ES2968101T3 - Calibración de escáner 3D con dispositivo objetivo de visualización activa - Google Patents

Abstract

Las realizaciones ejemplares de métodos y aparatos según las aplicaciones pueden proporcionar la calibración de un dispositivo de escaneo dental. Un aparato dental ejemplar puede incluir un aparato sensor que incluye al menos una lente y un sensor que está configurado para obtener una o más imágenes de al menos una posición de superficie, y un objetivo de calibración que incluye un modulador de luz espacial configurado para formar un conjunto prescrito de calibración. patrones, y cuyo plano de visualización corresponde a al menos una posición de superficie. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Calibración de escáner 3D con dispositivo objetivo de visualización activa

CAMPO TÉCNICO

La descripción se refiere en general a escáneres ópticos para la caracterización del contorno de superficie y más particularmente a objetivos de calibración y métodos y/o aparatos para la calibración de escáneres dentales utilizando tales objetivos de calibración.

ANTECEDENTES

Se han desarrollado una serie de técnicas para obtener información de contorno de superficie de diferentes tipos de objetos en aplicaciones médicas, industriales y otras. Estas técnicas incluyen métodos de medición ópticos tridimensionales (3D) que proporcionan información de forma y profundidad utilizando imágenes obtenidas de patrones de luz dirigidos sobre una superficie.

La formación de imágenes con luz estructurada es una técnica familiar que se ha aplicado con éxito para la caracterización de superficies. En la formación de imágenes con luz estructurada, un patrón de iluminación se proyecta hacia la superficie de un objeto desde un ángulo dado. El patrón puede utilizar líneas paralelas de luz o características más complejas, tales como líneas sinusoidales, puntos o símbolos, y similares. El patrón de luz se puede generar de varias maneras, tal como utilizando una máscara, una disposición de hendiduras, métodos interferométricos, o un modulador de luz espacial, tal como un Procesador de Luz Digital de Texas Instruments Inc., Dallas, TX o dispositivo de microespejo digital similar. Se pueden utilizar múltiples patrones de luz para proporcionar un tipo de codificación que ayude a aumentar la robustez de la detección de patrones, particularmente en presencia de ruido. Luego, la luz reflejada o dispersada desde la superficie se ve desde otro ángulo como una imagen de contorno, aprovechando la triangulación para analizar la información de superficie basándose en la apariencia de las líneas de contorno u otra iluminación con patrón.

La formación de imágenes con luz estructurada se ha utilizado eficazmente para la formación de imágenes de contorno de superficie de objetos sólidos altamente opacos y se ha utilizado para la formación de imágenes de los contornos de superficie para algunas partes del cuerpo humano y para obtener datos detallados acerca de la estructura de la piel. Recientemente, se han aplicado métodos de formación de imágenes con luz estructurada al problema de formación de imágenes dentales, ayudando a proporcionar información superficial detallada acerca de los dientes y otras características intraorales. La formación de imágenes con luz estructurada intraoral se está convirtiendo ahora en una herramienta valiosa para el médico dental, que puede obtener esta información escaneando los dientes del paciente utilizando un escáner intraoral compacto, económico, tal como el Escáner Intraoral Modelo CS3500 de Carestream Dental, Atlanta, GA.

Con el fin de proporcionar una caracterización precisa del contorno de superficie 3D, un aparato de escaneo de contorno debe estar razonablemente bien calibrado. Incluso los ligeros cambios en el ajuste que resultan de la manipulación continuada o la desviación de los ajustes calibrados en fábrica con el tiempo pueden impactar negativamente en el rendimiento del escáner. Puede apreciarse que la capacidad de validar y ajustar la calibración del escáner in situ puede ser beneficiosa tanto para el fabricante del escáner como para el usuario final.

Se han propuesto una serie de herramientas y técnicas para la calibración de diferentes tipos de escáneres de contorno 3D y aparatos de visualización estéreo, que incluyen los siguientes, por ejemplo: los documentos US 7 869026 B2 a Boyer et al.; US 2005 / 068523 A1 de Wang et al.;

El documento EP 1422 496 A1 de Otani et al. Sin embargo, soluciones tales como las presentadas en la bibliografía, aunque pueden haber logrado cierto nivel de éxito para la calibración del dispositivo en otros campos, no alcanzan lo que es viable y práctico para el aparato de escaneo 3D portátil, tal como los utilizados para la formación de imágenes intraorales. Muchos sistemas actuales utilizan objetivos de calibración que requieren fabricación personalizada. Debido a que los objetivos de calibración requieren especificaciones de precisión exigentes en atributos tales como la planicidad, la separación de características y la densidad de características, pueden ser difíciles de realizar y/o costosos de realizar. Además, los objetivos de calibración con una forma fija y/o marcas fijas proporcionan solo un conjunto específico de información de referencia dimensional, no utilizable para más de un tipo de método de calibración.

Por tanto, se puede apreciar que existe la necesidad de un aparato de calibración mejor y más versátil con un enfoque de calibración directo que es particularmente bien adecuado para utilizar con un aparato de escaneo de contorno portátil, incluyendo dispositivos de formación de imágenes intraorales dentales y formación de imágenes de visión estéreo.

ZHAN SONGET AL: "Use of LCD Panel for Calibrating Structured-Light-Based Range Sensing System", IEEE TRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT, IEEE SERVICE CENTER; PISCATAWAY; NJ; US; vol. 55, n.° 11, 1 de noviembre de 2008, describe un diseño de calibración que hace uso de un panel de visualización de cristal líquido (LCD) como el objeto de calibración. La planicidad del panel LCD es de calidad industrial y, por tanto, fiable. El patrón mostrado en el panel LCD es programable y, por tanto, resulta conveniente producirlo con gran precisión.

El documento WO 2012/154874 A1 describe un sistema para determinar uno o más parámetros de calibración de cámara. El sistema comprende un procesador y una memoria. El procesador está configurado para: a) proporcionar un primer patrón para visualización en una pantalla de visualización; b) recibir una primera imagen de una cámara que visualiza la pantalla de visualización; c) proporcionar un segundo patrón para visualización en la pantalla de visualización; y d) recibir una segunda imagen de la cámara que visualiza la pantalla de visualización. La posición relativa de la pantalla de visualización y la cámara son las mismas que cuando se capturó la primera imagen utilizando la cámara. El procesador está configurado además para determinar una ubicación de imagen que es una proyección de una ubicación física conocida en la pantalla de visualización utilizando al menos en parte una primera característica identificada en la primera imagen y una segunda característica identificada en la segunda imagen y determinar uno o más parámetros de calibración basándose al menos en parte en la ubicación de imagen determinada.

COMPENDIO

Un aspecto de esta solicitud es avanzar en la técnica de la caracterización de contornos de superficie intraoral proporcionando aparatos y métodos que facilitan la calibración precisa de un escáner que obtiene imágenes de una superficie intraoral para el análisis de contornos.

Otro aspecto de esta solicitud es abordar, total o parcialmente, al menos lo anterior y otras deficiencias en la técnica relacionada.

Otro aspecto de esta solicitud es proporcionar, total o parcialmente, al menos las ventajas descritas en la presente memoria.

Las realizaciones del método y/o aparato ejemplares según la solicitud pueden abordar la necesidad de herramientas de calibración y métodos de calibración mejorados que permitan ventajas tales como calibración de sistema de triangulación.

Las realizaciones del método y/o aparato ejemplares según la solicitud pueden abordar la necesidad de herramientas de calibración y métodos de calibración mejorados que permitan ventajas tales como objetivos de calibración que comprenden dispositivos de visualización activa.

Las realizaciones del método y/o aparato ejemplares según la solicitud pueden abordar la necesidad de herramientas de calibración y métodos de calibración mejorados que permitan ventajas tales como recalibración in situ de sistemas de escáner dental por el usuario final, por ejemplo.

Según un aspecto de la presente descripción, se proporciona un aparato de formación de imágenes intraorales como se define en la reivindicación 1.

Según un aspecto de la presente descripción, se proporciona un método para la calibración de un dispositivo de escaneo intraoral, como se define en la reivindicación 9.

Estos objetos se proporcionan únicamente a modo de ejemplo ilustrativo, y tales objetos pueden ser un ejemplo de una o más realizaciones de la descripción. Otros objetivos y ventajas deseables inherentemente logrados por realizaciones de la solicitud pueden tener lugar o resultar evidentes para los expertos en la técnica. La invención está definida por las reivindicaciones adjuntas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Los objetos, características y ventajas anteriores y otros de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción más particular de las realizaciones de la invención, como se ilustra en los dibujos adjuntos.

Los elementos de los dibujos no están necesariamente a escala uno con respecto al otro.

La Figura 1 es un diagrama que muestra un patrón de calibración de objetivo de calibración de visualización activa ejemplar que es una imagen de contraseña combinada de código gris y de múltiples líneas.

La Figura 2 es un diagrama que muestra un modelo de calibración de visión estéreo ejemplar según realizaciones de la solicitud.

La Figura 3 es un diagrama que muestra un modelo de calibración de proyector ejemplar según realizaciones de la solicitud.

La Figura 4 es un diagrama esquemático que muestra componentes de un aparato de formación de imágenes para la formación de imágenes de contorno de superficie de los dientes de un paciente y estructuras relacionadas.

La Figura 5 muestra esquemáticamente cómo se utiliza la luz con patrón para obtener información de contorno de superficie utilizando una cámara portátil u otro dispositivo de formación de imágenes portátil.

La Figura 6 muestra un ejemplo de formación de imágenes de superficie dental utilizando un patrón con múltiples líneas de luz.

DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES EJEMPLARES

Lo que sigue es una descripción de las realizaciones ejemplares, haciendo referencia a los dibujos en los que los mismos números de referencia identifican los mismos elementos de estructura en cada una de las varias figuras.

Cuando se utilizan, los términos "primero", "segundo", y así sucesivamente, no necesariamente indican ninguna relación ordinal o de prioridad, sino que se pueden utilizar para distinguir más claramente un elemento o intervalo de tiempo de otro.

El término "ejemplar" indica que la descripción se utiliza como un ejemplo, en lugar de indicar que se trata de un ideal.

El término "en comunicación de señales" como se utiliza en la solicitud significa que dos o más dispositivos y/o componentes son capaces de comunicarse entre sí a través de señales que viajan a través de algún tipo de trayectoria de señal. La comunicación de señales puede ser por cable o inalámbrica. Las señales pueden ser señales de comunicación, potencia, datos o energía que pueden comunicar información, potencia y/o energía desde un primer dispositivo y/o componente a un segundo dispositivo y/o componente a lo largo de una trayectoria de señal entre el primer dispositivo y/o componente y el segundo dispositivo y/o componente. Las trayectorias de señal pueden incluir conexiones físicas, eléctricas, magnéticas, electromagnéticas, ópticas, por cable y/o inalámbricas entre el primer dispositivo y/o componente y el segundo dispositivo y/o componente. Las trayectorias de señal también pueden incluir dispositivos y/o componentes adicionales entre el primer dispositivo y/o componente y el segundo dispositivo y/o componente.

En el contexto de la presente descripción, los términos "píxel" y "vóxel" se pueden utilizar indistintamente para describir un elemento de datos de imagen digital individual, es decir, un valor único que representa una intensidad de señal de imagen medida. Convencionalmente, un elemento de datos de imagen digital individual se denomina un vóxel para imágenes tridimensionales o de volumen y un píxel para imágenes bidimensionales (2D). Para los fines de la descripción en la presente memoria, los términos vóxel y píxel pueden considerarse generalmente equivalentes, describiendo un dato elemental de imagen que es capaz de tener un intervalo de valores numéricos. Los vóxeles y píxeles tienen atributos tanto de ubicación espacial como de valor de código de datos de imagen.

"Luz con patrón" se utiliza para indicar luz que tiene un patrón espacial predeterminado, de tal manera que la luz tiene una o más características tales como una o más líneas paralelas discernibles, curvas, un patrón de cuadrícula o tablero de ajedrez, u otras características que tienen áreas de luz separadas por áreas sin iluminación. En el contexto de la presente descripción, las frases "luz con patrón" y "luz estructurada" se consideran equivalentes, ambas usadas para identificar la luz que se proyecta sobre la cabeza del paciente con el fin de derivar datos de imagen de contorno.

En el contexto de la presente descripción, los términos "observador", "operador", "usuario final" y "usuario" se consideran equivalentes y se refieren al profesional de la visión, técnico u otra persona que visualiza y manipula una imagen de contorno que se forma a partir de una combinación de múltiples imágenes de luz estructurada en un monitor de visualización o que realiza un procedimiento de calibración en un equipo que obtiene una imagen de contorno.

El término "conjunto", como se utiliza en la presente memoria, se refiere a un conjunto no vacío, ya que el concepto de una colección de uno o más elementos o miembros de un conjunto se entiende ampliamente en las matemáticas elementales. El término "subconjunto", a menos que se indique explícitamente lo contrario, se utiliza en la presente memoria para referirse a un subconjunto propio no vacío, es decir, a un subconjunto del conjunto más grande, que tiene uno o más miembros. Para un conjunto S, un subconjunto puede comprender el conjunto completo S. Sin embargo, un "subconjunto propio" del conjunto S está estrictamente contenido en el conjunto S y excluye al menos un miembro del conjunto S.

Una "instrucción del espectador", "instrucción del operador", o "comando del operador" se puede obtener a partir de comandos explícitos introducidos por el espectador o se puede obtener o derivar implícitamente basándose en alguna otra acción del usuario, tal como hacer un ajuste del equipo, por ejemplo. Con respecto a las entradas introducidas en una interfaz de operador, tal como una interfaz que utiliza un monitor de visualización y un teclado, por ejemplo, los términos "comando" e "instrucción" se pueden utilizar indistintamente para referirse a una entrada de operador.

En el contexto de la presente descripción, una única línea de luz proyectada se considera un patrón "unidimensional", ya que la línea tiene una anchura casi insignificante, tal como cuando se proyecta desde un láser de línea, y tiene una longitud que es su dimensión predominante. Dos o más de tales líneas proyectadas lado a lado, ya sea simultáneamente o en una disposición escaneada, proporcionan un patrón bidimensional.

Los términos "modelo 3D", "nube de puntos", "superficie 3D" y "malla" se pueden utilizar como sinónimos en el contexto de la presente descripción. La densa nube de puntos se forma utilizando técnicas familiares para los expertos en las técnicas de formación de imágenes de volumen para formar una nube de puntos y se refiere en general a métodos que identifican, desde la nube de puntos, puntos de vértice que corresponden a características de superficie. La nube de puntos densos se genera así utilizando los datos de contorno reconstruidos de una o más imágenes de reflectancia. La información de nubes de punto denso sirve como base para un modelo de polígono a alta densidad para los dientes y la superficie de la encía.

La visión estéreo y la formación de imágenes de triangulación han sido métodos preferidos en la medición de superficie 3D sin contacto. La calibración de la cámara juega un papel vital en la determinación de la precisión de la reconstrucción 3D en tal visión estéreo y formación de imágenes de triangulación.

Dos categorías de métodos de calibración de cámara son populares hoy en día. La primera categoría utiliza un objetivo de calibración de equipo plano o 3D con marcadores de coordenadas mundiales métricas conocidas. Cuando se utiliza un objetivo de calibración plano, el plano normal al objetivo de calibración plano se alinea con el eje de la cámara. Luego, un portador mecánico preciso mueve el objetivo de calibración plano (que permanece en la orientación normal al eje de la cámara) a lo largo de varias posiciones discretas. Las imágenes se toman cuando el objetivo de calibración plano es estático en estas varias posiciones discretas para formar coordenadas de marcador 3D. Cuando se utiliza un objetivo de calibración de equipo 3D, normalmente solo se toma una imagen en cada posición. A continuación, se utiliza un método de procesamiento de imágenes tal como la detección de esquinas para encontrar las posiciones de marcador del objetivo de calibración de equipo 3D en el plano de imagen. La correspondencia entre las coordenadas mundiales de las posiciones de marcador 3D y las coordenadas de imagen 2D puede construirse para calibración. La segunda categoría utiliza objetivos de calibración con tablero de ajedrez plano o marcadores planos con coordenadas mundiales conocidas. Tal objetivo de calibración puede posicionarse libremente, y se toman imágenes del objetivo de calibración en varias posiciones y orientaciones. Las imágenes pueden entonces ser alimentadas en el algoritmo de calibración de Zhang para calibración (Z. Zhang. Calibración flexible de la cámara al observar un Plano Desde Orientaciones Desconocidas. Conferencia Internacional sobre Visión por Ordenador (ICCV'99), Corfú, Grecia, páginas 666-673, septiembre de 1999). La segunda categoría es muy popular por su flexibilidad. Sin embargo, la precisión de calibración en la segunda categoría no es satisfactoria para aplicaciones con requisitos de alta precisión. La exactitud insuficiente en la segunda categoría se atribuye a hechos que incluyen 1) el objetivo de alta planicidad es difícil de producir, 2) el marcador o las esquinas de tablero de ajedrez impresas son incapaces de lograr alta precisión y/o alineación lineal fila por fila y/o columna por columna, o 3) los marcadores o esquinas de tablero de ajedrez son escasos, lo que hace imposible la correspondencia punto a punto densa dentro de todo el plano, dando como resultado una calibración menos precisa.

Las realizaciones del método y/o aparato según la invención pueden proporcionar una calibración de alta precisión que utiliza dispositivos objetivo de calibración de visualización activa como LCD como moduladores de luz espacial. El LCD industrial o incluso el LCD a nivel de consumidor pueden tener una planicidad muy alta de alrededor de 0,05 pm y un tamaño de pixel muy pequeño de unas pocas micras. Además, la linealidad de los píxeles en filas y columnas y la consistencia en la separación también pueden ser extremadamente altas en LCD industriales o de consumo. Las realizaciones ejemplares en la presente solicitud producirán mejores resultados utilizando dispositivos de visualización activa con una planicidad mejor que aproximadamente 10 pm. El LCD industrial o de consumo puede controlarse (p. ej., programarse) para mostrar patrones de calibración seleccionados o requeridos. En las realizaciones del método y/o aparato, los LCD muestran una serie de patrones de contraseña predefinidos, y las imágenes son capturadas por el escáner/cámara. Al decodificar contraseñas en las imágenes capturadas, se determina una correspondencia uno a uno entre puntos de imagen en el dispositivo de imagen y puntos de mundo en el plano de LCD para una pluralidad de píxeles o para cada píxel. Con puntos de correspondencia densos y altamente precisos generados por los dispositivos objetivo de calibración de visualización activa, los algoritmos de calibración pueden producir parámetros de calibración de alta precisión para el escáner/cámara.

Se han informado muchos métodos de codificación de patrones y son conocidos por los expertos en la técnica de la medición de superficies 3D sin contacto. Los códigos grises, el método de desplazamiento de fase, o combinaciones de los mismos están entre los métodos de codificación de patrón más populares; sin embargo, las realizaciones de la solicitud no están destinadas a limitarse a tales métodos de codificación de patrón. Además, la precisión de cálculo de fase de las imágenes de calibración capturadas puede afectar a la precisión de correspondencia. Por tanto, incluso cuando se utilizan puntos objetivo y puntos objetivo densos altamente precisos, cuando la detección de fase (de puntos de imagen) no se detecta con precisión, la precisión de correspondencia puede disminuir o no sería suficiente. Para abordar tales preocupaciones de cálculo de fase, una realización ejemplar utiliza un método/aparato de codificación que combina códigos grises y desplazamiento de línea, que puede basarse en la detección de pico de subpíxel para producir una ubicación o ubicaciones de punto de imagen altamente precisas. El código gris divide la imagen en subregiones. Un patrón de código Gris "n" dividirá el objetivo en subregiones 2An. Un código n-gris es una contraseña de n bits y necesita n fotogramas de imágenes para codificar el mundo. Por ejemplo, los 8 bits dividen el plano objetivo en 2A8=256 subregiones. Dentro de cada subregión las líneas de desplazamiento darán una resolución de división más fina. Si el plano objetivo tiene N=1024 píxeles horizontales, entonces cada subregión tiene N/2An=4 píxeles de anchura. Para cubrir cada píxel en este caso, se utilizarán imágenes de 4 líneas con 256 líneas verticales en cada imagen para visualización de desplazamiento de múltiples líneas. La Figura 1 es un diagrama que muestra la visualización ejemplar en un modulador de luz espacial (p. ej., LCD) que forma una imagen de contraseña que codifica píxeles de LCD horizontales. Además, el mismo patrón combinado de código Gris y de múltiples líneas se puede visualizar en la dirección ortogonal para formar una imagen de contraseña que codifica píxeles de LCD verticales. El conjunto de imágenes de calibración incluye así una contraseña vertical y una contraseña horizontal. Alternativamente, el conjunto de imágenes de calibración puede ser una única imagen de contraseña que codifique simultáneamente píxeles de LCD horizontales y verticales. Con el conjunto de imágenes codificadas, cada píxel en el plano de LCD se puede definir de forma única.

Ciertas realizaciones del método y/o aparato ejemplares según la solicitud, pero no cubiertas por las reivindicaciones, se pueden utilizar para calibración de formación de imágenes de una sola cámara. Para la formación de imágenes de una sola cámara, se pueden utilizar las siguientes ecuaciones (1) y (2) de matrices de modelado.

Ám=A[Rt]Mecuación (1),

ecuación (2),

dóndeM= (X Y Z 1)T, es la coordenada homográfica de los puntos del mundo,m= (u v 1)T, es la coordenada homográfica correspondiente en el plano de imagen. A = [a y uo ; 0 p vo ; 00 1] es la matriz intrínseca de la cámara. a y p son las longitudes de enfoque nominales a lo largo de los ejes de cámara horizontal y vertical, respectivamente. y es el factor de distorsión del eje de la imagen. (uo vo) es el punto principal en el plano de imagen.Ry t son una matriz de rotación de 3x3 con tres parámetros desconocidos y una matriz de traslación de 3x1 desde la coordenada mundial a la coordenada de cámara, respectivamente. La ecuación (2) es una matriz de modelado de distorsión con coeficientes de distorsión radial k y coeficientes de distorsión tangencial p. Normalmente, ki, k2, k3, p1 y p2 son suficientes para modelar distorsiones de imagen comunes. Las matricesA, Ry t y coeficientes de distorsión ki, k2, k3, p1, p2 son las incógnitas que se van a determinar a partir de la calibración, preferiblemente minimizando la función

, dónde m(A,ki, ki, ki, ki, ki, R¡,t¡,Mj) es la proyección de

Mj según las ecuaciones (1) y (2). Detalles adicionales con respecto al uso de las ecuaciones (1) y (2), se pueden encontrar en documentos de la técnica relacionada tales como (i) Richard Hartley y Andrew Zisserman, "Multiple view geometrics in computer vision". Cambridge University Press, marzo de 2004; o (ii) Zhengyou Zhang, "A flexible new technik for Camera Calibration, "Pattern Analysis and Machine Intelligence, IEEE Transactions on, vol. 22, no. 11, pág. 1330,1334, noviembre de 2000 (de aquí en adelanteZhang).

Ciertas realizaciones del método y/o aparato ejemplares según la solicitud, pero no cubiertas por las reivindicaciones, se pueden utilizar para calibración de formación de imágenes de escáner estéreo (o de múltiples vistas) (p. ej., utilizando configuraciones de escáner estéreo o de múltiples vistas (tres o más)). Con la configuración de escáner estéreo (o de múltiples vistas), dos (o más) cámaras pueden configurarse con rotación y traslación fijas entre las cámaras. La Figura 2 muestra una realización ejemplar de la configuración de visión estéreo y una posición de configuración de objetivo de calibración de LCD.

En una realización de aparato de calibración ejemplar, las posiciones de la cámara C1 y la cámara C2 son fijas y el objetivo de calibración de LCD comienza estático en una (p. ej., primera) posición arbitraria. La cámara C1 se dirige hacia el objetivo de calibración de LCD desde un ángulo diferente de la cámara C2. En la primera posición arbitraria, el aparato de calibración ejemplar puede provocar que el conjunto de imágenes de contraseña se visualicen en el objetivo de calibración de LCD y sean capturadas por la cámara C1 y la cámara C2. Después de eso, el aparato de calibración ejemplar puede cambiar el objetivo de calibración de LCD a otra posición arbitraria diferente (p. ej., segunda) y preferiblemente se muestran las mismas imágenes de contraseña y se capturan de nuevo por la cámara C1 y la cámara C2. Este aparato de calibración ejemplar puede repetir el proceso de visualización y captura de contraseña varias veces a medida que el objetivo de calibración de LCD se mueve (automática o manualmente) entre una serie o pluralidad de posiciones arbitrarias diferentes. Se pueden utilizar muchos métodos de codificación conocidos diferentes mediante este aparato de calibración ejemplar para determinar parámetros de calibración para calibrar la cámara C1 y la cámara C2 utilizando las contraseñas visualizadas e imágenes capturadas siempre que resulte de ello una detección precisa de la posición del punto de imagen. Los parámetros de calibración determinados se almacenan en el dispositivo de escaneo o se utilizan para reemplazar los datos de calibración antiguos en el dispositivo de escaneo.

El objetivo de calibración de LCD puede alojarse de manera móvil dentro de un accesorio, que está configurado para acoplarse de manera desmontable a las cámaras en una orientación predeterminada. El accesorio puede proporcionar un ajuste configurado para cambiar una distancia y orientación entre el objetivo de calibración de LCD y las cámaras. Al final del procedimiento de calibración, el objetivo de calibración de LCD se puede separar del aparato de calibración ejemplar.

En una realización del método de calibración ejemplar que puede implementarse en la disposición mostrada en la Figura 2, se pueden utilizar "n" posiciones de un objetivo de calibración de LCD. En cada posición, cada cámara captura 24 imágenes de las cuales 12 imágenes son para codificación vertical y 12 imágenes son para codificación horizontal. El algoritmo se utiliza entonces para detectar picos y luego encontrar contraseña para cada pico en cada grupo de imágenes desde una posición. Leyendo directamente desde una contraseña codificada de LCD, se puede determinar la correspondencia uno a uno entre la coordenada de LCD y la coordenada de los picos de imagen de cámara. Así, se construye una correspondencia uno a uno muy densa. Los puntos de datos medidos se pueden alimentar entonces en el algoritmo de calibraciónde Zhangpara obtener parámetros de calibración. Como se ha mostrado en la Figura 2, la cámara C1 se dirige hacia el objetivo de calibración de LCD desde un ángulo diferente de la cámara C2. Las dos cámaras preferiblemente toman imágenes simultáneamente y cada cámara se calibra independientemente. Preferiblemente, se selecciona una de las "n" posiciones de LCD como referencia. Las matrices extrínsecas obtenidas (R1 t1) y (R2 t2) se pueden utilizar para calcular la matriz extrínseca T = (R<s>t<s>) del sistema de visión estéreo, que describe la relación de rotación y traslación entre las dos cámaras. En una realización ejemplar, al final del procedimiento de calibración, el objetivo de calibración de LCD se puede separar del aparato de calibración ejemplar.

Para calibrar una sola cámara, se utiliza el mismo proceso que se describe con respecto a la Figura 2, excepto que solo está implicada una cámara. La calibración de una sola cámara obtiene la matriz intrínseca y los coeficientes de distorsión para la cámara.

Ciertas realizaciones del método y/o aparato ejemplares según la invención se utilizan en un dispositivo de triangulación activa para calibrar un proyector con respecto a una cámara en un escáner 3D intraoral dental. En una realización del método de calibración ejemplar, con un objetivo de calibración de visualización activa en una posición, un proyector en un dispositivo de triangulación activa puede proyectar patrones de iluminación marginales o estructurados sobre el objetivo de calibración de visualización activa (p. ej., un LCD) que está operando en un modo de reflectancia (es decir, la visualización está desactivada), y los patrones marginales reflejados por el objetivo de calibración de visualización activa se capturan en imágenes por una cámara/sensor en el dispositivo de triangulación activa. Antes o después de eso, el objetivo de calibración de visualización activa muestra un único (o serie de) patrón de codificación de calibración (como se describe en la presente memoria). El patrón de codificación de calibración mostrado es capturado por la cámara en el dispositivo de triangulación activa. Así, para cada píxel del sensor de cámara, hay al menos dos contraseñas decodificadas de cada uno de los patrones marginales del proyector y el patrón de codificación de calibración de objetivo de calibración de visualización activa, proporcionando coincidencia densa de los píxeles objetivo de calibración de visualización activa y los píxeles del proyector. El procedimiento descrito anteriormente se repite con el objetivo de calibración de visualización activa en múltiples posiciones y orientaciones. Por consiguiente, el proyector en el dispositivo de triangulación activa puede calibrarse utilizando el método de calibración de Zhang donde el proyector es tratado como una segunda cámara.

La Figura 3 muestra una realización ejemplar de una configuración de proyector y cámara que utiliza un objetivo de calibración de LCD en una postura según la solicitud. Como se ha mostrado en la Figura 3, C es el centro de la cámara y P es el centro del proyector. Cuando se calibra el proyector, en primer lugar, el objetivo de calibración de LCD se apaga, y el proyector proyecta patrones en el objetivo de calibración de LCD; los patrones de proyector reflejados son capturados entonces por la cámara. En segundo lugar, el proyector se apaga, y el objetivo de calibración de LCD muestra sus patrones de codificación (p. ej., como se ha mostrado en la Figura 1), y los patrones de codificación también son capturados por la cámara. Así, para cada postura objetivo de calibración de LCD, la cámara captura dos conjuntos de patrones, a saber, los patrones de proyector reflejados y los patrones de codificación. Después de decodificar, el plano de imagen tiene al menos dos conjuntos de contraseñas densamente distribuidas para proporcionar coincidencia entre el proyector y el objetivo de calibración de LCD, calculando la "imagen" del píxel objetivo de calibración de LCD en el plano del proyector. Una forma de calcular la "imagen" es interpolando localmente la posición de píxel del objetivo de LCD en el plano del proyector a través de la relación entre este píxel y su vecino en el plano de la cámara. El procedimiento descrito anteriormente se repite con el objetivo de calibración de visualización activa en múltiples posiciones. A partir de las correspondencias entre los patrones descodificados, el método deZhangse puede utilizar para calibrar el proyector como una segunda cámara. Finalmente, los patrones capturados del objetivo de calibración de LCD se pueden utilizar para calibrar la cámara C. Con estas calibraciones, el parámetro T de calibración extrínseca del sistema podría obtenerse fácilmente.

Las realizaciones del método y/o aparato ejemplares según la solicitud tienen diferentes ventajas. Una ventaja de las realizaciones de objetivo de calibración de visualización activa ejemplares es la flexibilidad para generar cualquier patrón para calibración, tal como, pero sin limitarse a, patrón de tablero de ajedrez para calibración común, imágenes codificadas para puntos de correspondencia densos y/o calibración de alta precisión. Se pueden utilizar realizaciones de objetivo de calibración de visualización activa del método y/o aparato ejemplares para calibración de una sola cámara, calibración de visión estéreo, calibración de visión de tres o más vistas múltiples y/o calibración de proyector-cámara. Ciertas realizaciones del método y/o aparato ejemplares se pueden utilizar junto con un portador mecánico/electromecánico altamente preciso. Una realización de objetivo de calibración de visualización activa ejemplar puede formarse con puntos 3D rígidos densos, de alta calidad como los utilizados en la calibración de primera categoría. Otra realización de objetivo de calibración de visualización activa ejemplar puede implementar una calibración de alta precisión de parámetros de modelado que se pueden utilizar para proporcionar una calibración de distorsión de alta precisión debido a la correspondencia de punto denso proporcionada.

La Figura 4 es un diagrama esquemático que muestra un aparato 70 de formación de imágenes que funciona como una cámara 24 para captura de imágenes así como un escáner 28 para proyectar y formar imágenes para caracterizar el contorno de superficie utilizando patrones 46 de luz estructurados, y que puede calibrarse según con el método descrito actualmente. El aparato 70 de formación de imágenes es un dispositivo portátil como se ha mostrado; utiliza una cámara 24 para la adquisición de imágenes tanto para funciones de escaneo de contornos como de captura de imágenes según una realización de la presente descripción. Un procesador lógico 80 de control, u otro tipo de ordenador que puede ser parte de la cámara 24, controla el funcionamiento de una matriz 10 de iluminación que genera la luz estructurada y dirige la luz hacia una posición superficial y controla el funcionamiento de una matriz 30 de sensores de formación de imágenes. Los datos de imagen de la superficie 20, tales como de un diente 22, se obtienen de la matriz 30 de sensores de formación de imágenes y se almacenan en una memoria 72. La matriz 30 de sensores de formación de imágenes es parte de un aparato 40 de detección que incluye una lente objetivo 34 y elementos asociados para adquirir contenido de imagen. El procesador lógico 80 de control, en comunicación de señal con los componentes de la cámara 24 que adquieren la imagen, procesa los datos de imagen recibidos y almacena el mapeado en la memoria 72. La imagen resultante de la memoria 72 se representa entonces opcionalmente y se muestra en un dispositivo 74 de visualización. La memoria 72 también puede incluir una memoria intermedia de visualización.

En la formación de imágenes con luz estructurada, se proyecta un patrón de líneas desde la matriz 10 de iluminación hacia la superficie de un objeto desde un ángulo dado. Luego, el patrón proyectado desde la superficie se ve desde otro ángulo como una imagen de contorno, aprovechando la triangulación para analizar la información de superficie basándose de la apariencia de las líneas de contorno. El desplazamiento de fase, en el que el patrón proyectado se desplaza espacialmente de forma creciente para obtener mediciones adicionales en las nuevas ubicaciones, se aplica normalmente como parte de la formación de imágenes con luz estructurada y se utiliza para completar el mapeo de contorno de la superficie y aumentar la resolución general en la imagen de contorno.

El diagrama esquemático de la Figura 5 muestra, con el ejemplo de una única línea de luz L, cómo se utiliza la luz con patrón para obtener información de contorno de superficie mediante un escáner que utiliza una cámara portátil u otro dispositivo portátil de formación de imágenes. Se obtiene un mapeo a medida que una matriz 10 de iluminación dirige un patrón de luz sobre una superficie 20 y se forma una imagen correspondiente de una línea L' en una matriz 30 de sensores de formación de imagen. Cada píxel 32 en la matriz 30 de sensores de formación de imágenes se mapea a un píxel correspondiente 12 en la matriz 10 de iluminación según la modulación por la superficie 20. Los desplazamientos en la posición de píxel, como se representa en la Figura 5, proporcionan información útil acerca del contorno de la superficie 20. Se puede apreciar que el patrón básico mostrado en la Figura 5 se puede implementar de varias maneras, utilizando una variedad de fuentes y secuencias de iluminación y utilizando uno o más tipos diferentes de matrices 30 de sensores. La matriz 10 de iluminación puede utilizar cualquiera de un número de tipos de matrices utilizadas para la modulación de luz, tales como una matriz de cristal líquido o una matriz de microespejos digitales, tales como los proporcionados utilizando el Procesador de Luz Digital o dispositivo DLP de Texas Instruments, Dallas,<t>X. Este tipo de modulador de luz espacial se utiliza en la trayectoria de iluminación para cambiar el patrón de luz según sea necesario para la secuencia de mapeo.

Al proyectar y capturar imágenes que muestran patrones de luz estructurados que duplican la disposición mostrada en la Figura 4 múltiples veces, la imagen de la línea de contorno en la cámara localiza simultáneamente un número de puntos de superficie del objeto cuya imagen se ha formado. Esto puede acelerar el proceso de recogida de muchos puntos de muestra, mientras que el plano de luz (y normalmente también la cámara receptora) se mueve lateralmente para "pintar" parte o toda la superficie exterior del objeto con el plano de luz.

Múltiples patrones de luz estructurados pueden proyectarse y analizarse juntos por un número de razones, incluyendo aumentar la densidad de líneas para puntos reconstruidos adicionales y detectar y/o corregir secuencias de línea incompatibles. La utilización de múltiples patrones de luz estructurados se describe en los documentos US 2013 / 120 532 A1 y US 2013 / 120 533 a 1 comúnmente asignados, ambos titulados "3D INTRAORAL MEASUREMENTS USING OPTICAL MULTILINE METHOD".

La figura 6 muestra la formación de imágenes de superficies utilizando un patrón con múltiples líneas de luz. El desplazamiento creciente del patrón de líneas y otras técnicas ayudan a compensar las imprecisiones y la confusión que pueden resultar de transiciones abruptas a lo largo de la superficie, por lo que puede resultar difícil identificar positivamente los segmentos que corresponden a cada línea proyectada. En la Figura 6, por ejemplo, puede ser difícil en partes de la superficie determinar si el segmento 16 de línea proviene de la misma línea de iluminación que el segmento 18 de línea o el segmento 19 de línea adyacente.

Conociendo la posición instantánea de la cámara y la posición instantánea de la línea de luz dentro de un sistema de coordenadas relativas al objeto cuando se adquirió la imagen, un ordenador y software pueden utilizar métodos de triangulación para calcular la coordenadas de numerosos puntos de superficie iluminados. A medida que el plano se mueve para intersecar eventualmente con alguna o toda la superficie del objeto, se acumulan las coordenadas de un número creciente de puntos. Como resultado de esta adquisición de imágenes, se puede identificar una nube de puntos de puntos de vértices o vértices y utilizarla para representar la extensión de una superficie dentro de un volumen. Los puntos en la nube de puntos representan entonces puntos reales medidos en la superficie tridimensional de un objeto.

Los errores relacionados con la calibración pueden ser particularmente problemáticos, complicando e incluso comprometiendo la construcción precisa de una nube de puntos que representa el contorno de superficie.

Ciertas realizaciones del método y/o aparato ejemplares según la solicitud pueden implementarse en el aparato 70 de formación de imágenes mostrado en la Figura 4.

En general, la calibración se realiza utilizando un objetivo de calibración y requiere algún tipo de superficie de referencia. Para proporcionar la calidad necesaria, la precisión general del objetivo de calibración debe exceder significativamente la precisión deseada del escáner. Como regla general, una precisión de al menos aproximadamente 10 veces mejor que la precisión deseada del escáner se considera aceptable. Para un escáner intraoral, alcanzar una precisión de al menos 50 micras significa fabricar un objetivo de calibración que es preciso dentro de 5 micras. Esto puede ser un reto considerable, incluso fuera de alcance para muchos entornos de fabricación. Ciertas realizaciones del método y/o aparato ejemplares según la solicitud pueden cumplir con los requisitos de calibración de tales escáneres intraorales.

Las realizaciones del método y/o aparato ejemplares según la solicitud pueden proporcionar un objetivo de calibración que puede ser utilizado por el usuario final (p. ej., dentista, técnico dental) de un aparato de escáner intraoral para la validación interna de la calibración del aparato de escáner intraoral y/o para proporcionar datos que pueden ser utilizados para el reajuste de calibración. Ventajosamente, las realizaciones de objetivo de calibración pueden ajustarse fácilmente a un escáner intraoral. Los errores de descalibrado que se detectan pueden corregirse automáticamente mediante la lógica de escaneo. Tal lógica de escaneo puede estar ubicada en realizaciones de objetivo de calibración, escáneres intraorales o un procesador/ordenador remoto en comunicación de señal con uno de los mismos.

Como pueden apreciar los expertos en las técnicas de procesamiento de imágenes, un programa informático para adquirir o procesar mediciones de calibración en una realización de la presente descripción puede ser utilizado por un sistema informático de propósito general adecuado, tal como un ordenador personal o una estación de trabajo que actúa como un procesador de imágenes, cuando se le proporciona un programa de software adecuado para que el procesador funcione para adquirir, procesar y mostrar datos como se describe en la presente memoria. Se pueden utilizar muchos otros tipos de arquitecturas de sistemas informáticos para ejecutar el programa informático de la presente descripción, incluyendo una disposición de procesadores en red, por ejemplo.

El programa informático para realizar el método de la presente descripción puede almacenarse en un medio de almacenamiento legible por ordenador. Este medio puede comprender, por ejemplo; medios de almacenamiento magnético, tal como un disco magnético, tal como un disco duro o un dispositivo extraíble o una cinta magnética; medios de almacenamiento óptico tales como disco óptico, cinta óptica o codificación óptica legible por máquina; dispositivos de almacenamiento electrónico de estado sólido tales como memoria de acceso aleatorio (RAM) o memoria de solo lectura (ROM); o cualquier otro dispositivo físico o medio empleado para almacenar un programa informático. El programa informático para realizar el método de la presente descripción también se puede almacenar en un medio de almacenamiento legible por ordenador que se conecta al procesador de imágenes a través de la Internet u otra red o medio de comunicación. Los expertos en las técnicas de procesamiento de datos de imágenes reconocerán fácilmente que el equivalente de tal producto de programa informático también puede construirse en hardware.

Cabe señalar que el término "memoria", equivalente a "memoria accesible por ordenador" en el contexto de la presente descripción, puede referirse a cualquier tipo de espacio de trabajo de almacenamiento de datos temporal o más duradero utilizado para almacenar y trabajar sobre datos de imagen y accesible a un sistema informático, incluyendo una base de datos. La memoria podría ser no volátil, que usa, por ejemplo, un medio de almacenamiento a largo plazo tal como almacenamiento magnético u óptico. Alternativamente, la memoria podría ser de una naturaleza más volátil, utilizando un circuito electrónico, tal como una memoria de acceso aleatorio (RAM) que se utiliza como una memoria intermedia temporal o espacio de trabajo por un microprocesador u otro dispositivo procesador lógico de control. Los datos de visualización, por ejemplo, normalmente se almacenan en una memoria intermedia de almacenamiento temporal que directamente se asocia con un dispositivo de visualización y se actualiza periódicamente según sea necesario para proporcionar los datos visualizados. Esta memoria intermedia de almacenamiento temporal también puede considerarse una memoria, como se utiliza el término en la presente descripción. La memoria también se utiliza como espacio de trabajo de datos para ejecutar y almacenar resultados intermedios y finales de cálculos y otros procesamientos. La memoria accesible por ordenador puede ser volátil, no volátil o una combinación híbrida de tipos volátiles y no volátiles.

Se entiende que el producto de programa informático de la presente descripción puede hacer uso de diferentes algoritmos y procesos de formación de imágenes y de manipulación de datos relacionados que son bien conocidos. Se entenderá además que la realización del producto de programa informático de la presente descripción puede incorporar algoritmos y procesos no mostrados o descritos específicamente en la presente memoria que son útiles para su implementación. Tales algoritmos y procesos pueden incluir utilidades convencionales que están dentro de los conocimientos habituales de las técnicas de procesamiento de imágenes y calibración. Aspectos adicionales de tales algoritmos y sistemas, y hardware y/o software para producir y procesar de otro modo las imágenes o cooperar con el producto de programa informático de la presente descripción, no se muestran o describen específicamente en la presente memoria y pueden seleccionarse de entre tales algoritmos, sistemas, hardware, componentes y elementos conocidos en la técnica.

invención se ha descrito en detalle y puede haberse descrito con referencia particular a una realización adecuada o actualmente preferida, pero se entenderá que las variaciones y modificaciones pueden verse afectadas dentro del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Las realizaciones descritas actualmente se consideran, por lo tanto, en todos los sentidos como ilustrativas y no restrictivas. El alcance de la invención se indica por las reivindicaciones adjuntas, y se pretende que todos los cambios que entran dentro del significado e intervalo de equivalencia de las mismas estén comprendidos en ellas.

En este documento, los términos "un" o "un" se utilizan, como es común en los documentos de patente, para incluir uno o más de uno, independientemente de cualesquiera otros caso o usos de "al menos uno" o "uno o más". En este documento, el término "o" se utiliza para referirse a uno no exclusivo, de tal manera que "A o B" incluye "A pero no B", "B pero no A", y "A y B", a menos que se indique lo contrario. En este documento, los términos "que incluye" y "en el que" se utilizan como los equivalentes en inglés de los términos respectivos "que comprende" y "en donde". También, en las siguientes reivindicaciones, los términos "que incluye" y "que comprende" son de extremo abierto, es decir, un sistema, dispositivo, artículo o proceso que incluye elementos además de los enumerados después de tal término en una reivindicación todavía se considera que caen dentro del alcance de esa reivindicación.

Las realizaciones ejemplares según la solicitud pueden incluir diferentes características descritas en la presente memoria (individualmente o en combinación).

El término "al menos uno de" significa que pueden seleccionarse uno o más de los artículos enumerados. El término "aproximadamente" indica que el valor enumerado puede alterarse en cierta medida, siempre que la alteración no provoque la no conformidad del proceso o estructura con la realización ilustrada. Otras realizaciones de la invención serán evidentes para los expertos en la técnica a partir de la consideración de la memoria descriptiva y la puesta en práctica de la invención descrita en la presente memoria. Se pretende que la memoria descriptiva y los ejemplos se consideren únicamente ejemplares, indicándose el alcance verdadero de la invención por las reivindicaciones adjuntas, y se pretende que todos los cambios que entran dentro del significado e intervalo de equivalencia de las mismas estén comprendidos en ellas.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para calibrar un aparato (70) de formación de imágenes intraorales dentales configurado para formar imágenes de un contorno de superficie de un objeto (22), comprendiendo el sistema:

el aparato (70) de formación de imágenes intraorales dentales que comprende:

un primer aparato (40) de detección, comprendiendo el primer aparato (40) de detección al menos una lente (34) y un sensor que está configurado para obtener una o más imágenes de al menos una posición superficial (20), y un proyector (10);

un objetivo de calibración que comprende:

un modulador de luz espacial configurado para formar un conjunto prescrito de patrones de calibración que incluye una serie de patrones de contraseña;

en donde el modulador de luz espacial es un dispositivo objetivo de visualización de LCD o un dispositivo objetivo de visualización activa;

en donde el dispositivo objetivo de visualización activa se utiliza para la calibración del sistema proyectorcámara; y

un plano de visualización configurado para visualizar el conjunto prescrito de patrones de calibración; y un sistema informático;

en donde el plano de visualización del objetivo de calibración está dispuesto para corresponder a la al menos una posición superficial (20);

en donde el primer aparato (40) de detección está configurado para capturar el conjunto prescrito visualizado de patrones de calibración; y

en donde el sistema informático está configurado para calibrar el aparato (70) de formación de imágenes intraorales dentales mediante:

adquisición y procesamiento del conjunto visualizado capturado de patrones de calibración; determinación de una correspondencia de coordenadas entre las coordenadas 2D de una coordenada objetivo de calibración y las coordenadas 2D del aparato de formación de imágenes intraorales dentales basándose en el conjunto visualizado capturado de patrones de calibración; y mediante

determinación de los parámetros de calibración para el aparato (70) de formación de imágenes intraorales dentales según la correspondencia de coordenadas determinada;

en donde adquirir al menos una imagen del objetivo de calibración se realiza para más de una postura del objetivo de calibración.

2. El sistema de la reivindicación 1, en donde el sistema informático está configurado para descodificar las imágenes obtenidas de los patrones de calibración mediante el primer aparato (40) de detección para determinar una correspondencia densa uno a uno entre los puntos de imagen en el primer aparato (40) de detección y en el objetivo de calibración.

3. El sistema de la reivindicación 1, en donde el proyector comprende un aparato de iluminación configurado para dirigir uno o más patrones de iluminación hacia la al menos una posición superficial (22).

4. El sistema de la reivindicación 3, en donde el sistema está configurado para dirigir patrones de iluminación antes o después de la visualización del conjunto prescrito de patrones de calibración, en donde el sistema informático está configurado para descodificar las imágenes obtenidas de los patrones de iluminación y los patrones de calibración mediante el primer aparato (40) de detección para determinar una correspondencia uno a uno entre los puntos de imagen en el aparato de iluminación y los puntos en el objetivo de calibración.

5. El sistema de la reivindicación 1, en donde el conjunto prescrito de patrones de calibración incluye códigos grises, patrones de tablero de ajedrez y desplazamiento de línea.

6. El sistema de la reivindicación 1, en donde el objetivo de calibración está acoplado de forma desmontable al aparato (70) de formación de imágenes intraorales dentales y adaptado para poderse mover a posiciones que incluyen al menos la posición superficial.

7. El sistema de la reivindicación 1, en donde el objetivo de calibración está alojado de forma móvil dentro de un accesorio de objetivo de calibración, y en donde el accesorio de objetivo de calibración está configurado para acoplarse de forma desmontable al aparato (70) de formación de imágenes intraorales dentales en una orientación predeterminada al primer aparato (40) de detección.

8. El sistema de la reivindicación 7, en donde el accesorio de objetivo de calibración proporciona un ajuste configurado para cambiar una distancia y una orientación entre el objetivo de calibración y el primer aparato (40) de detección.

9. Un método para calibrar un aparato (70) de formación de imágenes intraorales dentales, en donde el aparato (70) de formación de imágenes intraorales dentales es un escáner intraoral dental (28) que comprende un proyector configurado para proyectar patrones (46) de luz estructurados y una cámara (24) posicionada para recibir imágenes de contorno de los patrones (46) de luz estructurados proyectados que reflejan un objetivo de calibración, comprendiendo el método:

(a) posicionar el objetivo de calibración en una posición relativa al aparato (70) de formación de imágenes intraorales dentales, en donde el objetivo de calibración comprende un modulador de luz espacial configurado para formar un conjunto prescrito de patrones de calibración que incluye una serie de patrones de contraseña y un plano de visualización configurado para visualizar el conjunto prescrito de patrones de calibración; en donde el modulador de luz espacial es un dispositivo objetivo de visualización de LCD o un dispositivo objetivo de visualización activa;

(b) adquirir al menos una imagen del conjunto prescrito visualizado de patrones de calibración que codifica los píxeles del modulador de luz espacial;

(c) determinar una correspondencia de coordenadas entre las coordenadas 2D de la coordenada de objetivo de calibración y las coordenadas 2D del aparato (70) de formación de imágenes intraorales dentales; y (d) determinar parámetros de calibración para el aparato (70) de formación de imágenes intraorales dentales según la correspondencia de coordenadas determinada;

en donde adquirir al menos una imagen del objetivo de calibración se realiza para más de una postura del objetivo de calibración.

10. El método de la reivindicación 9, en donde el objetivo de calibración de LCD está acoplado de forma desmontable al aparato (70) de formación de imágenes intraorales dentales y adaptado para poderse mover a posiciones que incluyen al menos la posición superficial.