用于确定表面拓扑和相关联的颜色的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:24522077 阅读:37 留言:0更新日期:2020-06-17 08:17
利用共焦测量和光学布置产生3D彩色图像的设备和方法及系统。颜色测量光路和3D测量光路可以至少在设备的物体侧重合,并且从监视射束提取最小量的光用于颜色测量而不影响3D测量。

Devices and methods for determining surface topology and associated colors

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定表面拓扑和相关联的颜色的装置和方法相关申请的交叉引用本专利申请要求于2018年10月10日提交的美国非临时申请No.16/154,805的权益和优先权,该申请出于所有目的通过引用并入本文。
本申请一般而言涉及用于测量三维(3D)和彩色图像的设备并且,更具体而言,涉及适用于使用3D相机的光路的一部分进行颜色测量而不干扰3D测量的彩色相机。
技术介绍
在三维测量中,可以针对包括口腔内的测量的多种应用获得物体的表面点的位置。用于牙齿的直接光学测量和诸如牙冠和假牙之类的产品的制造的方法是已知的。在本文中,可以获得数字数据并将其用于牙齿替换的计算机辅助设计(CAD)或计算机辅助制造(CAM),而不必对牙齿进行任何物理印象。这些方法包括例如共聚焦测量技术,诸如在US6697164B1中描述的。在本文中,可以提供本质上是单色的数字三维表面模型而没有任何颜色信息。在一些系统中,用于3D和颜色测量的3D相机系统可以使用与用于3D测量的光学器件相同的用于颜色测量的光学器件。在这样的系统中,用于3D测量和颜色测量的光路可以被配置为将光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定物体的表面拓扑和相关联颜色的设备,包括:/n3D测量光路;/n颜色测量光路,该颜色测量光路的景深大于3D测量光路的焦深;/n提取镜,部署在颜色测量光路内并被配置为提取监视射束的被提取部分;/n光源,用于提供照亮物体的照明射束;/n可变成像光学器件,布置在设备内,以将照明射束聚焦到物体上并适于改变设备的焦平面的位置;/n其中颜色测量光路具有部署在其中的彩色图像传感器,该彩色图像传感器适于检测监视射束的第一部分以形成彩色图像,/n其中3D测量光路具有部署在其中的3D图像传感器,该3D图像传感器适于检测监视射束的第二部分以形成3D图像。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181009 US 16/154,8051.一种用于确定物体的表面拓扑和相关联颜色的设备,包括:
3D测量光路;
颜色测量光路,该颜色测量光路的景深大于3D测量光路的焦深;
提取镜,部署在颜色测量光路内并被配置为提取监视射束的被提取部分;
光源,用于提供照亮物体的照明射束;
可变成像光学器件,布置在设备内,以将照明射束聚焦到物体上并适于改变设备的焦平面的位置;
其中颜色测量光路具有部署在其中的彩色图像传感器,该彩色图像传感器适于检测监视射束的第一部分以形成彩色图像,
其中3D测量光路具有部署在其中的3D图像传感器,该3D图像传感器适于检测监视射束的第二部分以形成3D图像。


2.如权利要求1所述的设备,其中监视射束的所述被提取部分包括少于25%的监视射束的射线和多于0%的监视射束的射线。


3.如权利要求2所述的设备,其中监视射束的所述被提取部分包括少于2%的监视射束的射线和多于0%的监视射束的射线。


4.如权利要求1所述的设备,其中提取镜部署在颜色测量光路内和3D测量光路的光轴上。


5.如权利要求1所述的设备,其中照明射束在第一偏振方向上偏振。


6.如权利要求5所述的设备,还包括部署在所述颜色测量光路内的偏振滤光器,该偏振滤光器被配置为在垂直于第一偏振方向的第二偏振方向上偏振颜色测量光路中的光,以阻挡设备中的内部反射到达所述彩色图像传感器,并允许监视射束的第一部分通过。


7.如权利要求1所述的设备,其中颜色测量光路和3D测量光路至少在设备的物体侧重合。


8.如权利要求1所述的设备,还包括位于提取镜的共轭平面中的中继光学器件中的彩色孔径光阑,所述彩色孔径光阑被配置为提供颜色测量光路的所述景深。


9.如权利要求1所述的设备,还包括信号处理单元,用于将彩色图像映射到由3D图像形成的3D模型。


10.如权利要求1所述的设备,还包括用于显示物体的3D颜色表示的显示器。


11.如权利要求1所述的设备,其中光源被配置为投射白光用于颜色测量。


12.如权利要求1所述的设备,其中光源被配置为投射蓝光用于3D测量。


13.一种用于确定物体的表面拓扑和相关联颜色的方法,包括:
提供3D测量光路和颜色测量光路,颜色测量光路的景深大于3D测量光路的焦深;
提供部署在颜色测量光路内的提取镜,以提取监视射束的被提取部分;
控制设备的光源以生成照明射束,用于照亮物体以进行颜色测量和3D测量,
控制设备的可变成像光学系统,以将照明射束聚焦到物体上并改变设备的焦平面的位置,
从来自物体的照明射束的反射中获得监视射束...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·特维斯M·伯纳
申请(专利权)人:登士柏希罗纳有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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