Una panoramica sugli scanner facciali richiede la conoscenza delle tecnologie utilizzate che ne stanno alla base.

Esistono infatti ben quattro metodi diversi per effettuare scansioni facciali: 

1. fotogrammetria
2. stereofotogrammetria
3. scansione a luce strutturata
4. scansione laser

E ancora, all’interno di questi meccanismi esistono due metodologie: passiva e attiva. 

Vediamo di fare un po’ di chiarezza.

• Nei metodi passivi, il volto di un paziente viene scansionato con due o più fotografie (fotogrammetria e stereofotogrammetria). 
• Nel metodo attivo, si usano sensori 3D per acquisire modelli di luce tramite triangolazione attiva (raggio laser e luce strutturata). 

Tutte e 4 le tecnologie risultano vantaggiose perché sono:

• non invasive
• accurate
• riproducibili

Scanner facciali a fotogrammetria e a stereofotogrammetria

La fotogrammetria è una tecnologia originariamente sviluppata per l’uso nella mappatura topografica. Ottiene informazioni da più fotografie che vengono poi unite in un’immagine 3D.

Nella stereofotogrammetria, un oggetto 3D viene creato fotografando l’oggetto da due piani diversi. 

Questa tecnica consente il calcolo della distanza, della superficie e del volume ma non ha la capacità di rilevare con precisione i capelli e le superfici riflettenti o lucide della pelle, cosa invece particolarmente utile nelle protesi maxillo-facciali. 

La stereofotogrammetria richiede uno spazio dedicato per impostare due o più fotocamere da diversi punti di vista che circondano il soggetto, oltre a un computer. 

Poiché coinvolge più fotografie, questo metodo è sensibile alla luce e richiede un software specifico calibrato per eseguire il rendering della scansione. 

È necessaria un’illuminazione adeguata poiché la mancanza di luce o l’eccessiva luce ambientale possono distorcere le immagini catturate. 

Dopo il completamento della scansione, un algoritmo informatico combina le foto multiple per formare un modello facciale 3D.

Scanner facciali a luce strutturata

Uno scanner facciale a luce strutturata utilizza la triangolazione trigonometrica per catturare le deformazioni di schemi di luce proiettate per ottenere una forma 3D della superficie del viso di un soggetto. 

La scansione a luce strutturata utilizza un proiettore per proiettare un modello di luce sul soggetto, che viene poi analizzato dalla fotocamera ed elaborato da un computer. La posizione del proiettore e della telecamera può trovarsi su un singolo dispositivo, a seconda del produttore.

Gli scanner luminosi più comuni sono composti da luce blu o luce bianca. 

Tuttavia la luce blu emette una lunghezza d’onda più corta ed è quindi meno soggetta a riflessione, consentendo una scansione più accurata. 

La luce viene registrata da varie angolazioni ed è possibile calcolare un mesh 3D in base allo spostamento del pattern luminoso. 

I vantaggi della tecnologia della luce strutturata includono:

• la velocità
• la precisione
• la riproducibilità

Questo metodo di scansione è sensibile alle condizioni di illuminazione, in quanto la luce ambientale aggiuntiva può distorcere la scansione.

Scanner facciali a scansione laser

La scansione laser utilizza una tecnologia simile alla scansione della luce, catturando il riflesso del laser dall’oggetto sottoposto a scansione.

Gli scanner laser registrano il soggetto in più posizioni eseguendo scansioni di più posizioni. Queste scansioni vengono quindi rilevate da una fotocamera e calcolate in un’immagine da un algoritmo informatico. La posizione del laser e della telecamera può trovarsi su un singolo dispositivo, a seconda del produttore.

Per avere una scansione facciale 3D completa, lo scanner laser richiede più scansioni consecutive con il soggetto ruotato in posizioni diverse. 

La scansione laser è estremamente accurata ma la sua precisione può essere influenzata da fonti di luce aggiuntive.

Ha inoltre una velocità inferiore rispetto alla scansione a luce strutturata.

Conclusioni

Le scansioni facciali offrono un’ampia varietà di applicazioni diagnostiche tra cui la comunicazione interdisciplinare, l’articolazione virtuale, la progettazione del sorriso e la diagnosi e il trattamento dell’OSA. 

Guardando al futuro, la tecnologia di scansione facciale ha applicazioni promettenti nei campi della ricerca cranio facciale e della diagnosi protesica, della pianificazione del trattamento e della sequenza del trattamento.

In definitiva, con ulteriori progressi tecnologici, apprendimento automatico migliorato e soluzioni convenienti, ci si può aspettare che gli scanner facciali ad alte prestazioni svolgano un ruolo sempre più importante in tutto il campo dentale.

Il nuovo prodotto di casa SHINING 3D, lo scanner facciale a luce strutturata MetiSmile, rappresenta un dispositivo all’avanguardia, preciso e veloce.

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