[发明专利]用于牙科3D扫描仪的纹理映射的设备和方法

权利要求书

1.一种用于在具有单色传感器阵列的口内相机中将颜色纹理映射到一个或多个牙齿的3D轮廓图像的方法，其包括：

根据所记录的来自所述一个或多个牙齿的多个视图的图像数据，获得表示所述一个或多个牙齿的3D表面轮廓图像的3D网格，所述3D网格定义多个多边形表面，其中针对所述多个视图中的每一个，记录图像数据包括通过将至少三个不同光谱带的光投射到所述一个或多个牙齿上来生成多个具有至少三个单色明暗度图像的集合并且将所述对应图像数据记录在所述单色传感器阵列上；

组合多个集合中的每个集合的所述至少三个单色明暗度图像以生成多个2D颜色明暗度图像，其中所述多个2D颜色明暗度图像中的每一个对应于所述多个视图中的一个；

将表示所述一个或多个牙齿的所述3D表面轮廓图像的所述3D网格所定义的所述多个多边形表面中的每个多边形表面分配给所述多个视图中的一个视图；

将分配给同一视图的所述多边形表面分为一组，成为多个纹理片段中的一个纹理片段；

根据每个纹理片段对应的所述多边形表面的顶点到与所述纹理片段相关联的所述视图上的投射，确定所述顶点的图像坐标；以及

根据所确定图像坐标，利用对应于每个纹理片段的所述2D颜色明暗度图像中的纹理值呈现所述3D网格，以生成所述一个或多个牙齿的颜色纹理3D表面轮廓图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其中将表示所述一个或多个牙齿的所述3D表面轮廓图像的所述3D网格所定义的所述多个多边形表面中的每个多边形表面分配给所述多个视图中的所述一个视图包括：

识别形成所述一个或多个牙齿的所述3D表面轮廓图像的所述3D网格所定义的所述多个多边形表面；以及

使每个所述多边形表面与具有最接近的取向对准的视图相匹配。

3.根据权利要求1所述的方法，其还包括存储、传送或显示所述一个或多个牙齿的所生成颜色纹理3D表面轮廓图像。

4.根据权利要求1所述的方法，其还包括：

基于对应于所述多个纹理片段中的每个纹理片段的所述2D颜色明暗度图像中的图像区域来生成全局纹理映射图；以及

存储、传送或显示以下各项中的任一项：

(i)表示所述一个或多个牙齿的所述3D表面轮廓图像的所述3D网格，

(ii)与每个所述纹理片段对应的所述多边形表面的顶点相关联的所述图像坐标，以及

(iii)所述全局纹理映射图。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述全局纹理映射图是与所述纹理片段相关的所述2D纹理明暗度图像的部分的缩小尺寸表示，并且用于呈现所述一个或多个牙齿的所述颜色纹理3D表面轮廓图像。

6.根据权利要求1所述的方法，其还包括：根据纹理值使相邻纹理片段表面之间的边界平滑。

7.根据权利要求1所述的方法，其中组合每个集合的所述至少三个单色明暗度图像包括：

使具有所述至少三个单色明暗度图像的所述每个集合中的单独图像彼此对齐；以及

组合每个集合中的来自具有已对齐的所述至少三个单色明暗度图像的数据，以生成具有所述一个或多个牙齿的单个视图的一个2D颜色明暗度图像。

8.根据权利要求7所述的方法，其中使所述至少三个单色明暗度图像彼此对齐包括对所述至少三个单色明暗度图像进行的2D特征提取以及其间的变换。

9.根据权利要求1所述的方法，其中获得表示所述一个或多个牙齿的所述3D表面轮廓图像的所述3D网格包括：

根据所记录的来自投射到所述一个或多个牙齿上的结构化图案的图像数据来生成所述3D网格。