TW202027691A - 齒模製造系統、齒模製造方法及儲存媒體 - Google Patents

Abstract

一種齒模製造系統包括取像單元、顯示單元、控制單元、亮度與色彩校正模組。控制單元對用戶之牙齒利用取像單元進行拍攝以得到第一影像。亮度與色彩校正模組對第一影像就取像單元進行亮度與色彩校正，並基於第一影像就顯示單元進行亮度與色彩校正以得到第二影像。控制單元使用顯示單元呈現第二影像；亮度與色彩校正模組基於第二影像就三維列印單元進行亮度與色彩校正，以將基於第二影像的色彩值轉換至於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值，其中第二影像及其於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值用於利用三維列印單元輸出用戶之齒模。

Description

齒模製造系統、齒模製造方法及儲存媒體

本發明係關於一種齒模製造系統及齒模製造方法，更特別的是關於基於亮度與色彩校正之齒模製造系統、齒模製造方法及儲存媒體。

隨著牙科技術的發展，患者對於時效性及治療結果美觀性的要求日益提高。就齒模而言，患者期望能快速得到所需配戴的齒模，而且在齒模的顏色上要求能夠與相鄰牙齒顏色不要有明顯色差產生。

然而，目前齒模的製造設備及技術，仍有賴人工作業，目前主要是由齒模技師以手工方式來對牙齒的外觀取模並據以製作齒模，往往需要數天的時間才能完成齒模。

此外，對於齒模的顏色而言，多數牙醫師仍使用比色板以目測方式來找出與用戶之牙齒接近的顏色。比色板之使用和觀察者本身的條件及生理狀況相關，如測試者本身的年紀、情緒、疲勞都有可能對測試結果造成影響。再者，色板顏色並未完全涵蓋人類自然齒色之分佈範圍，色板的顏色分佈並非平均的分散於色彩空間當中，又兩套同一廠牌比色板的相同色片在廠商製作時所產生的誤差值有時甚至會大於該色片與其他色片的差異。故此牙醫師利用比色板所得出的顏色與用戶之牙齒之顏色由於主觀或客觀的因素，仍有可能有色差產生。

此外，在製作齒模時，齒模技師利用牙醫師所提供的比色板資訊來進行配色，但由於齒模技師以人工作業方式亦可能由於人為或材料上原因造成配色上誤差。由此，利用齒模如假牙的患者往往會感覺到假牙與鄰近自然牙顏色的不同。

故此，習知齒模的製造設備及技術，仍有待改進以有效地提高齒模的製造的效率以及使齒模的顏色符合患者之需求。

本發明之一目的在於提供一種齒模製造技術，此齒模製造技術基於亮度與色彩校正，就取像單元、顯示單元、三維列印單元分別進行亮度與色彩校正，所得到的牙齒之影像及牙齒之影像之於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值可以用於利用指定之三維列印單元輸出用戶之齒模，以有助於有效率地輸出用戶之齒模。此外，亦有助於減少或避免指定之三維列印單元輸出用戶之齒模與顯示單元所呈現之牙齒之影像在色彩上不一致之狀況。

為達上述目的，本發明提出一種齒模製造系統，包括：取像單元、顯示單元、控制單元、亮度與色彩校正模組。控制單元電性耦接至取像單元及顯示單元，且用於在光源下對用戶之牙齒利用取像單元進行拍攝以得到第一影像。亮度與色彩校正模組，由控制單元所控制，亮度與色彩校正模組對第一影像就取像單元進行亮度與色彩校正，並基於第一影像就顯示單元進行亮度與色彩校正以得到第二影像。其中控制單元基於第二影像的色彩值使用顯示單元呈現第二影像；亮度與色彩校正模組基於第二影像就三維列印單元進行亮度與色彩校正，以將基於第二影像的色彩值轉換至於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值，其中第二影像及基於第二影像之於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值用於利用三維列印單元輸出用戶之齒模。

於上述齒模製造系統之一實施例中，齒模製造系統更包括：三維列印單元，通訊連接至控制單元，且控制單元依據至少第二影像及基於第二影像之於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值來使用三維列印單元輸出用戶之齒模。

於上述齒模製造系統之一實施例中，齒模製造系統更包括：通訊單元，其電性耦接於控制單元，控制單元透過通訊單元將基於第二影像之於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值傳送至伺服器，從而透過伺服器控制三維列印單元輸出之齒模之色彩。

於上述齒模製造系統之一實施例中，控制單元基於至少第二影像建立該用戶之齒模描述資訊，其中該第二影像包含關於用戶之牙齒之不同角度之多張二維影像；亮度與色彩校正模組基於第二影像就該三維列印單元進行亮度與色彩校正，控制單元據以進行取像視角轉換，並將取像視角轉換後之第二影像之色彩值與齒模描述資訊映對，其中齒模描述資訊及齒模描述資訊映對之色彩值用於利用該三維列印單元輸出該用戶之齒模。

於上述齒模製造系統之一實施例中，齒模製造系統具有一校正模式，於校正模式中：齒模製造系統對測試影像之色彩值進行亮度與色彩轉換，以將測試影像轉換至三維列印單元之色彩空間，並命令三維列印單元依據上述轉換後之測試影像輸出對應的物件；齒模製造系統依據三維列印單元輸出之物件之色彩之量測訊號及測試影像產生更新之轉換方式，利用更新之轉換方式取代前述對測試影像進行之轉換方式並重覆校正模式中之上述運作以再次更新轉換方式，直至測試影像中的色彩值與實際輸出之物件的色彩之色差收斂至一定範圍內，其中上述校正模式所得到之更新之轉換方式用於上述基於第二影像就指定之三維列印單元進行亮度與色彩校正中。

為達上述目的，本發明提出一種齒模製造方法，包括以下步驟。(a)在光源下對用戶之牙齒利用取像單元進行拍攝以得到第一影像。(b)對第一影像就取像單元進行亮度與色彩校正。(c)基於第一影像就顯示單元進行亮度與色彩校正以得到第二影像。(d)基於該第二影像的色彩值利用顯示單元呈現第二影像，以便對用戶之牙齒與顯示單元所呈現之第二影像之觀察。(e)基於第一影像就三維列印單元進行亮度與色彩校正，以將基於該第二影像的色彩值轉換至於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值。其中第二影像及基於第二影像之於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值用於利用三維列印單元輸出用戶之齒模。

於上述齒模製造方法之一實施例中，步驟(b)包括將第一影像之於取像單元使用之第一色彩空間中的色彩值轉換至於參考色彩空間中的色彩值，其中參考色彩空間涵蓋第一色彩空間。

於上述齒模製造方法之一實施例中，步驟(c)包括將第一影像之於參考色彩空間中的色彩值轉換至於顯示單元使用之第二色彩空間中的色彩值以得到第二影像，其中參考色彩空間涵蓋第二色彩空間；其中在步驟(d)中，依據第一影像之於第二色彩空間中的色彩值利用顯示單元呈現第二影像。

於上述齒模製造方法之一實施例中，三維列印單元使用之色彩空間為第三色彩空間，步驟(e)包括：將第二影像之於參考色彩空間中的色彩值轉換至於第三色彩空間中的色彩值，其中參考色彩空間涵蓋第三色彩空間。

於上述齒模製造方法之一實施例中，方法更包括：(f)依據至少第二影像及基於第二影像之於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值來利用三維列印單元輸出用戶之齒模。

於上述齒模製造方法之一實施例中，方法更包括：基於至少第一影像建立用戶之齒模描述資訊；其中在步驟(f)中，依據至少用戶之齒模描述資訊及基於第二影像之於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值來利用三維列印單元輸出用戶之齒模。

於上述齒模製造方法之一實施例中，方法更包括：將基於第二影像之於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值傳送至伺服器，從而透過伺服器控制三維列印單元輸出之齒模之色彩。

於上述齒模製造方法之一實施例中，方法更包括：基於至少第二影像建立該用戶之齒模描述資訊，其中第二影像包含關於用戶之牙齒之不同角度之多張二維影像；基於第二影像就三維列印單元進行亮度與色彩校正，並據以進行取像視角轉換，並將取像視角轉換後之第二影像之色彩值與齒模描述資訊映對，其中齒模描述資訊及齒模描述資訊映對之色彩值用於利用三維列印單元輸出用戶之齒模。

於上述齒模製造方法之一實施例中，方法更包括：執行一校正模式，此校正模式中包含：對測試影像之色彩值進行亮度與色彩轉換，以將測試影像轉換至三維列印單元之色彩空間，並命令三維列印單元依據上述轉換後之測試影像輸出對應的物件；依據三維列印單元輸出之物件之色彩之量測訊號及測試影像產生更新之轉換方式，利用更新之轉換方式取代前述對測試影像進行之轉換方式並重覆校正模式中之上述運作以再次更新轉換方式，直至測試影像中的色彩值與實際輸出之物件的色彩之色差收斂至一定範圍內，其中上述校正模式所得到之更新之轉換方式用於上述基於第二影像就指定之三維列印單元進行亮度與色彩校正中。

為達上述目的，本發明又提出一種儲存媒體，其記錄用以讓運算裝置執行如上述齒模製造方法之實施例中至少一個或其組合之程式碼。

藉此，上述齒模製造系統、方法之實施例所得到的第二影像及第二影像之於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值可以用於利用指定之三維列印單元輸出用戶之齒模，以有助於有效率地輸出用戶之齒模。此外，亦有助於減少或避免指定之三維列印單元輸出用戶之齒模與顯示單元所呈現之影像在色彩上不一致之狀況。

為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做詳細說明，說明如後：

請參考圖1，其為依據本發明之齒模製造系統100之一實施例的示意圖。一種齒模製造系統100，包括：取像單元110、顯示單元120、控制單元130、亮度與色彩校正模組140。

取像單元110例如利用二維的取像裝置來實現，如數位相機、影像感測器或其他二維取像裝置。取像單元110也可以利用三維取像裝置，如三維掃描器、三維深度攝影機、口腔掃描儀(Oral Scanner)或其他三維取像裝置。

顯示單元120例如是液晶顯示器或任何二維或三維顯示器。

控制單元130，電性耦接至取像單元110及顯示單元120，且用於在光源10下對用戶之牙齒UT利用取像單元110進行拍攝以得到第一影像。第一影像例如包含關於用戶之牙齒之一張或多張影像，以便於記錄用戶之牙齒外觀及牙齒之色彩。舉例而言，光源10可以設為發出D光源如D65的光源，如發光二極體光源或其他任何方式之光源，並設置於用戶之牙齒UT之左右兩側。然而，本發明的實現並不受上述例子限制；光源10亦可為D50 、 D55 、 D65 、 D75或其他之光源，光源的個數也可以為一個或以上且其設置位置也不受限制。

亮度與色彩校正模組140，由控制單元130所控制，亮度與色彩校正模組140用以對第一影像就取像單元110進行亮度與色彩校正，並基於第一影像就顯示單元120進行亮度與色彩校正以得到第二影像。其中控制單元130基於第二影像的色彩值，例如利用第一影像之經過亮度與色彩校正模組140就取像單元110及顯示單元120進行亮度與色彩校正所得的色彩值，使用顯示單元120呈現第二影像，以便於觀察用戶之牙齒UT與顯示單元120所呈現之第二影像。舉例而言，相關人員或用戶可以利用顯示單元120上就第二影像與用戶之牙齒在色彩上對照，或可利用色度計以比對色彩值以確認色彩是否一致之用。然而，本發明的實現並不受上述對照方式之例子之限制。

亮度與色彩校正模組140基於第二影像就一指定之三維列印單元進行亮度與色彩校正，以將基於第二影像的色彩值，如第一影像之透過亮度與色彩校正模組140就取像單元110進行亮度與色彩校正所得的色彩值，轉換至於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值CV。舉例而言，上述「色彩值CV」代表包含第二影像之於三維列印單元使用之色彩空間中一個、多個或全部像素之色彩值。

藉由上述圖1所示之齒模製造系統100之一實施例所得到的第二影像及基於第二影像之於指定之三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值可以用於利用指定之三維列印單元輸出用戶之齒模，以有助於有效率地輸出用戶之齒模。此外，亦有助於減少或避免指定之三維列印單元輸出用戶之齒模、顯示單元120所呈現之第二影像與用戶之牙齒UT在色彩上不一致之狀況；舉例而言，可以有助於使用戶之齒模、顯示單元所呈現之第二影像與用戶之牙齒之間在色差上能夠維持一定色差範圍內以減少或避免產生明顯色差之狀況。

在一實施例，齒模製造系統100可被配置為選擇性地提供調整齒模的齒色的運作模式；在此運作模式中，顯示單元120顯示第二影像，控制單元130提供用戶界面或其他方式來調整齒色，譬如提供用戶界面上選擇色彩偏好(或喜好色彩)、由處理人員作修改或由控制單元130作自動調整；在此實施例中，第二影像中齒色的色彩可被調整為與用戶之齒色不同。在本實施例中，除了有助於有效率地輸出用戶之齒模以外，亦有助於減少或避免指定之三維列印單元輸出用戶之齒模、顯示單元120所呈現之第二影像與用戶選擇之齒模色彩在色彩上不一致之狀況；舉例而言，可以有助於使用戶之齒模、顯示單元所呈現之第二影像與用戶選擇之齒模色彩之間在色差上能夠維持一定色差範圍內以減少或避免產生明顯色差之狀況。

此外，此第二影像可以記錄於齒模製造系統100之記憶單元(圖未示)或傳送至其他儲存單元如儲存裝置、資料庫、伺服器或雲端伺服器中。當用戶之齒模完成後，第二影像可以用於與此齒模對照顏色，以供用戶確認色彩是否一致之用。

在上述圖1所示之齒模製造系統100之實施例中，由於經過亮度與色彩校正模組140就取像單元110進行亮度與色彩校正所得的色彩值所處的色彩空間是一種參考色彩空間，此參考色彩空間是與裝置無關的(device-independence)且能夠涵蓋取像單元110所使用之色彩空間以及顯示單元120所使用之色彩空間，故經過亮度與色彩校正模組140就取像單元110及顯示單元120進行亮度與色彩校正所得的色彩值於顯示單元120上呈現時能夠使第一影像與用戶之牙齒在色彩上一致。取像單元110或顯示單元120例如是使用如RGB、sRGB、Adobe RGB或其他色彩空間。參考色彩空間例如是CIELAB、XYZ或其他色彩空間。然而，本發明的實現並不受上述例子限制，譬如參考色彩空間亦可以是其他與裝置無關的色彩空間，如sRGB、Adobe RGB。

進一步而言，上述之參考色彩空間能夠涵蓋指定之三維列印單元所使用之色彩空間，例如RGB、sRGB、Adobe RGB、CYM、CYMK或其他色彩空間。由此，依據亮度與色彩校正模組140就指定之三維列印單元進行亮度與色彩校正後所得的色彩值能夠使藉由三維列印單元輸出之用戶之齒模與顯示單元120所呈現之用戶之牙齒之影像在色彩上一致。

舉例而言，亮度與色彩校正模組140可以實現為經過亮度與色彩校正模組140之亮度與色彩校正後使得用戶之牙齒之色彩、取像單元110所取得之影像之色彩、顯示單元120所呈現之色彩、三維列印單元輸出之用戶之齒模之色彩之間的色差能夠維持一定色差範圍內以減少或避免產生明顯色差之狀況。又較佳地，可以為使此色差範圍降低至讓人眼分辨不出的數值範圍。

例如，亮度與色彩校正模組140可以軟體方式、硬體方式或軟硬體結合之方式進行亮度與色彩校正；如透過以軟體方式如計算函式或查找表(look-up table)方式將取像單元110所取得的影像的色彩值修改之進行亮度與色彩校正，如硬體方式包含接將亮度與色彩校正所需的計算函式或查找表以硬體之查找表來實現，例如三維查找表(3D-LUT)來進行校準處理。

舉例而言，亮度與色彩校正模組140針對牙齒之影像對取像單元110、顯示單元120分別進行亮度與色彩校正，使其達到「所看即所得」之效果。關於取像單元110之亮度與色彩校正，亮度與色彩校正模組140先進行亮度對應以查表方式進行（可利用一維或三維查找表），再處理其他分量(如色度分量)。色彩修正如以對應於取像單元110之查表或轉換矩陣方式進行，並可以加入S型曲線之亮度修正以針對高動態範圍影像，使其細節部分更清晰。關於顯示單元120之亮度與色彩校正，亮度與色彩校正模組140先進行亮度對應以查表（可利用一維或三維查找表）方式進行或轉換矩陣方式進行，色彩修正如以對應於顯示單元120之查表或轉換矩陣方式進行，並可以選擇性地加入色彩偏好修正，如將齒色修改成或設定為喜好色彩，從而更新第二影像。在上述例子中，S型曲線之修正與喜好色的修正是亮度與色彩校正以外的選擇性的影像處理技術，本發明實現並不受此例子限制。

舉例而言，亮度與色彩校正模組140針對第二影像對一指定之三維列印單元進行亮度與色彩校正，以將基於第二影像的色彩值轉換至於此三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值。色彩修正如以對應於此三維列印單元之查表（可利用一維或三維查找表）或轉換矩陣方式進行。對於取像單元110產生之第一影像為二維影像或三維影像，以下分別舉例說明亮度與色彩校正模組140實現方式。

在一實施例中，若取像單元110產生之第一影像包含經由不同角度拍攝之二維影像，則上述第二影像亦包含對應之二維影像，為了將第二影像所代表之多張二維影像對指定之三維列印單元進行亮度與色彩校正，以有助於有效率地輸出用戶之齒模，可利用如同「貼圖方式」之映對方式將經亮度與色彩校正後之二維影像映對至三維之用戶之齒模描述資訊。舉例而言，假設人臉正前方之一定距離(如50公分)處為座標原點(0,0)並在此原點之左右、上下、前後方向建立座標系統，取像單元110相對於原點之多個座標如(0,0,0)、(20,0,0)、(-20,0,0)分別相對地就用戶之牙齒拍攝多個二維影像如記作IM1、IM2、IM3，經前述針對牙齒之影像對取像單元110、顯示單元120分別進行亮度與色彩校正後，得出二維影像IM1、IM2、IM3對應之二維影像IM1’、IM2’、IM3’，進一步將二維影像IM1’、IM2’、IM3’對指定之三維列印單元進行亮度與色彩校正得出二維影像IM1”、IM2”、IM3”。另一方面，齒模製造系統100之控制單元130可以基於至少第二影像建立三維之齒模描述資訊，其中，對於齒模描述資訊所對應的色彩，控制單元130可以利用影像變形(Image Warping)技術或其他二維影像轉為三維影像之技術將二維影像IM1”、IM2”、IM3”進行就(0,0,0)、(20,0,0)、(-20,0,0)之取像視角轉換，並將轉換後的像素所對應的二維影像IM1”、IM2”、IM3”的色彩值與齒模描述資訊映對。在此實施例中，齒模製造系統100所輸出的齒模描述資訊及對應的色彩值，有助於有效率地輸出用戶之齒模，使輸出之齒模的色彩與顯示單元上顯示之齒色一致。

在另一實施例中，若取像單元110產生之第一影像包含經由不同角度拍攝之三維影像(如具有深度資訊)，則上述第二影像亦包含對應之三維影像，齒模製造系統100之控制單元130可以基於至少第二影像建立三維之齒模描述資訊，其中，對於齒模描述資訊所對應的色彩，可以將第二影像所包含之三維影像對指定之三維列印單元進行亮度與色彩校正，並將此亮度與色彩校正後的色彩值與齒模描述資訊映對。在此實施例中，齒模製造系統100所輸出的齒模描述資訊及對應的色彩值，有助於有效率地輸出用戶之齒模，使輸出之齒模的色彩與顯示單元上顯示之齒色一致。

在一些實施例中，控制單元130、亮度與色彩校正模組140或其組合，係可以利用一個或多個電路來實現，如處理器、數位訊號處理器，或是以可程式化的積體電路如微控制裝置、元件可程式邏輯閘陣列(field programmable gate array，FPGA)或特殊應用積體電路(application specific integrated circuit，ASIC)之類的電路中之一個或多個電路來實現，亦可使用專屬的電路或模組來實現。在一些實施例中，亮度與色彩校正模組140所進行之亮度與色彩校正亦可利用軟體方式如以行程、執行緒、程式模組或其他軟體方式來實現，以軟體方式來實現的亮度與色彩校正模組140可以由控制單元130來執行。然而，本發明之實現並不受此等例子所限制。

在圖1中，齒模製造系統100可以依據需求而進一步配置為一種齒模製造輔助之專屬機台，可用於醫院或牙醫診所中，以便於得到用戶之牙齒外觀影像及牙齒之色彩，並可進一步電子方式記錄。藉此，用戶之牙齒外觀影像及牙齒之色彩可進一步據以用於由指定的近端或遠端之三維列印單元輸出用戶之齒模。此外，齒模製造系統100也可以利用智慧型裝置，如智慧型手機、平板電腦，或可以配置為筆記型電腦或桌上型電腦等電腦系統。然而本發明的實現並不受上述例子限制。

請參考圖2，其為基於圖1之齒模製造系統的一實施例的方塊示意圖。如圖2所示，齒模製造系統100A係基於圖1之齒模製造系統100之一實施例中，齒模製造系統100A更包括三維列印單元200，三維列印單元200以有線或無線方式通訊連接至控制單元130，且控制單元130依據至少第二影像及第二影像之於三維列印單元200使用之色彩空間中的色彩值來使用三維列印單元200輸出用戶之齒模DT。舉例而言，可以基於至少第一影像或第二影像建立用戶之齒模描述資訊，如以STL或OBJ格式表示之檔案。藉此，可以據至少用戶之齒模描述資訊及第二影像之於三維列印單元200使用之色彩空間中的色彩值來利用三維列印單元200輸出用戶之齒模DT。

請參考圖3，其為基於圖1之齒模製造系統的另一實施例的方塊示意圖。如圖3所示，齒模製造系統100B係基於圖1之齒模製造系統100之一實施例中，齒模製造系統100B更包括：通訊單元150，其電性耦接於控制單元130，控制單元130透過通訊單元150將第二影像之於三維列印單元200使用之色彩空間中的色彩值傳送至伺服器300，從而透過伺服器300控制三維列印單元200輸出之齒模之色彩。通訊單元150可以利用有線或無線的通訊電路，如支援Wi-Fi、USB或其他通訊協定的通訊電路，或可以是具有通訊電路的運算裝置。在另一實施例中，齒模製造系統100B更可包含伺服器300及三維列印單元200。然而本發明的實現並不受上述例子限制。

於上述齒模製造系統100之一實施例中，亮度與色彩校正模組140將第一影像之於取像單元110使用之第一色彩空間中的色彩值轉換至於參考色彩空間中的色彩值，其中參考色彩空間涵蓋第一色彩空間。

於上述齒模製造系統100之一實施例中，亮度與色彩校正模組140將第一影像之於參考色彩空間中的色彩值轉換至於顯示單元120使用之第二色彩空間中的色彩值以得到第二影像，其中參考色彩空間涵蓋第二色彩空間；其中控制單元130依據第一影像之於第二色彩空間中的色彩值來使用顯示單元120呈現第二影像。

於上述齒模製造系統100之一實施例中，三維列印單元200使用之色彩空間為第三色彩空間，亮度與色彩校正模組140將第二影像之於參考色彩空間中的色彩值轉換至於第三色彩空間中的色彩值，其中參考色彩空間涵蓋第三色彩空間。

請參考圖4，其為依據本發明之齒模製造方法之一實施例的示意流程圖。圖4所示之實施例可用如基於圖1的齒模製造系統，並可據以進一步實現各種基於亮度與色彩校正之齒模製造方法。如圖4所示，齒模製造方法包括以下步驟。

如步驟S10所示，在光源10下對用戶之牙齒UT利用取像單元110進行拍攝以得到第一影像。

如步驟S20所示，對第一影像就取像單元110進行亮度與色彩校正。

如步驟S30所示，基於第一影像就顯示單元120進行亮度與色彩校正以得到第二影像。

如步驟S40所示，基於第二影像的色彩值利用顯示單元120呈現第二影像。舉例而言，用戶可以對用戶之牙齒UT與顯示單元120所呈現之第二影像之觀察。

如步驟S50所示，基於第二影像就指定之三維列印單元進行亮度與色彩校正，以將基於第二影像的色彩值轉換至於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值。其中第二影像及基於第二影像之於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值用於利用三維列印單元輸出用戶之齒模。

於上述齒模製造方法之一實施例中，步驟S20包括：將第一影像之於取像單元110使用之第一色彩空間中的色彩值轉換至於參考色彩空間中的色彩值，其中參考色彩空間涵蓋第一色彩空間。第一色彩空間例如是RGB、sRGB、Adobe RGB或其他色彩空間。參考色彩空間例如是CIELAB、XYZ或其他與裝置無關的色彩空間，如sRGB、Adobe RGB。

於上述齒模製造方法之一實施例中，步驟S30包括：將第一影像之於參考色彩空間中的色彩值轉換至於顯示單元120使用之第二色彩空間中的色彩值以得到第二影像，其中參考色彩空間涵蓋第二色彩空間；其中在步驟S40中，依據第一影像之於第二色彩空間中的色彩值利用顯示單元120呈現第二影像。第二色彩空間例如是RGB、sRGB、Adobe RGB或其他色彩空間。

於上述齒模製造方法之一實施例中，指定之三維列印單元使用之色彩空間為第三色彩空間，步驟S50包括：將第二影像之於參考色彩空間中的色彩值轉換至於第三色彩空間中的色彩值，其中參考色彩空間涵蓋第三色彩空間。第三色彩空間例如是CYM、CYMK或其他色彩空間。

於上述齒模製造方法之一實施例中，方法更包括：(f)依據至少第二影像及第二影像之於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值來利用三維列印單元(如圖2或3之200)輸出用戶之齒模DT。

於上述齒模製造方法之一實施例中，方法更包括：基於至少第一影像或第二影像建立用戶之齒模描述資訊；其中在步驟(f)中，依據至少用戶之齒模描述資訊及基於第二影像之於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值來利用三維列印單元(如圖2或3之200)輸出用戶之齒模DT。

於上述齒模製造方法之一實施例中，方法更包括：將基於第二影像之於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值傳送至伺服器(如圖3之300)，從而透過伺服器控制三維列印單元(如圖2或3之200)輸出之齒模之色彩。

在一些實施例中，齒模製造系統(如100A或100B)或齒模製造方法更可包含三維列印單元校正模式。在此三維列印單元校正模式中，可用以針對某一台三維列印單元進行亮度與色彩校正之設定，使此齒模製造系統中的亮度與色彩校正模組中針對三維列印單元之亮度與色彩校正之參數(如查找表或轉換矩陣中之參數)得以建立或更新，從而使輸出之齒模之色彩符合實際的顏色。舉例而言，在三維列印單元首次使用或於顏色材料更換或其他需要時，可以利用此三維列印單元校正模式。

以下舉例說明三維列印單元校正模式之實現方式。例如，校正模式中可包括以下步驟S100~S140。

於步驟S100中，齒模製造系統針對測試影像就三維列印單元進行亮度與色彩校正，以將輸入之色彩空間(如RGB)之測試影像之色彩值轉換(可利用已知的一維或三維查表，或已知轉換矩陣)至三維列印單元之色彩空間(如CMY)，其中測試影像可以包含多種色彩，即測試用之已知色彩與亮度之資訊，譬如測試影像(待輸出物件)可以設為3D亮度與色彩校正板之色塊。

於步驟S110中，接著，齒模製造系統命令三維列印單元依據測試影像輸出對應的物件。

於步驟S120中，齒模製造系統如控制單元130接收三維列印單元輸出之物件之色彩之量測訊號。例如，齒模製造系統可以配置連接端以電性連接色度計，色度計用以量測輸出之物件之色彩並產生量測訊號並輸出至齒模製造系統。在一實施例中，齒模製造系統可以選擇性地配置連接端、色度計或任何相關之裝置以進行自動對輸出之物件之色彩進行量測。然而，本發明之實現並不受此限制。

於步驟S130中，齒模製造系統依據量測訊號及測試影像(其包含測試用之已知色彩與亮度之資訊)產生更新之轉換方式。例如，對前述已知的一維或三維查找表，或轉換矩陣進行參數的調整，以產生更新的或新的一維或三維查找表，或轉換矩陣。更新的轉換方式可以利用統計手法迴歸分析來產生，如最小平方法或其他任何合適的方式來產生。

於步驟S140中，利用步驟S130所產生的更新之轉換方式，取代步驟S100中的轉換方式重覆步驟S100至步驟S130以再次找出更新之轉換方式，直至測試影像中的色彩值與實際輸出的色彩的量測結果之色差收斂(如以統計手法迴歸分析如最小平方法)至一定範圍內(如少於或等於一目標值)，以完成三維列印單元校正模式。

透過上述校正模式所得到之更新之轉換方式，如更新之一維或三維查找表、或更新之轉換矩陣，或其他運算，可儲存於齒模製造系統(如100A或100B)中，於齒模製造系統運作之過程中使用；舉例而言，在前述齒模製造系統之亮度與色彩校正模組中或上述基於圖4之方法步驟S50中，可以利用透過上述校正模式所得到之更新之轉換方式來實現基於第二影像就指定之三維列印單元進行亮度與色彩校正，以將基於第二影像的色彩值轉換至於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值。

在一實施例中，於圖2所示的齒模製造系統100A中，上述校正模式可以利用控制單元130(或亮度與色彩校正模組140)及三維列印單元200來實現。

在另一實施例中，於圖3所示的齒模製造系統100B中，上述校正模式可以利用控制單元130(或亮度與色彩校正模組140)及三維列印單元200來實現，亦可以利用伺服器300及三維列印單元200來實現。此外，透過校正模式所得到之更新之轉換方式，可利用伺服器300傳送至控制單元130。

然而，本發明之實現並不受上述例子限制。譬如，齒模製造系統亦可實現為不具備校正模式。

此外，在一些實施例中，提出一種運算裝置可讀取儲存媒體，其記錄用以讓一運算裝置(如前述圖1、圖2或圖3所示的齒模製造系統100、100A或100B，藉由運算裝置(如終端裝置或伺服器或其他)執行齒模製造方法之程式碼或包含齒模製造方法之程式碼，其中方法可以包含基於圖4之方法的實施例中至少一個或其組合，或其他實施例，如三維列印單元校正模式之步驟。舉例而言，程式碼是一個或多個程式或程式模組，例如用於實現依據圖4的步驟S10至S50，此等模組之程式碼係協同運作，且可以用任何適合的順序或平行而被執行。當運算裝置執行此程式碼時，能導致運算裝置執行基於圖4之齒模製造方法之一實施例。上述可讀取儲存媒體例如為靭體、ROM、RAM、記憶卡、光學式資訊儲存媒體、磁式資訊儲存媒體或其他任何種類的儲存媒體或記憶體，且本發明之實現方式並不受此例子限制。

藉由上述所示之齒模製造系統或方法之實施例，其所得到的第二影像及基於第二影像之於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值可以用於利用指定之三維列印單元輸出用戶之齒模，以有助於有效率地輸出用戶之齒模。此外，亦有助於減少或避免指定之三維列印單元輸出用戶之齒模、顯示單元所呈現之影像與用戶之牙齒在色彩上不一致之狀況；舉例而言，可以配置有助於使用戶之齒模、顯示單元所呈現之第一影像與用戶之牙齒之間在色差上能夠維持一定色差範圍內以減少或避免產生明顯色差之狀況。藉此，可避免習知傳統人為色差上的失誤而造成齒模顏色與用戶之牙齒有差異的情況。

此外，在一些實施例中，顯示單元120上呈現之第二影像可以讓相關人員或用戶對照第二影像與用戶之牙齒在色彩上是否一致，或可利用色度計以比對色彩值以確認色彩是否一致之用。又在一實施例中，顯示單元120上呈現之第二影像可以儲存，當用戶之齒模完成後，第二影像可以用於與此齒模對照顏色，以供用戶確認是否存在色差之用或作為原有牙齒顏色之憑據。由此，可以有助於更有效率地提供齒模之同時，兼具減少或避免齒模與用戶之牙齒在色彩上不一致之狀況，以增進用戶更佳的使用體驗。

再者，如前所述實施例，齒模製造系統(或方法)可進一步提供用戶調整齒模的齒色的選擇性功能。在此實施例中，第二影像中齒色的色彩可被調整為與用戶之齒色不同。在此實施例中，除了有助於有效率地輸出用戶之齒模以外，亦有助於減少或避免指定之三維列印單元輸出用戶之齒模、顯示單元所呈現之第二影像與用戶選擇之齒模色彩在色彩上不一致之狀況；舉例而言，可以有助於使用戶之齒模、顯示單元所呈現之第二影像與用戶選擇之齒模色彩之間在色差上能夠維持一定色差範圍內以減少或避免產生明顯色差之狀況。

本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

10:光源 100、100A、100B:齒模製造系統 110:取像單元 120:顯示單元 130:控制單元 140:亮度與色彩校正模組 150:通訊單元 200:三維列印單元 300:伺服器 UT:用戶之牙齒 CV:於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值 DT:用戶之齒模 S10~S50:步驟

［圖1］係為依據本發明之齒模製造系統之一實施例的示意圖。 ［圖2］係為基於圖1之齒模製造系統的一實施例的方塊示意圖。 ［圖3］係為基於圖1之齒模製造系統的另一實施例的方塊示意圖。 ［圖4］係為依據本發明之齒模製造方法之一實施例的示意流程圖。

10:光源

100:齒模製造系統

110:取像單元

120:顯示單元

130:控制單元

140:亮度與色彩校正模組

UT:用戶之牙齒

CV:於三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值

Claims (12)

1. 一種齒模製造系統，包括： 一取像單元； 一顯示單元； 一控制單元，電性耦接至該取像單元及該顯示單元，用於對用戶之牙齒利用該取像單元進行拍攝以得到第一影像； 一亮度與色彩校正模組，由該控制單元所控制，該亮度與色彩校正模組對該第一影像就該取像單元進行亮度與色彩校正，並基於該第一影像就該顯示單元進行亮度與色彩校正以得到第二影像； 其中該控制單元基於該第二影像的色彩值使用該顯示單元呈現該第二影像； 該亮度與色彩校正模組基於該第二影像就一三維列印單元進行亮度與色彩校正，以將基於該第二影像的色彩值轉換至於該三維列印單元使用之一色彩空間中的色彩值，其中該第二影像及基於該第二影像之於該三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值用於利用該三維列印單元輸出該用戶之一齒模。
2. 如請求項1所述之齒模製造系統，其中該齒模製造系統更包括： 該三維列印單元，通訊連接至該控制單元，且該控制單元依據至少該第二影像及基於該第二影像之於該三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值來使用該三維列印單元輸出該用戶之齒模。
3. 如請求項1所述之齒模製造系統，其中該齒模製造系統更包括： 一通訊單元，其電性耦接於該控制單元，該控制單元透過該通訊單元將基於該第二影像之於該三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值傳送至一伺服器，從而透過該伺服器控制該三維列印單元輸出之該齒模之色彩。
4. 如請求項1所述之齒模製造系統，其中該控制單元基於至少該第二影像建立該用戶之齒模描述資訊，其中該第二影像包含關於該用戶之牙齒之不同角度之多張二維影像；該亮度與色彩校正模組基於該第二影像就該三維列印單元進行亮度與色彩校正，該控制單元據以進行取像視角轉換，並將取像視角轉換後之該第二影像之色彩值與該齒模描述資訊映對，其中該齒模描述資訊及該齒模描述資訊映對之色彩值用於利用該三維列印單元輸出該用戶之齒模。
5. 如請求項1所述之齒模製造系統，其中該齒模製造系統具有一校正模式，於該校正模式中： 該齒模製造系統對測試影像之色彩值進行亮度與色彩轉換，以將該測試影像轉換至該三維列印單元之色彩空間，並命令該三維列印單元依據上述轉換後之測試影像輸出對應的物件；該齒模製造系統依據該三維列印單元輸出之物件之色彩之量測訊號及該測試影像產生更新之轉換方式，利用更新之轉換方式取代前述對該測試影像進行之轉換方式並重覆該校正模式中之上述運作以再次更新轉換方式，直至該測試影像中的色彩值與實際輸出之物件的色彩之色差收斂至一定範圍內，其中上述校正模式所得到之更新之轉換方式用於該亮度與色彩校正模組基於影像就該三維列印單元進行亮度與色彩校正時使用。
6. 一種齒模製造方法，包括： (a)      對用戶之牙齒利用一取像單元進行拍攝以得到第一影像； (b)      對該第一影像就該取像單元進行亮度與色彩校正； (c)      基於該第一影像就一顯示單元進行亮度與色彩校正以得到第二影像； (d)      基於該第二影像的色彩值利用該顯示單元呈現該第二影像；以及 (e)      基於該第二影像就一三維列印單元進行亮度與色彩校正，以將基於該第二影像的色彩值轉換至於該三維列印單元使用之一色彩空間中的色彩值； 其中該第二影像及基於該第二影像之於該三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值用於利用該三維列印單元輸出該用戶之一齒模。
7. 如請求項6所述之齒模製造方法，其中該方法更包括： (f)       依據至少該第二影像及基於該第二影像之於該三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值來利用該三維列印單元輸出該用戶之齒模。
8. 如請求項7所述之齒模製造方法，其中該方法更包括： 基於至少該第二影像建立該用戶之齒模描述資訊； 其中在該步驟(f)中，依據至少該用戶之齒模描述資訊及基於該第二影像之於該三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值來利用該三維列印單元輸出該用戶之齒模。
9. 如請求項6所述之齒模製造方法，其中該方法更包括： 將基於該第二影像之於該三維列印單元使用之色彩空間中的色彩值傳送至一伺服器，從而透過該伺服器控制該三維列印單元輸出之該齒模之色彩。
10. 如請求項6所述之齒模製造方法，其中該方法更包括：基於至少該第二影像建立該用戶之齒模描述資訊，其中該第二影像包含關於該用戶之牙齒之不同角度之多張二維影像；基於該第二影像就該三維列印單元進行亮度與色彩校正，並據以進行取像視角轉換，並將取像視角轉換後之該第二影像之色彩值與該齒模描述資訊映對，其中該齒模描述資訊及該齒模描述資訊映對之色彩值用於利用該三維列印單元輸出該用戶之齒模。
11. 如請求項6所述之齒模製造方法，其中該方法更包括執行一校正模式，於該校正模式中包含： 對測試影像之色彩值進行亮度與色彩轉換，以將該測試影像轉換至該三維列印單元之色彩空間，並命令該三維列印單元依據上述轉換後之測試影像輸出對應的物件；依據該三維列印單元輸出之物件之色彩之量測訊號及該測試影像產生更新之轉換方式，利用更新之轉換方式取代前述對該測試影像進行之轉換方式並重覆該校正模式中之上述運作以再次更新轉換方式，直至該測試影像中的色彩值與實際輸出之物件的色彩之色差收斂至一定範圍內，其中上述校正模式所得到之更新之轉換方式用於基於影像就該三維列印單元進行亮度與色彩校正時使用。
12. 一種儲存媒體，其記錄用以讓一運算裝置執行如請求項6至11中任一項所述之齒模製造方法的程式碼。

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