Der Vision Award, der Preis für angewandte Bildverarbeitung, wurde in diesem Jahr das 19. Mal verliehen. Und er ging heuer das erste Mal nach Österreich an das AIT Austrian Institut of Technology GmbH. Gewonnen hat das AIT mit dem „Real-Time Stereo Vision Technology for an intraoral 3D Scanner“, einer Anwendung für die Medizintechnik.
Das AIT Austrian Institute of Technology ist Österreichs größte außeruniversitäre Forschungseinrichtung. Mit seinen fünf Departments versteht sich das AIT als hoch spezialisierter Forschungs- und Entwicklungspartner für die Industrie.
Hinter der Stereo Vision Technologie steckt ein System zweier digitaler Kameras, die wie das menschliche Augenpaar nebeneinander angeordnet sind und die künstlichen Augen am Computer repräsentieren. „Stereo-Sehen“ nennt sich das Erfolgsmodell aus der Natur, das mittels intelligenter Bildverarbeitung und 3D-Computertechnologie imitiert wird. Und so funktioniert es: Die beiden Kameras nehmen aus verschiedenen Blickwinkeln synchrone Fotos auf. Die Information für ein dreidimensionales Bild entsteht aus der Übereinstimmung der einzelnen Pixel – Bildpunkte – in den beiden Fotos. Die jeweilig passenden Pixel auf dem Bild der linken und dem Bild der rechten Kamera werden von einer Software erfasst. Durch die so genannte „Stereo Matching Methode“ können die jeweils übereinstimmenden Pixel so in Relation gesetzt werden, dass der Computer daraus ein dreidimensionales Bild entwickeln kann. Die Verarbeitung erfolgt in Echtzeit.
Doch was hat das alles mit unseren Zähnen zu tun? Bisher wurden Zähne mit einer Abdruckmasse im Mund abgeformt, was eine eher unangenehme und langwierige Prozedur für den Patienten darstellte. Anschließend wurde der Abdruck mit Gips ausgegossen und das daraus entstandene Gipsmodell der Zähne präpariert. Im Anschluss daran wurde das Modell mit einem stationären Scanner vermessen und digitalisiert. Im letzten Schritt wurde der Zahnersatz mit CAD/CAM Unterstützung gefertigt.
Der 3D Dentalscanner ermöglicht künftig voll-digitale Zahnabbildungen und macht dadurch die unangenehme Zahnabformung mit Kunststoffabdruckmassen obsolet. Dabei entsteht direkt im Zuge des Scanvorgangs ein Datenfile, das vorher nur über mehrere Zwischenschritte erstellt werden konnte.
Damit alle Bilder einer Gebisshälfte perfekt in der richtigen Positionierung und Orientierung zusammengefügt werden können, sind eindeutige Referenzpunkte bei der automatischen Extraktion entscheidend. Um dies auf weißem Zahnmaterial zu gewährleisten, wurde vom AIT ein spezielles Beleuchtungssystem entwickelt. Das Stereoverfahren zur Vermessung von Zähnen und der genaue Aufbau des Scanners wurden von a-tron 3D und AIT gemeinsam erfolgreich patentiert und a.tron3d hält die Exklusivrechte für die Dentalbranche.
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