本发明专利技术涉及一种用于检测物体表面轮廓的装置，尤其是在牙齿治疗领域里用于生成虚拟的三维模型，该装置具有能量源，其对准物体表面进行能量输出，以使能量进入到物体中。按照本发明专利技术，在所述物体（２）的背离于能量源（１）的一侧设置有传感器（６），用于检测从物体（２）里穿出的能量的强度。在能量差值模块（８）里求得的物体吸收的能量在参考单元（９）中归于物体（２）的层厚，以便通过将该层厚作为相对于能量进入到物体（２）里的入射面（４）的高度信息而给出相关的表面轮廓（１０）。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种按照权利要求1所述的用于尤其是在牙齿治疗领域 里检测物体表面轮廓的装置。
技术介绍
表面轮廓的检测还用于测定表面粗糙度或者材料成型的程度和形 式。在许多情况下，物体相互指向的轮廓也具有重要意义，在牙齿治疗 领域里，这些位于上颚骨和下颚骨里的牙齿的位置关系就是这样。由DE 197 09 050 Al已知一种用于形象地多彩地4全测空间物体的装 置，它具有平台扫描仪，在此装置中使用了附加光学装置。用这附加光 学装置可以使物体到扫描仪的距离放大，因此空间物体可以在足够的间 距下被置于可旋转的物体支架上。通过可旋转的物体支架，在不同的视 向上可以对物体进行数字化检测。适合的软件接着产生物体表面的三维 数据组。这样的解决方案适合于检测多彩的空间物体，然而不可能立即精确 地测定物体其下进行检测的不同转角，因此至少难于将单个图形足够准 确地组合成总图。另外在DE 198 19 992 Al里介绍了 一种借助于光学扫描仪用来产生 三维图像的装置，以及一种用于三维物体检测的方法。在这种方法中， 时间上紧随着地和/或同时地在或多个记录模块里对物体进行检测，之后 将检测到的数据存储并通过计算处理成空间模型。由于必须精确地测定物体至光学扫描装置的相对位置，因此实现这 种解决方案是很费事的，尤其是当所涉及的物体必须时间错开地在不同 的位置上由扫描装置进行检测的情况。
技术实现思路
本专利技术的任务是，相对于所涉及的物体，能够用比较简单的手段对 物体上的表面轮廓进行检测和分析处理。按照本专利技术，此项任务在按照权利要求1的前序部分所述的用于检测物体表面轮廓的装置中完成物体或者其与外部轮廓相一致的成模 体由吸收能量的材料制成；在所述物体的背离于能量源的 一 侧设置有 传感器，用于检测从物体里穿出的能量的强度；并且设置有用于检测 在物体里被吸收的能量的能量差值模块以及参考单元，在该参考单元 中给出物体或成模体吸收的能量与层厚之间的函数关系，该层厚基本 垂直于能量进入到物体或者成模体里的入射面，从而由进入到物体里 的能量强度根据从物体里穿出的剩余能量而在能量差值模块里检测 出在物体里被吸收的能量，并与在能量穿过物体或成模体时的能量强 度减小相关地在参考单元里求出所述层厚，以便通过将该层厚作为相 对于能量进入到物体或者成模体里的入射面的高度信息而给出相关 的表面4仑廓.采用本专利技术，就可以有效地和高精确地根据在物体中、在物体的模 型中或者在物体或模型的成模体中所吸收的能量而检测表面轮廓。在本专利技术的 一种优选的实施方式中，物体的表面区域具有 一种确定 的几何形状，它可以构造成平面或球缺(Kalotte)，并且优选设置在能 量进入到物体的入射侧面。物体或者其成模体可以由多个节段构成，并可以分解成这些节段， 其中适宜地在物体或成模体的至少一个节段上设定确定的几何形状，如 平面或球缺。在本专利技术的方案中，能量源是一种电磁辐射源，它发射确定波长范 围或预定的波长。对于能量源来说也可以是指一种声源。为了提供参照值，适宜的是，为物体和其成模体配有材料组成和材 料构造一致的相对于能量入射面具有不同厚度的检验体。另外所述装置可以具有固定机构，用于使物体或者其成模体定位在 对于能量输入适合的位置上。固定机构优选相对于传感器处于确定的位 置关系，该传感器用来检测从物体或者其成模体里穿出的能量。另外还可以使物体或者其成模体被具有确定传输参数的介质包围 住，用于控制确定的能量输入和在物体或者成模体里可再现的能量吸收 特性。所述装置首先在牙齿治疗领域里获得应用。它尤其是应用于检测、 显示、存档、记录和/或分析颚骨模型或牙齿模型、颚骨成模体或牙齿成模体、咬牙记录、咬牙关系记录或颚骨关系记录和/或牙齿标本(Prae-paration)。在本专利技术的另一方案中，物体在制模设备里进行制模，该制模设备 具有至少一个平的、优选由透明材料制成的区域，并且可以构造成制模 勺(Abformloeffel)或制模板(Abformplatte )。制模设备适宜地由多个相互处于确定位置上的、可拆开地接合的部 件组成。可以为制模设备的部件配有成模体的节段。因此， 一方面，可以通 过在成模体的单个或多个节段里的能量吸收来检测物体的表面轮廓，作为在成模体里所给出的负轮廓(Negativkontur)。另一方面，通过将能量输入到制模设备的至少一个部件里并输入到 附属的、优选与制模设备的有关部件相连接的成模体的节段里，并检测 出总能量吸收，也可以检测出成模体的负轮廓。其中适宜的是，用于制模设备和成模体的材料在其能量传输特性方 面相互一致。附图说明以下根据实施例借助附图对本专利技术进行详细说明。附图所示为 图1用于检测牙齿治疗物体的表面轮廓的装置示意图； 图2埋入在制模物质里的牙齿治疗物体； 图3用于给上颚骨制模的制模设备；图4用图3所示制模设备生产的上颚骨成模体，它由多个节段组成。具体实施方式图1示意示出一个能量源1，它在向着牙齿模型2的方向发射出具 有一定波长的光，该牙齿模型由一种吸收能量的半透明的材料制成。牙齿模型2被一种介质3例如凝胶或者硅油包裹，用来使光射入参 数例如折射率适应于所选的材料和牙齿模型2的光学性能，并且该牙齿 模型在朝向能量源1的那一侧面具有平的光入射面4。由能量源1出发的光线基本垂直地如箭头5所示的那样射到牙齿模 型2的光入射面4上，在存在能量损失的情况下穿过该牙齿模型，并且由 一个位于牙齿模型2背离于能量源1那 一侧面的传感器6检测。传感器6平面地垂直于图面延伸，并在二维的栅格里具有许多传感 器元件7,它们配有与基本平行延伸的牙齿模型2的光入射面4相应大 小的表面区域。由这些如此配属于光入射面4的传感器元件7,分别检 测光线从牙齿模型2里穿过之后的剩余能量。在能量差值模块8里，根据从能量源1出发的并进入到牙齿模型2 里的能量以及从牙齿模型2里穿出的、被传感器元件7检测到的剩余能 量，来确定在牙齿模型2里被吸收的能量。根据记录在参考单元9里的、在牙齿模型2里被吸收的能量和牙齿 模型2的厚度之间的函数关系，针对相应的传感器元件7生成高度信 息。结合传感器元件7相对光入射面4的对应表面区域的已知布置，虚 拟地检测出牙齿模型2的表面轮廓10。如果没有为光线设置合适的光入射面4，或者就所要描绘的轮廓而 言没有提供合适的光入射面，那么就可能如图2所示那样，将牙齿模型 2布置在一个长方体状或者正方体状的空心体11里，该空心体具有平的 或者其他走向的侧面12。在牙齿模型2和空心体11的侧面12之间的中 间空间装有制模材料，因此所产生的成模体13既反映出牙齿模型2的 表面又复制出空心体11的内壁。空心体11内壁的成型部分因此就确定 了成模体13的光入射面4。为了检测牙齿模型2的表面轮廓10,成模体13分成节段14和15, 其中分离面适宜地用中间层16或者薄膜来实现。由成模体13的节段14和15，借助于所述用来检测表面轮廓的装 置，求出牙齿模型2的负轮廓。牙齿模型2的表面轮廓10然后可以借助与应用情况相关的节段的 负轮廓通过使用已知的软件来确定。为了检测多个牙齿和颚骨部位的表面轮廓10,使用制模勺17作为 类似空心体的制模设备。按图3所示，用于给上颚骨制模的制模勺17 由一个平的勺底1本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于检测物体表面轮廓的装置，尤其是在牙齿治疗领域里用于生成虚拟的三维模型，所述装置具有能量源，其对准物体表面进行能量输出，以使能量进入到物体中，其特征在于，所述物体（２）或者其与外部轮廓相一致的成模体（１３）由吸收能量的材料制成；在所述物体（２）的背离于能量源（１）的侧面设置有传感器（６），用于检测从物体（２）里穿出的能量的强度；并且设置有参考单元（９）和用于检测在物体（２）里被吸收的能量的能量差值模块（８），在该参考单元中给出被物体（２）或成模体（１３）吸收的能量与层厚之间的函数关系，该层厚基本垂直于能量进入到物体（２）或者成模体（１３）里的入射面（４），从而由进入到物体（２）里的能量强度根据从物体（２）里穿出的剩余能量而在能量差值模块（８）里检测出在物体（２）里被吸收的能量，并与在能量穿过物体（２）或成模体（１３）时的能量强度的减小相关地在参考单元（９）里求出所述层厚，以便通过将该层厚作为相对于能量进入到物体（２）或者成模体（１３）里的入射面（４）的高度信息而给出相关的表面轮廓（１０）。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：B科尔达，M布什，
申请(专利权)人：赫罗伊斯库尔泽有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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