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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE4214876 C2
Publication typeGrant
Application numberDE19924214876
Publication date6 Jul 2000
Filing date5 May 1992
Priority date5 May 1992
Also published asDE4214876A1, US5386292
Publication number19924214876, 924214876, DE 4214876 C2, DE 4214876C2, DE-C2-4214876, DE19924214876, DE4214876 C2, DE4214876C2, DE924214876
InventorsRobert Massen, Joachim Gaesler, Christian Konz, Harald Richter
ApplicantKaltenbach & Voigt
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Optische Vermessungen von Zähnen ohne mattierende Oberflächenbehandlung Optical measurements of teeth without matting surface treatment translated from German
DE 4214876 C2
Abstract  available in
Claims(13)  translated from German
1. Verfahren zur mattierungsfreien optischen 3D-Vermessung von Zähnen, wobei die Zahnoberfläche ( 3 ) in einem ersten Schritt optisch vermessen wird, dadurch gekennzeichnet , daß in einem zweiten Schritt die Daten mehrerer vermessener Punkte ( 6 ) einer Fehlerkorrektur unterzogen werden. 1. A process for mattierungsfreien optical 3D measurement of teeth, wherein the tooth surface (3) is optically measured in a first step, characterized in that in a second step, the data of a plurality of surveyed points (6) of an error correction are subjected.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht korrigierten Punkte ( 6 ) anhand der korrigierten Punkte ( 5 ) interpoliert werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that the non-corrected points (6) are interpolated using the corrected points (5).
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten jedes vermessenen Punktes ( 6 ) einer Fehlerkorrektur unterzogen werden. 3. The method according to claim 1, characterized in that the data for each measured point (6) are subjected to error correction.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein für die Fehlerkorrektur benötigter Korrekturwert abhängig von einer von der Lage des zu korrigierenden Punktes ( 6 ) und der Lage eines Projektionssystems ( 1 ) abhängigen Größe ( 15 ) bestimmt wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a required for the error correction correction value depending on one of the location to be corrected point (6) and the position of a projection system (1) dependent variable (15) is determined.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Lage des zu korrigierenden Punkts und der Lage des Projektionssystems abhängige Größe ( 15 ) in Form eines Winkels (α) angegebenen wird. 5. The method according to claim 4, characterized in that the dependent from the position of the point to be corrected and the position size of the projection system (15) in the form of an angle (α) is specified.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α, 15 ) zwischen einer bezüglich der Zahnoberfläche ( 3 ) durch den vermessenen Punkt gehenden Oberflächennormalen ( 14 ) und dem auf den Punkt treffenden Vermessungslichtstrahl ( 7 ) gebildet wird. 6. The method according to claim 5, characterized in that the angle (α, 15) between a with respect to the tooth surface (3) by the measured point continuous surface normal (14) and incident on the point measurement light beam (7) is formed.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächennormale ( 14 ) nach dem ersten Schritt für jeden vermessenen Punkt rechnerisch bestimmt und abgespeichert wird. 7. The method according to claim 6, characterized in that the surface normal (14) is determined by calculation and stored after the first step for each measured point.
8. Verfahren zur Ermittlung von Korrekturwerten zur Fehlerkorrektur von optisch vermessenen Zahnoberflächenkoordinaten-Werten, dadurch gekennzeichnet, 8. A method for determining correction values for error correction of optically measured surface Tooth coordinate values, characterized in that
daß die exakten Koordinaten-Werte eines beliebigen Punktes ( 5 ) der Zahnoberfläche ( 3 ) genau ermittelt werden und als Referenzkoordinaten-Werte abgespeichert werden, that the exact coordinates values of an arbitrary point (5) of the tooth surface (3) accurately determined and stored as a reference coordinate values,
daß der beliebige Punkt ( 5 ) außerdem aus verschiedenen Projektions- /Aufnahmepositionen (a.. e) unter Inkaufnahme der reflexionsbedingten Meßfehler optisch vermessen wird; that the arbitrary point (5) also from different projection / recording positions (a .. e) is at the expense of the measurement error related to reflection optically measured; und and
daß die Differenz aus den Referenzkoordinaten-Werten und den vermessenen Ko ordinaten-Werten ( 6 a.. e) für jede Ansicht berechnet wird und zusammen mit dem entsprechenden Projektions/Aufnahmepositions-Wert ( 15 a.. e) abgespeichert wird. that the difference between the reference coordinate values and the measured co-ordinates values (6a .. e) is calculated for each view and together with the corresponding projection / recording position value (15 a .. e) is stored.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Projektions-/Aufnahmepositions-Wert ( 15 a.. e) als Winkel (α) angegeben wird, der zwischen dem den beliebigen Punkt treffenden Vermessungsstrahl ( 7 ) und der durch den beliebigen Punkt ( 5 ) gehenden Oberflächennormalen ( 14 ) aufgespannt wird. 9. The method according to claim 8, characterized in that the projection / recording position value (15 a .. e) as the angle (α) is specified, the the arbitrary point between the striking measurement beam (7) and by the arbitrary point (5) continuous surface normal (14) is spanned.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzkoordinaten-Werte durch gezieltes Mattieren der entsprechenden Zahnoberfläche ( 3 ) und anschließendem optischen Vermessen bestimmt wird. 10. The method according to claim 8, characterized in that the reference coordinate values is determined by selective matting of the corresponding tooth surface (3) and subsequent optical measurement.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nicht berechnete Korrekturwerte anhand der berechneten Korrekturwerte interpoliert werden. 11. The method according to claim 8, characterized in that not calculated correction values are interpolated using the calculated correction values.
12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturwerte außerhalb des Mundes empirisch anhand von typischen Zahnmaterialien ermittelt werden. 12. The method according to claim 8, characterized in that the correction values are determined empirically outside the mouth based on typical dental materials.
13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturwerte im Mund anhand eines gut zugänglichen Zahns ermittelt werden. 13. The method according to claim 8, characterized in that the correction values in the mouth, using a readily accessible tooth are determined.
Description  translated from German

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur optischen Vermessung von Zähnen nach Anspruch 1 und ein Verfahren zur Ermittlung von Korrekturwerten zur Fehlerkorrektur nach Anspruch 8. The present invention relates to a method for optical measurement of teeth according to claim 1 and a method for determining correction values for error correction as claimed in claim 8.

Verfahren zur optischen Vermessung von Zähnen und der anschließenden automatischen Fertigung von Zahnersatz sind allgemein bekannt, z. B. EP 0299490 A2. A method for optical scanning teeth and the subsequent automatic production of dental prostheses are generally known, for. Example, EP 0299490 A2. Dabei wird der Zahn mit Hilfe eines optischen Vermessungsverfahrens der Moirée, Phasenshift- oder Triangulationstechnik vermessen. In this case, the tooth is measured using an optical measurement method of moiré, Phasenshift- or triangulation. Bei all diesen Vermessungsverfahren wird davon ausgegangen, daß die Zahnoberfläche optimal, dh perfekt diffus, reflektiert (Lambert'sche Reflexion). In all of these measurement methods, it is assumed that the optimal tooth surface, that is, perfectly diffusely reflected (Lambertian reflection). Da dies in der Regel allerdings nicht der Fall ist, liefern diese Verfahren regelmäßig fehlerbehaftete Daten, die dazu führen, daß der automatisch ge fertigte Zahnersatz eine schlechte Paßgenauigkeit aufweist. Since this is usually not the case, however, these methods provide regularly erroneous data, the cause of the automatically ge made dentures has poor precision fit.

Fig. 1a bis 1c verdeutlichen die unterschiedlichen Reflexionseigenschaften eines Zahns und deren Folgen hinsichtlich der Bestimmung der Zahnkoordinaten. FIG. 1a to 1c illustrate the different reflection properties of a tooth and its consequences as regards determining the tooth coordinates. Bei Fig. 1a besitzt der Zahnschmelz eine partielle Durchsichtigkeit (Transluzenz) der Oberfläche, die zu einem Eindringen der optischen Strahlen führt. In Fig. 1a the enamel has a partial transparency (translucency) of the surface, which results in a penetration of the optical beams. Dabei werden bei der Vermessung systematisch zu kleine Zahnabmessung geliefert. Here are delivered systematically too small tooth size in the survey. Dieser Effekt ist von der Richtung des auf die Zahnoberfläche auftreffenden Strahls gegenüber der Zahnoberfläche abhängig. This effect is dependent on the direction of the incident beam to the tooth surface opposite to the tooth surface.

Fig. 1b zeigt eine weitere optische Schwierigkeit bei der Vermessung des Zahns, die darin besteht, daß die glänzende Zahnoberfläche teilweise gerichtet reflektiert. FIG. 1b shows a further difficulty in optical surveying of the tooth, which consists in that the glossy tooth surface reflects partially addressed. Dies führt zu einer Verschiebung des projizierten Musters und dadurch auch zu einer fehlerbehafteten Vermessung der Zahnkoordinate. This leads to a shift of the projected pattern and thereby also to an erroneous measurement of the Zahnkoordinate.

Fig. 1c zeigt hingegen eine perfekt diffuse Reflexion, wie sie von den oben angeführten Verfahren im Stand der Technik vorausgesetzt wird. Fig. 1c shows, however, a perfectly diffuse reflection, such as is provided by the above methods in the prior art.

Diese nicht optimalen Reflexionseigenschaften des Zahns wurden im Laufe der Zeit festgestellt und dadurch behoben, daß der zu vermessende Zahn mit Hilfe von mattierenden Substanzen, wie z. B. Kreidelösungen, Titan-Dioxydpulver oder ähnliches, beschichtet wurde. This is not optimal reflection properties of the tooth were observed over time and thereby resolved that the tooth to be measured with the help of matting agents such. As chalk solutions, titanium Dioxydpulver or the like was coated. So wird beispielsweise beim bekannten CEREC-Verfahren ein Vermessungspuder auf den Zahn aufgesprüht, um dessen Oberfläche opak und reflexionsfrei zu machen. Such a survey powder is sprayed onto the tooth to make the surface opaque and non-reflecting, for example, the known CEREC method. Desweiteren ist aus dem Stand der Technik (EP 0234422 A1) ein Verfahren zur Verbesserung des Reflexionsvermögens offenbart. Furthermore, in prior art (EP 0234422 A1) a method for improving the reflectivity disclosed. Darin wird der Zahn mit einer Suspension bestrichen, die weiße Pigmente in einer wässrigen alkoholischen Lösung enthält, um auf diese Weise die Reflexionseigenschaften des Zahns zu verbessern. Therein the tooth is coated with a suspension containing white pigments in an aqueous alcohol solution in order to improve in this way the reflection characteristics of the tooth.

Problematisch dabei ist, daß diese Vorbehandlung die Behandlungszeit spürbar verlängert und für den Patienten äußerst unangenehm ist. The problem here is that this pretreatment increases the treatment period was significantly and is extremely uncomfortable for the patient. Außerdem erfordert dieses Verfahren eine möglichst dünne und gleichmäßige Schichtdicke. Moreover, this method requires, apply a thin and uniform layer thickness. Unregelmäßigkeiten in der Schichtdicke sind schwer zu kontrollieren und fuhren deshalb zu Ungenauigkeiten der Vermessungsdaten. Irregularities in the layer thickness are difficult to control and therefore lead to inaccuracies in the survey data.

Die erfindungsgemäße Aufgabe besteht darin, ein Vermessungsverfahren anzugeben, das die oben aufgezeigten Probleme vermeidet. The object of the invention is to provide a measuring method which avoids the problems outlined above.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 8 gelöst. This object is achieved by the characterizing features of claim 1 and claim 8.

Das erfindungsgemäße Verfahren sei anhand der folgenden Zeichnung beispielhaft erläutert. The inventive method is exemplified by the following drawing. Dabei zeigt It is shown

Fig. 1a bis c exemplarisch den Strahlengang bei einem Zahn mit a) transluzenter, b) ungleichmäßig reflektierender und c) einer mattierten, diffus reflektierenden Oberfläche; Fig. 1a-c exemplarily the beam path in a tooth with a) translucent, b) non-uniform reflective and c) a matted, diffusely reflecting surface;

Fig. 2 exemplarisch die Konstruktion eines Oberflächenvektors und die Bestimmung des Winkels α; Figure 2 is an example of the construction of a surface vector and the determination of the angle α. und and

Fig. 3 die Bestimmung der Fehlerkorrekturwerte. Fig. 3 to determine the error correction values.

Wie in den Fig. 1 bis 3 nur skizzenhaft angedeutet, besteht die optische Vermessungseinrichtung aus einem Lichtmusterprojektor und einem Bildsensor, welche unter einem in der Regel konstanten Paralaxe-Winkel ϕ angeordnet sind. Indicated only sketchily As shown in FIGS. 1 through 3, the optical measurement device comprises a light pattern projector and an image sensor disposed φ at a generally constant parallax angle. Aus der Pa tentanmeldung der Anmelderin DE-A-38 29 925 ist bekannt, für den Lichtmusterprojektor einen Matrix-Lichtmodulator mit für jeden Bildpunkt frei programmierbaren Transmissionswerten zu verwenden und als Lichtmuster in der Amplitude sinusförmig modulierte Streifen zu benutzen. From the Pa of the Applicant application DE-A-38 29 925 is known, for the light pattern projector to use an array type light modulator for each pixel programmable transmission values and to use as a light pattern in the amplitude sinusoidally modulated strip. Als Bildsensor wird übli cherweise ein CCD-Matrix-Bildsensor, gegebenenfalls mit aufgesetztem kohärentem Lichtleiter eingesetzt. As an image sensor is übli cherweise a CCD matrix image sensor used, optionally with attached coherent optical fiber. Zur weiteren Erläuterung sei ein einzelner, vom Projektor beleuchteter und von dem Sensor erfaßter Punkt der Zahnoberfläche mit den Raumkoordinaten (XYZ) betrachtet. For further explanation from the projector illuminated and detected by the sensor point of the tooth surface with the spatial coordinates (XYZ) is an individual considered. Der Einfachheit halber wird bei dieser Betrachtung von einem Schnittbild ausgegangen und lediglich die Koordinate Z besprochen. For simplicity, it is assumed in this analysis of a cut and merely discussed the Z coordinate. Dem Fachmann der Computergrafik ist bekannt, wie diese 2D-Erläuterungen auf das in Wirklichkeit 3-dimensionale Problem zu verallgemeinern ist. The person skilled in computer graphics is known about how these 2D explanation is generalized to the reality in 3-dimensional problem.

Fig. 1a zeigt abstrahiert die Auswirkungen einer optischen Eigenschaft des Zahns, die auf die Transluzens des Zahnschmelzes zurückzuführen ist. FIG. 1a shows the effects abstracts an optical characteristic of the tooth, which is due to the translucency of the enamel. Bei einer transluzenten Zahnoberfläche 3 wird nicht alles auftreffende Licht an der Zahnoberfläche 3 reflektiert, sondern ein bestimmter Anteil dringt in den Zahnschmelz ein und wird dort hauptsächlich an einer weiter innenliegenden Fläche 4 gestreut. In a translucent tooth surface 3 all light incident on the tooth surface 3 is not reflected, but a certain percentage penetrates into the tooth enamel and is there mainly scattered in a more inner area 4. Diese Streuung erfolgt innerhalb des Materials in einem Raumwinkel von 4π. This scattering takes place within the material in a solid angle of 4π. Die Anteile des in Beobachtungsrichtung gestreuten Lichts führen zu einer unsymmetrischen Verzerrung des Punktbildes auf der Oberfläche, was bei einer Schwerpunktbestimmung einen Schwerpunktversatz bedeutet. The shares of the scattered light in the direction of observation lead to asymmetrical distortion of the point on the surface, which means a focus offset at a center of gravity determination.

In Fig. 1a ist dieser Schwerpunktversatz durch einen inneren Punkt 6 angedeutet, der durch den Schwerpunktstrahl 9 berrechnet wird, an Stelle des bei regulärer Reflexion (Fresnell-Reflexion) detektierten Strahls 8 . In Fig. 1a of this focus offset is indicated by an interior point 6, which is berrechnet by the centroid beam 9 detected instead of at regular reflection (Fresnel reflection) beam. 8 Eine reguläre Reflexion findet nur an der Grenzfläche zwischen zwei Medien mit unterschiedlichen Brechungsindizes statt. A regular reflection occurs with different refractive indices only at the interface between two media. Dies ist der Fall an der Oberfläche des Zahns, an feinen Strukturen (Partikeln) innerhalb des Zahns (Schmelzstäbchen) oder eventuell an der Grenzfläche zum Dentin, wenn die beiden Brechzahlen unterschiedlich sind, was aber unwahrscheinlich ist. This is the case at the surface of the tooth, on fine structures (particles) within the tooth (enamel rods) or possibly on the interface to the dentin, when the two refractive indices are different, but this is unlikely.

Fig. 1b zeigt den Fall einer nicht ideal diffusen, teilweise gerichteten Reflexion. Fig. 1b shows the case of a non-ideal diffuse, partially specular reflection. Dabei verschiebt sich der Schwerpunkt der reflektierten Intensität der Strahlen 9 in Richtung desjenigen Ausfallwinkels, welcher bei vollständig spiegelnder Reflexion entstehen würde. Here, the focus of the reflected intensity of the beams 9 in the direction of that glancing angle shifts, which would result in completely specular reflection. Damit verschiebt sich auch das vom Bildsensor 2 aufgenommene Lichtmuster, so daß auch in diesem Fall ein falscher Koordinaten-Wert des betrachteten Punktes 5 der Zahnoberfläche 3 berechnet wird. Thus also shifts the captured by the image sensor 2 light pattern, so that a wrong coordinate value of the point 5 is calculated 3 the tooth surface even in this case.

Der Übersicht wegen ist nur in Fig. 1b der von den optischen Achsen 11 und 12 des Lichtmusterprojektors 1 und des Bildsensors 2 eingeschlossene Paralaxewinkel 10 angegeben. For clarity, only in Fig. 1b of the optical axes 11 and 12 of the light pattern projector 1 and the image sensor 2 enclosed parallax angle 10 indicated. Eine solche Anordnung des Bildprojektions-/Aufnahmesystems ist zur Durchführung eines optischen Vermessungsverfahrens mit der Moirée-, Phasenshift- und Triangulationstechnik unabdingbar. Such an arrangement of image projection / recording system for performing an optical measurement method with the Moirée-, Phasenshift- and triangulation indispensable.

In den beiden eben betrachteten Fällen hängt der resultierende Meßfehler in systematischer Weise von der Orientierung des einfallenden Vermessungsstrahls 7 gegenüber der Zahnoberfläche 3 ab. In the two cases just considered, the resulting measurement error depends systematically on the orientation of the incident beam measuring 7 relative to the tooth surface 3. Verschiebt man beispielsweise den in Fig. 1a ge zeigten Lichtmusterprojektor 1 nach unten, so daß der Vermessungsstrahl 7 flacher auf den Punkt 5 auftrifft, so wandert der Punkt 6 auf der innen liegenden Oberfläche 4 nach oben. Moves one example, showed in Fig. 1a ge light pattern projector 1 to the bottom, so that the measurement beam 7 flat strikes the point 5, the point 6 moves along the inner surface 4 upwards. Eine große Änderung des Y-Koordinaten-Werts wäre dementsprechend feststellbar. A large change in the Y coordinate value would thus be ascertainable.

Lediglich bei einer ideal diffus reflektierenden Oberfläche, wie sie in Fig. 1c angegeben ist, treten keine Veränderungen der gemessenen Raumkoordinaten-Werte als Funktion der Orientierung des einfallenden Vermessungsstrahls auf. Only in the case of a perfect diffuse reflection surface, as indicated in Fig. 1c, there are no changes in the measured space coordinates-values as a function of the orientation of the incident measurement beam.

Erfindungsgemäß werden nun diese nicht optimalen und zu Fehler führenden Reflexionseigenschaften der Zahnoberfläche im Vermessungsverfahren berücksichtigt. According to the invention this is not optimal and leading to errors reflection properties of the tooth surface will now be considered in the measurement process.

In einem ersten Verfahrensschritt werden die die Zahnkontur 3 beschreibenden Koordinaten-Werte berechnet, wobei diese Koordinaten-Werte aus den oben angeführten Gründen fehlerbehaftet sind. In a first method step, the three coordinates describing the tooth contour values are calculated, and these coordinate values are in error for the reasons listed above. Anschließend werden diese Werte in einem Speicher abge legt. Then these values are inserted abge in a memory.

In einem nächsten Schritt wird für einen Teil dieser Koordinaten-Werte, bzw. für alle Koordinaten-Werte ihr Oberflächenvektor bestimmt und mit Bezug auf den entsprechenden Koordinaten-Wert abgespeichert. In a next step, her surface vector is determined and stored with respect to the corresponding coordinate value for some of these coordinate values, or for all coordinate values. Dieser Oberflächenvektor wird für die Bestimmung des Einfallwinkels der Vermessungsstrahlen auf die Zahnoberfläche verwendet, da wie schon eingangs erläutert, der Vermessungsfehler von der Orientierung des Vermessungsstrahls abhängt. This surface vector is used for determining the angle of incidence of the measurement beam onto the tooth surface, since, as already explained in the introduction, the measuring error depends on the orientation of the measurement beam.

Anhand der Fig. 2 wird im folgenden die Ermittlung der Oberflächenvektoren exemplarisch an zwei Punkten 5 a, 5 b aufgezeigt. With reference to FIG. 2, in the following the determination of the surface vectors of example at two points 5 a, 5 b shown. Aus dem ersten Vermessungsschritt ist eine fehlerbehaftete Grobkontur der Zahnoberfläche 3 bekannt. From the first step of measuring a faulty rough contour of the tooth surface 3 is known. Mit Hilfe bekannter geometrischer Verfahren legt man in die Punkte 5 a bzw. 5 b jeweils eine Hilfsebene 13 a bzw. 13 b, die zumindest zwei weitere vermessene und in der näheren Umgebung liegende Punkte beinhaltet. With the aid of known geometric method you put in the points 5 a and 5 b are each an auxiliary plane 13 a and 13 b, which includes at least two more measured and located in the vicinity of points. Eine Ebene ist bekanntlich durch drei Punkte hinreichend definiert. A plane is known sufficiently defined by three points.

Anschließend wird auf einer solchen Hilfsebene 13 a bzw. 13 b ein Lot 14 a bzw. 14 b errichtet, das durch den Punkt 5 a bzw. 5 b geht. Then will be built on such an auxiliary plane 13 a and 13 b, a solder 14 a and 14 b, which passes through the point 5 a and 5 b.

Das als Oberflächenvektor bezeichnete und auf seiner Hilfsebene 13 a, 13 b stehende Lot 14 a, 14 b wird mit einem Bezug auf den jeweiligen Punkt 5 a, 5 b in einem Speicher abgelegt. Referred to as surface vector and its auxiliary plane 13 a, 13 b standing Lot 14 a, 14 b is a reference to the relevant section 5 a, 5 b stored in a memory.

Da, wie zuvor erläutert, der Meßfehler von der Orientierung des Vermessungsstrahls 7 abhängt, kann zwischen dem Oberflächenvektor 14 und dem Vermessungsstrahl 7 bezüg lich eines Punktes 5 ein Winkel 15 angegeben werden, der ein Maß für die Größe des Fehlers ist. Since, as explained above, the measuring error depends on the orientation of the measurement beam 7 can be between the surface vector 14 and the measurement beam 7 bezüg Lich a point 5, an angle is indicated 15, which is a measure of the magnitude of the error.

Beispielsweise kann aus einer abgelegten Tabelle anhand des Winkels Öl eine Korrekturgröße ausgelesen werden, die mit dem fehlerhaften Koordinaten-Wert additiv oder multiplikativ verknüpft wird und zu einem fehlerbereinigten Koordinaten-Wert führt. For example, from a stored table based on the angle of oil a correction variable is read that is linked additively or multiplicatively with the faulty coordinate value and leads to an error-corrected coordinate value.

Diese Fehlerkorrektur kann sowohl für alle grob vermessenen Punkte durchgeführt werden, oder auch nur für ausgewählte Punkte der grob vermessenen Zahnkontur, wobei die dazwischen liegenden Punkte interpoliert werden. This correction can be carried out both for all coarse surveyed points, or only for selected points of the coarse measured tooth contour, the intermediate points are interpolated.

Wie man nun eine solche Abhängigkeit zwischen der Orientierung des Vermessungsstrahls, also dem Winkel α, und einem entsprechenden Korrekturwert bekommt, wird anhand der Fig. 3a aufgezeigt. So how do you get such a dependence between the orientation of the measurement beam, ie the angle α, and a corresponding correction value, 3a is demonstrated in Fig..

Ein beliebiger Punkt 5 auf der Zahnoberfläche 3 wird in einem ersten Schritt exakt vermessen. Any point 5 on the tooth surface 3 is measured accurately in a first step. Dabei kann z. B. durch Aufbringen eines kleinen mattierenden Flecks an dieser Stelle die Reflexionseigenschaft des Zahns so beeinflußt werden, daß sie im wesentlichen optimal wird. In this case, z. B. by applying a small spot matting at this point the reflection property of the tooth to be influenced so that it is substantially optimal. Gleichzeitig wird zu diesem Punkt 5 sein Oberflächenvektor 14 berechnet und zusammen mit dem Zahnkoordinaten-Wert abgespeichert. Simultaneously to this point 5 may be surface vector 14 is calculated and stored together with the tooth coordinate value.

In einem nächsten Verfahrensschritt wird der Lichtmusterprojektor 1 der Reihe nach in verschiedene Positionen gegenüber dem Punkt 5 gebracht. In a next method step of the light pattern projector 1 is moved sequentially into different positions relative to the point 5. Je nach Position des Projektors 1 und einem entsprechenden Winkel 15 a bis e bekommt man als Ergebnis der Vermessung nicht die Koordinaten-Werte des Punkts 5 , sondern diejenigen der Punkte 6 a bis e. Anhand des exakt vermessenen Koordinaten-Wertes 5 und der fehlerbehafteten Punkte 6 a bis e können nun Korrekturwerte berechnet werden, die sich als Differenz zwischen dem fehlerhaften falschen und dem exakten Koordinaten-Wert ergeben. Depending on the position of the projector 1 and a corresponding angle 15 a to e you get as a result of the measurement is not the coordinate values of the point 5, but those of items 6 a to e. Based on the accurate measurement and coordinate value 5 and the faulted points 6 a to e correction values can now be calculated, the result from the difference between the erroneous false and the exact coordinates value. Dieser Korrekturwert wird zusammen mit dem entsprechenden Winkel in einem Speicher abgespeichert. This correction value is stored together with the corresponding angle in a memory. Die Korrekturwerte für die übrigen Winkel können mit Hilfe der bekannten Winkel und Korrekturwerte interpoliert werden. The correction values for the other angles can be interpolated using the known angle and offset values.

Die Erfinder haben in vielen Testreihen herausgefunden, daß die an einer beliebigen Stelle 5 untersuchten optischen Eigenschaften des Zahns auf alle anderen Bereiche des Zahns übertragbar sind. The inventors have found many tests that at any point 5 investigated the optical properties of the tooth can be transferred to any other area of the tooth.

Deshalb ist es auch möglich, die Korrekturwerte anhand eines gut zugänglichen Zahns zu bestimmen oder sogar außerhalb des Mundes empirisch anhand von typischen Zahnmaterialien ermittelt werden. Therefore, it is also possible to determine the correction values based on a readily accessible tooth or even determined outside the mouth empirically using typical dental materials.

Denkbar wäre natürlich auch, daß die Korrekturwerte rechnerisch unter Angabe von beispielsweise der Schichtdicke der transluzenten Schicht ermittelt werden, ohne Messungen am Zahn vorzunehmen. It would be conceivable, of course, that the correction values are determined by calculation, stating, for example, the thickness of the translucent layer without making measurements on the tooth.

Erfindungsgemäß werden Bildpunkte mit ungenügender Helligkeit und/oder Kontrast der projizierten Lichtmuster automatisch ausgeblendet und im Bildspeicher markiert. According pixels are automatically hidden with insufficient brightness and / or contrast of the projected light pattern and marked in the image memory. Die fehlenden Koordinaten-Werte dieser Bildpunkte werden durch einen über eine In terpolation der Koordinaten-Werte der sie umgebenden gültigen Punkte ersetzt. The missing coordinate values of these pixels are replaced with a a In interpolation of the coordinates values of the surrounding valid points.

Patent Citations
Cited PatentFiling datePublication dateApplicantTitle
EP0234422A1 *12 Feb 19872 Sep 1987Laboratoire S.P.A.D.Method for improving the reflectivity of living matter for 3D optical analysis
EP0299490A2 *14 Jul 198818 Jan 1989Hans Dr. SteinbichlerMethod for producing dental prosthesis
Classifications
International ClassificationA61C19/04, A61C9/00, G01B11/24
Cooperative ClassificationA61C19/04, A61C9/0053, A61C9/00, G01B11/24
European ClassificationA61C19/04, A61C9/00, G01B11/24
Legal Events
DateCodeEventDescription
8 Apr 19998110Request for examination paragraph 44
6 Jul 2000D2Grant after examination
4 Jan 20018364No opposition during term of opposition
25 Mar 20108339Ceased/non-payment of the annual fee