JP2016510108A - 色を記録する焦点走査装置 - Google Patents
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Abstract
Description
上記対象物の照明のための多色プローブ光を提供すべく構成された多色光源と、
上記対象物から受信された光の一つ以上の2D画像を捕捉する画像センサ・ピクセルのアレイを備えるカラー画像センサと、
少なくとも部分的に、上記カラー画像センサにより記録された一つの2D画像から、上記画像センサ・ピクセルの一つのブロックに対する表面幾何学形状情報及び表面色情報の両方を導出すべく構成されたデータ処理システムと、
を備える、スキャナ・システムが開示される。
多色光源と、画像センサ・ピクセルのアレイを備えるカラー画像センサとを備えるスキャナ・システムを獲得する段階と、
上記多色光源からの多色プローブ光により上記対象物の表面を照らす段階と、
上記カラー画像センサを用いて上記対象物の一連の2D画像を捕捉する段階と、
少なくとも部分的に、捕捉された一つの2D画像から、画像センサ・ピクセルの一つのブロックに対する表面幾何学形状情報及び表面色情報の両方を導出する段階と、
を有する、方法が開示される。
上記処理段階は、
表面色を導出するときに、飽和ピクセルの重みを除外もしくは低減することにより、ピクセル飽和を補償する段階、及び/または、
表面色を導出するときに、そのカラー値が光源の色に忠実に合致するピクセルの重みを除外もしくは低減することにより、鏡面反射を補償する段階、及び/または、
2D画像の表面色情報を、所定の色範囲と比較し、且つ、これが所定の色範囲内でなければ、記録された色の赤色成分を抑制することにより、赤色周囲光を補償する段階、
を有する。
プローブ光を提供すべく構成された多色光源と、
上記対象物から受信された光の一つ以上の2D画像を記録する画像センサ・ピクセルのアレイを備えるカラー画像センサと、
を備え、
上記画像センサ・ピクセルの少なくとも一つのブロックに対し、上記対象物の一部分の表面色及び表面幾何学形状の両方が、少なくとも部分的に、上記カラー画像センサにより記録された一つの2D画像から導出される、
スキャナ・システムが開示される。
多色プローブ光を提供すべく構成された多色光源と、
上記対象物から受信された光の一つ以上の2D画像を捕捉する画像センサ・ピクセルのアレイを備えるカラー画像センサと、
を備え、
上記画像センサ・ピクセルの少なくとも一つのブロックに対し、上記対象物の一部分の表面色情報及び表面幾何学形状情報の両方が、少なくとも部分的に、上記カラー画像センサにより捕捉された一つの2D画像から導出される、
スキャナ・システムが開示される。
プローブ光を提供すべく構成された多色光源と、
画像センサ・ピクセルのアレイを備えるカラー画像センサと、
上記対象物の2D画像が上記カラー画像センサにより捕捉され得る如く、上記対象物から受信された光を上記カラー画像センサまで案内すべく構成された光学システムと、
を備え、
当該スキャナ・システムは、表面色情報及び表面幾何学形状情報が当該スキャナにより同時に獲得される如く、上記対象物の一部分の所定数の2D画像を捕捉すべく、且つ、少なくとも、上記カラー画像センサ・ピクセルのブロックに対して上記捕捉済み2D画像の内の少なくとも一つの2D画像から上記対象物の上記部分の表面色情報及び表面幾何学形状情報の両方を導出すべく構成される、
スキャナ・システムが開示される。
プローブ光を提供すべく構成された多色光源と、
画像センサ・ピクセルのアレイを備えるカラー画像センサであって、該画像センサは、上記対象物から受信された光の2D画像を捕捉すべく配置されるというカラー画像センサと、
上記カラー画像センサにより捕捉された上記2D画像の内の少なくとも一つの2D画像から上記対象物の少なくとも一部の表面色情報及び表面幾何学形状情報の両方を導出すべく構成された画像プロセッサと、
を備える、スキャナ・システムが開示される。
上記各実施例の内のいずれかに係るスキャナ・システムであって、該スキャナ・システムは、上記対象物の表面色及び表面幾何学形状を導出すべく、且つ、選択的に、上記対象物の上記部分の部分的走査結果またはデジタル3D表現物を生成すべく構成されるというスキャナ・システムと、
上記カラー画像センサからの表面幾何学形状及び/または表面色を後処理すべく、または、生成された部分的走査結果またはデジタル3D表現物を後処理すべく構成されたデータ処理ユニットと、
を備える、スキャナ・システムが開示される。
上記各実施例の内のいずれかに係るスキャナまたはスキャナ・システムを配備する段階と、
上記多色光源からのプローブ光により上記対象物の表面を照らす段階と、
上記カラー画像センサを用いて上記対象物の一つ以上の2D画像を記録する段階と、
上記スキャナにより表面色及び表面幾何学形状が同時に獲得される如く、少なくとも上記画像センサ・ピクセルのブロックに対し、上記記録された2D画像の内の少なくとも幾つかの2D画像から上記対象物の一部分の表面色及び表面幾何学形状の両方を導出する段階と、
を有する、方法が開示される。
Claims (28)
- 対象物の表面幾何学形状及び表面色を記録するスキャナ・システムであって、
前記対象物の照明のための多色プローブ光を提供すべく構成された多色光源と、
前記対象物から受信された光の一つ以上の2D画像を捕捉する画像センサ・ピクセルのアレイを備えるカラー画像センサと、
少なくとも部分的に、前記カラー画像センサにより記録された一つの2D画像から、前記画像センサ・ピクセルの一つのブロックに対する表面幾何学形状情報及び表面色情報の両方を導出すべく構成されたデータ処理システムと、
を備える、スキャナ・システム。 - 前記データ処理システムは、前記画像センサ・ピクセルのブロックに対する表面幾何学形状情報及び表面色情報を、一連の2D画像から導出すべく構成される、請求項1に記載のスキャナ・システム。
- 前記データ処理システムは、複数のブロックの画像センサ・ピクセルから導出された表面幾何学形状情報及び表面色情報に基づき、対象物表面の一部分の部分的走査結果を生成すべく構成される、請求項1または2に記載のスキャナ・システム。
- 前記データ処理システムは、所定数の部分的走査結果を組み合わせて前記対象物のデジタル3D表現物を生成すべく構成される、請求項1から3のいずれか一つの請求項に記載のスキャナ・システム。
- 当該スキャナ・システムは、各々の一連の捕捉された2D画像が2D画像の積層群を形成する如く、当該焦点スキャナ・システムの光軸に沿い焦点面を平行移動させ、且つ、異なる焦点面位置において2D画像を捕捉することにより動作する焦点スキャナ・システムである、請求項2から5のいずれか一つの請求項に記載のスキャナ・システム。
- 当該スキャナ・システムは、前記プローブ光中に空間的パターンを取入れるべく構成されたパターン生成素子を備える、先行請求項のいずれか一つの請求項に記載のスキャナ・システム。
- 前記表面幾何学形状情報及び前記表面色情報を導出する段階は、幾つかの2D画像に対し、前記画像センサ・ピクセルのブロックにより捕捉された2D画像の部分と、前記空間的パターンの構成の情報に基づいて決定される加重関数と、の間の相関測度を算出する段階を有する、先行請求項のいずれか一つの請求項に記載のスキャナ・システム。
- 画像センサ・ピクセルのブロックに対して前記表面幾何学形状情報及び前記表面色情報を導出する段階は、前記光軸に沿い、対応する相関測度が最大値を有する位置を特定する段階を有する、先行請求項に記載のスキャナ・システム。
- 部分的走査結果を生成する段階は、画像センサ・ピクセルの各ブロックに対して前記光軸に沿う相関測度の変動を記述する相関測度関数を決定する段階と、前記光軸に沿い、前記ブロックに対して前記相関測度関数がその最大値を有する位置を特定する段階とを備える、請求項7または8に記載のスキャナ・システム。
- 最大の相関測度値は、前記画像センサ・ピクセルのブロックに対して算出された最高の相関測度値、及び/または、前記画像センサ・ピクセルのブロックに対する前記相関測度関数の最高の最大値である、先行請求項に記載のスキャナ・システム。
- 前記データ処理システムは、前記一連の2D画像の内で、前記相関測度が画像センサ・ピクセルの対応ブロックに対して最大値を有するという2D画像の表面色情報に基づき、生成された部分的走査結果上の点に対する部分的走査結果の色を決定すべく構成される、先行請求項のいずれか一つの請求項に記載のスキャナ・システム。
- 前記データ処理システムは、前記一連の2D画像の内で、前記相関測度が画像センサ・ピクセルの対応ブロックに対して最大値を有するという2D画像の表面色情報と、前記一連の捕捉された2D画像からの隣接2D画像の如き少なくとも一つの付加的な2D画像とに基づき、生成された部分的走査結果上の点に対する部分的走査結果の色を決定すべく構成される、先行請求項に記載のスキャナ・システム。
- 前記データ処理システムは、前記部分的走査結果の色を決定するときに、一連の隣接する2D画像の表面色情報の補間の如き、一連の少なくとも2つの2D画像の表面色情報を補間すべく構成される、先行請求項に記載のスキャナ・システム。
- 前記データ処理システムは、前記部分的走査結果の所定数の点に対して平滑化された部分的走査結果の色を算出すべく構成され、
前記算出段階は、前記部分的走査結果上の周囲の複数の点の色の加重平均の如き、異なる複数の点の部分的走査結果の色を平均化する段階を有する、先行請求項のいずれか一つの請求項に記載のスキャナ・システム。 - 前記データ処理システムは、前記対象物の生成されたデジタル3D表現物が該対象物の幾何学形状及び色の変化特性の両方を表現する如く、前記デジタル3D表現物の少なくとも一つの点の対象物カラーを決定すべく構成される、先行請求項のいずれか一つの請求項に記載のスキャナ・システム。
- 前記対象物カラーを決定する段階は、対象物表面のその点において重なり合う複数の部分的走査結果における対応点に対して導出された部分的走査結果のカラー値の加重平均値を算出する段階を有する、先行請求項に記載のスキャナ・システム。
- 前記データ処理システムは、捕捉された2D画像において飽和ピクセルを検出すべく、且つ、導出された表面色情報または部分的走査結果の色においてピクセル飽和により引き起こされたエラーを緩和もしくは除去すべく構成される、先行請求項のいずれか一つの請求項に記載のスキャナ・システム。
- 前記飽和ピクセルにより引き起こされたエラーは、平滑化された部分的走査結果の色を算出する上で、飽和ピクセルの表面色情報に対して低い重みを割当てることにより、且つ/又は、前記飽和ピクセルに基づいて算出された部分的走査結果の色に対して低い重みを割当てることにより、緩和もしくは除去される、先行請求項に記載のスキャナ・システム。
- 前記データ処理システムは、前記対象物の捕捉された2D画像及び/または生成された部分的走査結果の区画の導出された表面色情報を、歯及び口腔組織に対する所定の色範囲と比較すべく、且つ、その色が、2つの所定の色範囲の一方内ではないという区画に対して導出された表面色情報または部分的走査結果の色の赤色成分を抑制すべく構成される、先行請求項のいずれか一つの請求項に記載のスキャナ・システム。
- 前記カラー画像センサは、各カラー・フィルタが夫々、既知である波長範囲W1、W2及びW3の光が当該カラー・フィルタを通り伝搬することを許容するという少なくとも3つの型のカラー・フィルタを備えるカラー・フィルタ・アレイを備える、先行請求項のいずれか一つの請求項に記載のスキャナ・システム。
- 前記表面幾何学形状情報は、前記多色光源により提供されるスペクトルの選択波長範囲における光から導出される、先行請求項のいずれか一つの請求項に記載のスキャナ・システム。
- 前記カラー・フィルタ・アレイは、該アレイのピクセルの割合であって、前記スペクトルの選択された波長範囲に合致するカラー・フィルタを備えたというピクセルの割合が50%超であり、斯かる割合は32/36、60/64または96/100に等しい如きである、先行請求項に記載のスキャナ・システム。
- 前記選択された波長範囲は前記W2波長範囲に合致する、請求項21または22に記載のスキャナ・システム。
- 前記カラー・フィルタ・アレイは、6×6カラー・フィルタの複数のセルを備え、
各セルの位置(2,2)及び(5,5)におけるカラー・フィルタは前記W1型であり、位置(2,5)及び(5,2)におけるカラー・フィルタは前記W3型である、請求項21から23のいずれか一つの請求項に記載のスキャナ・システム。 - 前記6×6セルにおける残りの32個のカラー・フィルタは、前記W2型である、先行請求項に記載のスキャナ・システム。
- 前記パターン生成素子は、前記空間的パターンが、市松模様パターンで配置された交互配置的な暗い領域及び明るい領域を備えることを実現すべく構成される、先行請求項に記載のスキャナ・システム。
- 対象物の表面幾何学形状及び表面色を記録するスキャナ・システムであって、該スキャナ・システムは、
多色プローブ光を提供すべく構成された多色光源と、
前記対象物から受信された光の一つ以上の2D画像を捕捉する画像センサ・ピクセルのアレイを備えるカラー画像センサと、
を備え、
前記画像センサ・ピクセルの少なくとも一つのブロックに対し、前記対象物の一部分の表面色情報及び表面幾何学形状情報の両方が、少なくとも部分的に、前記カラー画像センサにより捕捉された一つの2D画像から導出される、
スキャナ・システム。 - 対象物の表面幾何学形状及び表面色を記録する方法であって、
先行請求項のいずれか一つの請求項に記載のスキャナ・システムを獲得する段階と、
前記多色光源からの多色プローブ光により前記対象物の表面を照らす段階と、
前記カラー画像センサを用いて前記対象物の一連の2D画像を捕捉する段階と、
少なくとも部分的に、捕捉された一つの2D画像から、画像センサ・ピクセルの一つのブロックに対する表面幾何学形状情報及び表面色情報の両方を導出する段階と、
を有する、方法。
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