Fonctionnement des scanners intra-oraux

Fonctionnement des scanners intra-oraux

Principe / Fonctionnement des scanners intra-oraux

Vue d'ensemble du processus de numérisation de base utilisé par les scanners intra-oraux :

Le processus de numérisation de base utilisé par les scanners intra-oraux

Les scanners intra-oraux utilisent une baguette portative qui est déplacée autour de la bouche pour capturer des images des dents et des tissus environnants. L'extrémité de la baguette du scanner contient des composants optiques, notamment

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  • Une ou plusieurs caméras pour capturer des images
  • Laser, lumière structurée ou autre source d'éclairage
  • Lentilles, miroirs et capteurs pour mesurer les distorsions

Lorsque la pointe du scanner est lentement déplacée le long des dents, elle projette un laser ou un modèle de lumière structurée sur les surfaces tout en capturant rapidement des images. Le logiciel de numérisation analyse les distorsions du modèle captées par les capteurs pour cartographier les contours et les textures des dents en 3D.

Des centaines ou des milliers d'images sont prises sous des angles légèrement différents au fur et à mesure que le scanner se déplace autour de la bouche. Des algorithmes de traitement avancés analysent les données de ce flux d'images pour les assembler et les fusionner en un modèle 3D homogène.

Le logiciel du scanner tient compte de toute irrégularité de mouvement ou de positionnement, en utilisant les données de l'accéléromètre et du gyroscope pour aligner correctement les images. Cela permet même aux utilisateurs novices d'obtenir des scans précis sans avoir besoin de mouvements de main parfaitement stables.

Une fois traité, le fichier de données de numérisation peut être exporté sous la forme d'un fichier STL ouvert ou d'un format de fichier propriétaire. Les logiciels de CAO permettent alors de Modèle 3D pour diverses applications telles que la création de guides chirurgicaux, de couronnes, d'aligneurs, etc.

En résumé, les scanners intra-oraux utilisent une baguette pour capturer un flux d'images de type vidéo qui sont automatiquement converties par un logiciel sophistiqué en un modèle 3D détaillé de l'anatomie buccale. Cette empreinte numérique peut ensuite être utilisée pour toute une série de traitements et d'appareils dentaires.

Modèles de balayage de base

Modèles de balayage de base utilisés avec les scanners intra-oraux :

Pour capturer pleinement les dents et l'anatomie buccale, la baguette du scanner doit être déplacée autour de la bouche selon un schéma minutieux et méthodique. Le mouvement correct de la baguette est important pour assembler efficacement les nombreuses images en un modèle précis.

Pour les dents supérieures, il est recommandé de commencer le balayage à partir des dents postérieures et de progresser lentement vers l'avant. L'extrémité de la baguette doit suivre la courbe de l'arcade, en restant en contact étroit avec les dents et en étant légèrement inclinée vers le plan occlusal.

Pour les arcades inférieures, le même schéma postérieur-antérieur est utilisé, en balayant la face linguale des dents. La baguette est inversée mais toujours tenue à un angle léger vers l'occlusal.

Le mouvement doit être lent, fluide et régulier, car le scanner acquiert un flux constant d'images. Des mouvements brusques ou le fait de soulever le scanner des dents peuvent perturber le processus de numérisation.

La baguette est comme une caméra vidéo, capturant constamment des images de tous les points de vue. Le chevauchement des balayages sous plusieurs angles permet donc d'améliorer les détails et la précision. Les zones difficiles d'accès peuvent nécessiter un positionnement particulier.

L'enregistrement de l'occlusion nécessite de maintenir la baguette immobile pendant que le patient se ferme en occlusion, afin de relier les arcades dentaires supérieures et inférieures. Le balayage immobile peut également être utilisé pour de petites zones isolées.

Avec la pratique, les schémas de numérisation deviennent une seconde nature. Bien que le logiciel puisse compenser les imperfections, une bonne technique est essentielle pour obtenir les empreintes numériques les plus précises.

Comment les poudres et les agents opacifiants sont utilisés avec les scanners intra-oraux :

Les scanners intra-oraux sont des appareils utilisés en dentisterie pour prendre des empreintes numériques des dents et des structures buccales en vue de diverses procédures dentaires, telles que la fabrication de couronnes et de bridges, la planification de traitements orthodontiques, etc. L'utilisation de poudre ou d'agents opacifiants peut améliorer les performances des scanners intra-oraux en créant un contraste et en améliorant le processus de numérisation. Voici comment :
De nombreux scanners intra-oraux projettent des motifs lumineux sur la surface des dents pour en capturer les détails. Cependant, la translucidité naturelle et les propriétés réfléchissantes de l'émail dentaire peuvent rendre difficile la détection précise des motifs lumineux par les capteurs du scanner.
Pour améliorer le contraste et l'efficacité du balayage, une fine poudre est souvent appliquée sur les dents avant le balayage. Ces poudres sont conçues pour recouvrir temporairement les dents d'une couche opaque et non réfléchissante.
Les particules de poudre diffusent la lumière projetée uniformément sur toute la surface, éliminant ainsi les reflets. Cela crée une image très contrastée que le scanner peut facilement reconnaître et cartographier.
Les poudres de dioxyde de titane ou d'oxyde d'aluminium sont couramment utilisées. Elles peuvent être livrées avec une soufflerie de poudre intégrée à la baguette du scanner ou appliquées avec un applicateur séparé.
Après le balayage, la poudre est simplement rincée ou vaporisée à l'air libre, ne laissant aucun résidu sur les dents.
Certains scanners intra-oraux plus récents utilisent des technologies alternatives telles que la fluorescence ou l'imagerie polarisée pour obtenir un contraste sans poudre. Mais de nombreux systèmes bénéficient encore de l'utilisation d'une poudre opacifiante pour une précision et une rapidité optimales.
En résumé, les poudres de scannage sont un moyen essentiel d'améliorer la précision des scanners intra-oraux en recouvrant temporairement les dents pour rendre les détails de la surface clairement visibles et scannables.
  • Réduction de la réflectivité

Les scanners intra-oraux utilisent la lumière pour capturer la surface des dents et des tissus environnants. La présence de salive, de sang ou de surfaces réfléchissantes peut nuire à la précision du scanner. De la poudre ou des agents opacifiants, souvent sous la forme d'une fine pulvérisation ou d'une poudre, sont appliqués sur les dents pour réduire la réflectivité. Cela permet de créer une surface plus homogène que le scanner peut capturer.
  • Amélioration des détails de la surface
La poudre ou l'agent opacifiant permet de recouvrir la surface de la dent, ce qui rend les détails fins plus visibles et distincts. Ceci est particulièrement important pour capturer les caractéristiques complexes des dents, telles que l'anatomie occlusale, les marges et les irrégularités de surface. L'amélioration du contraste permet au scanner de détecter plus efficacement les variations subtiles de la structure dentaire.
  • Améliorer l'efficacité de la numérisation
L'application d'une poudre ou d'un agent opacifiant peut rendre le processus de numérisation plus efficace en réduisant la nécessité de répéter les numérisations. L'amélioration du contraste et de la reconnaissance des détails permet au scanner de capturer rapidement et précisément les informations nécessaires, ce qui fait gagner du temps au professionnel des soins dentaires et au patient.
  • Confort du patient
Certains patients peuvent ressentir une gêne ou un réflexe nauséeux pendant le scanner intraoral. L'application de poudre peut contribuer à atténuer ces problèmes en créant une surface plus lisse et en réduisant la friction entre la pointe du scanner et les dents. Cela peut contribuer à une expérience de scannage plus confortable et plus tolérable pour le patient.
  • 5. Prévention de la formation de buée
Dans certaines situations, les scanners intra-oraux peuvent être sujets à la formation de buée en raison de l'humidité présente dans l'environnement buccal. La poudre agit comme un dessiccateur, absorbant l'excès d'humidité et empêchant la formation de buée sur la surface de la dent. Cela est particulièrement utile lorsque le scanner est utilisé dans des conditions difficiles ou avec des patients qui produisent beaucoup de salive.
Il est important de noter que tous les scanners intra-oraux ne nécessitent pas l'utilisation de poudre ou d'agents opacifiants. Certains scanners modernes sont conçus pour fonctionner correctement sans aides supplémentaires. Toutefois, dans les cas où les conditions ne sont pas optimales, ou lorsque l'amélioration du contraste et des détails est cruciale, l'utilisation de ces agents peut être un complément précieux au processus de numérisation. Les professionnels dentaires doivent suivre les directives et les recommandations du fabricant lorsqu'ils utilisent des poudres ou des agents opacifiants avec des scanners intra-oraux spécifiques.

Projection de lumière/lasers et capture de la distorsion à l'aide de capteurs

Les scanners intra-oraux utilisent des technologies optiques avancées, notamment la projection de lumière ou de lasers sur les surfaces dentaires, associées à des capteurs sophistiqués, pour prendre des empreintes numériques détaillées de la cavité buccale. Ce processus implique la projection d'une lumière structurée ou de lasers sur les dents et les structures environnantes, et l'analyse ultérieure de la distorsion ou de la déformation de ce modèle projeté pour créer un modèle numérique tridimensionnel. Voici comment fonctionne généralement cette technologie :
  • Projection de lumière

Les scanners intra-oraux utilisent souvent une lumière structurée ou des systèmes de projection laser pour éclairer les surfaces à scanner. La lumière structurée consiste à projeter un modèle connu de lumière sur les structures dentaires. Les lasers, qui émettent des faisceaux de lumière cohérents et focalisés, sont également couramment utilisés.

  • Déformation du modèle
Lorsque le motif lumineux ou laser projeté rencontre les surfaces des dents, il subit une déformation en fonction des contours et de la topographie des structures dentaires. La façon dont le motif lumineux se déforme fournit des informations sur la forme, la taille et l'orientation spatiale des surfaces scannées.
  • Capture par les capteurs
Le motif lumineux déformé est capturé par un ensemble de capteurs très sensibles intégrés dans le scanner intra-oral. Ces capteurs sont conçus pour enregistrer rapidement et avec précision les changements dans le motif projeté causés par la géométrie des structures buccales.
  • Triangulation et calcul de la profondeur
Le scanner repose sur un principe connu sous le nom de triangulation. En comparant le modèle connu projeté sur les surfaces avec le modèle déformé capturé par les capteurs, le système peut calculer les coordonnées tridimensionnelles de nombreux points sur les surfaces dentaires. Ce processus est répété rapidement et continuellement lorsque le scanner est déplacé dans la cavité buccale.
  • Traitement en temps réel
Les données capturées sont traitées en temps réel par de puissants algorithmes informatiques. Ces algorithmes analysent les modèles de distorsion et génèrent une représentation numérique tridimensionnelle très précise des dents et des tissus mous dans l'environnement buccal.
  • Création de modèles numériques
Les données traitées sont ensuite utilisées pour construire un modèle numérique des dents, des gencives et des structures environnantes du patient. Ce modèle numérique peut être manipulé, analysé et utilisé pour diverses applications dentaires, telles que la conception de couronnes et de bridges, la planification de traitements orthodontiques, etc.

Les avantages de l'utilisation de la lumière ou des lasers dans les scanners intra-oraux sont les suivants :

  • Précision

L'utilisation d'une lumière structurée ou de lasers permet d'obtenir des scanners très précis et détaillés, capturant même les caractéristiques complexes de la surface des dents.
  • Vitesse

La technologie permet une saisie rapide des données, ce qui contribue à l'efficacité des procédures de numérisation.
  • Non invasif

Le balayage intrabuccal à la lumière ou au laser n'est pas invasif et offre aux patients une expérience plus confortable que les méthodes traditionnelles de prise d'empreintes.
  • Retour d'information en temps réel
Les professionnels dentaires peuvent recevoir un retour d'information en temps réel pendant le processus de numérisation, ce qui garantit l'acquisition de données complètes.
En résumé, l'intégration de la projection de lumière et de la technologie des capteurs dans les scanners intra-oraux représente une approche de pointe de la prise d'empreinte numérique en dentisterie, offrant une précision, une efficacité et un confort accrus pour le patient.

Générer plusieurs images sous différents angles

 

Les scanners intra-oraux génèrent plusieurs images sous différents angles grâce à un processus connu sous le nom d'imagerie multi-vues. Cette technique consiste à capturer des images de la cavité buccale sous différentes perspectives afin de créer une représentation tridimensionnelle complète et détaillée. Voici un aperçu de la manière dont les scanners intra-oraux y parviennent :
  • Caméras ou sources lumineuses multiples
Les scanners intra-oraux sont équipés de plusieurs caméras ou sources lumineuses placées stratégiquement à l'intérieur du dispositif de balayage. Ces caméras ou sources lumineuses sont disposées de manière à capturer simultanément des images sous différents angles.
  • Projection de lumière structurée ou de laser
De nombreux scanners intra-oraux utilisent des systèmes de projection de lumière structurée ou de laser. Ces systèmes projettent un modèle connu de lumière ou de laser sur les surfaces à scanner. La déformation du motif, comme expliqué dans la réponse précédente, est capturée par plusieurs caméras à différents angles.
  • Capture simultanée d'images
Lorsque le motif lumineux est projeté sur les dents et les structures buccales, les caméras capturent les motifs déformés sous leurs angles respectifs. Cette capture d'image simultanée est cruciale pour obtenir une vue d'ensemble de la cavité buccale.
  • Alignement des coordonnées
Le logiciel du scanner intraoral aligne et fusionne les images prises sous différents angles en une représentation tridimensionnelle cohérente et précise. Ce processus consiste à faire correspondre les points correspondants de chaque image pour créer un modèle numérique complet et homogène.
  • Traitement en temps réel
Les images capturées sont traitées en temps réel par de puissants algorithmes au sein du scanner. Ces algorithmes analysent les images, identifient les points communs et utilisent des méthodes de triangulation pour déterminer les relations spatiales et les distances entre ces points.
  • Balayage continu
Les scanners intra-oraux sont conçus pour être déplacés en continu dans la cavité buccale pendant le processus de numérisation. Ce mouvement, associé à la capture simultanée d'images sous différents angles, permet une acquisition de données complète et continue.
  • Retour d'information et visualisation
Le logiciel fournit souvent un retour d'information en temps réel à l'opérateur, en affichant le modèle numérique qui évolue au fur et à mesure de la numérisation. Cette fonction permet au professionnel dentaire de s'assurer que toutes les zones nécessaires sont correctement scannées et que les données sont de haute qualité.
La production de plusieurs images sous différents angles présente de nombreux avantages :
  • Couverture complète
L'imagerie multi-vues garantit que toutes les surfaces des dents et des structures environnantes sont capturées, ce qui permet d'obtenir un modèle numérique plus complet.
  • Précision accrue
En intégrant des informations provenant de différentes perspectives, les scanners intra-oraux peuvent améliorer la précision de l'empreinte numérique finale.
  • Efficacité
La capture simultanée d'images et le traitement en temps réel contribuent à un processus de numérisation plus efficace, réduisant le temps nécessaire à l'acquisition des données.
  • Une meilleure visualisation
La possibilité de visualiser le modèle numérique en temps réel permet au professionnel dentaire d'identifier et de résoudre tout problème potentiel au cours de la procédure de numérisation.
En résumé, la génération d'images multiples sous différents angles est une caractéristique essentielle des scanners intra-oraux, qui contribue à leur précision, à leur efficacité et à leur capacité à fournir des empreintes numériques complètes de la cavité buccale.

Conversion d'images en rendu 3D par logiciel

La conversion d'images 2D en rendu 3D par un logiciel implique un processus connu sous le nom de reconstruction 3D. Ce processus est couramment utilisé dans divers domaines, notamment la vision par ordinateur, l'imagerie médicale, la conception assistée par ordinateur (CAO), etc. Voici un aperçu général de la manière dont cette conversion est généralement réalisée :
  • Acquisition d'images
   - Les images initiales, généralement prises sous différents angles ou perspectives, servent de données d'entrée pour le processus de reconstruction 3D.
   - Les images peuvent être capturées par des caméras, des scanners ou d'autres dispositifs d'imagerie, et elles représentent souvent différentes vues du même objet ou de la même scène.
  • Extraction des caractéristiques
   - Le logiciel identifie et extrait des caractéristiques ou des points clés des images 2D. Ces caractéristiques peuvent être des coins, des arêtes ou d'autres éléments distinctifs qui peuvent être mis en correspondance sur plusieurs images.
   - L'extraction des caractéristiques est essentielle pour établir des correspondances entre les points de différentes images, ce qui constitue la base de la reconstruction 3D qui s'ensuit.
  • Correspondance
   - Des algorithmes de mise en correspondance sont utilisés pour trouver des points correspondants dans différentes images. Ces algorithmes visent à établir la relation entre les caractéristiques d'une image et celles d'une autre.
   - Les techniques courantes de mise en correspondance comprennent la mise en correspondance des caractéristiques à l'aide de descripteurs (comme SIFT ou SURF) ou des méthodes de mise en correspondance dense.
  • Triangulation
   - La triangulation est un processus géométrique qui utilise les informations provenant de points correspondants dans plusieurs images pour calculer les coordonnées 3D de ces points dans l'espace.
   - En triangulant les points appariés, le logiciel détermine la profondeur ou la distance de chaque point par rapport aux dispositifs d'imagerie.
  • Reconstruction de la surface
   - Une fois les coordonnées 3D des points établies, le logiciel peut créer un maillage de surface qui représente l'objet ou la scène.
   - Différents algorithmes, tels que la triangulation de Delaunay ou les cubes de marche, peuvent être utilisés pour générer un maillage reliant les points et formant une surface continue.
  • Cartographie des textures (optionnel)
   - Si les images originales contiennent des informations sur la texture, telles que la couleur ou l'intensité, ces informations peuvent être reportées sur le modèle 3D afin d'en améliorer le réalisme visuel.
   - La cartographie des textures permet de créer un rendu 3D visuellement plus détaillé et plus réaliste.
  • Post-traitement et affinage
   - D'autres étapes de post-traitement peuvent être appliquées pour affiner le modèle 3D. Il peut s'agir de lisser la surface, de réduire le bruit ou de compléter les données manquantes.
  • Visualisation
   - Le modèle 3D final peut être visualisé à l'aide d'un logiciel approprié. La visualisation outils permettre aux utilisateurs d'interagir avec la scène ou l'objet reconstruit en 3D et de l'explorer.

Ce processus est largement utilisé dans diverses applications, de la reconstruction de modèles 3D d'objets pour la réalité virtuelle à la génération de modèles anatomiques à partir de données d'imagerie médicale. Les algorithmes et techniques spécifiques utilisés peuvent varier en fonction de l'application et des caractéristiques des données d'entrée.

Assemblage d'images en un modèle complet.

 

L'assemblage d'images en un modèle complet consiste à combiner plusieurs images, souvent superposées ou prises à partir de points de vue différents, afin de créer une représentation homogène et complète d'une scène ou d'un objet. Ce processus est couramment utilisé dans la photographie panoramique, l'imagerie médicale, la vision par ordinateur et d'autres domaines. Voici un aperçu général de la manière dont l'assemblage d'images est généralement réalisé :
  • Alignement des images
   - Avant de procéder à l'assemblage, il est essentiel d'aligner correctement les images. Il s'agit d'ajuster la position, la rotation et l'échelle de chaque image afin de s'assurer que les caractéristiques correspondantes s'alignent avec précision sur plusieurs images.
   - Les méthodes basées sur les caractéristiques, telles que la correspondance des points clés ou des coins, sont souvent utilisées pour un alignement précis.
  • Correspondance des caractéristiques
   - La mise en correspondance des caractéristiques consiste à identifier des points ou des motifs distinctifs dans des régions qui se chevauchent sur des images adjacentes. Ces caractéristiques servent de points d'ancrage pour l'alignement des images.
   - Les techniques courantes de mise en correspondance des caractéristiques comprennent l'utilisation de descripteurs tels que SIFT (Scale-Invariant Feature Transform) ou SURF (Speeded-Up Robust Features).
  • Estimation de l'homographie
   - La relation entre les caractéristiques correspondantes de deux images est décrite par une transformation mathématique appelée homographie. Cette transformation englobe la translation, la rotation et la mise à l'échelle nécessaires pour aligner les images avec précision.
   - Des algorithmes tels que RANSAC (Random Sample Consensus) sont souvent utilisés pour estimer l'homographie de manière robuste, notamment en cas de valeurs aberrantes ou d'erreurs dans l'appariement des caractéristiques.
  • Déformation d'image
   - Une fois l'homographie déterminée, chaque image est déformée ou transformée pour s'aligner sur l'image de référence. Il s'agit d'appliquer la transformation calculée à chaque pixel de l'image.
   - Les méthodes courantes de déformation des images comprennent l'interpolation bilinéaire ou des techniques plus sophistiquées pour préserver la qualité de l'image.
  • Mélange
   - Le mélange concerne les zones de transition entre les images assemblées, ce qui permet d'obtenir un résultat lisse et visuellement cohérent. Les régions qui se chevauchent sont souvent mélangées pour éliminer les coutures visibles.
   - Des techniques telles que le plissage ou le mélange multibandes sont utilisées pour mélanger progressivement les valeurs des pixels aux limites.
  • Optimisation globale (en option)
   - Dans certains cas, une étape d'optimisation globale peut être appliquée pour affiner l'assemblage en considérant l'ensemble des images simultanément. Cela permet d'améliorer l'alignement global et la cohérence du modèle assemblé.
  • Post-traitement
   - Les étapes de post-traitement peuvent inclure la correction des couleurs, l'ajustement du contraste et la suppression des artefacts afin d'améliorer la qualité visuelle de l'image ou du modèle cousu.
  • Sortie
   - Le modèle final assemblé, souvent sous la forme d'une image panoramique ou d'une image composite plus grande, est le résultat du processus d'assemblage. Ce modèle représente une intégration transparente des images d'entrée.
Les techniques d'assemblage d'images peuvent varier en fonction des exigences spécifiques de l'application, des caractéristiques des images d'entrée et du format de sortie souhaité. Les outils logiciels et les bibliothèques avancés, tels que OpenCV ou Adobe Photoshop, offrent souvent des fonctionnalités pour l'assemblage d'images.

Pourquoi les scanners utilisent-ils souvent une lumière blanche ou bleue pour assurer la précision ?

 

Les scanners intra-oraux utilisent souvent la lumière blanche ou bleue pour la précision, pour plusieurs raisons liées aux propriétés optiques de ces longueurs d'onde et à leur interaction avec les surfaces dentaires. Voici quelques raisons essentielles :
  • Propriétés de diffusion optimales
   - La lumière blanche et la lumière bleue ont des longueurs d'onde plus courtes que les autres couleurs, ce qui les rend idéales pour capturer des détails fins. Les longueurs d'onde plus courtes se traduisent par de meilleures propriétés de diffusion, ce qui permet à la lumière d'interagir plus efficacement avec les caractéristiques de surface des dents et des tissus mous.
   - La diffusion de la lumière permet de capturer les détails complexes de la surface, tels que l'anatomie des dents, des marges et d'autres structures importantes.
  • Amélioration de la perception de la profondeur
   - Les longueurs d'onde plus courtes, comme celles du spectre bleu, permettent une meilleure perception de la profondeur. Ceci est crucial pour capturer avec précision la structure tridimensionnelle des surfaces dentaires.
   - La capacité à percevoir la profondeur avec précision est essentielle pour créer des modèles numériques précis qui reflètent les véritables caractéristiques anatomiques de la cavité buccale.
  • Réduction des reflets et de l'éblouissement
   - La lumière blanche ou bleue est moins sujette aux reflets et à l'éblouissement que les longueurs d'onde plus importantes. Les reflets et l'éblouissement peuvent nuire à la précision de la numérisation en créant des ombres ou des lumières indésirables.
   - En utilisant une lumière dont les longueurs d'onde sont moins susceptibles d'être réfléchies, les scanners intra-oraux peuvent produire des images plus claires et réduire la probabilité d'erreurs dans le processus de numérisation.
  • Différenciation des couleurs
   - La lumière blanche englobe un large spectre de couleurs, ce qui permet une meilleure différenciation des couleurs. Cela peut être important en dentisterie, où il est essentiel de distinguer les variations subtiles de couleur à la surface des dents ou d'identifier les anomalies.
   - La lumière bleue, en particulier, est souvent choisie pour sa capacité à renforcer le contraste entre les surfaces scannées et les tissus environnants.
  • Moins de production de chaleur
   - La lumière blanche et la lumière bleue génèrent généralement moins de chaleur que d'autres sources lumineuses. C'est un avantage lorsque le scanner intraoral se trouve à proximité de tissus buccaux sensibles. La minimisation de la production de chaleur contribue au confort et à la sécurité du patient pendant le processus de numérisation.
  • Compatibilité avec les capteurs optiques
   - Les scanners intra-oraux utilisent souvent des capteurs optiques pour capturer la lumière réfléchie et générer l'empreinte numérique. La lumière blanche et la lumière bleue sont bien adaptées à la sensibilité et à la réponse spectrale de ces capteurs optiques, ce qui contribue à une saisie précise et fiable des données.
  • Considérations cliniques
   - La lumière blanche et la lumière bleue sont couramment utilisées dans les cliniques dentaires, et les scanners intra-oraux conçus pour fonctionner avec ces sources de lumière s'alignent sur les pratiques cliniques existantes. Cela garantit la compatibilité avec les flux de travail et les conditions d'éclairage établis dans les cabinets dentaires.
Bien que la lumière blanche et bleue soit fréquemment utilisée, il convient de noter que les progrès technologiques peuvent conduire au développement de scanners intra-oraux qui exploitent différentes longueurs d'onde ou des combinaisons de couleurs pour améliorer encore la précision et les performances. Le choix de la source lumineuse est un élément essentiel de la conception des scanners intra-oraux, et les fabricants sélectionnent soigneusement les longueurs d'onde optimales en fonction des avantages qu'elles présentent pour les applications dentaires.

Des caméras IR et des données de gyroscope et d'accéléromètre ont été utilisées.

Outre l'utilisation de sources de lumière visible pour l'imagerie, certains scanners intra-oraux avancés intègrent des technologies supplémentaires telles que des caméras infrarouges (IR) et des capteurs tels que des gyroscopes et des accéléromètres afin d'améliorer leurs performances. Voici comment ces technologies sont utilisées :
  • Caméras IR
   - Des caméras infrarouges sont parfois intégrées aux scanners intra-oraux pour capturer des informations au-delà de ce qui est visible à l'œil humain.
   - L'imagerie IR peut être particulièrement utile pour capturer des détails de surface ou des caractéristiques qui ne sont pas toujours clairement visibles à la lumière visible. Elle peut améliorer la précision globale de l'empreinte numérique en fournissant des données complémentaires.
   - L'imagerie IR est souvent combinée à des données de lumière visible pour créer une représentation plus complète et plus détaillée des structures buccales.
  • Données du gyroscope et de l'accéléromètre
   - Les gyroscopes et les accéléromètres sont des dispositifs de détection de mouvement qui mesurent l'orientation et l'accélération du scanner en temps réel.
   - Les scanners intra-oraux peuvent utiliser ces données pour suivre le mouvement et la position du scanner pendant le processus de numérisation. Ces informations sont essentielles pour cartographier avec précision la relation spatiale entre les images capturées ou les nuages de points.
   - Le suivi en temps réel permet au logiciel du scanner d'ajuster et d'aligner dynamiquement les données capturées, garantissant que le modèle 3D représente avec précision l'orientation et la position réelles des surfaces scannées.
  • Enregistrement dynamique des images
   - Les données des capteurs gyroscopiques et accélérométriques peuvent être utilisées pour l'enregistrement dynamique des images. Il s'agit d'aligner et d'enregistrer en permanence les images entrantes en fonction du mouvement et de l'orientation du scanner en temps réel.
   - L'enregistrement dynamique des images contribue à la création d'un modèle 3D homogène et précis, même lorsque le scanner est déplacé rapidement ou selon des trajectoires complexes.
  • Réduction des artefacts
   - Les données du gyroscope et de l'accéléromètre peuvent aider à réduire les artefacts de mouvement. Les artefacts de mouvement, causés par le mouvement du scanner pendant le processus de numérisation, peuvent avoir un impact négatif sur la précision de l'empreinte numérique finale.
   - En compensant les mouvements en temps réel, ces capteurs permettent d'atténuer les artefacts, ce qui se traduit par une représentation plus nette et plus précise des surfaces scannées.
  • Amélioration de l'expérience de l'utilisateur
   - L'intégration de gyroscopes et d'accéléromètres améliore l'expérience globale de l'utilisateur en lui fournissant un retour d'information en temps réel. Les professionnels dentaires peuvent surveiller le mouvement et l'alignement du scanner pendant le balayage, afin de s'assurer que toutes les zones sont correctement couvertes.
   - Ce retour d'information en temps réel contribue à rendre les procédures de balayage plus efficaces.
La combinaison de l'imagerie à lumière visible, de la technologie infrarouge et des capteurs de mouvement permet de créer un système de balayage intra-oral robuste et précis. Ces technologies fonctionnent en synergie pour capturer des données 3D précises des structures buccales, réduire les erreurs liées au mouvement et améliorer la convivialité et les performances globales des scanners intra-oraux dans les environnements cliniques.

Processus de triangulation en stéréophotogrammétrie

 

La stéréophotogrammétrie est une technique utilisée pour obtenir des informations tridimensionnelles sur des objets ou des scènes en analysant des images capturées à partir de plusieurs points de vue. Le processus implique une triangulation, où la position d'un point dans l'espace 3D est déterminée en mesurant ses projections sur deux images ou plus. Voici une description étape par étape du processus de triangulation par stéréophotogrammétrie :
  • Acquisition d'images
   - La stéréophotogrammétrie commence par l'acquisition d'au moins deux images de l'objet ou de la scène à partir de points de vue différents. Ces images doivent se chevaucher pour que les caractéristiques communes soient visibles sur les deux vues.
  • Calibrage
   - Avant la triangulation, les paramètres de la caméra doivent être calibrés. L'étalonnage consiste à déterminer les paramètres intrinsèques de la caméra, tels que la longueur focale, le point principal et la distorsion de l'objectif. Cette étape est cruciale pour une triangulation précise.
  • Correspondance des caractéristiques
   - Les caractéristiques correspondantes dans les images qui se chevauchent sont identifiées. Ces caractéristiques peuvent être des points, des coins ou d'autres motifs distinctifs qui peuvent être facilement mis en correspondance entre les images.
   - La mise en correspondance des caractéristiques est généralement réalisée à l'aide de techniques de vision artificielle, et des algorithmes tels que SIFT (Scale-Invariant Feature Transform) ou SURF (Speeded-Up Robust Features) sont couramment utilisés à cette fin.
  • Géométrie épipolaire
   - La géométrie épipolaire décrit la relation géométrique entre deux vues de la même scène. Elle définit les lignes épipolaires, qui sont les lignes d'intersection entre les plans de l'image et le plan épipolaire.
   - La géométrie épipolaire permet de limiter la recherche de points correspondants, ce qui rend le processus de mise en correspondance plus efficace.
  • Triangulation
   - La triangulation est l'étape clé de la stéréophotogrammétrie. Les coordonnées 3D d'un point de la scène peuvent être calculées à partir de points correspondants dans deux images ou plus et des paramètres connus de l'appareil photo.
   - Le processus de triangulation consiste à prolonger les lignes à partir des centres des caméras à travers les points correspondants de chaque image et à trouver le point d'intersection dans l'espace 3D. Le point d'intersection est le point triangulé.
  • Ajustement du faisceau (en option)
   - L'ajustement des paquets est un processus d'optimisation qui affine simultanément les paramètres de la caméra et les coordonnées 3D. Cette étape permet d'améliorer la précision globale de la reconstruction 3D en minimisant les erreurs dans le processus de triangulation.
  • Génération d'un modèle 3D
   - Une fois la triangulation terminée, on obtient un ensemble dense de points 3D représentant la surface de l'objet ou de la scène. Ces points peuvent être traités ultérieurement pour créer un maillage 3D ou un nuage de points, fournissant une représentation détaillée de la géométrie.
  • Cartographie des textures (optionnel)
   - Si les images contiennent des informations sur les couleurs, la cartographie des textures peut être appliquée pour projeter les informations sur les couleurs sur le modèle 3D, améliorant ainsi son réalisme visuel.
La stéréophotogrammétrie est largement utilisée dans divers domaines, notamment la photogrammétrie, la vision par ordinateur et la reconstruction en 3D. C'est une technique essentielle pour des applications telles que la cartographie topographique, la documentation du patrimoine culturel et la création de modèles 3D pour les environnements de réalité virtuelle ou de réalité augmentée.

Etapes du calibrage de la baguette de balayage avant son utilisation.

 

L'étalonnage de la baguette de balayage avant utilisation est une étape essentielle pour garantir la précision et la fiabilité des données capturées par le scanner intra-oral. L'étalonnage compense les variations ou les distorsions dans les mesures du scanner, ce qui rend les scans ultérieurs plus précis. Voici les étapes générales de l'étalonnage d'une baguette de balayage :
  • Mise sous tension du scanner
   - Commencez par mettre en marche le scanner intra-oral et tout matériel associé, comme l'unité d'imagerie ou la console de commande.
  • Préparation de l'outil d'étalonnage ou de la cible
   - La plupart des scanners intra-oraux sont livrés avec un outil d'étalonnage ou une cible. Il peut s'agir d'un modèle ou d'un objet spécialement conçu dont les dimensions sont connues. Veillez à ce que l'outil d'étalonnage soit propre et exempt de tout débris susceptible d'affecter le processus d'étalonnage.
  • Placer l'outil d'étalonnage dans le champ de vision
   - Positionner l'outil d'étalonnage dans le champ de vision du scanner. Veillez à ce qu'il soit bien éclairé et à ce que le scanner ait une vue dégagée sur l'ensemble de l'outil d'étalonnage.
  • Lancer le mode d'étalonnage
   - Accédez au mode d'étalonnage ou aux paramètres d'étalonnage du scanner. Cela peut impliquer de naviguer dans l'interface utilisateur ou le logiciel du scanner.
  • Suivre les instructions à l'écran
   - Le scanner fournit généralement des instructions à l'écran pour vous guider dans le processus d'étalonnage. Il peut s'agir d'invites à placer l'outil d'étalonnage dans des positions ou des orientations spécifiques.
  • Capture d'images d'étalonnage
   - Au cours du processus d'étalonnage, le scanner capture des images de l'outil d'étalonnage sous différents angles. L'objectif est d'enregistrer la manière dont l'optique et les capteurs du scanner perçoivent la géométrie connue de l'outil d'étalonnage.
  • Analyse et ajustement
   - Le logiciel du scanner analyse les images d'étalonnage capturées et les compare aux positions et dimensions prévues de l'outil d'étalonnage. Si des divergences sont détectées, le logiciel peut ajuster les paramètres internes du scanner pour corriger les erreurs.
  • Vérifier la précision de l'étalonnage
   - Une fois le processus d'étalonnage terminé, certains scanners proposent une étape de vérification. Cette étape consiste à scanner un outil de vérification ou un objet de référence connu pour s'assurer que l'étalonnage a réussi.
  • Documenter les résultats de l'étalonnage
   - Une bonne pratique consiste à documenter les résultats de l'étalonnage, y compris les ajustements effectués et les résultats de la vérification. Certains scanners peuvent générer automatiquement un rapport d'étalonnage que vous pouvez sauvegarder pour référence.
  • Contrôles réguliers de l'étalonnage
    - Vérifier et réétalonner périodiquement le scanner pour en maintenir la précision. La fréquence des contrôles d'étalonnage peut varier en fonction des recommandations du fabricant, des modes d'utilisation et des conditions environnementales.
  • Assurance qualité de l'étalonnage
    - Certains scanners intra-oraux avancés intègrent des fonctions d'assurance qualité. Ces fonctions peuvent impliquer des autocontrôles réguliers ou alerter l'utilisateur si le scanner détecte des écarts par rapport aux performances attendues.
Le respect de ces étapes permet de s'assurer que le scanner intraoral est calibré avec précision avant chaque utilisation, ce qui contribue à la précision des empreintes numériques et à la réussite globale des procédures dentaires. Reportez-vous toujours aux directives et à la documentation du fabricant pour connaître les instructions d'étalonnage spécifiques à votre modèle de scanner intraoral.

Foire aux questions (FAQ) sur le fonctionnement des scanners intra-oraux :

Un scanner intra-oral est un appareil utilisé par les dentistes pour capturer des images 3D détaillées des dents et des structures buccales d'un patient.


Les scanners intra-oraux utilisent une technologie optique avancée pour capturer des milliers d'images par seconde tout en scannant l'intérieur de la bouche du patient. Ces images sont ensuite assemblées pour créer un modèle 3D précis.


  • Les composants typiques comprennent une baguette portative avec une caméra, une source lumineuse et un logiciel pour traiter les images capturées.