Способ определения формы зубопротезного объекта иустройство для осуществления способа - RU2006130458A

Реферат

1. Способ бесконтактного трехмерного определения формы зубопротезного объекта, такого как позитивная модель (10) или ее фрагмент, причем для определения пространственных координат точек поверхности подлежащего измерению объекта, световая полоса, проецируемая на объект, измеряется с помощью, по меньшей мере, двух матричных камер (32, 34) для определения двух координат местоположения (Z-, Y-координат) системы координат, и путем определения положения объекта, размещенного на измерительном стенде (18), имеющем возможность поворота относительно оси (20) вращения, измеряется третья пространственная координата (Х-координата), отличающийся тем, что матричная камера (32, 34) представляет собой цветную матричную камеру с первыми, вторыми и третьими пикселами, свет принимается матричной камерой в диапазоне длин волн, характерных для одного типа пикселов (первых пикселов), а значения, по меньшей мере, одного из других типов пикселов (вторых и третьих пикселов) обрабатываются для определения двух первых координат местоположения (Y- и Z-координат).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что матричная камера (32, 34) нагружается светом, соответствующим излучению, характерному для красных пикселов в качестве первых пикселов, предпочтительно в диапазоне длин волн примерно 635 нм.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что матричная камера (32, 34) нагружается с уровнем освещения, который ведет к насыщению пикселов первого типа.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что объект нагружается излучением в диапазоне длин волн, характерном для первых пикселов.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве пикселов другого типа оцениваются зеленые пикселы.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве камеры (32, 34) применяют КМОП-камеру.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что матричные камеры (32, 34) и/или их матрицы (плоскости кристаллов) ориентируют симметрично плоскости, в которой лежит ось (20) вращения измерительного стенда (18), матричные камеры или матрицы ориентируются по отношению к плоскому, расположенному в упомянутой плоскости и пересекаемому посередине плоскостью калибровочному элементу (46) таким образом, что изображения с камер идентичны.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что матрицы (поверхности кристаллов) матричных камер (32, 34) по отношению к плоскому калибровочному элементу (46) прямоугольной формы, у которого соответственно одна сторона измеряется одной из матричных камер, ориентируются таким образом, что отдельное изображение соответствующей стороны, снятое соответствующей каждой камерой, компонуется в общее изображение, которое без перекрытия отдельных изображений имеет прямоугольную форму.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что для трансформации снятых матричными камерами (32, 34) изображений объекта (10) в систему координат (X-, Y-, Z-координат) осуществляют их сравнение с изображениями калибровочного элемента (47), который пересекается осью (20) вращения.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что в качестве калибровочного элемента (47) применяют стержень или штифт, например, с круговым или многоугольным, например квадратным, сечением, у которого продольная ось совпадает с осью (20) вращения измерительного стенда (18).

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что над измерительным стендом (18) расположена опорная камера (24), оптическая ось (30) которой ориентирована вдоль оси (20) вращения измерительного стенда (18), и что измерительный стенд или держатель (12), позиционирующий объект (10) и размещенный на измерительном стенде, снабжен опорной маркировкой (26), посредством которой изображения зубопротезного объекта, размещенного на измерительном стенде, компонуются точно по положению.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что матричные камеры (32, 34) ориентированы друг к другу таким образом, что их оптические оси (38, 40) пересекаются под углом γ, причем 60°≤γ≤90°.

13. Способ по п.11, отличающийся тем, что держатель (12), имеющий опорную маркировку (26) и удерживающий зубопротезный объект (10), закреплен на измерительном стенде (18), и что третья координата определяется из поворотного положения измерительного стенда.

14. Устройство для бесконтактного трехмерного определения формы зубопротезного объекта (10), такого как позитивная модель (10) или ее фрагмент, с измерительным стендом (18), имеющим возможность поворота относительно оси (20) вращения, для позиционирования зубопротезного объекта, устройством (36) формирования света, таким как лазерное устройство, для отображения световой линии на зубопротезном объекте, двумя ориентированными на световую линию матричными камерами (32, 34), а также с блоком (45) обработки для оценивания сигналов матричных камер для определения координат световой линии, отличающееся тем, что матричные камеры (32, 34) представляют собой цветные камеры, причем цветные камеры нагружаются светом в диапазоне длин волн, который является характерным для первого типа пикселов, и что значения заряда пикселов второго типа, отличающегося от первого типа пикселов, оцениваются для измерения световой линии.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что над измерительным стендом (18) расположена опорная камера (24) для определения, по меньшей мере, одной опорной маркировки (26), которая соотнесена с положением зубопротезного объекта (10) на измерительном стенде.

16. Устройство по п.14, отличающееся тем, что зубопротезный объект (10) позиционирован на держателе (12), размещаемом на измерительном стенде (18), с помощью которого позиционирована опорная маркировка, определяемая опорной камерой (24).

17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что держатель (12) выполнен с возможностью перемещения и/или наклона относительно измерительного стенда (18).

18. Устройство по п.14, отличающееся тем, что матричная камера (32, 34) представляет собой камеру на цветной КМОП-матрице.

19. Устройство по п.14, отличающееся тем, что оптические оси (38, 40) двух матричных камер (32, 34) пересекаются под углом γ, причем 60°≤γ≤90°.

20. Устройство по п.14, отличающееся тем, что оптическая ось (38, 40) матричной камеры (32, 34) относительно вертикали образует угол α₁, α_2,причем 30° ≤ α₁, α₂ ≤ 60°.

21. Устройство по п.14, отличающееся тем, что угол раскрыва β устройства (36) формирования света находится в пределах 10° ≤ β ≤ 30°, в частности составляет β ≈ 20°.

22. Устройство по п.15, отличающееся тем, что опорная камера (24) содержит кольцо (44) подсветки, ориентированное на измерительный стенд (18) и концентрично окружающее ее оптику.

23. Устройство по п.14, отличающееся тем, что матрицы (поверхности кристалла) камер по отношению к оптической оси установлены таким образом, что соответствующее изображение соответствующей стороны плоского калибровочного элемента (46) отображается с равномерной резкостью, причем калибровочный элемент по отношению к оси (20) вращения измерительного стенда (18) ориентирован таким образом, что ось вращения проходит в пределах калибровочного элемента, и калибровочный элемент имеет толщину, которая равна или меньше глубины резкости соответствующей матричной камеры (32, 34).