[发明专利]具有基于角度的色度匹配的牙科3D扫描仪

说明书

一种用于颜色色度匹配的方法，使用口腔内扫描仪获得3D牙齿表面表示，其中3D牙齿表面表示包括表面数据和颜色矢量的空间分辨角度分布，其中颜色矢量的空间分辨角度分布将来自表面数据的一个或多个点位置与颜色矢量的对应角度分布相关联。该方法通过将颜色矢量的角度分布与颜色矢量的一组参考角度分布进行比较来标识一个或多个色度值，其中每个色度值与来自颜色矢量的空间分辨角度分布的颜色矢量的一个角度分布相关联，其中该组中的每个参考角度分布与对应的色度值相关联。该方法显示、存储或传输表面数据与一个或多个色度值的指示。

技术领域

本公开总体上涉及牙科3D扫描仪，并且更具体地涉及获取与牙齿颜色色度（colorshade）的空间和角度变化相关的信息的口腔内扫描方法和装置。

背景技术

在修复牙科中，对牙齿的颜色色度进行准确建模对于患者外观和满意度特别重要。在常规实践中，牙科技师或执业医生使用多组色度选项卡（shade tab）来近似牙齿的颜色和总体外观。牙齿颜色的色度选项卡通常由修复材料供应商提供，并示出可用于填充物、牙冠、种植物、桥或其他修复特征的可用颜色色彩或颜色范围。然而，即使有一套库存充足的牙科色度选项卡的帮助，颜色色度的决策也可能难以做出并且受制于人为错误；牙科色度决策的总体准确性通常取决于执业医生的相对经验和审美趣味。

帮助自动化该过程并使颜色色度决策不那么混乱和不太容易出错的方法包括诸如比色成像、使用专门设计的分光光度计系统以及使用3D（三维）扫描装置的色度和纹理映射之类的技术。虽然这些方法取得了一定水平的成功，但仍然有对耗时的过程、费用以及经常令人失望的结果（即使来自高端系统）的不满。

因此，可以领会的是，存在对于以下的需要：提供牙齿颜色色度的准确表征（尤其是在口腔内3D扫描执行期间）的方法和装置。

发明内容

本发明的目的是推进牙科3D扫描技术。在考虑到该目的的情况下，认识到解决如常规实践的本领域已知缺陷的系统和技术将具有特定价值。

这些目的仅作为说明性示例给出，并且此类目的可以是本发明的一个或多个实施例的示例。通过所公开的方法固有地实现的其他合期望的目标和优点对于本领域技术人员而言可以出现或变得显然。本发明由所附权利要求限定。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于口腔内3D扫描的方法，包括：

a）使用口腔内扫描仪获得3D牙齿表面表示，其中3D牙齿表面表示包括表面数据和颜色矢量的空间分辨角度分布，其中颜色矢量的空间分辨角度分布将来自表面数据的一个或多个点位置与颜色矢量的对应角度分布相关联；

b）通过将颜色矢量的角度分布与颜色矢量的一组参考角度分布进行比较，标识一个或多个色度值，其中每个色度值与来自颜色矢量的空间分辨角度分布的颜色矢量的角度分布相关联，其中该组中的每个参考角度分布与对应的色度值相关联；和

c）显示、存储或传输表面数据与一个或多个色度值的指示。

附图说明

本发明的前述和其他目的、特征和优点将从下面对本发明实施例的更具体描述中显然，如附图中所图示。

附图中的元素不一定相对于彼此按比例。

图1是示出根据本公开的实施例的用于色度匹配的成像装置的示意图。

图2示出了具有均匀光学亮度的朗伯球体。

图3是示出在相对于牙齿的不同位置的口腔内成像探针的示意图。

图4A是示出了双向反射分布函数（BRDF）变量的基本几何结构的示意图。

图4B是示出了极角的定义以及如何示意性地表示表面部分的测量反射率数据的示意图。

图5是示出根据本公开的实施例的用于获取和使用BRDF数据以进行改进的颜色色度标识和显示的序列的逻辑流程图。