歯科用観察装置
【課題】簡便な操作で歯列全体の画像を取得する。
【解決手段】歯牙Ａの画像を取得しながら操作者によって歯列方向に沿って移動させられる撮像部３と、該撮像部３によって取得された画像のうち指定された画像を格納する格納部５２と、撮像部３によって取得された画像内から歯間位置を検出する歯間位置検出部５３と、該歯間位置検出部５３によって画像内の所定の位置において歯間位置が検出された場合に、当該画像を格納するように格納部５２に対して指定する制御部５４とを備える歯科用観察装置１を提供する。
【解決手段】歯牙Ａの画像を取得しながら操作者によって歯列方向に沿って移動させられる撮像部３と、該撮像部３によって取得された画像のうち指定された画像を格納する格納部５２と、撮像部３によって取得された画像内から歯間位置を検出する歯間位置検出部５３と、該歯間位置検出部５３によって画像内の所定の位置において歯間位置が検出された場合に、当該画像を格納するように格納部５２に対して指定する制御部５４とを備える歯科用観察装置１を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯科用観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、歯科診療において、画像診断のための歯牙の画像を取得する歯科用観察装置が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９００９１号公報
【特許文献２】特開２００７−１６７５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１，２の装置で歯列全体にわたって画像を取得しようとした場合、操作者は、１つの歯牙に対して装置を位置決めして撮像した後に装置を隣の歯牙の位置に移動させる、という操作を歯牙の数だけ繰り返さなければならず、手間と時間がかかるという問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、簡便な操作で歯列全体の画像を取得することができる歯科用観察装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、歯牙の画像を取得しながら操作者によって歯列方向に沿って移動させられる撮像部と、該撮像部によって取得された画像のうち指定された画像を格納する格納部と、前記撮像部によって取得された画像内から歯間位置を検出する歯間位置検出部と、該歯間位置検出部によって前記画像内の所定の位置において前記歯間位置が検出された場合に、当該画像を格納するように前記格納部に対して指定する制御部とを備える歯科用観察装置を提供する。
【０００６】
本発明によれば、操作者が撮像部を歯列に沿って移動させることにより、撮像部によって取得された歯牙の画像が格納部に格納されるので、操作者は格納部から取得した画像によって歯牙を観察することができる。
この場合に、撮像部によって逐次取得される画像内において、歯間位置検出部によって検出される歯間位置は、操作者による撮像部の操作に伴って移動する。制御部は、その移動する歯間位置が画像内の所定の位置に配置されたときに、当該画像を指定して格納部に格納させる。すなわち、歯列に沿って１つ１つの歯牙が順番に識別され、識別された歯牙が所定の位置に配された画像が格納部に格納される。これにより、操作者は、撮像部を歯列に沿って移動させるだけの簡便な操作で、歯列全体にわたって画像を取得することができる。
【０００７】
上記発明においては、前記歯牙に対して、前記歯牙の厚さ方向における前記撮像部と同じ側から前記歯牙の高さ方向に対して斜めに検出光を照射する照射部を備え、前記撮像部が、前記照射部から前記歯牙に対して照射された前記検出光の反射光とともに前記歯牙の画像を取得し、前記歯間位置検出部が、前記画像内の前記反射光の形状に基づいて前記歯間位置を検出することとしてもよい。
このようにすることで、画像内において、歯牙の略平坦な部分では反射光が略直線形状になるのに対し、窪んだ歯間位置においては反射光が山形状または谷形状になるので、この形状の違いから歯間位置を容易に検出することができる。
【０００８】
また、上記発明においては、前記歯牙に対して、前記歯牙の厚さ方向における前記撮像部と同じ側から検出光を照射する照射部を備え、前記撮像部が、前記照射部から前記歯牙に対して照射された前記検出光の透過光とともに前記歯牙の画像を取得し、前記歯間位置検出部が、前記画像内の前記透過光の強度に基づいて前記歯間位置を検出することとしてもよい。
このようにすることで、厚みのある歯牙の略中央部分に比べて厚みの少ない歯間位置においては、照射した光の反射強度が低くなるので、この反射光の強度の違いから歯間位置を容易に検出することができる。
【０００９】
また、上記発明においては、前記歯牙に対して、前記歯牙の厚さ方向における前記撮像部と異なる側から検出光を照射する照射部を備え、前記撮像部が、前記照射部から前記歯牙に対して照射された前記検出光の透過光とともに前記歯牙の画像を取得し、前記歯間位置検出部が、前記画像内の前記透過光の強度に基づいて前記歯間位置を検出することとしてもよい。
このようにすることで、歯牙の略中央部分に比べて歯間位置においては透過光の強度が高くなるので、この透過光の強度の違いから歯間位置を容易に検出することができる。
【００１０】
また、上記発明においては、上記検出光が、近赤外光を含んでいてもよい。
このようにすることで、前記検出光が歯牙を透過する際に、検出光の透過性が高くなるので、より容易に検出しやすくなる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記撮像部によって取得される前記画像の前記歯列における位置情報を取得する位置情報取得部を備え、前記制御部は、前記位置情報取得部によって取得された前記位置情報と対応付けて前記画像を前記格納部に格納することとしてもよい。
このようにすることで、操作者は、格納部に格納された各画像に表示された歯牙が歯列のどの位置の歯牙であるかを容易に認識することができる。
【００１２】
また、上記発明においては、前記制御部は、前記画像内の左右方向の略中心位置において前記歯間位置が検出された場合に、当該画像を前記格納部に格納させることとしてもよい。
このようにすることで、隣り合う２つの歯牙が歯間位置を略中心にして撮像された画像を格納部に格納させることができる。
【００１３】
また、上記発明においては、前記制御部は、前記画像内の各左右両側の所定の領域において２つの前記歯間位置が検出された場合に、当該画像を前記格納部に格納させることとしてもよい。
このようにすることで、各歯牙が略中心に撮像された画像を格納部に格納させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡便な操作で歯列全体の画像を取得することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る歯科用観察装置の全体構成図である。
【図２】（ａ）図１の歯科用観察装置によって撮像される歯牙の画像および（ｂ）（ａ）の画像から抽出されたレーザ光の反射光を示す図である。
【図３】歯列と、図１の歯科用観察装置の格納部に格納される画像との位置関係を説明する図である。
【図４】格納部に格納する画像の変形例を説明する図であり、（ａ）図１の歯科用観察装置によって撮像される歯牙の画像および（ｂ）（ａ）の画像から抽出されたレーザ光の反射光の反射光を示す図である。
【図５】歯列と、図１の歯科用観察装置の格納部に格納される画像との位置関係の変形例を説明する図である。
【図６】図１の歯科用観察装置の変形例を示す図である。
【図７】（ａ）図６の歯科用観察装置によって撮像される歯牙の画像および（ｂ）（ａ）の画像から抽出されたレーザ光の透過光の強度を示す図である。
【図８】図１の歯科用観察装置のもう１つの変形例における画像処理ユニットの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態に係る歯科用観察装置１について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る歯科用観察装置１は、図１に示されるように、歯牙Ａにレーザ光（検出光）Ｌを照射するレーザ光源（照射部）２と、歯牙Ａの像を撮像する撮像部３と、該撮像部３によって撮像された画像をモニタ４に出力するとともに撮像された画像のうち一部を格納する画像処理ユニット５とを備えている。
【００１７】
レーザ光源２は、歯列に沿う方向のライン状のレーザ光Ｌを、歯牙Ａの高さ方向に対して斜め方向から歯牙Ａに対して照射する。これにより、歯牙Ａの表面においてレーザ光Ｌは、歯牙Ａの凹凸形状に応じて形状が変化する。すなわち、図２（ａ）に示されるように、略平端な各歯牙Ａの中央部分ではレーザ光Ｌが略直線状になるのに対し、歯間位置においては他の部分よりも窪んでいるためレーザ光Ｌが山形状または谷形状になる。なお、図２（ａ）では、下の歯列の歯牙Ａに対して下方向からレーザ光Ｌを照射した場合を例示している。
【００１８】
撮像部３は、例えば、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳのような撮像素子であり、歯牙Ａに対してレーザ光源２と同じ側に配置されている。また、撮像部３およびレーザ光源２は、図示しない筐体内に一体に設けられている。操作者は、筐体を把持し、撮像部３およびレーザ光源２を歯牙Ａに対向させた状態で筐体を口腔内において歯列方向に移動させることにより、撮像部３によって歯牙Ａの像を、該歯牙Ａからのレーザ光Ｌの反射光Ｌ’とともに撮像することができる。撮像部３は、撮像した画像データを画像処理ユニット５に送信する。撮像部３によって歯牙Ａの十分に鮮明な像が撮像されるように、図示しない照明光源から照明光が歯牙Ａに対して照射されてもよい。
【００１９】
画像処理ユニット５は、撮像部３によって撮像された画像データから画像を生成する画像生成部５１と、該画像生成部５１によって生成された画像のうち指定された画像を格納する格納部５２と、該画像生成部５１によって生成された画像内から歯間位置を検出する歯間位置検出部５３と、該歯間位置検出部５３によって検出された歯間位置に基づいて格納部５２に格納する画像を指定する制御部５４とを備えている。
【００２０】
画像生成部５１は、生成した画像Ｇをモニタ４と歯間位置検出部５３とに出力する。操作者は、撮像部３によって現在撮像されている歯牙Ａの像をモニタ４によって観察することができる。また、画像生成部５１は、生成した画像Ｇを一時的に保持する。
【００２１】
歯間位置検出部５３は、画像生成部５１によって連続して生成される画像Ｇ内から、例えば、レーザ光Ｌが示す所定の色の画素を抽出する、または、所定の値以上の輝度値の画素を抽出することにより、図２（ｂ）に示されるように、反射光Ｌ’を抽出する。そして、歯間位置検出部５３は、抽出したライン状の反射光Ｌ’の各位置における傾きを算出し、算出した傾きが不連続で変化する位置（図中の丸印参照。）を歯間位置Ｐとして検出する。歯間位置検出部５３は、検出した歯間位置Ｐの位置情報を制御部５４に出力する。
【００２２】
制御部５４は、歯間位置検出部５３から歯間位置Ｐの位置情報を時系列に沿って受信することにより歯間位置Ｐを追跡する。そして、制御部５４は、歯間位置Ｐが画像Ｇの左右方向の所定の中心領域Ｂに配置されたときに、当該歯間位置Ｐが検出された画像Ｇを指定して画像生成部５１から格納部５２に格納させる。
【００２３】
このように構成された本実施形態に係る歯科用観察装置１の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る歯科用観察装置１を使用して歯列全体を観察するには、撮像部３を歯牙Ａに対向させ、レーザ光Ｌを歯牙Ａに対して歯列に沿う方向に照射させた状態で、モニタ４に表示される歯牙Ａの画像を観察しながら、歯列の一側の端の歯牙Ａの位置から他側の端の歯牙Ａの位置まで歯列に沿って筐体を移動させる。このときに、歯科用観察装置１の格納部５２には、歯列に沿って連続して撮像された歯牙Ａの画像Ｇのうち、図３に示されるように、歯間位置Ｐを略中心にして撮像された画像Ｇが格納される。
【００２４】
操作者は、上下の歯列の全長にわたって筐体を移動させた後、格納部５２に格納された複数の画像Ｇを、例えば、コンピュータなどに出力し、これらの画像Ｇを撮像された時刻の順に配列することにより、歯列全体を観察することができる。
【００２５】
このように、本実施形態によれば、操作者が各歯牙Ａに対して撮像部３を位置決めしたり撮像のタイミングを決定したりしなくても、歯間位置Ｐに基づいて１つ１つの歯牙Ａが歯列に沿って順番に識別されて全ての歯牙Ａを含む歯列全体の画像Ｇが取得される。したがって、操作者は、歯列に沿って筐体を移動させるだけでよく、簡便な操作で歯列全体にわたって画像を取得することができるという利点がある。
【００２６】
なお、本実施形態においては、歯間位置Ｐが略中心位置に配置された画像Ｇを格納部５２に格納することとしたが、これに代えて、図４（ａ），（ｂ）に示されるように、歯間位置Ｐが、画像Ｇの各左右両側の所定の領域Ｃに１つずつ配置されたときに、当該画像Ｇを格納部５２に格納することとしてもよい。左右両側の所定の領域Ｃの幅は、例えば、予め複数の患者の歯牙Ａの像を撮像し、１つの歯牙Ａが画像Ｇの略中央に配置されたときに当該歯牙Ａの両側の歯間位置Ｐが配置される領域を測定することにより決定される。
この場合、図５に示されるように、各歯牙Ａが略中央に撮像された画像Ｇが格納部５２に格納されることとなる。このようにしても、１つ１つの歯牙を識別して歯列全体の画像Ｇを取得することができる。
【００２７】
また、本実施形態においては、検出光としてライン状のレーザ光Ｌを用いることとしたが、検出光の形状はこれに限定されるものではなく、例えば円形状や三角形状など、歯牙Ａの凹凸形状に応じて形状が変化する光であればよい。また、検出光として、レーザ光ではなく、拡散光やレーザ状の光を用いても良い。
【００２８】
また、本実施形態においては、検出光として、ライン状のレーザ光Ｌに代えて、点状の光を歯列に沿って走査し、走査しながら連続的に画像を取得し、取得した画像を重畳することにより、擬似的にライン状の反射光Ｌ’を形成してもよい。この場合、歯間位置検出部５３は、擬似的なライン状の反射光Ｌ’の各位置における傾きを算出し、算出した傾きが不連続で変化する位置を歯間位置Ｐとして検出する。
【００２９】
また、本実施形態においては、歯間位置Ｐを反射光Ｌ’の形状に基づいて検出することとしたが、歯間位置Ｐを検出する方法はこの方法に限定されるものではなく、画像から歯間位置Ｐを検出できる方法であれば他の方法を用いてもよい。
【００３０】
例えば、図６に示されるように、レーザ光源２が撮像部３との間に歯牙Ａを挟む位置に設けられ、図７（ａ）に示されるように、撮像部３が歯牙Ａとともに該歯牙Ａを透過してきたレーザ光Ｌの透過光Ｌ’’を撮像し、歯間位置検出部５３が該透過光Ｌ’’の強度に基づいて歯間位置Ｐを検出することとしてもよい。歯間位置Ｐにおいては、歯牙Ａの中心近傍と比べて歯牙Ａの厚さが薄く、また、隙間が存在するため、図７（ｂ）に示されるように、透過光Ｌ’’の強度が他の部分に比べて高くなる。したがって、透過光Ｌ’’の強度が極大となっている位置を歯間位置Ｐとして検出することができる。
【００３１】
また、透過光Ｌ’’を用いて歯間位置Ｐを検出する場合、レーザ光源２は、近赤外光を含んだ光を照射することが好ましい。これにより、レーザ光Ｌが歯牙Ａを透過する際のレーザ光Ｌの透過率が高くなり、透過光Ｌ’’の強度が高くなるため、歯間位置Ｐをより容易に検出しやすくなる。
【００３２】
また、強度を用いて歯間位置Ｐを検出する方法は、反射光Ｌ’においても用いることができる。この場合、レーザ光源２及び撮像部３は図１と同様に設けられ、撮像部３が歯牙Ａから反射してきたレーザ光Ｌの反射光Ｌ’を撮像し、歯間位置検出部５３が反射光Ｌ’の強度に基づいて歯間位置Ｐを検出する。歯間位置Ｐは、歯牙Ａの略中央部分に比べて厚みが薄いため、反射光Ｌ’の強度が他の部分と比較して低くなる。したがって、反射光Ｌ’の強度が低い位置を歯間位置Ｐとして検出することができる。
【００３３】
また、本実施形態においては、歯間位置Ｐが中心領域Ｂまたは左右両側の領域Ｃに配置されたときに、レーザ光Ｌの照射を一時停止させてから撮像した画像を格納部５２に格納することとしてもよい。
このようにすることで、画像Ｇに基づいて歯牙Ａを診断する際に、反射光Ｌ’または透過光Ｌ’’が診断の妨げとなることを防ぐことができる。
【００３４】
また、本実施形態においては、図８に示されるように、撮像部３によって撮像される歯牙Ａの歯列における位置情報を取得する位置情報取得部５５を備え、制御部５４が、位置情報取得部５５によって取得された位置情報を対応づけて画像Ｇを格納部５２に格納させてもよい。
位置情報取得部５５は、歯間位置検出部５３によって歯間位置Ｐが検出されたとき、その歯間位置Ｐに対して、例えば、該歯間位置Ｐが検出された順番を位置情報として付して歯間位置Ｐを追跡する。制御部５４は、格納部５２に格納させる画像Ｇを指定するときに、該画像Ｇ内の中心領域Ｂまたは左右両側の所定の領域Ｃに配置された歯間位置Ｐに付された番号を画像Ｇに対応付ける。
【００３５】
このようにすることで、例えば、操作者が歯列の途中位置で反対方向に撮像部３を移動させるなどして同一の歯牙Ａが複数回撮像された場合でも、操作者は、格納部５２から取得した画像Ｇが、歯列の中のどの位置の歯牙Ａを撮像したものであるかを容易に認識することができる。
【００３６】
この場合に、制御部５４は、既に格納部５２に格納させた画像Ｇと同一の番号を対応付けて画像Ｇを指定したときは、先に格納部５２に格納させた画像Ｇを格納部５２から削除させ、新たに指定した画像Ｇを格納部５２に格納させることとしてもよい。このようにすることで、例えば、操作者が同一の歯牙Ａを複数回撮像した場合に、各歯牙Ａまたは歯間位置Ｐについて１つずつ画像Ｇを格納部５２に格納させることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１ 歯科用観察装置
２ レーザ光源（照射部）
３ 撮像部
４ モニタ
５ 画像処理ユニット
５１ 画像生成部
５２ 格納部
５３ 歯間位置検出部
５４ 制御部
５５ 位置情報取得部
Ａ 歯牙
Ｇ 画像
Ｌ レーザ光（検出光）
Ｌ’ 反射光（反射光）
Ｌ’’ 透過光
Ｐ 歯間位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯科用観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、歯科診療において、画像診断のための歯牙の画像を取得する歯科用観察装置が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９００９１号公報
【特許文献２】特開２００７−１６７５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１，２の装置で歯列全体にわたって画像を取得しようとした場合、操作者は、１つの歯牙に対して装置を位置決めして撮像した後に装置を隣の歯牙の位置に移動させる、という操作を歯牙の数だけ繰り返さなければならず、手間と時間がかかるという問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、簡便な操作で歯列全体の画像を取得することができる歯科用観察装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、歯牙の画像を取得しながら操作者によって歯列方向に沿って移動させられる撮像部と、該撮像部によって取得された画像のうち指定された画像を格納する格納部と、前記撮像部によって取得された画像内から歯間位置を検出する歯間位置検出部と、該歯間位置検出部によって前記画像内の所定の位置において前記歯間位置が検出された場合に、当該画像を格納するように前記格納部に対して指定する制御部とを備える歯科用観察装置を提供する。
【０００６】
本発明によれば、操作者が撮像部を歯列に沿って移動させることにより、撮像部によって取得された歯牙の画像が格納部に格納されるので、操作者は格納部から取得した画像によって歯牙を観察することができる。
この場合に、撮像部によって逐次取得される画像内において、歯間位置検出部によって検出される歯間位置は、操作者による撮像部の操作に伴って移動する。制御部は、その移動する歯間位置が画像内の所定の位置に配置されたときに、当該画像を指定して格納部に格納させる。すなわち、歯列に沿って１つ１つの歯牙が順番に識別され、識別された歯牙が所定の位置に配された画像が格納部に格納される。これにより、操作者は、撮像部を歯列に沿って移動させるだけの簡便な操作で、歯列全体にわたって画像を取得することができる。
【０００７】
上記発明においては、前記歯牙に対して、前記歯牙の厚さ方向における前記撮像部と同じ側から前記歯牙の高さ方向に対して斜めに検出光を照射する照射部を備え、前記撮像部が、前記照射部から前記歯牙に対して照射された前記検出光の反射光とともに前記歯牙の画像を取得し、前記歯間位置検出部が、前記画像内の前記反射光の形状に基づいて前記歯間位置を検出することとしてもよい。
このようにすることで、画像内において、歯牙の略平坦な部分では反射光が略直線形状になるのに対し、窪んだ歯間位置においては反射光が山形状または谷形状になるので、この形状の違いから歯間位置を容易に検出することができる。
【０００８】
また、上記発明においては、前記歯牙に対して、前記歯牙の厚さ方向における前記撮像部と同じ側から検出光を照射する照射部を備え、前記撮像部が、前記照射部から前記歯牙に対して照射された前記検出光の透過光とともに前記歯牙の画像を取得し、前記歯間位置検出部が、前記画像内の前記透過光の強度に基づいて前記歯間位置を検出することとしてもよい。
このようにすることで、厚みのある歯牙の略中央部分に比べて厚みの少ない歯間位置においては、照射した光の反射強度が低くなるので、この反射光の強度の違いから歯間位置を容易に検出することができる。
【０００９】
また、上記発明においては、前記歯牙に対して、前記歯牙の厚さ方向における前記撮像部と異なる側から検出光を照射する照射部を備え、前記撮像部が、前記照射部から前記歯牙に対して照射された前記検出光の透過光とともに前記歯牙の画像を取得し、前記歯間位置検出部が、前記画像内の前記透過光の強度に基づいて前記歯間位置を検出することとしてもよい。
このようにすることで、歯牙の略中央部分に比べて歯間位置においては透過光の強度が高くなるので、この透過光の強度の違いから歯間位置を容易に検出することができる。
【００１０】
また、上記発明においては、上記検出光が、近赤外光を含んでいてもよい。
このようにすることで、前記検出光が歯牙を透過する際に、検出光の透過性が高くなるので、より容易に検出しやすくなる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記撮像部によって取得される前記画像の前記歯列における位置情報を取得する位置情報取得部を備え、前記制御部は、前記位置情報取得部によって取得された前記位置情報と対応付けて前記画像を前記格納部に格納することとしてもよい。
このようにすることで、操作者は、格納部に格納された各画像に表示された歯牙が歯列のどの位置の歯牙であるかを容易に認識することができる。
【００１２】
また、上記発明においては、前記制御部は、前記画像内の左右方向の略中心位置において前記歯間位置が検出された場合に、当該画像を前記格納部に格納させることとしてもよい。
このようにすることで、隣り合う２つの歯牙が歯間位置を略中心にして撮像された画像を格納部に格納させることができる。
【００１３】
また、上記発明においては、前記制御部は、前記画像内の各左右両側の所定の領域において２つの前記歯間位置が検出された場合に、当該画像を前記格納部に格納させることとしてもよい。
このようにすることで、各歯牙が略中心に撮像された画像を格納部に格納させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡便な操作で歯列全体の画像を取得することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る歯科用観察装置の全体構成図である。
【図２】（ａ）図１の歯科用観察装置によって撮像される歯牙の画像および（ｂ）（ａ）の画像から抽出されたレーザ光の反射光を示す図である。
【図３】歯列と、図１の歯科用観察装置の格納部に格納される画像との位置関係を説明する図である。
【図４】格納部に格納する画像の変形例を説明する図であり、（ａ）図１の歯科用観察装置によって撮像される歯牙の画像および（ｂ）（ａ）の画像から抽出されたレーザ光の反射光の反射光を示す図である。
【図５】歯列と、図１の歯科用観察装置の格納部に格納される画像との位置関係の変形例を説明する図である。
【図６】図１の歯科用観察装置の変形例を示す図である。
【図７】（ａ）図６の歯科用観察装置によって撮像される歯牙の画像および（ｂ）（ａ）の画像から抽出されたレーザ光の透過光の強度を示す図である。
【図８】図１の歯科用観察装置のもう１つの変形例における画像処理ユニットの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態に係る歯科用観察装置１について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る歯科用観察装置１は、図１に示されるように、歯牙Ａにレーザ光（検出光）Ｌを照射するレーザ光源（照射部）２と、歯牙Ａの像を撮像する撮像部３と、該撮像部３によって撮像された画像をモニタ４に出力するとともに撮像された画像のうち一部を格納する画像処理ユニット５とを備えている。
【００１７】
レーザ光源２は、歯列に沿う方向のライン状のレーザ光Ｌを、歯牙Ａの高さ方向に対して斜め方向から歯牙Ａに対して照射する。これにより、歯牙Ａの表面においてレーザ光Ｌは、歯牙Ａの凹凸形状に応じて形状が変化する。すなわち、図２（ａ）に示されるように、略平端な各歯牙Ａの中央部分ではレーザ光Ｌが略直線状になるのに対し、歯間位置においては他の部分よりも窪んでいるためレーザ光Ｌが山形状または谷形状になる。なお、図２（ａ）では、下の歯列の歯牙Ａに対して下方向からレーザ光Ｌを照射した場合を例示している。
【００１８】
撮像部３は、例えば、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳのような撮像素子であり、歯牙Ａに対してレーザ光源２と同じ側に配置されている。また、撮像部３およびレーザ光源２は、図示しない筐体内に一体に設けられている。操作者は、筐体を把持し、撮像部３およびレーザ光源２を歯牙Ａに対向させた状態で筐体を口腔内において歯列方向に移動させることにより、撮像部３によって歯牙Ａの像を、該歯牙Ａからのレーザ光Ｌの反射光Ｌ’とともに撮像することができる。撮像部３は、撮像した画像データを画像処理ユニット５に送信する。撮像部３によって歯牙Ａの十分に鮮明な像が撮像されるように、図示しない照明光源から照明光が歯牙Ａに対して照射されてもよい。
【００１９】
画像処理ユニット５は、撮像部３によって撮像された画像データから画像を生成する画像生成部５１と、該画像生成部５１によって生成された画像のうち指定された画像を格納する格納部５２と、該画像生成部５１によって生成された画像内から歯間位置を検出する歯間位置検出部５３と、該歯間位置検出部５３によって検出された歯間位置に基づいて格納部５２に格納する画像を指定する制御部５４とを備えている。
【００２０】
画像生成部５１は、生成した画像Ｇをモニタ４と歯間位置検出部５３とに出力する。操作者は、撮像部３によって現在撮像されている歯牙Ａの像をモニタ４によって観察することができる。また、画像生成部５１は、生成した画像Ｇを一時的に保持する。
【００２１】
歯間位置検出部５３は、画像生成部５１によって連続して生成される画像Ｇ内から、例えば、レーザ光Ｌが示す所定の色の画素を抽出する、または、所定の値以上の輝度値の画素を抽出することにより、図２（ｂ）に示されるように、反射光Ｌ’を抽出する。そして、歯間位置検出部５３は、抽出したライン状の反射光Ｌ’の各位置における傾きを算出し、算出した傾きが不連続で変化する位置（図中の丸印参照。）を歯間位置Ｐとして検出する。歯間位置検出部５３は、検出した歯間位置Ｐの位置情報を制御部５４に出力する。
【００２２】
制御部５４は、歯間位置検出部５３から歯間位置Ｐの位置情報を時系列に沿って受信することにより歯間位置Ｐを追跡する。そして、制御部５４は、歯間位置Ｐが画像Ｇの左右方向の所定の中心領域Ｂに配置されたときに、当該歯間位置Ｐが検出された画像Ｇを指定して画像生成部５１から格納部５２に格納させる。
【００２３】
このように構成された本実施形態に係る歯科用観察装置１の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る歯科用観察装置１を使用して歯列全体を観察するには、撮像部３を歯牙Ａに対向させ、レーザ光Ｌを歯牙Ａに対して歯列に沿う方向に照射させた状態で、モニタ４に表示される歯牙Ａの画像を観察しながら、歯列の一側の端の歯牙Ａの位置から他側の端の歯牙Ａの位置まで歯列に沿って筐体を移動させる。このときに、歯科用観察装置１の格納部５２には、歯列に沿って連続して撮像された歯牙Ａの画像Ｇのうち、図３に示されるように、歯間位置Ｐを略中心にして撮像された画像Ｇが格納される。
【００２４】
操作者は、上下の歯列の全長にわたって筐体を移動させた後、格納部５２に格納された複数の画像Ｇを、例えば、コンピュータなどに出力し、これらの画像Ｇを撮像された時刻の順に配列することにより、歯列全体を観察することができる。
【００２５】
このように、本実施形態によれば、操作者が各歯牙Ａに対して撮像部３を位置決めしたり撮像のタイミングを決定したりしなくても、歯間位置Ｐに基づいて１つ１つの歯牙Ａが歯列に沿って順番に識別されて全ての歯牙Ａを含む歯列全体の画像Ｇが取得される。したがって、操作者は、歯列に沿って筐体を移動させるだけでよく、簡便な操作で歯列全体にわたって画像を取得することができるという利点がある。
【００２６】
なお、本実施形態においては、歯間位置Ｐが略中心位置に配置された画像Ｇを格納部５２に格納することとしたが、これに代えて、図４（ａ），（ｂ）に示されるように、歯間位置Ｐが、画像Ｇの各左右両側の所定の領域Ｃに１つずつ配置されたときに、当該画像Ｇを格納部５２に格納することとしてもよい。左右両側の所定の領域Ｃの幅は、例えば、予め複数の患者の歯牙Ａの像を撮像し、１つの歯牙Ａが画像Ｇの略中央に配置されたときに当該歯牙Ａの両側の歯間位置Ｐが配置される領域を測定することにより決定される。
この場合、図５に示されるように、各歯牙Ａが略中央に撮像された画像Ｇが格納部５２に格納されることとなる。このようにしても、１つ１つの歯牙を識別して歯列全体の画像Ｇを取得することができる。
【００２７】
また、本実施形態においては、検出光としてライン状のレーザ光Ｌを用いることとしたが、検出光の形状はこれに限定されるものではなく、例えば円形状や三角形状など、歯牙Ａの凹凸形状に応じて形状が変化する光であればよい。また、検出光として、レーザ光ではなく、拡散光やレーザ状の光を用いても良い。
【００２８】
また、本実施形態においては、検出光として、ライン状のレーザ光Ｌに代えて、点状の光を歯列に沿って走査し、走査しながら連続的に画像を取得し、取得した画像を重畳することにより、擬似的にライン状の反射光Ｌ’を形成してもよい。この場合、歯間位置検出部５３は、擬似的なライン状の反射光Ｌ’の各位置における傾きを算出し、算出した傾きが不連続で変化する位置を歯間位置Ｐとして検出する。
【００２９】
また、本実施形態においては、歯間位置Ｐを反射光Ｌ’の形状に基づいて検出することとしたが、歯間位置Ｐを検出する方法はこの方法に限定されるものではなく、画像から歯間位置Ｐを検出できる方法であれば他の方法を用いてもよい。
【００３０】
例えば、図６に示されるように、レーザ光源２が撮像部３との間に歯牙Ａを挟む位置に設けられ、図７（ａ）に示されるように、撮像部３が歯牙Ａとともに該歯牙Ａを透過してきたレーザ光Ｌの透過光Ｌ’’を撮像し、歯間位置検出部５３が該透過光Ｌ’’の強度に基づいて歯間位置Ｐを検出することとしてもよい。歯間位置Ｐにおいては、歯牙Ａの中心近傍と比べて歯牙Ａの厚さが薄く、また、隙間が存在するため、図７（ｂ）に示されるように、透過光Ｌ’’の強度が他の部分に比べて高くなる。したがって、透過光Ｌ’’の強度が極大となっている位置を歯間位置Ｐとして検出することができる。
【００３１】
また、透過光Ｌ’’を用いて歯間位置Ｐを検出する場合、レーザ光源２は、近赤外光を含んだ光を照射することが好ましい。これにより、レーザ光Ｌが歯牙Ａを透過する際のレーザ光Ｌの透過率が高くなり、透過光Ｌ’’の強度が高くなるため、歯間位置Ｐをより容易に検出しやすくなる。
【００３２】
また、強度を用いて歯間位置Ｐを検出する方法は、反射光Ｌ’においても用いることができる。この場合、レーザ光源２及び撮像部３は図１と同様に設けられ、撮像部３が歯牙Ａから反射してきたレーザ光Ｌの反射光Ｌ’を撮像し、歯間位置検出部５３が反射光Ｌ’の強度に基づいて歯間位置Ｐを検出する。歯間位置Ｐは、歯牙Ａの略中央部分に比べて厚みが薄いため、反射光Ｌ’の強度が他の部分と比較して低くなる。したがって、反射光Ｌ’の強度が低い位置を歯間位置Ｐとして検出することができる。
【００３３】
また、本実施形態においては、歯間位置Ｐが中心領域Ｂまたは左右両側の領域Ｃに配置されたときに、レーザ光Ｌの照射を一時停止させてから撮像した画像を格納部５２に格納することとしてもよい。
このようにすることで、画像Ｇに基づいて歯牙Ａを診断する際に、反射光Ｌ’または透過光Ｌ’’が診断の妨げとなることを防ぐことができる。
【００３４】
また、本実施形態においては、図８に示されるように、撮像部３によって撮像される歯牙Ａの歯列における位置情報を取得する位置情報取得部５５を備え、制御部５４が、位置情報取得部５５によって取得された位置情報を対応づけて画像Ｇを格納部５２に格納させてもよい。
位置情報取得部５５は、歯間位置検出部５３によって歯間位置Ｐが検出されたとき、その歯間位置Ｐに対して、例えば、該歯間位置Ｐが検出された順番を位置情報として付して歯間位置Ｐを追跡する。制御部５４は、格納部５２に格納させる画像Ｇを指定するときに、該画像Ｇ内の中心領域Ｂまたは左右両側の所定の領域Ｃに配置された歯間位置Ｐに付された番号を画像Ｇに対応付ける。
【００３５】
このようにすることで、例えば、操作者が歯列の途中位置で反対方向に撮像部３を移動させるなどして同一の歯牙Ａが複数回撮像された場合でも、操作者は、格納部５２から取得した画像Ｇが、歯列の中のどの位置の歯牙Ａを撮像したものであるかを容易に認識することができる。
【００３６】
この場合に、制御部５４は、既に格納部５２に格納させた画像Ｇと同一の番号を対応付けて画像Ｇを指定したときは、先に格納部５２に格納させた画像Ｇを格納部５２から削除させ、新たに指定した画像Ｇを格納部５２に格納させることとしてもよい。このようにすることで、例えば、操作者が同一の歯牙Ａを複数回撮像した場合に、各歯牙Ａまたは歯間位置Ｐについて１つずつ画像Ｇを格納部５２に格納させることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１ 歯科用観察装置
２ レーザ光源（照射部）
３ 撮像部
４ モニタ
５ 画像処理ユニット
５１ 画像生成部
５２ 格納部
５３ 歯間位置検出部
５４ 制御部
５５ 位置情報取得部
Ａ 歯牙
Ｇ 画像
Ｌ レーザ光（検出光）
Ｌ’ 反射光（反射光）
Ｌ’’ 透過光
Ｐ 歯間位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯牙の画像を取得しながら操作者によって歯列方向に沿って移動させられる撮像部と、
該撮像部によって取得された画像のうち指定された画像を格納する格納部と、
前記撮像部によって取得された画像内から歯間位置を検出する歯間位置検出部と、
該歯間位置検出部によって前記画像内の所定の位置において前記歯間位置が検出された場合に、当該画像を格納するように前記格納部に対して指定する制御部とを備える歯科用観察装置。
【請求項２】
前記歯牙に対して、前記歯牙の厚さ方向における前記撮像部と同じ側から前記歯牙の高さ方向に対して斜めに検出光を照射する照射部を備え、
前記撮像部が、前記照射部から前記歯牙に対して照射された前記検出光の反射光とともに前記歯牙の画像を取得し、
前記歯間位置検出部が、前記画像内の前記反射光の形状に基づいて前記歯間位置を検出する請求項１に記載の歯科用観察装置。
【請求項３】
前記歯牙に対して、前記歯牙の厚さ方向における前記撮像部と同じ側から検出光を照射する照射部を備え、
前記撮像部が、前記照射部から前記歯牙に対して照射された前記検出光の反射光とともに前記歯牙の画像を取得し、
前記歯間位置検出部が、前記画像内の前記反射光の強度に基づいて前記歯間位置を検出する請求項１に記載の歯科用観察装置。
【請求項４】
前記歯牙に対して、前記歯牙の厚さ方向における前記撮像部と異なる側から検出光を照射する照射部を備え、
前記撮像部が、前記照射部から前記歯牙に対して照射された前記検出光の透過光とともに前記歯牙の画像を取得し、
前記歯間位置検出部が、前記画像内の前記透過光の強度に基づいて前記歯間位置を検出する請求項１に記載の歯科用観察装置。
【請求項５】
前記検出光が、近赤外光を含む請求項４に記載の歯科用観察装置。
【請求項６】
前記撮像部によって取得される前記画像の前記歯列における位置情報を取得する位置情報取得部を備え、
前記制御部は、前記位置情報取得部によって取得された前記位置情報と対応付けて前記画像を前記格納部に格納する請求項１から請求項５のいずれかに記載の歯科用観察装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記画像内の左右方向の略中心位置において前記歯間位置が検出された場合に、当該画像を前記格納部に格納させる請求項１から請求項６のいずれかに記載の歯科用観察装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記画像内の各左右両側の所定の領域において２つの前記歯間位置が検出された場合に、当該画像を前記格納部に格納させる請求項１から請求項６いずれかに記載の歯科用観察装置。
【請求項１】
歯牙の画像を取得しながら操作者によって歯列方向に沿って移動させられる撮像部と、
該撮像部によって取得された画像のうち指定された画像を格納する格納部と、
前記撮像部によって取得された画像内から歯間位置を検出する歯間位置検出部と、
該歯間位置検出部によって前記画像内の所定の位置において前記歯間位置が検出された場合に、当該画像を格納するように前記格納部に対して指定する制御部とを備える歯科用観察装置。
【請求項２】
前記歯牙に対して、前記歯牙の厚さ方向における前記撮像部と同じ側から前記歯牙の高さ方向に対して斜めに検出光を照射する照射部を備え、
前記撮像部が、前記照射部から前記歯牙に対して照射された前記検出光の反射光とともに前記歯牙の画像を取得し、
前記歯間位置検出部が、前記画像内の前記反射光の形状に基づいて前記歯間位置を検出する請求項１に記載の歯科用観察装置。
【請求項３】
前記歯牙に対して、前記歯牙の厚さ方向における前記撮像部と同じ側から検出光を照射する照射部を備え、
前記撮像部が、前記照射部から前記歯牙に対して照射された前記検出光の反射光とともに前記歯牙の画像を取得し、
前記歯間位置検出部が、前記画像内の前記反射光の強度に基づいて前記歯間位置を検出する請求項１に記載の歯科用観察装置。
【請求項４】
前記歯牙に対して、前記歯牙の厚さ方向における前記撮像部と異なる側から検出光を照射する照射部を備え、
前記撮像部が、前記照射部から前記歯牙に対して照射された前記検出光の透過光とともに前記歯牙の画像を取得し、
前記歯間位置検出部が、前記画像内の前記透過光の強度に基づいて前記歯間位置を検出する請求項１に記載の歯科用観察装置。
【請求項５】
前記検出光が、近赤外光を含む請求項４に記載の歯科用観察装置。
【請求項６】
前記撮像部によって取得される前記画像の前記歯列における位置情報を取得する位置情報取得部を備え、
前記制御部は、前記位置情報取得部によって取得された前記位置情報と対応付けて前記画像を前記格納部に格納する請求項１から請求項５のいずれかに記載の歯科用観察装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記画像内の左右方向の略中心位置において前記歯間位置が検出された場合に、当該画像を前記格納部に格納させる請求項１から請求項６のいずれかに記載の歯科用観察装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記画像内の各左右両側の所定の領域において２つの前記歯間位置が検出された場合に、当該画像を前記格納部に格納させる請求項１から請求項６いずれかに記載の歯科用観察装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２１７７６２（Ｐ２０１２−２１７７６２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８９４０４（Ｐ２０１１−８９４０４）
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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