱、反射あるいは屈折させられて、単に参照テンプレートを用いるだけでは表現できない色味が生成されてしまう。このため、選択された歯科用充填材を用いて治療をしても、予想に反して治療痕が目立ってしまうことがあった。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、窩洞を有する患者の歯牙の色に適した歯科用充填材の情報等を選択することのできる歯科用測色装置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】
【０００７】
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、歯科用充填材により窩洞を修復した歯型色見本から取得された測色情報と、前記窩洞の情報および前記歯科用充填材の情報を含む治療支援情報とを窩洞の属する部位の情報に対応づけて記憶する記憶手段と、患者の歯牙の画像データを取得する画像データ取得手段と、前記患者の歯牙の色と前記歯型色見本の色とを比較する対象部位を設定する部位設定手段と、該部位設定手段により設定された対象部位に対応する前記窩洞の属する部位の情報に対応づけて記憶されている前記測色情報を前記記憶手段から抽出する比較情報抽出手段と、前記画像データ取得手段により取得された患者の歯牙の画像データに基づいて前記対象部位に関する測色情報を抽出する歯牙情報抽出手段と、前記比較情報抽出手段により抽出された歯型色見本の測色情報と前記歯牙情報抽出手段により抽出された患者の歯牙の測色情報とを比較する色比較手段と、該色比較手段による比較結果に基づいて少なくとも１つの歯型色見本の測色情報を選択し、選択された測色情報に対応づけて前記記憶手段に記憶されている少なくとも１つの治療支援情報を選択する情報選択手段と備える歯科用測色装置を提供する。
【０００８】
本発明によれば、部位設定手段により色の比較を行う対象部位が設定されると、該対象部位に対応する窩洞の属する部位の情報に対応づけて記憶手段に記憶されている歯型色見本の測色情報が比較情報抽出手段により抽出され、抽出された歯型色見本の測色情報と、画像データ取得手段により取得された患者の歯牙の画像データから抽出された患者の歯牙の測色情報とが色比較手段により比較される。そして、この比較の結果、情報選択手段により少なくとも１つの歯型色見本の測色情報が選択され、該測色情報に対応づけて記憶手段に記憶されている少なくとも１つの治療支援情報が選択される。
【０００９】
この場合において、歯型色見本の測色情報は、歯科用充填材により窩洞を修復した歯型色見本から取得されているので、実際の窩洞の内面と歯科用充填材との界面における透過光の散乱、反射あるいは屈折の影響を含んだ情報となっている。したがって、この測色情報に対応して窩洞の情報および該窩洞に充填された歯科用充填材の情報を含む治療支援情報を選択することで、この界面における影響を考慮した治療を行うことができ、治療痕が目立たない審美性の高い治療を行わせることができる。
【００１０】
上記発明においては、前記患者の歯牙の画像を表示する表示手段と、入力手段とを有し、前記部位設定手段が、前記表示手段に表示された前記画像上で前記入力手段を介してユーザにより指定された比較領域の属する部位を前記対象部位として設定することとしてもよい。
【００１１】
また、上記発明においては、前記部位設定手段が、前記患者の歯牙の画像において窩洞の位置を特定し、対象部位として設定することとしてもよい。
このようにすることで、自動的に対象部位が設定され、医師等のユーザの負担を軽減することが可能となる。
【００１２】
また、上記発明においては、前記窩洞の情報が、窩洞の位置情報および深さ情報を含むこととしてもよい。
また、上記発明においては、前記歯科用充填材の情報が、積層数、各層の厚さ寸法、積層手順あるいは材料の少なくとも１つを含むこととしてもよい。
このようにすることで、選択された治療支援情報に基づいて、歯型色見本に近い仕上がりの治療を行うことが可能となる。
【００１３】
また、上記発明においては、前記治療支援情報が、歯科用充填材を構成する材料の粘度や硬化時間あるいは取扱上の注意事項等の臨床上のアドバイス情報を含むこととしてもよい。
このようにすることで、実際の臨床に際して、選択された治療支援情報に含まれるアドバイス情報に従って、医師に適正な治療を行わせることができる。
【００１４】
また、上記発明においては、前記窩洞の位置情報が、Ｉ〜Ｖ級窩洞あるいはＭＯＤ窩洞のような窩洞の級情報を含むこととしてもよい。
このようにすることで、窩洞をその級情報で分類して、歯牙に形成される窩洞に適した治療支援情報を選択することができる。
【００１５】
また、上記発明においては、前記画像データ取得手段が、前記歯型色見本を撮影することで色見本画像データを取得し、前記歯牙情報抽出手段が、前記色見本画像データから前記歯型色見本の測色情報を抽出することとしてもよい。
また、上記発明においては、前記画像データ取得手段が、前記歯型色見本を擬似歯肉に装着させた状態で撮影することで前記色見本画像データを取得することとしてもよい。
【００１６】
また、上記発明においては、前記画像データ取得手段が、前記歯型色見本の側方に隣接歯を配置した状態で撮影することで前記色見本画像データを取得することとしてもよい。
このようにすることで、実際の口腔内と略同等の状態で歯型色見本を撮影することが可能となる。これにより、測色情報の信頼度を更に向上させることが可能となる。
【００１７】
また、上記発明においては、前記画像データ取得手段が、窩洞に歯科用充填材を充填した患者の歯牙を撮影することで患者の歯牙を歯型色見本とした色見本画像データを取得し、前記歯牙情報抽出手段が、画像データ取得手段により取得された該色見本画像データから歯型色見本の測色情報を抽出し、前記記憶手段が、歯牙情報抽出手段により抽出された前記歯型色見本の測色情報と、前記窩洞に充填した歯科用充填材の情報とを前記窩洞の属する部位の情報に対応づけて記憶することとしてもよい。
【００１８】
このようにすることで、窩洞に歯科用充填材を充填した後の患者自身の歯牙を撮影し、取得された画像データから得られた測色情報と実際に行われた治療に関する情報とを対応づけて記憶するので、より精度の高い測色情報および治療支援情報によって治療を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、窩洞を有する患者の歯牙の色に適した歯科用充填材の情報等の治療支援情報を選択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】
【００２０】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る歯科用測色システムについて、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る歯科用測色システムは、図１および図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、およびモニタ４を備えている。
【００２１】
撮像装置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および操作部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ようになっている。
【００２２】
例えば、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〜１０ｇを備えている。各光源１０ａ〜１０ｇは、それぞれ４つのＬＥＤを備えている。各光源１０ａ〜１０ｇの中心波長は、図２に示すように、光源１０ａ（λ１）は約４５０ｎｍ、光源１０ｂ（λ２）は約４６５ｎｍ、光源１０ｃ（λ３）は約５０５ｎｍ、光源１０ｄ（λ４）は約５２５ｎｍ、光源１０ｅ（λ５）は約５７５ｎｍ、光源１０ｆ（λ６）は約６０５ｎｍ、光源１０ｇ（λ７）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。
【００２３】
これら光源１０ａ〜１０ｇのＬＥＤは、例えば、複数のグループにそれぞれ分けられている。各グループは、撮像部２０に関して対向する位置に配置されている。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、逆順あるいはランダム配置等でもよい。また、ＬＥＤを複数のグループに分けるような配置のほか、全てのＬＥＤで撮像部２０を取り囲む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、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、直線状配置、リング状配置、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。
【００２４】
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。
【００２５】
撮像部２０は、撮像レンズ２１、ＲＧＢ撮像素子２２、信号処理部２３およびＡ／Ｄ変換器２４を備えている。撮像レンズ２１は、光源１０からの照明光が照射された被写体像を結像する。ＲＧＢ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影して画像信号を出力する。このＲＧＢ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、可視光域を略カバーするようなものとなっている。このＣＣＤは、モノクロタイプのものでもよいし、カラータイプのものでもよい。また、ＲＧＢ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。
【００２６】
信号処理部２３は、ＲＧＢ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る。また、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。
【００２７】
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および操作部Ｉ／Ｆ３６を備えている。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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
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。
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。
【００３０】
表示部４０は、ＬＣＤコントローラ４１とＬＣＤ（liquid crystal display）４２とを備えている。
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、あるいは、撮影済みの画像をＬＣＤ４２に表示させる。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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充電接点６２に接続されている。また、撮像装置１には、このリチウムバッテリ６０の充電状態を通知するためのバッテリＬＥＤ６３、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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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２に装着された場合にリチウムバッテリ６０の充電が開始されるように構成されている。
【００３７】
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、４種類以上の波長帯域の照明光（４原色以上の照明光）を被写体に順次照射して、照明光の波長帯域の数と同じ枚数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取り込むこともできるようになっている。
【００３８】
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。
【００３９】
〔マルチバンド撮影〕
まず、医師により撮像装置１がクレードル２から取り上げられ、撮像装置１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。
【００４０】
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歯牙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、測定対象である歯牙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。
【００４１】
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。
【００４２】
マルチバンド撮影では、ＬＥＤドライバ３２が光源１０ａ〜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。
【００４３】
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〜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，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〜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，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。
【００４４】
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データとして記録されることとなる。すなわち、マルチバンド画像データは、光源１０からの照明光に含まれる各原色の中心波長に対応した色の画像を、複数の原色それぞれについて取り込んだデータである。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からの照明光を照射しないで歯牙の画像を更に撮影し、外光画像データとして画像メモリ３５に記録してもよい。
【００４５】
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データの測定が行われる。
キャリブレーション画像データの測定は、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データが色票画像データとして画像メモリ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、この画像データが暗電流画像データとして画像メモリ３５に記録される。なお、この暗電流画像データは、撮影を複数回行い、これら画像データを平均化した画像データを用いるようにしてもよい。
【００４６】
続いて、画像メモリ３５に記録された上記外光画像データ、暗電流画像データを用いた信号補正がマルチバンド画像データおよび色票画像データのそれぞれに対して行われる。マルチバンド画像データに対する信号補正は、例えば、マルチバンド画像データ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、色票画像データに対する信号補正は、例えば、色票画像データの各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。
【００４７】
図３は、色票画像データ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データおよび色票画像データは、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。
【００４８】
なお、上記色票１００のマルチバンド画像データおよび暗電流画像データは、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。
【００４９】
〔歯科用測色装置〕
本実施形態に係る歯科用測色装置３は、図４に示されるように、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データおよび色票画像データを受信し、このマルチバンド画像データ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データを作成するとともに、患者の歯牙の窩洞に適した歯科用充填材等の治療支援情報を選択し、選択した治療支援情報をモニタ４に表示する。また、歯科用測色装置３は、入力装置５と接続されており、該入力装置５を介してユーザにより入力された情報に基づいて患者の歯牙に適した治療支援情報を選択する。
【００５０】
歯科用測色装置３は、撮像装置１から入力されたＲＧＢカラー画像データを記録するＲＧＢ画像メモリ１１１、マルチバンド画像データを記憶するマルチバンド画像メモリ（画像データ取得手段）１１０、マルチバンド画像データの色度を算出する色度算出部７０、色見本情報が記憶されている色見本情報記憶部（記憶手段）１１４、色見本情報記憶部１１４に記憶されている色見本情報に基づいて患者の歯牙の色に適した治療支援情報を選択する色見本選択部８０、モニタ４の表示内容を制御する画像表示制御部１１５、色度算出部７０からの信号に基づいてカラー画像データを作成するカラー画像作成処理部１１２、撮像装置１の各種パラメータ等が格納されている色再現特性記憶部１１６、およびＲＧＢ画像メモリ１１１およびカラー画像作成処理部１１２から画像表示制御部１１５に送られるＲＧＢカラー画像データおよびカラー画像データを記憶する画像ファイリング部１１３を主な構成として備えている。
【００５１】
上記マルチバンド画像メモリ１１０は、撮像装置１によって取得されたマルチバンド画像データおよび色票画像データを保持するためのものである。ＲＧＢ画像メモリ１１１は、撮像装置１によって取得されたＲＧＢカラー画像データを保持するためのものである。
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、および色度値演算部７３を備えている。
【００５２】
スペクトル推定演算部７１は、マルチバンド画像メモリ１１０に保持されているマルチバンド画像データおよび色票画像データを用いて、マルチバンド画像データのスペクトル（本実施形態では、分光反射率のスペクトル）推定処理等を行う。
【００５３】
観察スペクトル演算部７２は、スペクトル推定演算部７１により算出された歯牙のスペクトルに対して観察に使用する照明光のスペクトルＳ（λ）を乗算することにより、観察に使用する照明光下での被写体のスペク卜ルを求める。この照明光のスペクトルＳ（λ）は、Ｄ６５やＤ５５光源、蛍光灯光源等、歯牙の色を観察する場合に使用される光源からの照明光のスペクトルであり、このデータは色再現特性記憶部１１６に予め格納されている。
【００５４】
色度値演算部７３は、観察に使用する照明光下での被写体のスペクトルＧ（ｘ，ｙ，λ）から色度値Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊を算出する。具体的には、色度値演算部７３は、歯牙の部位毎に色度値Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊を平均化し、この結果を窩洞の属する部位の情報と対応づけて画像表示制御部１１５および色見本選択部８０に出力する。本実施形態において、窩洞の属する部位としては、図５に示されるように、歯頚部（ｃｅｒｖｉｃａｌ）、中央部（ｂｏｄｙ）、切縁部（ｉｎｃｉｓａｌ）の３つが挙げられる。
【００５５】
一方、観察に使用する照明光下での被写体のスペクトルＧ（ｘ，ｙ，λ）は、カラー画像作成処理部１１２および画像ファイリング部１１３に送られる。カラー画像作成処理部１１２は、モニタ４上に表示するためのカラー画像データＲＧＢ２（ｘ，ｙ）を作成し、画像表示制御部１１５に出力する。なお、カラー画像作成処理部１１２は、輪郭強調等の画像処理を実施してもよい。
【００５６】
次に、色見本情報記憶部１１４について説明する。
色見本情報記憶部１１４には、歯牙の形状を有するとともに部位に応じた層構造を持つ歯型色見本に窩洞を形成し、該窩洞を歯科用充填材により修復した状態の歯型色見本から取得された平均色度値と、窩洞の情報および歯科用充填材の情報を含む治療支援情報とが窩洞の属する部位の情報に対応づけて歯型色見本毎に記憶されている。
【００５７】
上記色見本情報記憶部１１４に格納されている情報は、以下のようにして取得されたものである。
まず、実際の歯牙の形状を有し、また、各部位に応じた層構造を持つ歯型色見本を多数作成する。この色見本は、人間の歯牙の構造を模擬したものであり、例えば、歯頚部が２層構造、中央部が３層構造、切縁部が４層構造に形成されており、各部位における各層の厚さ、色の組合せが互いに異なっている。なお、歯型色見本として、患者の実際の歯牙を利用してもよい。
【００５８】
続いて、これらの歯型色見本を窩洞形成前に上述した撮像装置１で撮影することにより、マルチバンド画像データを取得する。取得されたマルチバンド画像データは、色票画像データとともに歯科用測色装置３内のマルチバンド画像メモリ１１０に記録された後、色度算出部７０に転送される。
【００５９】
また、この歯型色見本に窩洞を形成した状態で撮像装置１で撮影することにより、マルチバンド画像データを取得する。取得されたマルチバンド画像データは、色票画像データとともに歯科用測色装置３内のマルチバンド画像メモリ１１０に記録された後、色度算出部７０に転送される。
【００６０】
さらに、この歯型色見本に形成された窩洞を歯科用充填材によって補修した後の状態で撮像装置１で撮影することにより、マルチバンド画像データを取得する。取得されたマルチバンド画像データは、色票画像データとともに歯科用測色装置３内のマルチバンド画像メモリ１１０に記録された後、色度算出部７０に転送される。
【００６１】
色度算出部７０では、歯型色見本のマルチバンド画像データおよび色票画像データを用いて各処理が行われ、所定照明下におけるＲＧＢカラー画像データがカラー画像作成処理部１１２により作成されるとともに、各部位における平均色度値（Ｌ＊１＿α〜Ｌ＊ｎ＿α、ａ＊１＿α〜ａ＊ｎ＿α、ｂ＊１＿α〜ｂ＊ｎ＿α、Ｌ＊１＿β〜Ｌ＊ｎ＿β、ａ＊１＿β〜ａ＊ｎ＿β、ｂ＊１＿β〜ｂ＊ｎ＿β、Ｌ＊１＿γ〜Ｌ＊ｎ＿γ、ａ＊１＿γ〜ａ＊ｎ＿γ、ｂ＊１＿γ〜ｂ＊ｎ＿γ）が色度値演算部７３により算出される。歯型色見本のＲＧＢカラー画像データおよび各部位の平均色度値（測色情報）は、色見本選択部８０に転送される。
【００６２】
一方、窩洞形成後および窩洞充填後の歯型色見本の撮影と同時に、入力装置５からは当該歯型色見本の種類、治療支援情報が入力される。治療支援情報は、医師が患者の歯牙に形成された窩洞に対して歯科用充填材を充填する際に必要となる種々の情報をいい、例えば、窩洞の深さ、位置（輪郭データ）および級情報（図１６、図１７参照。）のような窩洞の情報と、図７に示されるような、歯科用充填材の層Ｘ１〜Ｘ４の数、各層Ｘ１〜Ｘ４の有無、各層Ｘ１〜Ｘ４の材質および厚さ等の歯科用充填材の情報とを含んでいる。図７において、最表層（クリア層）Ｘ４の歯科用充填材は、窩洞の開口方向に向かって広がるベベル部１１７に充填される。
【００６３】
色見本選択部８０は、色度算出部７０から転送されてきた平均色度値と、カラー画像作成処理部１１２から入力されたＲＧＢカラー画像データと、入力装置５から入力された歯型色見本の種類および治療支援情報とを窩洞の属する部位の情報に対応づけて当該歯型色見本に関する１組の色見本情報を作成し、これを色見本情報記憶部１１４に記憶する。
図６は、色見本情報記憶部１１４に記憶されるｎ組の色見本情報の一例を示した図である。
【００６４】
次に、色見本選択部８０について図８を参照して説明する。図８は色見本選択部８０の機能ブロック図である。図８に示されるように、色見本選択部８０は、患者の歯牙と色見本とを比較する対象部位を設定する部位設定部（部位設定手段）８１と、対象部位に対応する位置情報に対応づけられた窩洞の平均色度値を色見本情報記憶部１１４から抽出する比較情報抽出部（比較情報抽出手段）８２と、患者の歯牙の各部位の平均色度値の中から部位設定部８１により設定された対象部位に対応する窩洞の位置情報に対応づけられた平均色度値を抽出する歯牙情報抽出部（歯牙情報抽出手段）８３と、比較情報抽出部８２により抽出された複数の平均色度値と歯牙情報抽出部８３により抽出された患者の歯牙の平均色度値とを比較する色比較部（色比較手段）８４と、色比較部８４による比較結果に基づいて比較情報抽出部８２により抽出された複数の平均色度値の中から少なくとも１つの平均色度値を選択し、該平均色度値に対応する治療支援情報を選択する情報選択部（情報選択手段）８５とを備えている。
【００６５】
情報選択部８５によって選択された治療支援情報は、その色見本のＲＧＢカラー画像とともに画像表示制御部１１５に出力される。
画像表示制御部１１５は、各部から入力された情報をモニタ４に表示させる。
【００６６】
次に、本実施形態に係る歯科用測色装置３により実行される処理について詳しく説明する。
まず、撮像装置１により窩洞の形成された患者の歯牙がマルチバンド撮影され、マルチバンド画像データが色票画像データとともに歯科用測色装置３に転送され、マルチバンド画像メモリ１１０に記録される。マルチバンド画像メモリ１１０に取り込まれたマルチバンド画像データと色票画像データとは色度算出部７０に転送される。
【００６７】
色度算出部７０では、まず、患者の歯牙に形成された窩洞の輪郭情報が抽出され、該窩洞が属する部位が対象部位として設定される。窩洞の色は周囲の色とは異なる色であることから、エッジ検出等の画像処理を行うことで容易に窩洞を特定することができる。色度算出部７０では、特定された窩洞部位を避けた歯牙の領域について、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。
スペクトル推定演算部７１は、図９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、およびスペクトル推定マトリクス作成部７１７を備えている。
【００６８】
入力γ補正部７１３および画素補間演算部７１４は、マルチバンド画像データおよび色票画像データのそれぞれに対して個別に設けられている。具体的には、マルチバンド画像データに対して入力γ補正部７１３ａ、画素補間演算部７１４ａが設けられ、色票画像データに対して入力γ補正部７１３ｂ、画素補間演算部７１４ｂが設けられている。
【００６９】
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、マルチバンド画像データおよび色票画像データは、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、ここで色票画像データを用いたマルチバンド画像データの面内ムラ補正処理が行われる。その後、マルチバンド画像データは、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により作成されたスペクトル推定マトリクスＭｓｐｅを用いて分光反射率が算出される。
【００７０】
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の内容が作成される。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づ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の内容を作成する。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１０（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。
【００７１】
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データ、色票画像データ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１０（ｂ）のようになる。このようにして、マルチバンド画像データ、色票画像データに対し入力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。
【００７２】
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および色票画像データのそれぞれに対して、ローパスフィルタをかけることにより画素補間が行われる。図１１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１２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。
【００７３】
画像補間演算が行われたマルチバンド画像データ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。
【００７４】
【数１】
2009195495.tif 000003
【００７５】
上記（１）式において、ｃk（ξ，η）は色票画像データ、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マルチバンド画像データである（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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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に示される観察スペクトル演算部７２に転送される。
観察スペクトル演算部７２においては、スペクトル推定演算部７１により算出された歯牙のスペクトルに、色再現特性記憶部１１６に予め記憶されている照明光のスペクトルＳ（λ）が乗算され、これによって観察に使用する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。観察スペクトル演算部７２において求められた観察に使用する照明光下での被写体のスペクトルＧ（ｘ，ｙ，λ）は、色度値演算部７３へ転送される。
【００８１】
色度値演算部７３においては、観察に使用する照明光下での被写体のスペクトルＧ（ｘ，ｙ，λ）から色度値であるＬ＊，ａ＊，ｂ＊が算出され、更に、歯牙の部位毎に色度値Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊が平均化され、この結果が窩洞の属する部位の情報と対応づけて色見本選択部８０および画像表示制御部１１５に出力される。
【００８２】
また、観察に使用する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に送られる。カラー画像作成処理部１１２においては、モニタ４上に表示するためのカラー画像データＲＧＢ２（ｘ，ｙ）が作成され、画像ファイリング部１１３および画像表示制御部１１５に出力される。
【００８３】
画像表示制御部１１５は、ＲＧＢカラー画像データＲＧＢ２（ｘ，ｙ）と患者の歯牙の各部位の平均色度値Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊とが入力されると、これらの情報をモニタ４に表示させる。図１３は、表示画面の一例を示した図であり、画面の略中央左上に患者の歯牙のＲＧＢカラー画像が表示されている。
【００８４】
ユーザは、入力装置５を操作することにより、モニタ４に表示された患者の歯牙のＲＧＢカラー画像上において、歯型色見本と比較するための比較領域を設定する。これにより、図１４に示すようにモニタ４に表示された患者の歯牙のＲＧＢカラー画像上には比較領域Ｐが設定されるとともに、この比較領域Ｐの位置情報が入力装置５から色見本選択部８０に転送される。
【００８５】
図８において、色見本選択部８０の部位設定部８１は、入力装置５から与えられた比較領域Ｐの情報に基づいて比較領域Ｐが属する部位を判定し、その部位を対象部位として設定する。例えば、色見本選択部８０は、輪郭抽出により比較領域Ｐが歯牙のどの部位に相当するかを認識することにより、比較領域Ｐが属する部位を判定する。ここでは、例えば中央部が対象部位として設定されている場合について説明する。
【００８６】
部位設定部８１により設定された対象部位の情報は、比較情報抽出部８２および歯牙情報抽出部８３に転送される。比較情報抽出部８２は、色見本情報記憶部１１４から中央部（対象部位）に対応づけて記憶されている情報を抽出し、抽出した情報を色比較部８４に出力する。また、歯牙情報抽出部８３は色度値演算部７３から転送されてきた患者の歯牙の各部位の平均色度値の中から中央部に該当する平均色度値を抽出し、色比較部８４に出力する。
【００８７】
色比較部８４は、比較情報抽出部８２から入力された各平均色度値Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊と歯牙情報抽出部８３から入力された平均色度値Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊との色差ΔＥをそれぞれ算出し、算出した色差ΔＥと治療支援情報とを対応づけて情報選択部８５に出力する。色差ΔＥは以下の（２）式にて与えられる。
【００８８】
【数２】
2009195495.tif 000004
【００８９】
上記（２）において、Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊は患者の歯牙の中央部における平均色度値、Ｌ´＊，ａ´＊，ｂ´＊は歯型色見本の平均色度値である。
【００９０】
情報選択部８５は、上記色差ΔＥが最小となる平均色度値が最適な平均色度値であるとして選択し、選択した平均色度値に対応して記憶されている治療支援情報を画像表示制御部１１５に出力するとともに、当該平均色度値に対応して記憶されている色見本情報のＲＧＢカラー画像データを色見本情報記憶部１１４から取得し、取得した歯型色見本のＲＧＢカラー画像データを画像表示制御部１１５に出力する。
【００９１】
画像表示制御部１１５は、色見本選択部８０から入力された歯型色見本のＲＧＢカラー画像データ、選択された平均色度値Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊、色差ΔＥおよび治療支援情報等の各種情報をモニタ４に表示する。図１５にモニタ画面の一例を示す。図１５に示されるように、患者の歯牙のＲＧＢカラー画像に並んで情報選択部８５によって選択された歯型色見本のＲＧＢカラー画像データを表示するとともに、対象部位、即ち、中央部の治療支援情報が表示される。
【００９２】
図１５において、左側画像は患者の歯牙（窩洞形成前の歯牙およびその両側の隣接歯）の画像である。また、右側画像は歯科用色見本の画像である。患者の歯牙の画像上における矩形Ｐは、患者の歯牙の比較領域Ｐであり、その表示／非表示は切替可能である。歯科用色見本の画像上における破線の矩形Ｑは歯科用色見本の比較領域、破線の楕円Ｒは治療支援情報としての窩洞境界の位置情報であり、その表示／非表示は切替可能である。また、図１５下部の表は、患者の歯牙の平均色度値（Ｔａｒｇｅｔ）、歯科用色見本の平均色度値（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）およびその差分（Δ）である。歯科用色見本の画像からの引き出し線Ｓおよび表における囲み線Ｔも表示／非表示が切替可能である。
【００９３】
なお、図１５では治療支援情報をリストとして表しているが、歯型色見本における層構造を図によりわかりやすく示してもよいし、中央部の断面図を表示し、各層の構造等をわかりやすく示すこととしてもよい。なお、表示例については一例であり、治療支援情報をユーザに通知するものであればよい。
また、図１５における矩形枠Ｗ内には、積層数、各層の厚さ寸法、積層手順あるいは材料等の治療支援情報のほか、歯科用充填材を構成する材料の粘度や硬化時間あるいは取扱上の注意事項等の臨床上のアドバイス情報を治療支援情報として表示することにしてもよい。
【００９４】
さらに、図１８に示されるように、患者の歯牙のＲＧＢカラー画像と歯型色見本のＲＧＢカラー画像とを隣接させて表示することとしてもよい。画像中央の破線Ｕは、該破線Ｕよりも左側の患者の歯牙における窩洞形成の対象部位Ｐと、破線Ｕより右側の歯科用色見本における窩洞形成の対象部位Ｑとを隣接して表示した場合の境界線であり、表示／非表示が切替可能である。このように表示することにより、微妙な色調の相違を際立たせて比較することが容易となる。
【００９５】
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によれば、歯型色見本の平均色度値は、歯科用充填材により窩洞を修復した歯型色見本から取得されているので、実際の窩洞の内面と歯科用充填材との界面における透過光の散乱、反射あるいは屈折の影響を含んだ情報となっている。したがって、この平均色度値に対応して窩洞の情報および該窩洞に充填された歯科用充填材の情報を含む治療支援情報を選択することで、この界面における影響を考慮した治療を行うための情報を提供することができ、治療痕が目立たない審美性の高い治療を行わせることができる。
【００９６】
また、歯型色見本に形成された窩洞に対して実際に歯科用充填材を充填し、充填後の歯型色見本から測色情報を治療支援情報と対応づけて取得することにより、患者の歯に窩洞を形成するような治療形態に適合した治療支援情報を選択することが可能となる。また、歯型色見本に形成された窩洞に実際の臨床で用いられる歯科用充填材が充填されるので、臨床で実施される歯科用充填材の充填手技を模擬するとともに、治療後の患者の歯により近い状態の歯型色見本を得ることができる。また、窩洞の位置と形状および色の分布を異ならせて歯型色見本を多数作成した上で、それぞれの歯型色見本の測色情報および治療支援情報を色見本情報記憶部１１４に記憶させることもできる。これにより、種々の症状および様々な患者の歯の色に適した治療支援情報を選択することができる。
【００９７】
なお、本実施形態では、平均色度値に基づいて患者の歯牙の色に近い平均色度値を有する歯型色見本の情報を選択することとしたが、上記例は一例であり、他の測色情報に基づいて選択することとしてもよい。例えば、上記平均色度値に代えて、色度算出部７０で得られるスペクトル（本実施形態では、分光反射率）に基づいて治療支援情報を選択することとしてもよい。
この場合、色見本情報記憶部１１４には、上記平均色度値に代えてスペクトル推定演算部７１（図４参照）により取得された分光反射率が記憶されることとなる。
また、治療支援情報の選択については、例えば、以下の（３）式に基づいてスペクトル判定値Ｊｖａｌｕｅを求め、このスペクトル判定値Ｊｖａｌｕｅに基づいて行われる。
【００９８】
【数３】
2009195495.tif 000005
【００９９】
上記（３）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）は患者の歯牙の分光感度スペクトル値、ｆ２（λ）は歯型色見本の情報における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。
【０１００】
このようにして、各歯型色見本の分光反射率を上記（３）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を示したときの歯型色見本の情報を選択することとしてもよい。また、選択する歯型色見本の数は、１つに限られず予め設定された数あるいは差分が一定の範囲内にある情報を全て選択することとしてもよい。
【０１０１】
また、本実施形態では、図５に示されるように、歯牙を歯頚部、中央部、切縁部の３つの領域に区分していたが、これに限られず、例えば、図１６，図１７に示されるように、Ｉ級、II級、III級、IＶ級、Ｖ級のように、他の区分けをすることとしてもよい。
【０１０２】
また、本実施形態では、単品の歯型色見本を撮像装置１で撮影していたが、これに代えて、図１９に示されるように、赤色の樹脂製の擬似歯肉に歯型色見本および擬似隣接歯を取り付け、この状態で撮影を行うこととしてもよい。歯型色見本を実際の口腔内と同様の状況下で撮影することにより、歯肉による赤色の写り込みや隣接歯による陰影等を加味した色見本画像データを取得することが可能となる。このような色見本画像データを用いて平均色度値等の測色情報を取得することで、患者の歯牙の色により近い情報群を選択することが可能となり、より適切な治療支援情報を得ることが可能となる。
【０１０３】
また、本実施形態においては、各部位の平均色度値を測色情報として用いていたが、平均ではなく部位の中心位置の色度値を測色情報として採用することとしてもよい。また、測色情報を得る色空間はＬ＊ａ＊ｂ＊色空間に限られず、例えば、ＶＣＨ空間における輝度、彩度、色相を用いてもよく、また、ＸＹＺ空間におけるＸ，Ｙ，Ｚ値を用いることとしてもよい。
【０１０４】
また、歯型色見本は、前歯、臼歯、犬歯等に更に分類されていてもよいし、子供、成人、老人等の年齢に応じて分類されていてもよい。これらによっても層構造、特に、層の厚さが異なるからである。
また、本実施形態では、モニタ４に表示された患者の歯牙のＲＧＢカラー画像上で比較領域を指定し、この比較領域に基づいて対象部位を設定することとしていたが、対象部位の設定方法についてはこの例に限定されない。例えば、入力装置５から対象部位自体を直接的に指定することとしてもよい。
【０１０５】
また、本実施形態では、歯型色見本を撮像装置１で撮影することにより歯型色見本の各部位の色度値を取得することとしていたが、歯型色見本の色度値の取得方法についてはこの例に限定されない。例えば、分光器により歯型色見本の色度値を部位ごとに測定して、各部位における平均色度値を色見本選択部８０に転送することとしてもよい。
【０１０６】
また、本実施形態においては実際の歯牙の形状を有する歯型色見本の各部位に窩洞を形成し、その窩洞に対して部位に応じた層構造で歯科用充填材を充填し、充填後の歯型色見本から測色情報を取得することとしたが、測色情報は、歯科用充填材充填後の歯型色見本を撮影して得られた色見本画像データから取得されるようにしてもよいし、歯型色見本の測色情報が既知である場合には、ユーザにより入力装置５から直接入力されるようにしてもよい。
【０１０７】
歯科用充填材充填後の歯型色見本を撮影して歯型色見本の測色情報を得る場合には、ユーザまたは歯科用測色装置３により、窩洞の境界近傍において、窩洞の内外の色が比較される。そして、窩洞の内外の色がほぼ一致した場合には、歯科用充填材充填後の歯型色見本の測色情報および充填された歯科用充填材の層構造等の治療支援情報が色見本情報記憶部１１４に記憶される。なお、窩洞の内外の色が一致しなかった場合には、ユーザは、歯科用充填材を窩洞に充填し直し、窩洞の内外の色が再度比較される。これらの作業は、窩洞の内外の色が一致するまで繰り返される。
【０１０８】
また、本実施形態においては、図６に示されるように、色見本情報記憶部１１４に記憶されるｎ組の色見本情報を、図２０に示されるように、級情報によってソーティングをかけて表示することにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置およ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】本発明の第１の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】歯牙に設定される各部位を示した図である。
【図６】色見本情報の一例を示した図である。
【図７】色見本に形成した窩洞に充填される歯科用充填材の層構造を示す縦断面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る色見本選択部の機能ブロック図である。
【図９】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１０】入力γ補正を説明する図である。
【図１１】画素補間演算において、Ｒ信号および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１２】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１３】モニタの表示画面の一例を示した図である。
【図１４】図１２に示した表示画面において、比較領域が指定された場合の表示画面を示した図である。
【図１５】色見本選択部によって選択された治療支援情報が表示された画面を示す図である。
【図１６】窩洞の属する部位を設定するための級情報を示す図である。
【図１７】奥歯に形成される窩洞の属する部位を設定するための級情報を示す図である。
【図１８】治療支援情報の他の表示態様を示す図である。
【図１９】撮影時における歯型色見本の配置の一例を示した図である。
【図２０】図６の色見本情報を級情報でソーティングした表示例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１  撮像装置
２  クレードル
３  歯科用測色装置
４  モニタ
５  入力装置
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  色見本選択部
８１  部位設定部（部位設定手段）
８２  比較情報抽出部（比較情報抽出手段）
８３  歯牙情報抽出部（歯牙情報抽出手段）
８４  色比較部（色比較手段）
８５  情報選択部（情報選択手段）
１１０  マルチバンド画像メモリ（画像データ取得手段）
１１１  ＲＧＢ画像メモリ（画像データ取得手段）
１１２  カラー画像作成処理部
１１４  色見本情報記憶部（記憶手段）
１１５  画像表示制御部
【図１】
2009195495.tif 000006
【図２】
2009195495.tif 000007
【図３】
2009195495.tif 000008
【図４】
2009195495.tif 000009
【図５】
2009195495.tif 000010
【図６】
2009195495.tif 000011
【図７】
2009195495.tif 000012
【図８】
2009195495.tif 000013
【図９】
2009195495.tif 000014
【図１０】
2009195495.tif 000015
【図１１】
2009195495.tif 000016
【図１２】
2009195495.tif 000017
【図１３】
2009195495.tif 000018
【図１４】
2009195495.tif 000019
【図１５】
2009195495.tif 000020
【図１６】
2009195495.tif 000021
【図１７】
2009195495.tif 000022
【図１８】
2009195495.tif 000023
【図１９】
2009195495.tif 000024
【図２０】
2009195495.tif 000025