【技术实现步骤摘要】
本公开涉及用于生成对象的三维(3d)表示的系统和方法。特别地，本公开涉及用于确定与使用3d扫描设备的成像相关联的对应问题的解的系统和方法。
技术介绍
1、在采用三角测量的扫描系统中，中心任务是解决所谓的对应问题。对应问题可以指确定一组图像内的图像中的图像特征并且将每个图像特征与投影仪光线相关联的任务，其中所述图像捕获相同的三维(3d)场景或对象。图像可以在不同的时间从不同的视点，或在场景中的对象相对于(一个或多个)相机进行一般运动的情况下拍摄。
2、当获取同一对象的两个图像时，对应问题可能发生在立体情况下，或它可以推广到n视图对应问题。在后一种情况下，图像可以来自同时拍摄的n个不同的相机，或来自相对于对象/场景移动的一个相机。当场景中的对象相对于(一个或多个)相机运动时，问题变得更加困难。
3、为了生成被扫描对象(诸如人的牙齿)的三维数字表示，至少在使用基于三角测量的扫描设备来获取对象的图像时，一般需要解决对应问题。一般来说，期望的是实时(或至少对于用户(例如牙医)来说感知为实时)生成3d数字表示。因此，3d表示一般地与图像获取同时地生成，使得用户可以在扫描患者时立即，查看生成的3d表示。因此，期望以快速、可靠和准确的方式解决对应问题，因为它能够快速生成3d表示。
4、因此，开发用于生成3d对象的数字3d表示的改进的系统和方法是令人感兴趣的。特别地，期望找到用于解决3d扫描系统内的对应问题和相关问题的改进方法。
技术实现思路
1、尽管存在用于解决
2、本公开通过提供一种用于生成对象的三维(3d)表示的扫描系统来解决上述挑战，该扫描系统包括：
3、口内扫描设备，其包括：
4、一个或多个投影仪单元，其被配置为将图案投影在对象的表面上；
5、两个或更多个相机单元，其被配置为从每个相机单元获取包括至少一个图像的一组图像，其中每个图像由像素的阵列组成，其中每个像素包括由一个或多个颜色通道限定的像素颜色；
6、其中该扫描系统还包括一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置为用于：
7、确定三维(3d)空间中的形成与该组图像相关联的对应问题的解的点，其中通过将像素颜色与与对应于每个像素的相机光线相关联的计算的颜色进行比较来确定这些点；以及
8、基于所确定的3d点生成三维(3d)表示。
9、本公开还涉及一种用于生成对象的表面的三维(3d)表示的计算机实现的方法，该方法包括以下步骤：
10、获得或获取包括两个或更多个图像的一组图像，其中每个图像包括多个图像特征，其中每个图像由像素的阵列组成，其中每个像素包括由一个或多个颜色通道限定的像素颜色；
11、确定三维(3d)空间中的形成与该组图像相关联的对应问题的解的点，其中通过将像素颜色与与对应于每个像素的相机光线相关联的计算的颜色进行比较来确定这些点；以及
12、基于所确定的3d点生成三维(3d)表示。
13、本公开还涉及一种用于确定与基于三角测量的3d扫描设备相关联的对应问题的解的计算机实现的方法，该方法包括以下步骤：
14、获得或获取包括两个或更多个图像的一组图像，其中该图像由单独的相机单元在同一时刻获取，其中每个图像包括多个图像特征，其中每个图像由像素的阵列组成，每个像素包括一个或多个颜色通道；
15、确定该组图像内的一个或多个图像特征，其中每个图像特征与对应于给定像素的真实颜色相关联；
16、确定3d中的形成对应问题的一个或多个候选解的潜在点，其中每个潜在点与来自不同相机单元的一个或多个图像特征相关联；
17、向每个潜在点分配一个或多个参数，其中所述参数包括潜在点是真实解的一部分的颜色和似然性；
18、基于所分配的潜在点的颜色和似然性为每个像素生成计算的颜色；以及
19、通过求解优化问题在潜在点中确定形成对应问题的真实解的3d点，其中通过基于计算的颜色与真实颜色之间的差异最小化成本函数来确定3d点的颜色和似然性。
20、本公开还涉及一种数据处理系统(诸如本文公开的扫描系统)，其包括一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置为执行本文公开的方法的步骤。
21、本公开还涉及一种包括指令的计算机程序产品，该指令在由计算机执行该程序时，使得计算机执行本文公开的方法的步骤。本公开还涉及一种其上存储有所述计算机程序产品的计算机可读数据载体。
22、本公开还涉及一种包括指令的计算机可读存储介质，该指令在由计算机执行时，使得计算机执行本文公开的方法的步骤。
23、所公开的系统和方法提供了用于解决与3d扫描系统相关联的对应问题的更高效且可靠的框架，并且因此可以生成被扫描对象的更准确的三维(3d)表示。特别地，所公开的系统和方法提供了对现有方法的改进，例如由于解决在解决对应问题时遇到的模糊性的能力，由此获得了更准确的3d表示。
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1.一种用于生成对象的表面的三维(3D)表示的计算机实现的方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述组图像内的图像由不同的相机单元获取。
3.根据前述权利要求中任一项所述的计算机实现的方法，其中同时地获取一组图像内的图像。
4.根据前述权利要求中任一项所述的计算机实现的方法，其中所述确定3D空间中的点的步骤包括确定三维(3D)空间中的形成所述对应问题的一个或多个候选解的潜在点的步骤。
5.根据权利要求4所述的计算机实现的方法，其中所述方法还包括确定所述组图像内的一个或多个图像特征的步骤，其中基于所确定的图像特征通过三角测量来确定每个潜在点。
6.根据权利要求4至5中任一项所述的计算机实现的方法，其中所述方法还包括将一个或多个参数分配给每个潜在点的步骤，其中所述参数包括所述潜在点是所述对应问题的解的一部分的颜色和似然性。
7.根据前述权利要求中任一项所述的计算机实现的方法，其中所述方法还包括基于所分配的颜色和似然性为每个像素生成计算的颜色的步骤。
8.根据权利要
9.根据权利要求4至8中任一项所述的计算机实现的方法，其中基于所述潜在点的似然性在所述潜在点中找到所述对应问题的解。
10.一种扫描系统，其包括：
11.根据权利要求10所述的扫描系统，其中所述组图像包括来自每个相机单元的至少一个图像。
12.根据权利要求10或11所述的扫描系统，其中所述投影的图案是静态的。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的扫描系统，其中所述投影的图案是包括至少3000个图案特征的多边形图案。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的扫描系统，其中所述口内扫描设备基于立体视觉或三角测量。
...【技术特征摘要】
1.一种用于生成对象的表面的三维(3d)表示的计算机实现的方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述组图像内的图像由不同的相机单元获取。
3.根据前述权利要求中任一项所述的计算机实现的方法，其中同时地获取一组图像内的图像。
4.根据前述权利要求中任一项所述的计算机实现的方法，其中所述确定3d空间中的点的步骤包括确定三维(3d)空间中的形成所述对应问题的一个或多个候选解的潜在点的步骤。
5.根据权利要求4所述的计算机实现的方法，其中所述方法还包括确定所述组图像内的一个或多个图像特征的步骤，其中基于所确定的图像特征通过三角测量来确定每个潜在点。
6.根据权利要求4至5中任一项所述的计算机实现的方法，其中所述方法还包括将一个或多个参数分配给每个潜在点的步骤，其中所述参数包括所述潜在点是所述对应问题的解的一部分的颜色和似然性。
7.根据前述权利要求中任一项所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：亨里克·奥杰伦德，I·莫特森，
申请(专利权)人：三形状股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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