牙科护理化合物的靶向沉积的制作方法

本专利申请要求于2016年4月12日提交的标题为“targeteddepositionofdentalcarecompounds”的美国临时专利申请62/321,436的申请日的权益，该申请的主题通过引用整体并入本文。

背景技术：

由于与污渍、疾病、沉积物、裂缝、年龄或其它问题相关的变色，嘴部区域(诸如牙齿的表面)常常变得不美观。例如，牙齿上的污渍可以由咖啡等食物或者由于过量暴露于氟化物而由氟化物造成。手动施用牙科药剂(例如，增白剂)可以是不精确的，这会使手动施用的牙科药剂不太有效。例如，一些增白剂可以对诸如牙龈之类的软组织有害；因此，这些药剂必须由专业人员或以稀释形式使用。

技术实现要素：

本公开的实现包括用于选择性地将牙科护理剂(dca)施用于嘴部区域的方法。

一般而言，本说明书中描述的主题的创新方面可以在包括接收嘴部区域的图像的动作的方法中实施。识别图像中感兴趣的特征。确定感兴趣特征的实际反射率和实际拓扑。确定感兴趣特征的期望反射率和期望拓扑。基于将实际反射率与期望反射率以及实际拓扑与期望拓扑进行比较，计算要施用于感兴趣特征的一部分的dca量。使计算出的量的dca施用于感兴趣特征的该部分。这方面的其它实现包括被配置为执行编码在计算机存储设备上的方法的动作的对应系统、装置和计算机程序。这些和其它实现可以各自可选地包括以下特征中的一个或多个。

在一些实现中，感兴趣的特征是牙齿。在一些实现中，感兴趣的特征是软组织。在一些实现中，确定感兴趣特征的期望反射率和期望拓扑包括从感兴趣特征的实际反射率和实际拓扑中移除高空间频率的区域。

在一些实现中，感兴趣的特征是牙齿，并且该方法包括确定牙齿的实际朝向。确定牙齿的特征的期望方向。确定dca的第二量和在其上施用第二量的dca以给予牙齿具有期望朝向的外观的牙齿的第二部分。使第二量的dca施用于牙齿的第二部分。

在一些实现中，感兴趣的特征是第一牙齿，并且该方法包括在图像内识别第二牙齿。确定第一牙齿相对于第二牙齿的实际位置。确定第一牙齿相对于第二牙齿的期望位置。确定dca的第二量和在其上施用第二量的dca以给予第一牙齿相对于第二牙齿具有期望位置的外观的第一牙齿的第二部分。使第二量的dca施用于第一牙齿的第二部分。

在一些实现中，感兴趣的特征是牙齿，并且该方法包括在图像内识别牙齿和软组织之间的界面，并使屏障dca施用于牙齿和软组织之间的界面。在一些实现中，基于图像内的颜色识别牙齿和软组织之间的界面。

在一些实现中，该方法包括确定撞击感兴趣特征的表面的光的平均方向，并且基于光的平均方向确定感兴趣特征的期望反射率和期望拓扑。

在一些实现中，该方法包括将图像发送到牙科监视系统。在一些实现中，该方法包括识别感兴趣特征的牙科状况，以及将牙科状况的指示发送到牙科监视系统。

本公开还提供了用于实现本文提供的方法的手持设备。

应认识到的是，根据本公开的方法可以包括本文描述的方面和特征的任意组合。即，根据本公开的方法不限于本文具体描述的方面和特征的组合，还包括所提供的方面和特征的任意组合。

在附图和以下描述中阐述了本公开的一个或多个实施例的细节。根据本描述和附图以及权利要求书，本公开的其它特征和优点将清晰。

附图说明

图1描绘了示例施用器设备的框图。

图2描绘了示例施用器设备的透视图。

图3描绘了包括示例施用器设备的示例通信系统。

图4描绘了用于选择性地将dca施用于嘴部区域的示例过程。

图5描绘了用于选择性地将dca施用于牙齿以调整牙齿的表观朝向的示例性过程。

图6描绘了用于选择性地将dca施用于牙齿以调整牙齿的表观位置的示例性过程。

各个附图中的相同标号指示相同元件。

具体实施方式

本公开的实现一般而言基于以下每个专利申请中公开的装置和方法来构建：美国专利申请no.11/503,806(us20070035815)，其标题为“systemandmethodforapplyingareflectancemodifyingagenttoimprovethevisualattractivenessofhumanskin”，并于2006年8月14日提交；美国专利申请no.11/503,629(us20070049832)，其标题为“systemandmethodformedicalmonitoringandtreatmentthroughcosmeticmonitoringandtreatment”并于2006年8月14日提交；美国专利申请no.12/029,524(us20080194971)，其标题为“systemandmethodforapplyingareflectancemodifyingagentelectrostaticallytoimprovethevisualattractivenessofhumanskin”并于2008年2月12日提交；美国专利申请no.12/028,836(us20080219528)，其标题为“systemandmethodforsimulatedimagesthroughcosmeticmonitoring”并于2008年2月11日提交；美国专利申请no.12/028,835(us20080193195)，其标题为“handheldapparatusandmethodfortheautomatedapplicationofcosmeticsandothersubstances”并于2008年2月11日提交；美国专利申请no.12/029,534(us20080192999)，其标题为“systemandmethodforapplyingareflectancemodifyingagenttochangeaperson’sappearancebasedonadigitalimage”并于2008年2月12日提交；美国专利申请no.12/129,624(us20090025747)，其标题为“apparatusandmethodfortheprecisionapplicationofcosmetics”并于2008年5月29日提交；以及美国专利申请号13/946,170(us2013010207)，其标题为“apparatusandmethodforrapidandpreciseapplicationofcosmetics”并2013年7月19日提交。上述专利申请的公开内容通过引用明确地整体并入本文。

在本公开中，术语“牙科护理剂(dca)”是指对于更改嘴部区域(例如，牙齿和/或牙龈的表面)的反射率或改善嘴部区域健康有用的任何适当的化合物和/或能量形式。dca的示例可以包括墨水、染料、颜料、漂白剂、表面活性剂、化学改变剂、蒸汽、水以及可以更改牙齿反射性的其它适当物质和可以改善健康的生物活性化合物和药物。dca组合物是包含至少一种dca的组合物。dca组合物可包含其它成分，诸如载体、粘合剂或活性成分(诸如有益化合物)。可以提供透明dca作为染料或稀释颜料。不透明的dca可以包括高折射率颗粒。在一些示例中，dca可以包括暂时粘附到嘴部区域(例如，牙齿和牙龈)的颜料和粘合剂。例如，这种dca可以在晚上刷掉并在第二天早上重新施用。

术语“frexel”被定义为嘴部区域的如小像素的区域，其可以表示单个大像素或少量像素。更具体而言，像素是指化妆品施用器(例如，静电喷枪施用器)的沉积孔正下方的表面上的沉积区域。对于一些实施例，像素可以表示1/15”至1/5”的区域。

术语“属性”意味着嘴部区域(例如，牙齿或牙龈表面)的局部反射率、嘴部区域的表面形态或两者。术语“属性”是更广泛的术语“特点”的子集，“特点”指的是嘴部区域的任何可测量的特性。术语“一致地配准”或“一致地”意味着以强调特征的一个或多个frexel的方式具体地将配准的dca施用于frexel属性，诸如施用亮dca来使亮特征变亮；施用暗dca使暗特征变暗；将红色dca添加到红色frexel；以及将dca施用于牙齿上的凸起区域以突出凸起区域。术语“相反地配准”或“相反地”意味着以治疗、隐藏或覆盖一个或多个特征的方式具体地将配准的dca施用于嘴部区域，诸如将亮dca施用于黑牙特征以使该特征变亮；将暗dca施用于亮特征以使牙齿表面变暗；以及将亮dca施用于牙齿凹陷的一部分以隐藏凹陷。

术语“差异dca”意味着有意地选择为比嘴部区域的期望颜色更暗(具有更低亮度)或更亮(具有更高亮度)的dca。术语“高度差异dca”意味着有意地选择具有基本上更大或更小的嘴部区域的期望颜色的dca。例如，这意味着可以用有限量的dca实现目标缺陷的归零。术语“表面颜色”意味着表面的色调、色度和亮度。例如，牙齿表面的色调、色度和亮度。感知到的颜色受诸如牙齿的实际颜色、光照和纹理之类的因素的影响。

术语“不透明度”意味着dca在基材表面上提供的覆盖量。有两个极端。如果dca是100％不透明的，那么观察者将看到dca的纯散色。如果dca是完全透明的(即，0％不透明)，那么观察者将看到例如dca下方的牙齿的纯色。如果dca是50％不透明的，那么观察者将看到dca和牙齿颜色的50-50平均值。

术语“传感器”是指光电二极管、光电晶体管或其它光学检测器。在一些实施例中，相机用作一个或多个传感器。“传感器环”是指用于led和其它部件(诸如传感器)的壳体。壳体可以是除环形之外的形状。

“dca施用器”是将dca施用于嘴部区域的设备。例如，dca施用器可以是喷雾器，包括静电喷雾器或喷枪喷雾器、液滴控制设备或其它装置，在一些实现中，包括施加能量(例如，光)的装置。“沉积元件”是施用dca的dca施用器的一部分，诸如喷雾器、液滴控制元件或两者。“扫描和dca施用器”扫描牙齿表面的一部分并使用扫描数据来控制一个或多个dca的沉积。液滴控制元件的示例是喷墨打印头，其中各个液滴被精确控制。非液滴控制元件的示例是喷雾器。喷雾设备是非液滴控制技术，其中液滴仅以聚集的方式产生和控制。

术语“平均照度”和“光的平均方向”是指到达特定表面的光的平均角度和漫射。这定义了表面不规则性通常如何被光遮蔽，因此人类视觉系统如何解释形状和纹理。例如，在图形艺术行业中常用的“投影(dropshadow)”效果中，为了使文本看起来是有维度的，如在adobephotoshop中以示例性方式实现的那样，通常假定光来自观察者上方，并且计算出的阴影投射给实际上扁平的图像以有维度的幻觉。在嘴部的内部，平均照度通常通过嘴部开口的前部，但在该约束内，也来自上方。如果面部特征是可见的，那么可以通过面部特征的朝向来确定“上方”的方向，如果用户被指示将设备保持在预定方向，那么通过设备的朝向来确定“上方”的方向，但是，假设用户垂直站立(相对于在重力方面)，“上方”的方向也可以通过使用设备中的传感器感测重力的方向来定向。

术语“反射率”、“光密度”或“密度”是指嘴部区域(诸如牙齿表面)的反射的测度。在本说明书中，“初始反射率”读数是在补偿距离或倾斜之前从传感器读取的初始反射率。“调整后的反射率”读数补偿表面距传感器环的距离和倾斜的初始反射率读数。调整后的反射率是针对设备高度和相对于牙齿表面倾斜校正的反射率读数。“期望的反射率”通常是针对牙齿表面区域的期望校正水平，诸如用于使牙齿表面变亮、使其变暗或两者的阈值。

术语“手持设备”包括自包含在可以握在手中的壳体中的设备以及壳体被连接到电源和/或计算机的设备。

本公开的实现一般而言针对用于将牙科护理剂(dca)(包括染料和颜料)快速且精确地施用于嘴部区域的装置和方法。本公开的实现提供对手持式沉积设备的控制，以与测得的属性配准或相反地快速施用相对少量的dca。在一些实现中，一个或多个传感器(诸如一个或多个相机)和图像处理系统查看嘴部区域。处理器激活沉积系统，以将一个或多个dca施用于处理器相对于嘴部的图像已知的位置。

如本文进一步详细讨论的，根据本公开的实现的沉积设备可以包括由处理器控制的至少一个沉积元件。处理器处理从一个或多个传感器获得的数据，传感器响应于从嘴部区域(例如，牙齿和牙龈)反射的光。一个或多个传感器中的每一个可以包括对一个或多个波长的反射光的量敏感的传感器。示例传感器可以包括但不限于一个或多个相机、一个或多个光电二极管和/或一个或多个光电晶体管。可以提供一个或多个照明器，也称为光源。每个光源可以包括发光二极管(led)。在一些实现中，同时接通多个光源以提供均匀照明。以这种方式，可以以足够的照度准确地测量反射率，以允许使用偏振滤波器。多个光源的使用提供了附加的灵活性，以对光源进行排序以提供不同的照明状态。以这种方式，可以获得指示牙齿和牙龈反射率和拓扑的数据。例如，使用多个光源还能够使一个或多个光源与一个或多个光电二极管配对。在一些实现中，可以提供单个光源，诸如环形光。

本公开的实现包括使用运动进行扫描和沉积。特别地，手持式沉积设备的用户手动地将沉积设备移过嘴部区域。该移动可以与移动牙刷的熟悉和本能图案对应。随着手持式沉积设备在嘴部区域上移动，沉积设备扫描多个frexel。沉积设备响应于frexel的反射属性而自动沉积一个或多个dca，以改善嘴部区域的外观。沉积设备的移动可以包括任何图案或图案的组合。

本公开的实现包括使用多个沉积喷嘴。特别地，多个沉积喷嘴的使用可以提高感测、分析和沉积的速度和效率。对于大多数用户而言，如果手持式沉积设备是方向不可知的(即，如果它可以在任何方向上移动)，那么其最自由可用。多个沉积喷嘴的使用使得沉积设备能够在方向上不可知。在一些实现中，多个沉积喷嘴可以以非线性图案布置。例如，以线性图案布置的多个沉积喷嘴提供两个“理想的”运动方向(例如，沿着穿过两个沉积喷嘴的线性轴向前和向后)。以大致圆形图案的三个沉积喷嘴的三角形布置提供六个“理想的”运动方向，而不是布置成一行的三个头的两个“理想”运动方向。对于大量沉积喷嘴，纯圆的布置可以在平行于运动方向的圆的边缘上提供头部轨迹的过度重叠。当手持式设备移动时，区域(诸如被圆圈封住的区域)上的均匀密度可以在所有方向上提供更均匀的覆盖。

现在参考图1-3，将详细讨论示例手持式施用器设备100。图1描绘了示例性施用器设备100的框图。施用器设备100包括成像头102。成像头102提供可以提供光的均匀分布的照明源。成像头102还使得分布光的足够强度能够感测待治疗的嘴部区域。

成像头102包括一个或多个照明器104和至少一个传感器106。在一些实现中，照明器104被提供为一个或多个led。在一些实现中，照明器104包括与滤波器(例如，圆形偏振滤波器)相距短距离的led，下面将进一步详细讨论，与传感器在同一侧，也在下面进一步详细讨论。以这种方式，照明器为反射测量提供充足的光。在一些实现中，led的高亮度允许施用器设备100在环境照明条件下有效。此外，成像头102包括至少一个传感器106，例如，用于获得嘴部的图像的相机。

在一些示例中，照明器104可以位于成像头102的前部和后部以及侧面周围，例如，以允许产生柔和的照明(例如，漫射和反射光)。这种柔和的照明可以帮助减少在用户嘴部成像期间的随机纹理读数，这是例如由施用器设备100的成像头102的移动和阴影的干扰造成的。柔和的照明还可以减少镜面反射，例如，通过允许从围绕嘴部区域的许多角度收集的感测数据的集成。

在一些示例中，照明器104发射红光。在一些示例中，照明器发出其它颜色，例如黄色和橙色。在一些示例中，同时具有多种颜色，例如红-绿-蓝(rgb)颜色。

在一些实现中，照明器104可以是圆形偏振滤波器下方的可见光源(例如，led)。例如，圆形偏振滤波器可以有助于减少来自牙齿的眩光。在一些实现中，照明器104中的一个或多个可以是红外光源，并且传感器106可以包括对应的红外传感器。在一些实现中，照明器104中的一个或多个可以是紫外光源，并且传感器106可以包括对应的紫外线传感器。

施用器设备100还包括喷嘴108。喷嘴108是沉积元件，其提供沉积系统的出口，并且用于将一种或多种dca喷射到待治疗的表面上。例如，dca可以包括但不限于牙齿增白剂、染料、颜料、漂白剂、树胶处理剂、屏障剂(例如氧化铁或phillips产品)和治疗剂。在一些实现中，可以使用多个喷嘴108来增加沉积速度。例如，可以提供三个喷嘴108。每个喷嘴108可以与相同的dca(例如，类型和/或颜色)对应，或者可以与不同的dca(例如，类型和/或颜色)对应。在一些实现中，当目标区域直接位于每个喷嘴108下方时，可以激活特定喷嘴108以沉积dca，并且可以独立于其它喷嘴108被激活。

提供一个或多个可移除的储存器110。每个可移除的储存器110可以被提供为包含dca的盒。在一些实现中，提供单个储存器110，使得施用器设备100沉积单一dca(例如，类型和/或颜色)。在一些实现中，提供多个储存器110，使得施用器设备100沉积一种或多种不同的dca(例如，类型和/或颜色)。储存器110通过沉积系统112与喷嘴108流体连通。沉积系统112可以包括流体通道(例如，导管)、阀和压力源(未示出)。沉积系统112可以用于控制dca从储存器110到喷嘴108的转移，以施用于嘴部区域。

施用器设备100还包括用于执行存储在电子存储装置116中的指令的处理器114。处理器114控制照明器104、传感器106和沉积系统112，以获得嘴部区域的图像并控制dca在牙齿或牙龈上的沉积。此外，处理器114执行指令以执行如下面更详细描述的操作。

在一些实现中，施用器设备100还可以包括通信接口118以与用户计算设备或计算系统通信，如下面参考图3更详细描述的。通信接口118可以是有线或无线接口。例如，通信接口118可以是usb、wifi、蓝牙或移动电信(例如，4g、lte)接口。在一些实现中，移动通信设备可以与施用器设备100集成。例如，施用器设备100可以包括显示器和输入接口(例如，键盘或触摸屏)。

图2描绘了示例施用器设备100的透视图。施用器设备100包括壳体202、颈部206和传感器头208。壳体202封住并保护本文讨论的其它部件。壳体202可以由塑料和/或其它材料制成，并且可以成形或成型(contoured)为符合人体工程学地容纳抓住施用器设备100的人手。壳体202可以被配置为接纳包含一种或多种类型的dca(例如，储存器110)。颈部206连接到施用器设备100的壳体202。颈部206连接壳体和传感器头208。颈部206被构造为允许传感器头208伸入用户嘴部的后部(例如，类似于牙刷)。传感器头208容纳上述成像头102。在一些示例中，传感器头208包括从传感器头208延伸的防护装置210。防护装置210被配置为在成像头102的照明器104和传感器106与用户嘴部的区域(例如，牙齿和牙龈)之间保持适当的距离。在一些实现中，施用器设备100包括显示器212(例如，lcd显示器、触摸屏显示器等)。

本公开的实现还针对用于处理图像、确定属性、计算增强和激活沉积部件的方法。如本文进一步详细讨论的，可以使用数字电子电路系统或者在计算机硬件、固件、软件或其组合中实现本公开的方法。

例如，如下面参考图4-6更详细地讨论的，施用器设备100可以扫描嘴部区域(例如，牙齿和牙龈)的属性。施用器设备100可以获得用户嘴部的图像并识别牙齿和牙龈的特点。例如，特点可以包括但不限于牙齿或牙龈区域的反射率、牙齿(例如，碎屑(chip))的表面拓扑、牙齿的朝向、牙齿相对于其它牙齿的位置。例如，牙齿上的斑点、污渍或变色带(诸如由于低钙化白斑或黑斑、水污渍、四环素等抗生素、甚至牙齿发育时的儿童期疾病造成的)在图像中识别。

施用器设备100可以处理图像，以确定识别出的特点的期望外观。例如，施用器设备100可以处理图像，以在牙齿上形成可以用于增加牙齿的美学吸引力的视觉图案。视觉均匀性、形态(诸如光滑度和圆度)、半透明度、乳白色和透明深度感至少与白度一样重要，作为牙齿美学美的度量。施用器设备100可以处理图像以产生这种效果。例如，诸如上述那些斑点之类的斑点可以被识别为具有牙齿反射率的高空间频率变化的局部区域。可以应用过滤过程以平滑这些区域的外观并提供更加视觉上均匀的样子。施用器设备100可以将适当的dca施用于用户的牙齿或牙龈的适当区域，以产生期望的外观。

在一些实现中，识别牙齿、牙龈或其它特征的区域的扫描属性，并且可以在该区域上发起一种或多种dca的自动和精确沉积。在一些实现中，施用器设备100在多次通过中手动地来回移动穿过该区域(例如，类似于刷牙的运动)。施用器设备100可以连续地扫描并确定该区域的一个或多个属性相对于一个或多个阈值的值。示例属性可以包括牙齿或牙龈的区域的亮度和暗度。可以通过软件设置一个或多个阈值，并且一个或多个阈值可以与该区域外观的美容改进对应。在一些实现中，施用器设备自动沉积一种或多种dca，直到测得的属性值达到阈值。例如，施用器设备可以自动沉积一种或多种dca，直到测得的属性值超过或低于阈值。在一些实现中，阈值可以与目标值对应，其中施用器设备自动地沉积一种或多种dca，直到测得的属性值与阈值之间的差值低于阈值差。

在一些实施例中，在处理器可能无法控制沉积点的位置的意义上，施用器设备的移动可以是随机的。例如，用户可以以随机图案在嘴部区域上移动施用器设备。

如果处理器发出触发命令，那么处理器可以被编程为在任何时间知道潜在沉积的目标点的位置。在这种情况下，据说目标点是由某种方式的手的随机运动“指定”的。处理器可以选择通过“触发”或者以其它方式施用化妆品来“选择”指定点，或者可以选择基于手的移动等待下一个指定点，对此处理器知道但没有直接控制。这被称为“随机指定”方法，区别于处理器能够将沉积直接瞄准其选择的缺陷的系统。

在一些实现中，施用器设备100可以被配置为与用户计算设备或远程计算系统通信。图3描绘了示例系统300，其中施用器设备100通过一个或多个网络306与用户计算设备304和计算系统308通信。网络306可以包括连接任意数量的移动客户端、固定客户端和服务器的大型网络或网络的组合，诸如局域网(lan)、广域网(wan)、互联网、蜂窝网络、卫星网络、一个或多个无线接入点，或其组合。

在一些实现中，施用器设备100可以是将dca(诸如化妆品)施用于用户310的嘴部区域的电子化妆品施用器。施用器设备100可以包括用于发送和接收数据的一个或多个通信接口。施用器设备100可以通过有线通信信道(例如，通用串行总线(usb)连接)或诸如wan(例如，wifi)或个人区域网络(pan)(例如，蓝牙)之类的无线通信信道与用户计算设备304通信。施用器设备100可以通过网络306上的网络通信接口与计算系统308通信。例如，施用器设备100可以将用户310牙齿和牙龈的数据或图像传送到用户计算设备304以显示给用户310。

计算系统308可以包括计算设备308a和作为持久存储设备308b提供的计算机可读存储器，并且可以表示各种形式的服务器系统，包括但不限于web服务器、应用服务器、代理服务器、网络服务器或服务器场。此外，计算设备308a可以包括一个或多个处理器，用于执行存储在存储设备308b中和/或例如通过网络306从一个或多个其它电子设备接收的指令。此外，这些计算设备308a通常还可以包括用于发送和接收数据的网络接口和通信设备。例如，计算系统308可以是牙齿健康监视系统。计算系统308可以从施用器设备100接收牙科数据，诸如用户310嘴部(例如，牙齿和牙龈)的图像。

用户计算设备304可以是许多不同类型的计算设备中的任何一种，包括例如移动电话；智能电话；个人数字助理；膝上型电脑、平板电脑和上网本计算机；以及台式计算机，包括个人计算机、专用计算机、通用计算机和/或专用计算机和通用计算机的组合。用户计算设备304通常可以具有内部或外部存储部件，用于存储数据和程序(诸如操作系统和一个或多个应用)。特别地，用于用户计算设备304的内部或外部存储部件可以存储用于与施用器设备100接口的客户端应用。

用户计算设备304通常还包括中央处理单元(cpu)，用于执行存储在存储装置中和/或例如通过网络306从一个或多个其它电子设备接收的指令。用户计算设备304还包括一个或多个用于发送和接收数据的通信接口。这种通信接口的一个示例是调制解调器。其它示例包括天线、收发器、通信卡以及能够通过有线或无线数据通路在网络(例如，网络306)上发送和接收数据的其它网络适配器。

在一些实现中，施用器设备100可以与由计算系统308托管的牙科健康监视系统通信。例如，施用器设备100可以被配置为通过网络306直接与计算系统308通信或者施用器设备100可以通过用户计算设备304与计算系统308通信。施用器设备100可以存储用户310嘴部的图像并将图像发送到牙齿健康监视系统以进行分析。例如，可以分析图像，以识别牙齿健康问题(诸如牙菌斑、牙垢、牙龈炎、龋齿和嘴部癌)。

在一些实现中，施用器设备100可以被配置为执行具体的成像技术以用于用户310嘴部的牙齿健康分析。例如，施用器设备100可以包括适当的光源和成像传感器以执行技术，包括但不限于直接和诱导紫外荧光成像、红外穿透成像、荧光透视、光谱荧光成像、激光反射成像、透射成像，以及激光光热和发光成像。

在一些实现中，施用器设备100可以执行上述口腔健康分析。在一些示例中，施用器设备100将分析结果发送到牙齿健康监视系统。在一些实现中，牙齿健康监视系统可以发送与治疗产品有关的数据，以便在用户的计算设备304上或在施用器设备100的显示器上呈现给用户。

在一些示例中，施用器设备100可以用于将牙科健康治疗或治疗产品施用于用户310的牙齿和牙龈上。例如，包含诸如氟化物、修复或密封剂产品(例如，生物活性物质和玻璃离聚物)或其它治疗产品之类的处理剂的dca盒可以附连到施用器设备100。施用器设备100可以靶向这种dca在用户310的牙齿和牙龈的适当区域上的沉积。例如，通过在日常应用中将产品沉积在牙齿之间的牙龈线上，可以将这种dca用于预防或治疗牙菌斑、牙垢和牙龈炎。

图4描绘了用于选择性地将dca施用于嘴部区域的示例过程400，其可以根据本公开的实现执行。在一些示例中，示例过程400可以被提供为使用一个或多个计算设备执行的一个或多个计算机可执行程序。在一些示例中，过程400由施用器设备(例如，图1-3的施用器设备100)执行。一般而言，示例过程包括操作402-413。使用虚线示出操作405和413，以指示操作405和413是可选的。特别地，操作405和413针对一般示例过程400的改进，并且可以包括在根据本公开的各种实现中。

接收嘴部区域的图像(402)。例如，图1-3的施用器设备100可以用于使用传感器106(例如，相机)和照明器104生成嘴部区域的图像。在一些示例中，可以将图像过滤，以移除噪音。例如，施用器设备100的处理器114可以将低通滤波器应用于图像，以移除大于阈值频率的频率。在一些示例中，施用器设备100可以使用多个传感器106(例如，相机)生成嘴部区域的多个图像。例如，每个传感器106可以从不同方向获得图像。

在图像内识别牙齿(404)。例如，可以将图像分析技术应用于图像，以识别图像内的牙齿。例如，牙齿在中间附近倾向于颜色浅，而在边缘附近颜色较深，部分原因是由于牙齿的曲率产生的阴影。可以将图像分析技术(例如，边缘检测技术)应用于图像，以识别颜色的变化并检测牙齿的边缘。在一些示例中，可以基于牙齿的阴影和对应的曲率来识别牙齿的区域。例如，可以识别牙齿的侧面、顶部边缘和底部边缘。

确定牙齿的实际反射率和实际拓扑(406)。例如，可以从图像确定牙齿的实际反射率和实际拓扑。实际反射率可以针对牙齿上的多个区域或点。例如，可以通过对指定点周围的牙齿反射率求平均来计算实际反射率。求平均可以覆盖大致匹配将被沉积的dca点覆盖并受其影响的区域的面积和重量。可以基于图像中的反射率和阴影来确定牙齿表面的拓扑。例如，施用器设备100的传感器106可以从三个或更多个不同方向获得包括牙齿的嘴部区域的图像。此外，可以控制照明器104，以从与捕获每个图像的传感器106对应的方向照射嘴部区域。可以处理图像，以基于每个图像中的阴影的变化来确定牙齿的拓扑。在一些示例中，可以基于图像生成牙齿拓扑的三维模型。

确定牙齿的期望的反射率和期望的拓扑(408)。例如，牙齿不是不透明的，而是乳白色的。不透明的牙齿看起来很人工并且不美。通过改变牙齿的白度可以放大乳白色和圆润的错觉。而且，相对于来自漂白的整个牙齿的均匀白度，牙齿的反射率(例如，白度)的微小变化可以是期望的。例如，牙齿的反射率的轻微变化可以突出牙齿的自然拓扑(例如，曲率)或掩盖不期望的瑕疵(例如，碎屑)。例如，施用器设备100的处理器114可以通过将不同的滤波器应用于图像的各个区域来确定期望的反射率。例如，可以将低通滤波器应用于牙齿的中心以去除大于第二阈值频率的空间频率。例如，在牙齿的中间，可以希望具有最小的反射率变化(例如，可以期望更均匀的外观)。在牙齿的边缘处(例如，在牙齿的自然曲率的点处)，可以应用使用不同的第三阈值频率的低通滤波器、带通滤波器或梯度滤波器。例如，在牙齿的边缘处，可以期望具有反射率的变化。

在一些实现中，用于识别和靶向牙齿本身上的具体视觉图案的本发明的技术可以用于增加牙齿的美学吸引力。例如，这些技术可以用于增强牙齿的视觉均匀性、形态(诸如光滑度和圆度)、半透明度和乳白色。例如，可以通过移除高空间频率的区域来确定牙齿的期望反射率和期望拓扑。

在一些实现中，可以基于用户选择的输入来确定牙齿的期望反射率和拓扑。例如，可以允许用户选择或上载指示用户对其牙齿的期望外观的数据。例如，可以允许用户选择要应用于用户牙齿的视觉效果。视觉效果可以包括例如临时颜色、图像或其它“样子”。在这样的实现中，施用器设备100可以通过将所选择的视觉效果映射到用户牙齿的反射和拓扑来确定期望的反射率和期望的拓扑。

在一些实现中，确定撞击牙齿表面的光的平均方向。撞击在牙齿表面上的光的方向会影响牙齿的期望外观。例如，一般从嘴部前方观察牙齿。即，一般不从侧角观察牙齿。因此，确定撞击牙齿表面的光的平均方向会是有利的。例如，可以基于图像中的阴影来确定光的方向。在一些示例中，施用器设备100可以被配置为确定牙齿在嘴部内的位置。牙齿的位置可以通过基于牙齿的形状和相对于其它牙齿的位置来识别牙齿的类型(例如，中央门齿相对于尖牙相对于臼齿)来确定。牙齿的位置可以用于确定将影响牙齿的光的平均方向。例如，如果牙齿位于嘴侧(例如，臼齿)，那么光将以相对窄的角度撞击牙齿，而如果牙齿位于嘴的前部(例如，中央牙齿)，那么光将以与牙齿表面垂直(或接近垂直于牙齿表面)的角度冲击牙齿。可以基于将撞击牙齿的光的平均方向来修改牙齿的期望反射率和期望拓扑。

计算要施用于牙齿的一部分的dca的量(410)。例如，基于将实际反射率与期望反射率以及实际拓扑与期望拓扑进行比较，将一定量的dca施用于牙齿的一部分。例如，施用器100可以基于计算出的实际反射率与期望反射率以及实际拓扑与期望拓扑之间的差异以及dca的反射率或不透明度来计算为了达到理想的牙齿外观而要添加到牙齿的各个部分的dca的量。

此外，施用器100可以不将dca施用于牙齿的整个表面，而是仅施用于牙齿的特定部分。例如，前表面牙齿上的两个点可以具有50％和70％的相应反射率。均匀地施用白化dca可以导致70％和82％的相应反射率；因此，仍然存在不期望的变化。但是，通过仅将dca施用于较暗部分，可以总体上实现更均匀的反射。

将dca施用于牙齿的该部分(412)。例如，施用器设备100的处理器114可以控制沉积系统112将适当量的dca施用于牙齿的各个部分。在一些实现中，可以借助于处理过去和现在的一系列图像来使处理器114知道手持设备(例如，施用器设备100)的运动。在一些实现中，处理器可以基于由加速度计生成的信号来监视手持设备的移动。使用基于动量的估计器，可以计算包括相对于当前图像的牙齿的未来点的轨迹的可能的未来路径。处理器可以检查这些预测的未来点并且挑选与沿着更靠近缺陷中心的运动线的最大值对应的预测的牙齿部分和预测时间以施用dca。在功能上，这使得处理器114能够通过控制手的一维移动的时间来“瞄准”。

在一些实现中，示例性过程400可以包括操作405。特别地，识别牙齿和软组织之间的界面(405)。例如，可以通过反射红光与绿光的比率将软组织(例如，牙龈、嘴唇、舌头)与牙齿区分开。例如，可以处理图像层(例如，红-绿-蓝颜色层)并且可以检测边缘，以识别牙齿和软组织之间的界面。在一些实现中，荧光可以用于区分牙齿与软组织。

在一些实现中，示例性过程400可以包括操作413。具特别地，dca被施用于软组织(413)。例如，可以将一种类型或颜料的dca施用于牙齿，并且可以将不同类型或颜料的dca施用于牙龈。例如，通过有针对性地沉积dca，也可以在美容上增强牙龈上的颜色和图案。例如，可以对软组织执行类似于上述用于将dca施用于牙齿的过程。施用器100可以从图像确定软组织的实际反射率和期望的反射率。可以基于处理图像以移除不期望的特征和/或使软组织变暗来确定软组织的期望反射率。例如，可以将深颜料dca施用于牙龈上以增加牙齿和牙龈之间的对比度。因此，牙齿和牙龈之间增加的对比度可能导致牙齿看起来“更白”而不向牙齿施用美白dca。然后可以基于实际和期望的反射计算待施用的dca的类型和量，并将其施用于软组织的适当部分。

在一些示例中，可以将屏障剂施用于牙齿和软组织之间的界面。例如，阻隔dca(例如，氧化铁，phillips产品)可以精确地施用于牙齿和牙龈之间的边缘，以在两者之间形成屏障并限制牙龈暴露于活性dca。在一些示例中，屏障剂可以在将活性dca施用于牙齿之前作为预备步骤施用，如果活性dca与软组织接触，那么可能对软组织有害。例如，这些技术可以用于将增白剂(例如，基于过氧化氢的增白聚合物、增白清漆)仅施用于牙齿，并且可有助于减少对牙龈的损害(诸如化学灼伤)。这些技术可以允许在牙齿上使用更强的活性dca而不损害软组织。

在一些实现中，可以应用技术来更改牙齿相对于其它牙齿的朝向或位置的外观。换句话说，可以应用技术来给予更改牙齿维度的外观。例如，维度的总体均匀性使牙齿具有平坦的涂漆塑料外观。牙齿具有通过加阴影看到的维度。在一些实现中，dca可以被施用，以增强和/或产生牙齿上的阴影效应，以便改变牙齿的维度外观(例如，朝向和位置)。

图5描绘了用于选择性地将dca施用于牙齿以调整牙齿的表观朝向的示例性过程500，其可以根据本公开的实现执行。在一些示例中，示例性过程500可以被提供为使用一个或多个计算设备执行的一个或多个计算机可执行程序。在一些示例中，过程500由施用器设备(例如，图1-3的施用器设备100)执行。

确定牙齿的实际朝向(502)。例如，如上所述，可以基于检测图像内牙齿的边缘来确定牙齿的朝向。例如，由于牙齿的曲率，可以基于牙齿的阴影来确定朝向。在一些示例中，如上面所讨论的，可以从嘴部区域的图像生成嘴部区域的三维模型。可以从三维模型确定牙齿的朝向。朝向可以包括例如牙齿相对于牙龈的角度(例如，牙齿的垂直角度)以确定牙齿是否弯曲和/或牙齿相对于牙齿表面上光的平均方向的角度以确定牙齿是否扭曲。例如，弯曲的牙齿是相对于垂直于颌延伸的轴线倾斜的牙齿。扭曲的牙齿是其中牙齿的外表面围绕垂直于钳口延伸的轴线扭转的牙齿(例如，扭曲的牙齿的前表面不直接面向嘴的外侧)。在一些示例中，可以相对于其它牙齿确定牙齿的朝向。例如，可以基于图像或多个图像内所有检测到的牙齿来确定法线方向。可以将特定牙齿的朝向与特定牙齿的预期朝向和/或相邻牙齿的实际朝向进行比较。

确定牙齿的期望朝向(504)。例如，可以选择期望的朝向以与相邻牙齿的相应朝向对应，使得牙齿不会出现弯曲或扭曲。在一些示例中，可以基于人类牙齿的标准模型(例如，基于牙齿类型和/或编号的查找表)来确定牙齿的期望朝向。可以通过识别特定牙齿与模型中的哪个牙齿对应来确定特定牙齿的期望朝向。例如，施用器设备100可以基于牙齿的形状或嘴部中的位置确定牙齿是8号右中切牙。然后，施用器可以确定来自牙齿模型的8号右中切牙的期望朝向。

确定dca的量和牙齿上施用dca的位置，以给予牙齿具有期望朝向的外观(506)。例如，施用器100可以确定适当的遮蔽效果要应用到牙齿上，从而给予牙齿期望朝向的外观。dca被施用于牙齿的该位置(508)。例如，如上所述，施用器设备100的处理器114可以控制沉积系统112将适当量的dca施用于牙齿的各个位置，以产生期望的效果。

图6描绘了用于选择性地将dca施用于牙齿以调整牙齿的表观位置的示例性过程600，其可以根据本公开的实现执行。在一些示例中，示例性过程600可以被提供为使用一个或多个计算设备执行的一个或多个计算机可执行程序。在一些示例中，过程600由施用器设备(例如，图1-3的施用器设备100)执行。

识别第一牙齿和第二牙齿(602)。如上所述，例如，图像分析技术可以应用于嘴部区域的图像，以识别图像内的牙齿。上述过程可以用于识别第一和第二牙齿。例如，第一和第二牙齿一般可以是相邻的牙齿。确定第一牙齿相对于第二牙齿的实际位置(604)。例如，第一牙齿可稍微偏离第二牙齿后面或稍微偏离第二牙齿前面。例如，可以基于第一和第二牙齿中的任一个或两个上的阴影来确定位置。在一些示例中，如上所述，可以从嘴部区域的图像生成嘴部区域的三维模型。可以从三维模型确定第一牙齿相对于第二牙齿的位置。

确定第一牙齿相对于第二牙齿的期望位置(606)。例如，可以选择第一牙齿的期望位置与第二相邻牙齿的相应位置对应，使得该牙齿看起来不会在第二牙齿的前面或后面偏移。在一些示例中，可以基于人类牙齿的标准模型(例如，基于牙齿类型和/或编号的查找表)来确定牙齿的期望位置。特定牙齿相对于另一个牙齿的期望位置可以通过识别特定牙齿对应模型中哪个牙齿来确定。例如，施用器设备100可以基于牙齿的形状或嘴部中的位置确定第一牙齿是8号右中切牙的数字8，第二牙齿是7号右侧切牙。然后，施用器可以从牙齿模型确定8号右中切牙相对于7号右侧切牙的位置。

确定dca的量和牙齿上施用dca的位置，以给予牙齿具有期望位置的外观(608)。例如，施用器100可以确定适当的遮蔽效果应用到牙齿上，从而给予牙齿期望朝向的外观。dca被施用于牙齿的该位置(610)。例如，如上所述，施用器设备100的处理器114可以控制沉积系统112将适当量的dca施用于牙齿的各个位置，以产生期望的效果。

在一些实现中，dca可以是被设计成层状施用的化妆品制剂，每层具有增加嘴部的牙齿和/或软组织的不透明度的作用。例如，具有非常低的颜料负荷的化妆品制剂可以用于在嘴部的牙齿和/或软组织上实现平滑效果，例如，在下面进一步详细描述的示例范围内。使用具有与待治疗的嘴部区域的颜色高度不同的颜色的化妆品制剂也可以是有利的。

dca的实现被设计成与施用器一起使用，在每次施用后，施用器测量并比较dca被施用区域的反射率和/或颜色与周围区域的反射率和/或颜色，以确定是否到达校正阈值。出于本讨论的目的，dca液滴是从其离开沉积喷嘴并且在飞行中直到其接触目标基板的dca。dca斑点是目标基板(诸如嘴部的牙齿和/或软组织)上的dca。

dca可以具有低不透明度，使得使用迭代施用和反馈方法，可以在不过度校正的情况下实现最佳校正水平。使用更高不透明度的dca将允许更多差异的牙齿和/或软组织特征以更少的施用来校正，这可以缩短治疗时间。不透明度较高的dca的缺点在于dca可能在被校正的特征上看起来重并且留下差异不大的特征，使得治疗不完整。相反，使用具有非常低不透明度的dca可以允许更精确地校正特征，但需要更多的施用和时间。

dca可以具有使其快速粘附到表面并固化的组合物，意味着干燥及键合颗粒，使得在相同位置的相继应用按层构建，而不会导致先前的层溶解。而且，dca可具有这样的组成，使得当其在牙齿和/或嘴部的软组织上湿润时，它不会移动，并且当挥发性载体蒸发时，微粒(诸如颜料)形成非常薄的层。在一些示例中，施用器设备可以包括蒸发机制，以帮助dca(例如，红外或uv光源)的载体蒸发。理想情况下，颗粒质量的分布是高斯分布。在一致尺寸的圆形区域内的质量的不规则分布也可以产生可接受的视觉结果。集中到圆的参数(parameter)而在中间较少(如甜甜圈或火山)的质量分布，将不会产生视觉上可接受的结果，因为边缘将在视觉上清晰，与周围环境具有更高的对比度。在迭代的多层方法中(诸如本文所述的那些)，每个相继层内的颜料质量的不规则分布与第一层不均匀地重叠，从而产生高斯分布。

当在施用器的一个实现中使用时，dca可以具有在沉积表面上产生直径约为1/15”(1.7mm)的圆形斑点的组合物。直径为1/15”(1.7mm)的沉积斑点可以用于在合理的时间量内实现视觉上吸引人的美容治疗。直径小于1/15”(1.7mm)的沉积斑点可以产生更加吸引人的结果，因为可以校正中间空间频率小于1/15”(1.7mm)直径的牙齿和/或软组织。直径小于1/15”(1.7mm)的斑点的缺点是处理时间将延长。相反，使用大于1.7mm的沉积斑点可以更快地校正直径大于1/15”(1.7mm)的特征，但是会留下未经处理的较小的特征，这可能会产生不太吸引人的结果。

dca可以具有这样的组成，使得反射率与嘴部的牙齿和/或软组织高度区分。用于dca的三个可变轴是降落准确度、斑点形状和一致性，以及斑点尺寸和一致性。dca的不透明度越高并且dca与期望的牙齿和/或软组织颜色的区分越大，dca的沉积应当越准确和一致。使用与牙齿和/或软组织的期望反射率相同或接近并且在不太准确的施用器中具有高不透明度的dca仍然可以在非常强的特征上产生可接受的视觉效果。

dca可以具有在施用器中起作用的组合物，以产生一致尺寸、形状、粘度和其它物理特性的液滴，以使施用器可靠地操作。在一些实现中，高度差异的亮化妆品可以用于校正暗牙齿或软组织特征并且可以具有特定的特点范围。示例不透明度范围包括1％-40％、2％-20％和5％-15％。颜料颗粒尺寸的示例范围包括1-30微米、1-10微米和3-5微米。dca可以包括由醇、水和其它成分的混合物制成的挥发性载体。挥发性载体中醇的示例范围包括12.0％-68.5％的醇、62.0％-68.5％的醇和66.6％-67.8％的醇(例如，重量的％)。dca粘度的示例范围包括42-44厘泊(cps)。

本公开的实现可以用于平滑牙齿和/或软组织的外观、牙齿美白、模拟的牙齿矫正(例如，调整牙齿的表观朝向和位置)，以及应用视觉效果。当设备在嘴部区域上方移动时，利用本公开的装置施用dca还可以改善污渍、沉积物、裂缝、疾病和其它缺陷的外观。用户通常不必为了使用沉积设备(例如，图1-3的施用器设备100)，而具有高技术水平。

如上面所讨论的，本公开的实现包括可以由用户在随机方向上移动的计算机化的手持式施用器。在一些实现中，即使考虑到方向的随机性，沉积喷嘴以非线性图案的布置也能够快速且精确地施用一种或多种dca。在一些实现中，三个喷嘴可以在大致圆形图案内以三角形布置。因此，用户可以通过以随机图案(诸如来回的牙刷状移动、圆形、直线、z字形和波浪线)移动施用器来实现有效的沉积。这种移动自由对于将相对少量的dca迭代施用于区域特别有用。这种施用可以通过连续感测区域和在每次感测之后沉积到该区域的dca量的软件计算来控制，以产生期望的效果。另外，本公开的实现可以使用沉积喷嘴，其中每个喷嘴在检测到的目标或者牙齿和/或软组织上的指定点位于特定喷嘴下方时独立地发射或以其它方式施用dca。

还如上面所讨论的，本公开的实现可以使用计算机化的施用器上的软件方法，该方法使得能够快速且精确地处理以产生期望的效果。在一些实现中，这可以通过施用器在嘴部区域上方的随机且通常迭代的移动来实现。这些软件方法的示例可以包括使用防止在缺陷边缘上的不期望沉积的方法。另外，本公开的实现提供用于计算目标或目标反射率的快速中值平均。例如，可以仅在待治疗的具体点周围的像素上方，并且仅针对在沉积喷嘴正下方的区域上居中的单个像素执行快速中值平均。

还如上面所讨论的，本公开的实现提供了dca制剂的使用，该dca制剂被设计成按层迭代地施用，每层具有增加嘴部的牙齿和/或软组织上的不透明度的作用。例如，具有非常低的颜料负荷的dca的化妆品制剂可以用于实现牙齿和/或软组织上的平滑效果。低颜料负荷还使计算机化的施用器能够在沉积中产生不透明性，从而可以使用相对少量dca在相同区域上的重复施用来产生微妙的期望效果。dca制剂按层施用和低颜料负荷也使得能够使用相对于待治疗的嘴部区域的照度高度差异的dca。

所描述的特征可以在数字电子电路系统中，或者在计算机硬件、固件、软件或它们的组合中实现。装置可以在有形地实施在信息载体中的计算机程序产品中实现，例如在机器可读存储设备中，用于由可编程处理器执行；并且方法步骤可以由执行指令程序的可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行所描述的实现的功能。所描述的特征可以有利地在可编程系统上可执行的一个或多个计算机程序中实现，该可编程系统包括被耦合成从数据存储系统接收数据和指令并将数据和指令发送到数据存储系统的至少一个可编程处理器、至少一个输入设备和至少一个输出设备。计算机程序是可以直接或间接地在计算机中使用以执行某种活动或产生某种结果的指令集。计算机程序可以用任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言，并且可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、部件、子例程或其它适于在计算环境中使用的单元。

举例来说，用于执行指令程序的合适处理器既包括通用又包括专用微处理器，以及任何种类的计算机的唯一处理器或多个处理器之一。一般而言，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的元件是用于执行指令的处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器。一般而言，计算机还将包括一个或多个大容量存储设备或可操作地耦合到其以与其通信，用于存储数据文件；这些设备包括磁盘(诸如内部硬盘和可移动盘；磁光盘；以及光盘)。适于有形地实施计算机程序指令和数据的存储设备包括所有形式的非易失性存储器，包括例如半导体存储器设备，诸如eprom、eeprom和闪存设备；磁盘，诸如内部硬盘和可移动盘；磁光盘；以及cd-rom和dvd-rom盘。处理器和存储器可以由asic(专用集成电路)补充或结合在其中。

此外，图中描绘的逻辑流程不需要所示的特定次序或顺序次序来实现期望的结果。此外，可以提供其它步骤，或者可以从所描述的流程中消除步骤，并且可以向所描述的系统添加其它部件或从中移除部件。因而，其它实现在以下权利要求的范围内。

已经描述了本公开的许多实现。不过，将理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。因而，其它实现在以下权利要求的范围内。