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pte20170217021 Forschung/Technologie, Medizin/Wellness

Neue Software rekonstruiert Gebisse naturgetreu

Algorithmus berechnet Daten auf Basis von Digitalfotos einer Person

Zahnfleisch und Gebiss (Foto-Set: Computer Graphics Lab, disneyresearch.com)
Zahnfleisch und Gebiss (Foto-Set: Computer Graphics Lab, disneyresearch.com)

Zürich (pte021/17.02.2017/13:30) - Forscher der ETH Zürich http://ethz.ch und Disney Research http://disneyresearch.com haben einen neuen Algorithmus entwickelt, mit dem das Gebiss samt Zahnfleisch aus Digitalfotos naturgetreu rekonstruiert werden kann. Für detaillierte digitale Rekonstruktion sind lediglich Digitalfotos nötig, auf denen das Gesicht einer Person zu sehen ist. Selbst teilweise oder ganz verdeckte Zähne sowie Zahnwurzeln kann das Programm vollständig rekonstruieren.

Programm "lernt" selbstständig

Als Grundlage für Rekonstruktionen können die Schweizer Wissenschaftler auch kurze, mit dem Smartphone aufgenommene Videos von Gesichtern verwenden. Der neue Ansatz lässt sich darüber hinaus in bestehende Methoden zur Erfassung von Gesichtern mit photogrammetrischen Messkameras integrieren. Als Erstes mussten die Forscher dem Programm die Grundzüge von Zahnstellungen, -formen und -reihen beibringen, indem sie dieses mit hochaufgelösten 3D-Scans von Mündern und Gebissen fütterten.

Daraus "lernte" das Programm Gebisse zu erkennen, Zähne einzuschätzen und die fehlenden auf den Vorlagen nicht zu erkennender Teile sowie die Zahnstellung zu berechnen. Die Software berechnet auch die Verfärbungen der Zähne und die Farbe des Zahnfleisches. Daraus resultieren digitale Zahn- und Gebissrekonstruktionen, die sehr natürlich wirken.

Visueller Eindruck von Ersatzzähnen

"Dieser Ansatz eröffnet neue Wege zu individuellen Zahnrekonstruktionen in hoher Qualität", so Projektleiter Thabo Beeler von Disney Research. Verwendet werden könnte die Methode in der Unterhaltungsindustrie, wo sich das Verfahren problemlos in bestehende photogrammetrische Systeme aus mehreren Kameras zur Gesichtserfassung integrieren lässt.

Aber auch Zahnmediziner zeigen Interesse. Sie möchten eine möglichst einfache Methode, mit der sie Zähne von Patienten möglichst natürlich digital rekonstruieren können, um beispielsweise einem Patienten einen visuellen Eindruck von Ersatzzähnen zu vermitteln. "Das zeigt, dass wir diese Methode nicht nur für digitale Charaktere in Filmen oder Games brauchen können, sondern auch für eine Anwendung in der realen Welt", resümiert Beeler.



(Ende)
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