CERTIFICATE OF TRANSLATION
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`I, Christine Drake, located at 112 Evergreen Way, Williamsburg, VA 23185, am
`fluent in the German and English Languages. I have been translating documents
`for 22 years and am competentto translate documents from Germaninto English.
`[ hereby certify that the documentidentified below,translated from Germaninto
`English, is true and accurate, to the best of my knowledgeandbelief.
`
`EP0837659B1
`
`I declare under penalty of perjury under the laws of the United States of America
`that the foregoingis true and correct. I hereby declare that all statements made
`herein of my own knowledgeare true and that all statements made on information
`and belief are believed to be true; and further that these statements were made with
`the knowledge that willful false statements and the like so made are punishable by
`fine or imprisonment, or both, under Section 1001 of Title 18 of the United States
`Code.
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`Signature CoN2 H2re
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`Name
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`Christine Drake
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`Date
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`07/10/2019
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`3ShapevAlign
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`IPR2021-01383
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`(19)
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`(12)
`(45)
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`(21)
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`(22)
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`(54)
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`(84)
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`(30)
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`(43)
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`(73)
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`[logo] [trilingual:]European Patent Office
`
`[barcode]
`EP 0 837 659 B1
`
`(11)
`
`European Patent Publication
`Int. Cl.6: A61C 13/00
`Publishing date and announcement of the
`(51)
`note of the patent granting:
`11/24/1999 Patent Gazette 1999/47
`
`Application number: 96921873.4
`
`Filing date: 07/01/1996
`
`(86)
`
`International application number:
`PCT/DE96/01166
`
`(87)
`
`International publishing number:
`WO 97/02788 (01/30/1997 Gazette 1997/06)
`
`[trilingual:] PROCESS AND DEVICE FOR COMPUTER-ASSISTED RESTORATION OF
`TEETH
`
`Named contractual states:
`CH DE FR IT LI
`
`Priority: 07/07/1995; DE 19524855
`
`Publishing date of the application:
`04/29/1998, Patent Gazette 1998/18
`
`Patent holder:
`Sirona Dental Systems GmbH
`64625 Bensheim (DE)
`
`(72)
`
`(74)
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`Inventor: FRANETZKI, Manfred
`D-64625 Bensheim (DE)\
`
`Representative:
`Isenbruck, Günter, Dr. et al.
`Patent- and Rechtsanwälte Bardehle-
`Pagenberg-Dost-Altenburg-Geissler-
`Isenbruck
`Theodor-Heuss-Anlage 12
`68165 Mannheim (DE)
`
`(56)
`
`References:
`EP-A-0 373 077
`
`US-A-4 575 805
`
`Note: Within nine months after announcing the note for granting a European Patent, anybody may object
`to the granted European Patent with the European Patent Office. The opposition must be filed in writing
`and reasoned. It is considered filed only after the opposition fee has been paid (Art. 99 (1) European
`Patent Convention).
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` Printed by Xerox (UK) Business Services
`2.16.7/3.6
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`EP 0 837 659 B1
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`1
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`Description
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`[0001] US-PS 4 575 805 describes a method and a
`device working according to said method for the
`computer-assisted restoration of teeth, in which in a
`first step initially the geometry of the tooth to be
`restored and perhaps its surroundings, i.e. also the
`opposite teeth, are recorded with a preferably optical
`measuring device, and the values generated are saved
`in a memory. Here, a 3D-measuring camera is used
`as the measuring device, by which a monochrome
`3D-image is generated based on the object to be
`recorded, the prepared tooth, by applying an opaque,
`diffusely reflecting
`layer upon
`the object and
`subsequently the object being illuminated with a
`monochrome light source.
`[0002] In a second step, the image is interpreted by
`the operator, i.e. base lines, cavity edges, equator
`lines, peaks, etc. must be detected and marked in the
`image. This occurs largely by the hand of an
`experienced physician. In a third step the restoration
`object
`(inlay, onlay, crown, veneer, etc.)
`is
`constructed. This task requires professional CAD
`work by an operator with a three-dimensional
`imagination
`and
`the
`capability
`to perform
`construction work via a monitor using computer
`means.
`[0003] The quality of the restoration here depends
`considerably on the capabilities and the training level
`of the operator. In a fourth step the result of this
`construction activity is translated into a program for
`a numerically-controlled cutting/polishing machine.
`In a fifth step finally the restoration object is
`produced in the NC-machine from a material block.
`In the last step the restoration object is integrated in
`the jaw.
`[0004] The image interpretation, being conditional
`for any successful reconstruction, represents a
`problem, here. In the currently common method, as
`already discussed at the outset, the respective surface
`is first coated with an opaque, diffusely reflecting
`material and the object is then illuminated with a
`monochrome light source. The monochrome image
`yielded of the object under this layer aggravates the
`identification of the material displayed. For example,
`it cannot always be detected unambiguously if the
`displayed part represents a tooth or gums, or if here
`diseased or healthy material is shown.
`[0005] The invention disclosed in claim 1 is based
`on
`the objective
`to
`improve
`the 3D-image
`interpretation.
`
`
`2
`[0006] It is suggested by the invention, in addition
`to the monochrome 3D-measuring image, also to
`record color images and to use them for the image
`interpretation and restoration by overlapping the
`color images with the 3D-measuring image, with the
`very same camera generating both images. The 3D-
`measuring camera is here modified such that it can
`also record color images. For this purpose, the
`following process may be applied:
`[0007] The object
`is not
`illuminated with
`monochrome light, but with white light. The camera
`receives, instead of a black-and-white CCD here a
`color CCD with an upstream color filter screen, with
`the upstream provided color filter screen respectively
`being permeable for the specific color of the pixel
`used in the CCD and the color of the measuring
`system (frequently in the IR-range). The camera lens
`is here color-corrected, i.e. all lenses and prism
`systems are corrected with regards to color. The
`supply with light can occur via a light conductor or
`also via an external light source.
`[0008] Alternatively, the measuring object may be
`dissected during the color recording successively
`with the characteristic colors red, green, blue, or the
`light reflected by
`the object may be divided
`sequentially into the three colors. For this purpose
`the camera
`lens
`is once more color-corrected
`(achromatic). The CCD is sensitive over the visible
`range up to the measuring range. The reflected light
`is sequentially received by the camera. The three
`images developing here successively are calculated
`electronically into color images. The illumination in
`the three colors can occur by light sources arranged
`inside or outside the camera, in the latter case
`requiring a suitable light conductor. It may be
`advantageous to use three laser diodes emitting
`different wavelengths; alternatively a rotating color
`filter may also be provided in front of a conventional
`light bulb. The black-and-white 3D images and the
`color
`images
`are
`advantageously
`displayed
`simultaneously on a monitor in a superimposed or
`side-by-side fashion. It is particularly advantageous
`to display both
`images on
`the monitor
`in a
`superimposed fashion. This way an optimum of
`potential interpretations of the image can be yielded,
`in particular the lines, edges, transitions, etc. can be
`detected in a considerably better fashion.
`[0009] In the following, the invention is described
`based on exemplary embodiments.
`[0010] Fig. 1 shows an embodiment of a
`conventional measuring camera as disclosed in US-
`PS 4 575 805 mentioned at the outset. Such a
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`4
`common light source 14 is located in the light
`module 12, which emits white light. The light is
`guided via a cable 13, laid in the fiber optic 15 (light
`conductor), to the camera optic (Fig. 1). (The light
`source 2 in Fig. 1 is then not present). The light of
`the three colors can be generated with a filter disk 16
`arranged in the light module 12, which is arranged in
`a rotating fashion between the light source 14 and the
`light entry into the fiber optic 15. The filter disk 16
`may comprise three sectors or segments, which are
`permeable for three different colors and e.g., are
`rotated by a pecker 17. The position of the disk can
`be detected by an angular transmitter 18. In the
`measuring mode the disk is stationary at one color.
`In the search mode the disk rotates such that the
`object is successively illuminated with the three
`colors. The CCDE sensor 10
`in
`the camera
`successively records
`the
`images. In an
`image
`processing electronic 20, which may also include the
`motor control, these three images are processed into
`video signals, which can then be frozen in a so-called
`frame grabber.
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`3
`measuring camera, generically marked 1, includes a
`monochrome light source 2, punctiform if possible,
`preferably an LED which emits in the infrared range.
`Upon passing through a condenser 3 the light
`impinges an oscillating laminar grid 4. The laminar
`grid 4 is projected via the (upper) hole of a two-
`aperture plate 5, a lens 6, a head prism 7, and a field
`lens 8 onto the object to be measured. Using the
`reverse path, the reflected light reaches a CCD-
`sensor 10 via the other (lower) hole of the two-
`aperture plate 5, and a deflection prism 9. The CCD-
`sensor is here a black-and-white CCD-sensor. In an
`image electronic 11 and a computer, not shown,
`outside the camera the image information yielded is
`calculated into 3D-images.
`[0011] There are now two generally different paths
`to modify the above-described 3D-measuring camera
`into a color video camera.
`[0012] The object is illuminated with white light,
`instead of monochrome light, and the black-and-
`white CCD sensor 10 is replaced by a color CCD
`sensor 10’ with an upstream color filter screen. The
`lenses and prism systems provided in the camera are
`corrected chromatically using common optic
`measures (achromatic). The light source may here, as
`shown in Fig. 1, be arranged in the camera or also
`externally in a distant light module.
`[0013] As a second path, alternatively
`is
`it
`suggested to illuminate the object not with white
`light and to record the images with a color-CCD
`sensor, but to provide an arbitrary, preferably a
`black-and-white CCD sensor, and to sequentially
`illuminate the object with at least three colors, and to
`sequentially dissect the light reflected by the object
`into the three colors. The advantage of this variant is
`given, among other things, in a considerably higher
`resolution of the CCDs (one pixel per light dot,
`compared to three pixels per light dot in a color
`CCD).
`[0014] The illumination with three different colors
`can, as described above, be performed by the camera
`optic via separate light conductors, guided and
`passed the camera optic, or also with the help of an
`external light source.
`[0015] The three colors may be generated e.g., by
`three pulsed LEDs or also by three rotating or
`oscillating color filter disks in front of a common
`light bulb or arc light.
`[0016] An advantageous version of this alternative
`solution is described in greater detail based on Fig. 2.
`A light module 12 is arranged outside the camera 1,
`which is connected via a cable 13 to the camera 1. A
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`Faad
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`FIG 2
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`(19) 1 Europaisches Patentamt
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`European Patent Office
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`Office europeen des brevets
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`111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
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`(11)
`
`EP 0 837 659 81
`
`(12)
`
`EUROPAISCHE PATENTSCHRIFT
`
`(45) Veroffentlichungstag und Bekanntmachung des
`Hinweises auf die Patenterteilung:
`24.11.1999 Patentblatt 1999/47
`
`(21) Anmeldenummer: 96921873.4
`
`(22) Anmeldetag: 01.07.1996
`
`(51) Int. Cl.6: A61 C 13/00
`
`(86) Internationals Anmeldenummer:
`PCT/DE96/01166
`
`(87) Internationals Veroffentlichungsnummer:
`WO 97/02788 (30.01.1997 Gazette 1997/06)
`
`(54) VERFAHREN UNO VORRICHTUNG ZUR RECHNERGESTUTZTEN RESTAURATION VON
`ZAHNEN
`PROCESS AND DEVICE FOR COMPUTER-ASSISTED RESTORATION OF TEETH
`PROCEDE ET DISPOSITIF DE RESTAURATION DENTAIRE ASSISTEE PAR ORDINATEUR
`
`(84) Benannte Vertragsstaaten:
`CH DE FR IT Ll
`
`(72) Erfinder: FRANETZKI, Manfred
`D-64625 Bensheim (DE)
`
`(30) Prioritat: 07.07.1995 DE 19524855
`
`(43) Veroffentlichungstag der Anmeldung:
`29.04.1998 Patentblatt 1998/18
`
`(73) Patentinhaber:
`Sirona Dental Systems GmbH
`64625 Bensheim (DE)
`
`(74) Vertreter:
`lsenbruck, Gunter, Dr. et al
`Patent- und Rechtsanwalte Bardehle(cid:173)
`Pagenberg-Dost-Aitenburg-Geissler-lsenbruck
`Theodor-Heuss-Anlage 12
`68165 Mannheim (DE)
`
`(56) Entgegenhaltungen:
`EP-A- 0 373 077
`
`US-A- 4 575 805
`
`,...
`m
`en
`LO c.o
`I'(cid:173)
`M
`CX)
`0
`c.
`w
`
`lnnerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des
`Anmerkung:
`europaischen Patents kann jedermann beim Europaischen Patentamt gegen das erteilte europaische Patent Einspruch
`einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begrOnden. Er gilt erst als eingelegt, wenn die
`EinspruchsgebOhr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europaisches Patentobereinkommen).
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`Printed by Xerox (UK) Business Services
`2.16.7/3.6
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`EP 0 837 659 81
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`Besch rei bung
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`In der US-PS 4 575 805 ist ein Veriahren und
`[0001]
`eine danach arbeitende Vorrichtung zur rechnergestotz-
`ten Restauration von Zahnen beschrieben, bei dem
`(der) in einem ersten Schritt zunachst die Geometrie
`des zu restaurierenden Zahnes und eventuell seiner
`Umgebung, d.h. auch der Gegenzahne, mit einer vor(cid:173)
`zugsweise optischen MeBvorrichtung aufgenommen
`und die erhaltenen Werte in einem Speicher abgelegt
`werden. Als MeBeinrichtung wird dort eine 3D-MeBka(cid:173)
`mera verwendet, mit der von dem aufzunehmenden
`Objekt, dem praparierten Zahn, ein monochromes 3D-
`Bild erzeugt wird, indem auf das Objekt eine opake, dif(cid:173)
`fus
`reflektierende Schicht aufgebracht wird und
`anschlieBend das Objekt mit einer monochromatischen
`Lichtquelle beleuchtet wird.
`In einem zweiten Schritt wird das Bild vom
`[0002]
`Anwender interpretiert, d.h. es mossen Bodenlinien,
`Kavitatenrander, Aquatorlinien, Hocker, etc. erkannt
`und in das Bild eingezeichnet werden. Dies geschieht
`groBtenteils von Hand durch den eriahrenen Arzt. In
`einem dritten Schritt wird das Restaurat (Inlay, Onlay,
`Krone, Veneer etc.) konstruiert. Diese Aufgabe erfordert
`professionelle CAD-Arbeit vom Bediener mit dreidimen-
`sionalem Vorstellungsvermogen und der Fahigkeit, am
`Bildschirm mit Computermitteln zu konstruieren.
`Die Qualitat des Restaurats hangt dabei
`[0003]
`wesentlich von diesen Fahigkeiten und vom Trainings(cid:173)
`zustand des Anwenders ab. In einem vierten Schritt
`wird das Ergebnis dieser Konstruktionstatigkeit in ein
`Programm fOr eine numerisch gesteuerte Schleif-/Fras(cid:173)
`maschine Obersetzt.
`In einem fOnften Schritt wird
`schlieBiich das Restaurat in der NC-Maschine aus
`einem Material block gefertigt. lm letzten Schritt wird das
`Restaurat in den Kiefer eingegliedert.
`[0004] Ein Problem stellt die Bildinterpretation als Vor(cid:173)
`aussetzung fOr eine gelungene Rekonstruktion dar. Bei
`dem heute Oblichen Verfahren wird - wie eingangs
`bereits angesprochen -die betroffene Oberilache vorher
`mit einem opaken, diffus reflektierenden Material
`beschichtet und der Gegenstand dann mit einer mono(cid:173)
`chromatischen Lichtquelle beleuchtet. Das damit vom
`Gegenstand unter dieser Schicht erhaltene mono(cid:173)
`chrome Bild erschwert die ldentifikation des abgebilde-
`ten Materials. So kann nicht immer eindeutig erkannt
`werden, ob es sich bei dem abgebildeten Teil urn einen
`Zahn oder urn Zahnfleisch handelt, oder ob krankes und
`gesundes Material abgebildet wird.
`Der im Anspruch 1 angegebenen Eriindung
`[0005]
`liegt die Aufgabe zugrunde, die 3D-Bildinterpretation zu
`verbessern.
`[0006] EriindungsgemaB wird vorgeschlagen, auBer
`dem monochromatischen 3D-MeBbild auch Farbbilder
`aufzunehmen und diese fOr die Bildinterpretation und
`Restauration zu nutzen, indem man die Farbbilder mit
`dem 3D-MeBbild zur Oberlagerung bringt, wobei die
`beiden Aufnahmen mit ein und derselben Kamera
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`erstellt werden. Die 3D-MeBkamera ist so modifiziert,
`daB sie auch Farbbilder aufnehmen kann. Hierzu kann
`wie folgt vorgegangen werden:
`[0007] Das Objekt wird nicht mit monochromatischem
`Licht, sondern mit wei Bern Licht beleuchtet. Die Kamera
`enthalt anstelle von einem Schwarz-WeiB-CCD einen
`Farb-CCD mit einer vorgesetzten Farbfiltermaske,
`wobei die vorgesetzte Farbfiltermaske jeweils fOr die
`spezifische Farbe des im CCD verwendeten Pixels und
`fOr die Farbe des MeBsystems (haufig im IR-Bereich
`durchlassig) ist. Die Kameraoptik ist dabei farbkorri(cid:173)
`giert, d.h. aile Linsen und Prismensysteme sind chro(cid:173)
`matisch korrigiert. Die Zufuhr des Lichts kann Ober
`einen Lichtleiter oder auch Ober eine externe Licht-
`15 quelle eriolgen.
`[0008] Alternativ kann das MeBobjekt bei der Farbauf(cid:173)
`nahme nacheinander mit den charakteristischen Far(cid:173)
`ben rot, grOn, blau beleuchtet oder das vom Objekt
`reflektierte Licht sequentiell in den drei Farben zerlegt
`20 werden. Die Kameraoptik ist hierzu wieder farbkorrigiert
`(Achromat). Der CCD ist Ober den sichtbaren Bereich
`bis zum MeBbereich empfindlich. Das reflektierte Licht
`wird in der Kamera sequentiell empfangen. Die dabei
`nacheinander entstehenden drei Bilder werden auf
`elektronischem Wege zu Farbbildern verrechnet. Die
`Beleuchtung in den drei Farben kann durch in oder
`auBerhalb der Kamera angeordnete Lichtquellen eriol(cid:173)
`gen, wobei in letzterem Faile ein geeigneter Lichtleiter
`vorhanden sein muB. Vorteilhaft kann es sein, drei in
`verschiedenen Wellenlangen emittierende Laserdioden
`zu verwenden; alternativ kann auch ein rotierendes
`Farbfilter vor einer konventionellen GIOhlampe ange(cid:173)
`bracht sein. Die Schwarz-WeiB-3D-Bilder und die Farb-
`bilder werden vorteilhafterweise gleichzeitig auf einem
`Bildschirm Obereinander oder nebeneinander darge(cid:173)
`stellt. Besonders vorteilhaft ist es, beide Bilder Oberla-
`gert auf einem Bildschirm darzustellen. Damit laBt sich
`ein Optimum an lnterpretierbarkeit des Bildes erzielen,
`insbesondere lassen sich Linien, Kanten, Obergange
`usw. wesentlich besser erkennen.
`[0009] Die Eriindung wird nachfolgend anhand von
`AusfOhrungsbeispielen beschrieben.
`[001 0] Die Figur 1 zeigt eine AusfOhrungsform einer
`herkommlichen MeBkamera, wie sie in der eingangs
`genannten US-PS 4 575 805 offenbart ist. Eine solche,
`allgemein mit 1 bezeichnete MeBkamera enthalt eine
`moglichst punktformige monochromatische Lichtquelle
`2, vorzugsweise eine LED, die im lnfrarotbereich emit(cid:173)
`tiert. Nach Durchgang durch einen Kondensor 3 wird
`das Licht auf ein oszillierendes Strichgitter 4 geworfen.
`Das Strichgitter 4 wird Ober das eine (obere) Loch einer
`Zweilochblende 5, ein Objektiv 6, ein Kopfprisma 7 und
`eine Feldlinse 8 auf das zu messende Objekt projiziert.
`Das reflektierte Licht gelangt auf umgekehrtem Wege
`55 Ober das andere (untere) Loch der Zweilochblende 5,
`ein Umlenkprisma 9 auf einen CCD-Sensor 10. Der
`CCD-Sensor ist hier ein Schwarz-WeiB-CCD-Sensor. In
`einer Bildelektronik 11 und einem nicht dargestellten,
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`auBerhalb der Kamera befindlichen Rechner werden
`die erhaltenen Bildinformationen zu 3D-Bildern verrech(cid:173)
`net.
`[0011] Es gibt nun zwei grundsatzliche Wege, die vor(cid:173)
`beschriebene 3D-MeBkamera zu einer Farb-Videoka-
`mera zu modifizieren.
`Das Objekt wird anstelle mit monochromati(cid:173)
`[0012]
`schem Licht mit weiBem Licht beleuchtet und der
`Schwarz-WeiB-CCD-Sensor 10 durch einen Farb-CCD(cid:173)
`Sensor 1 0' mit vorgesetzter Farbfiltermaske ersetzt. Die
`in der Kamera vorhandenen Linsen- und Prismensy(cid:173)
`steme sind nach Oblichen optischen Verfahren chroma(cid:173)
`tisch korrigiert (Achromaten). Die Lichtquelle kann
`dabei, wie in Fig. 1 gezeigt, in der Kamera oder auch
`extern in einem entfernten Lichtmodul angeordnet sein.
`[0013] Als zweiter Weg wird alternativ vorgeschlagen,
`das Objekt nicht mit weiBem Licht zu beleuchten und
`die Bilder mit einem Farb-CCD-Sensor aufzunehmen,
`sondern einen beliebigen,
`vorzugsweise einen
`Schwarz-WeiB-CCD-Sensor, vorzusehen und das 20
`Objekt sequentiell mit wenigstens drei Farben zu
`beleuchten, oder das vom Objekt reflektierte Licht
`sequentiell in die drei Farben zu zerlegen. Der Vorteil
`dieser Variante liegt unter anderem in einer wesentlich
`hOheren AufiOsung des CCD's (ein Pixel pro Bildpunkt,
`im Gegensatz zu drei Pixeln pro Bildpunkt bei einem
`Farb-CCD).
`[0014] Die Beleuchtung mit drei verschiedenen Far-
`ben kann, wie beschrieben, durch die Kameraoptik,
`Ober getrennte Lichtleiter, die an der Kameraoptik vor-
`beigefOhrt werden, oder auch mit Hilfe einer externen
`Lichtquelle erfolgen.
`Die drei Farben lassen sich z.B. durch drei
`[0015]
`gepulste LED's oder auch durch drei rotierende oder
`oszillierende Farbfilterscheiben vor einer Oblichen GIOh-
`birne oder Bogenlampe erzeugen.
`Eine vorteilhafte Version dieser AlternativiO(cid:173)
`[0016]
`sung wird anhand der Fig. 2 naher beschrieben. Extern
`der Kamera 1 ist ein Lichtmodul 12 angeordnet, wel(cid:173)
`ches mittels Kabel 13 mit der Kamera 1 verbunden ist.
`lm Lichtmodul 12 befindet sich eine Obliche Lichtquelle
`14, die weiBes Licht emittiert. Das Licht wird Ober eine
`im Kabel 13 verlegte Faseroptik 15 (Lichtleiter) zur
`Kameraoptik (Fig. 1) geleitet. (Die Lichtquelle 2 in Fig. 1
`ist dann nicht vorhanden). Das Licht der drei Farben
`kann mittels einer im Lichtmodul 12 angeordneten Fil(cid:173)
`terscheibe 16 erzeugt werden, die rotierend zwischen
`Lichtquelle 14 und Lichteintritt in die Faseroptik 15
`angeordnet ist. Die Filterscheibe 16 kann aus drei Sek(cid:173)
`toren oder Segmenten bestehen, die fOr drei verschie-
`dene Farben durchlassig sind und z.B. durch einen
`Schrittmotor 17 gedreht werden. Die Position der
`Scheibe kann durch einen Winkelgeber 18 erfaBt wer(cid:173)
`den. lm MeBmodus steht die Scheibe auf einer Farbe
`still. lm Suchbild-Modus rotiert die Scheibe, so daB das 55
`Objekt nacheinander mit den drei Farben beleuchtet
`wird. Der CCD-Sensor 10 in der Kamera nimmt die Bil-
`der nacheinander auf. In einer Bildverarbeitungselektro-
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`30
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`40
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`nik 20, die auch die Motorsteuerung beinhalten kann,
`werden diese drei Bilder zu Videosignalen verarbeitet,
`die anschlieBend in einem sogenannten Framegrabber
`eingefroren werden kOnnen.
`
`Patentanspruche
`
`1. Verfahren zur rechnergestotzten Restauration von
`Zahnen, unter Verwendung einer 3D-MeBkamera
`mit der von dem aufzunehmenden Objekte ein
`monochromes 3D-Bild erzeugt wird, dadurch
`gekennzeichnet, daB zur besseren Bildinterpreta(cid:173)
`tion vom gleichen Objekt Farb-Videobilder erzeugt,
`auf einem Bildschirm dargestellt und mit dem
`monochromen 3D-Bild zur Oberlagerung gebracht
`werden, wobei beide Aufnahmen mit ein und der(cid:173)
`selben Kamera gemacht werden.
`
`2. Vorrichtung zur rechnergestotzten Restauration
`von Zahnen unter Verwendung einer 3D-MeBka(cid:173)
`mera, mit der von dem aufzunehmenden Objekt
`einerseits ein monochromes 3D-Bild erzeugt wird,
`indem auf das gegebenenfalls oberflachenbe(cid:173)
`schichtete MeBobjekt ein Streifengitter projiziert,
`unter einem Parallaxewinkel aufgenommen und zu
`dem monochromen 3D-Bild weiterverarbeitet wird,
`dadurch gekennzeichnet, daB die 3D-MeBka(cid:173)
`mera auch zur Aufnahme von Farb-Videobildern
`und zu deren Oberlagerung mit dem monochromen
`3D-Bild ausgebildet ist, wobei eine ein weiBes Licht
`emittierende Lichtquelle vorhanden ist und die 3D(cid:173)
`MeBkamera (1) mit einem Farb-CCD (10') und mit
`einer vorgesetzten Farbfiltermaske versehen ist,
`und wobei die vorgesetzte Farbfiltermaske jeweils
`fOr die spezifische Farbe des Pixels und fOr die
`Farbe des MeBsystems durchlassig ist.
`
`3. Vorrichtung zur rechnergestotzten Restauration
`von Zahnen, mit einer 3D-MeBkamera, mit der von
`dem aufzunehmenden Objekt einerseits ein mono(cid:173)
`chromes 3D-Bild erzeugt wird, indem auf das gege(cid:173)
`benenfalls oberflachenbeschichtete MeBobjekt ein
`Streifengitter projiziert, unter einem Parallaxewinkel
`aufgenommen und zu dem monochromen 3D-Bild
`weiterverarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet,
`daB die 3D-MeBkamera auch zur Aufnahme von
`Farb-Videobildern und zu deren Oberlagerung mit
`dem monochromen 3D-Bild ausgebildet ist, wobei
`die 3D-MeBkamera einen beliebigen, vorzugsweise
`einen Schwarz-wei B-CCD-Sensor (1 0) enthalt und
`Mittel (16) vorhanden sind, durch die das Objekt
`sequentiell mit wenigstens drei Farben beleuchtet
`oder das vom Objekt reflektierte Licht sequentiell in
`wenigstens drei Farben zerlegt werden kann.
`
`4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn(cid:173)
`zeichnet, daB als Lichtquelle wenigstens drei
`gepulste LED's vorgesehen sind.
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`5
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`EP 0 837 659 81
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`6
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`5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn(cid:173)
`zeichnet, daB eine weiBes Licht emittierende Licht(cid:173)
`quelle
`(14)
`vorhanden
`ist und
`in deren
`Beleuchtungs- oder Reflexionslicht-Strahlengang
`eine rotierende oder oszillierende Farbfilterscheibe
`(16) bringbar ist, die in getrennten Segmenten fOr
`zumindest drei verschiedene Farben durchlassig
`ausgebildet ist.
`
`6. Vorrichtung nach einem der AnsprOche 2 bis 5,
`dadurch gekennzeichnet, daB die Lichtquelle (14)
`in einem extern der Kamera (1) angeordneten
`Lichtmodul (12) untergebracht ist.
`
`7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
`AnsprOche , dadurch gekennzeichnet, daB Mittel
`vorhanden sind, mit denen die in Beziehung zu set(cid:173)
`zenden 30- und Video-Bilder in ihrer GrOBe und
`Projektionsrichtung angepaBt werden kOnnen.
`
`8. Vorrichtung nach einem der AnsprOche 2 bis 7,
`dadurch gekennzeichnet, daB ein Rechner vor(cid:173)
`handen ist, mit dem die BildOberlagerung durch(cid:173)
`fOhrbar ist.
`
`Claims
`
`1. Process for computer-assisted restoration of teeth,
`using a 3D measuring camera with which a mono(cid:173)
`chrome 3D image of the object to be recorded is
`generated, characterized in that, for better image
`interpretation of the same object, colour video
`images are generated, displayed on a screen and
`superimposed on the monochrome 3D image, both
`recordings being made with one and the same
`camera.
`
`2. Device for computer-assisted restoration of teeth
`using a 3D measuring camera with which on the
`one hand a monochrome 3D image of the object to
`be recorded is generated, in that a grating is pro(cid:173)
`jected onto the possibly surface-coated object to be
`measured, is recorded at a parallax angle and is
`further processed to form the monochrome 3D
`image, characterized in that the 3D measuring
`camera is also designed for recording colour video
`images and for superimposing them on the mono(cid:173)
`chrome 3D image, a light source emitting a white
`light being present and the 3D measuring camera
`(1) being provided with a colour ceo (10') and with
`an attached colour filter mask being respectively
`transparent to the specific colour of the pixel and to
`the colour of the measuring system.
`
`3. Device for computer-assisted restoration of teeth,
`having a 3D measuring camera with which on the
`one hand a monochrome 30 image of the object to
`be recorded is generated, in that a grating is pro-
`
`jected onto the possibly surface-coated object to be
`measured, is recorded at a parallax angle and is
`further processed to form the monochrome 3D
`image, characterized in that the 3D measuring
`camera is also designed for recording colour video
`images and for superimposing them on the mono(cid:173)
`chrome 3D
`image, the 3D measuring camera
`including any desired, preferably a monochrome
`CCD sensor (10) and there being means (16)
`present by which the object can be sequentially illu(cid:173)
`minated with at least three colours or the light
`reflected from the object can be sequentially broken
`up into at least three colours.
`
`5
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`10
`
`15 4. Device according to Claim 3, characterized in that
`at least three pulsed LEOs are provided as the light
`source.
`
`5. Device according to Claim 3, characterized in that a
`white-light-emitting light source (14) is provided and
`a rotating or oscillating colour filter disc (16), which
`is formed in separate segments transparent to at
`least three different colours, can be brought into the
`path of rays of the illuminating or reflection light of
`the said light source.
`
`6. Device according to one of Claims 2 to 5, character(cid:173)
`ized in that the light source (14) is accommodated
`in a light module (12) arranged outside the camera
`(1 ).
`
`7. Device according to one of the preceding claims,
`characterized in that there are means present by
`which the 3D and video images to be brought into a
`relationship can be adapted in their size and direc(cid:173)
`tion of projection.
`
`8. Device according to one of Claims 2 to 7, character(cid:173)
`ized in that a computer is present by which the
`image superimposing can be carried out.
`
`Revendications
`
`1. Procede de restauration de dents, assistee par
`ordinateur, moyennant !'utilisation d'une camera de
`mesure tridimensionnelle, avec laquelle une image
`monochrome tridimensionnelle de l'objet a enregis(cid:173)
`trer est produite, caracterise en ce que pour une
`meilleure interpretation de l'image, on forme des
`images video en couleurs du meme objet, on les
`represente sur un ecran et on les superpose a
`l'image monochrome tridimensionnelle, les deux
`enregistrements etant executes a l'aide d'une
`meme camera.
`
`2. Dispositif pour Ia restauration de dents, assistee
`par ordinateur, moyennant !'utilisation d'une camera
`de mesure tridimensionnelle, a l'aide de laquelle
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`7
`
`d'une part on forme une image monochrome tridi(cid:173)
`mensionnelle de l'objet a enregistrer en projetant,
`sur l'objet de mesure dont Ia surface est eventuelle(cid:173)
`ment pourvue d'un revetement, une grille formee
`de bandes, on effectue !'enregistrement sous un
`angle de parallaxe et on execute ensuite un traite(cid:173)
`ment pour obtenir l'image monochrome tridimen(cid:173)
`sionnelle, caracterise en ce que Ia camera de
`mesure tridimensionnelle est egalement agencee
`pour I' enregistrement d'images video en couleurs et
`pour leur superposition a l'image monochrome tridi(cid:173)
`mensionnelle, auquel cas il est prevu une source
`de lumiere emettant une lumiere blanche et Ia
`camera de mesure tridimensionnelle (1) est pour-
`vue d'un dispositif CCD en couleurs (10') et d'un
`masque formant filtre colore dispose en avant, et le
`masque forme d'un filtre colore dispose en avant
`est transparent respectivement pour Ia couleur spe(cid:173)
`cifique du pixel et pour Ia couleur du systeme de
`mesure.
`
`8
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`EP 0 837 659 81
`6. Dispositif selon l'une des revendications 2 a 5,
`caracterise en ce que Ia source de lumiere (14) est
`logee dans un module (12) delivrant une lumiere,
`qui est dispose a l'exterieur de Ia camera (1).
`
`7. Dispositif selon l'une des revendications preceden(cid:173)
`tes, caracterise en ce qu'il est prevu des moyens a
`l'aide desquels on peut adapter Ia grandeur et Ia
`direction de projection des images tridimensionnel(cid:173)
`les et des images video, qui doivent etre mises reci(cid:173)
`proquement en rapport.
`
`8. Dispositif selon l'une des revendications 2 a 7,
`caracterise en ce qu'il est prevu un calculateur a
`l'aide duquella superposition des images peut etre
`executee.
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`10
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`15
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`20
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`3. Dispositif pour Ia restauration de dents, assistee
`par ordinateur, comportant une camera de mesure
`tridimensionnelle, a l'aide de laquelle d'une part on
`forme une image monochrome tridimensionnelle de 25
`l'objet a enregistrer en projetant, sur l'objet de
`mesure dont Ia surface est e