Naturgetreue Gebisse aus dem Computer

Ein Algorithmus rekonstruiert Gebisse auf der Basis von Digitalfotos einer Person.

Forscher der ETH Zürich und von Disney Research 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.

Selbstständiges Lernen
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 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
"Dieser Ansatz eröffnet neue Wege zu individuellen Zahnrekonstruktionen in hoher Qualität", erklärt Projektleiter Thabo Beeler von Disney Research. Neben Anwendungsfällen in der Unterhaltungsindustrie eröffnen sich auch neue Möglichkeiten für Zahnmediziner. 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.