[发明专利]记录颜色的聚焦扫描装置

权利要求书

1.一种用于记录物体的表面几何形状和表面颜色的聚焦扫描器系统，所述聚焦扫描器系统通过沿着光轴平移焦平面并且从物体的一个视图捕获2D图像的栈而进行操作，所述聚焦扫描器系统包括：

-多色光源，所述多色光源配置成提供用于物体的照明的多色探测光，

-彩色图像传感器，所述彩色图像传感器包括用于捕获从所述物体接收的光的2D图像的图像传感器像素的阵列，以及

-数据处理系统，所述数据处理系统配置成用于：

i.从2D图像的记录栈中的至少两个2D图像，导出所述图像传感器像素的块的表面几何形状信息和表面颜色信息两者；以及

ii.基于从图像传感器像素的多个块导出的表面几何形状信息和表面颜色信息生成物体表面的子扫描，其中，对于对应于图像传感器像素的一个块的生成的子扫描上的点的子扫描颜色是根据从所述至少两个2D图像导出的表面颜色信息来确定的。

2.根据权利要求1所述的聚焦扫描器系统，其中，所述数据处理系统配置成组合多个子扫描以生成所述物体的数字3D表示。

3.根据权利要求1所述的聚焦扫描器系统，其中，所述聚焦扫描器系统包括配置成将空间图案包含在所述探测光中的图案生成元件。

4.根据权利要求1所述的聚焦扫描器系统，其中，导出表面几何形状信息和表面颜色信息包括针对若干2D图像计算由图像传感器像素的所述块捕获的2D图像的部分和加权函数之间的相关度，其中基于空间图案的配置的信息确定所述加权函数。

5.根据权利要求4所述的聚焦扫描器系统，其中，导出图像传感器像素的块的表面几何形状信息和表面颜色信息包括识别沿着光轴的相应的相关度具有最大值的位置。

6.根据权利要求4所述的聚焦扫描器系统，其中，生成子扫描包括确定对于图像传感器像素的每个块描述沿着光轴的相关度的变化的相关度函数并且识别沿着光轴的相关度函数对于该块具有最大值的位置。

7.根据权利要求5或6所述的聚焦扫描器系统，其中，最大相关度值是图像传感器像素的块的最高计算相关度值和/或图像传感器像素的块的相关度函数的最高最大值。

8.根据权利要求5所述的聚焦扫描器系统，其中，基于对于图像传感器像素的相应块相关度具有其最大值的栈中的2D图像的表面颜色信息来确定对于生成的子扫描上的点的子扫描颜色。

9.根据权利要求1所述的聚焦扫描器系统，其中，对于生成的子扫描上的点的子扫描颜色通过内插从栈中的所述至少两个2D图像导出的表面颜色信息而确定。

10.根据权利要求1所述的聚焦扫描器系统，其中，所述数据处理系统配置成计算子扫描的多个点的平滑子扫描颜色，其中，所述计算包括不同点的子扫描颜色的平均。

11.根据权利要求2所述的聚焦扫描器系统，其中，所述数据处理系统配置成确定所述物体的生成的数字3D表示的至少一个点的物体颜色，使得所述数字3D表示表达所述物体的几何形状和颜色配置两者。

12.根据权利要求11所述的聚焦扫描器系统，其中，确定物体颜色包括计算针对物体表面的该点处的重叠子扫描中的相应点导出的子扫描颜色值的加权平均值。

13.根据权利要求1所述的聚焦扫描器系统，其中，所述数据处理系统配置成比较被捕获2D图像和/或物体的生成子扫描的部分的导出表面颜色信息与牙齿和口内组织的预定颜色范围，并且抑制颜色不在两个预定颜色范围之中的一个范围内的部分的导出表面颜色信息或子扫描颜色的红色分量。

14.根据权利要求1所述的聚焦扫描器系统，其中，所述彩色图像传感器包括颜色过滤器阵列，其包括至少三种类型的颜色过滤器，每个允许已知波长范围W1、W2和W3中的光相应地传播通过颜色过滤器。

15.根据权利要求14所述的聚焦扫描器系统，其中，所述表面几何形状信息从由所述多色光源提供的光谱的选定波长范围中的光导出。

16.根据权利要求15所述的聚焦扫描器系统，其中，颜色过滤器阵列使得它的具有匹配光谱的选定波长范围的颜色过滤器的像素的比例大于50％。

17.根据权利要求16所述的聚焦扫描器系统，其中所述比例等于32/36、60/64或96/100。