专利名称：：用于使用吸收来成像的系统和方法
技术领域：
：本发明涉及用于使用吸收来成像的系统和方法。
背景技术：
：已公开了用于使用如例如在下面的文献中所描述的发射重吸收激光诱导荧光(“ERLIF”)来捕获厚度测量的各种技术，所述文献是Hidr0V0，C,Hart,D.P.，"ExcitationNon-LinearitiesinEmissionReabsorptionLaserInducedFluorescence(ERLIF)Techniques,“JournalofAppliedOptics,Vol.43,No.4,February2004,pp.894-913；Hidrovo,C,Hart,D.P.，"2-DThicknessandTemperatureMappingofFluidsbyMeansofaTwoDyeLaserInducedFluorescenceRatiometricScheme,〃JournalofFlowVisualizationandImageProcessing,Volume9,Issue2,June2002；Hidrovo,C,Hart,D.P.,"EmissionReabsorptionLaserInducedFluorescenceforFilmThicknessMeasurement,“MeasurementScienceandTechnology,Vol.12，No.4，2001，pp.467-477；以及Hidrovo,C,Hart,D.P.,"DualEmissionLaserInducedFluorescenceTechnique(DELIF)forOilFilmThicknessandTemperatureMeasurement,“ASME/JSMEFluidsEngineeringDivisionSummerMeeting,July23-28，2000,Boston,MA，通过参考将它们整体结合于此。尽管这些现有的技术提供用于获得厚度测量的有效方法，但是它们依赖于两种或多种荧光染料的各种混合物。仍存在对不要求使用多种染料的其他厚度测量技术以及用于将厚度测量适用于针对三维成像的各种物理背景的技术的需要。
发明内容介质的衰减和其他光学属性被用于测量传感器和目标表面之间的介质厚度。此处所公开的是可以被用来在各种各样的成像背景中捕获这些厚度测量并获得目标表面的三维图像的各种介质、硬件布置以及处理技术。这包括用于为内/凹表面以及外/凸表面成像的通用技术，以及这些技术在为耳道、人齿列(humandentition)等等成像的特定适配。在一个方面中，在此处公开的一种用于获得三维数据的方法，包括在目标表面和传感器之间分布介质，所述目标表面在感兴趣区域上具有预定颜色，并且所述介质由在第一波长下的第一衰减系数以及在第二波长下的不同于所述第一衰减系数的第二衰减系数表征；照明感兴趣区域中的位置；利用所述传感器测量在所述位置方向上的第一波长的强度和第二波长的强度；以及基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来确定介质在所述位置方向上的厚度。所述介质可以包括液体、气体、固体和凝胶中的至少一个。当所述介质是气体时，该方法还可以包括在目标表面和传感器之间提供透明屏障(transparentbarrier)以相对于目标表面保持(retain)该气体。当该介质是液体时，该方法还可包括将目标表面浸入液体；以及将传感器定位于该液体的上表面之上。确定厚度可以包括计算第一波长的强度和第二波长的强度的比值。传感器可以测量该传感器内的对应多个像素位置处、来自感兴趣区域内的多个位置的第一波长的强度和第二波长的强度，从而提供厚度测量的二维阵列。该方法可以包括利用厚度测量的二维阵列构造感兴趣区域的三维图像。该方法可以包括根据多个感兴趣区域的多个三维图像构造该目标表面的三维图像。预定颜色可以是均勻的。预定颜色可以是特定颜色。预定颜色可以包括颜色分布。第一衰减系数可以是零。第一衰减系数可以小于第二衰减系数。照明可以包括利用宽带光源来照明。照明可以包括利用目标表面中的光学波导、化学发光物质和电致发光物质中的一个或多个来照明。用于获得三维数据的方法可以包括对介质和传感器之间的一个或多个波长的光进行滤光(filter)。该方法可以包括衰减不同于第一波长和第二波长的波长下的光。在一个方面中，此处公开的一种计算机程序产品执行下述步骤表征目标表面上感兴趣区域上的颜色以提供预定颜色；表征在目标表面和传感器之间分布的介质的第一波长下的第一衰减系数和第二波长下的第二衰减系数；从传感器接收在感兴趣区域中的位置方向上的测量，该测量包括在第一波长下的强度和在第二波长下的强度；以及基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来计算介质在所述位置方向上的厚度。在一个方面，此处公开的一种设备包括目标表面，其在感兴趣区域上具有预定颜色；传感器，其能够测量来自感兴趣区域中的位置的电磁辐射的强度，所述强度包括第一波长下的强度和第二波长下的强度；介质，其分布于所述目标表面和传感器之间，所述介质由第一波长下的第一衰减系数和第二波长下的不同于所述第一衰减系数的第二衰减系数表征；光源，其能够以第一波长和第二波长照明感兴趣区域；以及处理器，被编程为从传感器接收第一波长下的强度和第二波长下的强度并且基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来计算介质在所述位置方向上的厚度。在一个方面中，此处公开的一种系统，包括分布装置，其用于在目标表面和传感器之间分布介质，所述目标表面在感兴趣区域上具有预定颜色，并且所述介质由第一波长下的第一衰减系数以及第二波长下的不同于所述第一衰减系数的第二衰减系数表征；照明装置，其用于照明感兴趣区域中的位置；传感器装置，其用于利用传感器测量在所述位置方向上的第一波长的强度和第二波长的强度；以及处理装置，其用于基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来确定介质在所述位置方向上的厚度。在一个方面中，此处公开的一种系统，包括具有表面的可膨胀膜(inflatablemembrane)；介质供给部件(supply)，该介质吸收的第一波长的光比第二波长的光多，所述供给部件耦合到所述可膨胀膜以允许将所述介质选择性地递送到可膨胀膜中；光源，其能够照明所述可膨胀膜的表面；位于所述可膨胀膜之内的传感器，用以测量当被所述光源照明时在表面上的位置处的第一波长的强度和第二波长的强度；以及处理器，被编程为基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来确定介质在所述位置方向上的厚度。可膨胀膜可以是弹性膜。对于第一波长来说该介质基本上可以具有比对于第二波长更大的衰减系数。该介质可以包括气体、液体和凝胶中的一个或多个。可膨胀膜可以包括布置于该表面上的荧光材料，其响应于所述光源而发出荧光。所述传感器可以包括耦合到所述可膨胀膜之外的电子成像设备的光学元件(optical)。所述传感器包括电耦合到所述处理器的电子成像设备。所述传感器可以包括具有用于捕获表面的图像的透镜的纤维镜。该处理器被编程为基于多个厚度测量构造表面上的感兴趣区域的三维图像。该处理器可以被编程为基于多个感兴趣区域的多个三维图像来构造所述表面的三维图像。所述表面可以具有已知的均勻颜色。可膨胀膜可以被定形并确定大小以用于插入到人的耳道中。介质供给部件可以通过泵耦合到可膨胀膜。该泵可以以受控压力将介质递送到可膨胀膜中。该系统可以包括端口，其为来自供给部件的一个或多个介质提供进入可膨胀膜的内部的接入空间(accessspace)；用于光源的电源；用于光源的光学源(opticalsupply)；耦合到传感器的光学元件；以及耦合到传感器的电气元件。所述光源可以被定位于可膨胀膜内。所述光源能够利用一个或多个电磁波长照明。所述光源能够利用宽带可见光源照明。在一个方面中，此处所公开的一种方法，包括将可膨胀膜定位于空腔中；利用吸收第一波长的光比第二波长的光更多的介质来使可膨胀膜膨胀；照明所述可膨胀膜的表面；在所述表面被照明时测量所述表面上的位置方向上的第一波长的强度和第二波长的强度；以及基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来计算介质在所述位置方向上的厚度。所述空腔可以是人的耳道。在一个方面中，此处所公开的一种系统，包括膨胀装置，用于利用吸收第一波长的光比第二波长的光更多的介质来使可膨胀膜膨胀；照明装置，用于照明所述可膨胀膜的表面；传感器装置，用于在所述表面被所述照明装置照明时测量所述表面上的位置处的第一波长的强度和第二波长的强度；以及处理器装置，用于基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来计算介质在所述位置方向上的厚度。在一个方面中，此处所公开的一种设备包括照相机，其包括透镜和一个或多个能够捕获视场的二维彩色图像的传感器，其包括对于二维阵列中的多个像素位置中的每一个的第一波长下的强度和第二波长下的强度，其中所述多个像素位置中的每一个对应于从透镜进入所述视场的方向；以及处理器，被编程为根据在多个像素位置中的每一个位置处的第一波长的强度和第二波长的强度来计算介质在对应于所述多个像素位置中的该位置的方向上的厚度，由此提供多个厚度测量，该处理器还被编程为基于所述多个厚度测量来计算所述视场内对象的三维图像。所述一个或多个传感器可以包括CMOS传感器。一个或多个传感器可以包电荷耦合设备。该设备可以包括多个滤光器，用于选择性地捕获在多个像素位置的不同像素位置处的不同波长的强度。一个或多个传感器可以包括固态成像设备，多个滤光器还包括布置在所述固态成像设备上的滤光罩(filtermask)。所述多个滤光器可以包括选择性地布置于所述透镜和所述一个或多个传感器之间的多个滤光器，由此允许在第一波长和第二波长中的每一个下的一系列时间分离(time-s印arated)、波长分离的图像。可以基于三个离散的波长测量计算在多个像素位置的每一个像素位置处的第一波长的强度和第二波长的强度。三个离散波长测量可以包括在红色波长、蓝色波长和绿色波长中的每一个下的测量。所述三个离散波长测量可以包括在青色波长、品红色波长以及黄色波长下的测量。介质可以具有至少一个已知表面、所述至少一个已知表面被用来从多个厚度测量恢复对象的三维图像。所述至少一个已知表面可以包括透镜的表面。该设备可以包括能够照明对象的光源。该光源可以是宽带光源。该光源可以包括用于使介质内的荧光物质激发(excite)的激发光源。该光源可以包括用于使布置在对象的外部表面上的荧光物质激发的激发光源。该设备可以包括为从光源发出的光定形的滤光器。在一个实施例中，此处所公开的方法包括从照相机接收彩色图像；处理所述彩色图像以便为照相机的多个像素中的每一个确定第一波长下的强度和第二波长下的强度；以及基于第一波长下的强度和第二波长下的强度以及介质针对第一波长和第二波长中的每一个的已知衰减系数计算介质在来自照相机的、对应于多个像素中的每一个的方向上的厚度。该照相机可以提供彩色图像作为在红色波长、绿色波长和蓝色波长下的多个强度测量。在一个实施例中，此处所公开的计算机程序产品执行下述步骤从照相机接收彩色图像；处理所述彩色图像以便为照相机的多个像素中的每一个确定第一波长下的强度和第二波长下的强度；以及基于第一波长下的强度和第二波长下的强度以及介质针对第一波长和第二波长中的每一个的已知衰减系数计算介质在来自照相机的、对应于多个像素中的每一个的方向上的厚度。该照相机可以提供彩色图像作为在红色波长、绿色波长和蓝色波长下的多个强度测量。在一个方面中，此处所公开的一种系统，包括用于捕获彩色图像的成像装置；以及用于处理所述彩色图像以便为该彩色图像中的多个像素中的每一个确定第一波长下的强度和第二波长下的强度，并且用于基于第一波长下的强度和第二波长下的强度和介质针对第一波长和第二波长中的每一个的已知衰减系数计算介质在来自成像装置的、对应于多个像素中的每一个的方向上的厚度的处理装置。在一个方面中，用于获得此处所公开的三维数据的方法包括在目标表面和传感器之间分布介质，所述介质包括具有荧光发射光谱的单个荧光物质，所述荧光发射光谱在波长上与该介质的非零吸收光谱重叠；使单个荧光物质激发以便提供荧光发射；在目标表面的位置方向上利用传感器测量该荧光发射，其包括测量第一波长下的强度和第二波长下的强度，其中该介质具有针对第一波长和第二波长的不同衰减系数；以及基于第一波长的强度和第二波长的强度的函数来确定介质在该位置方向上的厚度。该介质可以在第二波长下具有零吸收。单个荧光物质可以是荧光素钠。第一波长可以是大约510纳米，并且第二波长可以是大约540纳米。单个荧光物质可以包括量子点。该介质可以包括液体、气体、固体和凝胶中的至少一个。当所述介质是气体时，该方法还可以包括在目标表面和传感器之间提供透明屏障以相对于目标表面保持该气体。当该介质是液体时，该方法还可包括将目标表面浸入液体；以及将传感器定位于该液体的上表面之上。确定厚度可以包括计算第一波长的强度和第二波长的强度的比值。传感器可以测量该传感器内的对应多个像素位置处、来自目标表面上的多个位置的第一波长的强度和第二波长的强度，从而提供厚度测量的二维阵列。该用于获得三维数据的方法可以包括利用来自传感器的多个测量构造感兴趣区域的三维图像。该方法可包括根据多个感兴趣区域的多个三维图像构造该目标表面的三维图像。使单个荧光物质激发可以包括使宽带光源指向单个荧光物质。使单个荧光物质激发可以包括使发光二极管指向单个荧光物质。在一个方面，此处公开的一种设备包括目标表面，其具有感兴趣的区域；传感器，其被定位成在感兴趣区域中的位置的方向上测量第一波长下的强度和第二波长下的强度；介质，其分布于所述目标表面和传感器之间，所述介质包括具有荧光发射光谱的单个荧光物质，所述荧光发射光谱在波长上与非零吸收光谱重叠，其中该介质具有针对第一波长和第二波长的不同衰减系数；光源，其被定位成使单个荧光材料激发以便提供荧光发射；以及处理器，被编程为基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来计算介质在所述位置方向上的厚度。单个荧光物质可以是荧光素钠。单个荧光物质可以包括量子点。在一个方面中，此处公开的一种系统，包括分布装置，其用于在目标表面和传感器之间分布介质，所述介质包括具有荧光发射光谱的单个荧光物质，所述荧光发射光谱在波长上与非零吸收光谱重叠；照明装置，其用于使单个荧光材料激发以便提供荧光发射；传感器装置，其用于利用传感器在目标表面上的位置方向上测量荧光发射，包括测量第一波长下的强度和第二波长下的强度，其中该介质具有针对第一波长和第二波长的不同衰减系数；以及处理装置，其用于基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来计算介质在所述位置方向上的厚度。单个荧光物质可以是荧光素钠。单个荧光物质可以包括量子点。在一个方面中，在此处公开的一种用于获得三维数据的方法，包括在目标表面上应用发光层，所述发光层发射第一波长和第二波长下的光；在发光层和传感器之间分布介质，所述介质吸收的第一波长多于第二波长；利用所述传感器测量在所述目标表面的位置方向上的第一波长的强度和第二波长的强度；以及基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来确定介质在所述位置方向上的厚度。所述发光层可以包括荧光层，其响应于激发光源而以第一波长和第二波长发射光，该方法还包括利用激发光源使荧光层激发以提供来自于所述荧光层的荧光发射。应用荧光层可以包括将荧光层应用于目标表面以作为液体载体中的荧光颜料。应用荧光层可以包括下述各项中的一个或多个将荧光层喷射在目标表面上；将荧光层涂在目标表面上；以及将目标表面浸入液体载体中。应用荧光层可以包括在目标表面的制造期间将荧光颜料结合到该目标表面中。激发光源可以提供在不同于第一波长和第二波长的一个或多个波长下的光。激发光源可以包括宽带光源。激光光源可以包括发光二极管。荧光层可以包括目标表面中的光学波导。荧光层可以包括电致发光层或化学发光层。介质可以在第二波长下具有零吸收。该介质可以包括液体、气体、固体和凝胶中的至少一个。所述介质可以是气体，该方法还包括在目标表面和传感器之间提供透明屏障以相对于目标表面保持该气体。该介质可以是液体，该方法还包括将目标表面浸入液体中；以及将传感器定位于该液体的上表面之上。确定厚度可以包括计算第一波长的强度和第二波长的强度的比值。传感器可以测量该传感器内的对应多个像素位置处、来自感兴趣区域内的多个位置的第一波长的强度和第二波长的强度，从而提供厚度测量的二维阵列。用于获得三维数据的方法可以包括利用来自传感器的多个测量来构造感兴趣区域的三维图像。该方法可以包括根据多个感兴趣区域的多个三维图像构造该目标表面的三维图像。在一个方面中，在此处公开的一种系统，包括应用装置，其用于将发光层应用于目标表面，所述发光层发射第一波长和第二波长下的光；分布装置，其用于在发光层和传感器之间分布介质，所述介质吸收的第一波长多于第二波长；传感器装置，其用于利用所述传感器测量在所述目标表面的位置方向上的第一波长的强度和第二波长的强度；以及测量装置，其用于基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来确定介质在所述位置方向上的厚度。在一个方面中，在此处公开的一种设备包括应用于目标表面的发光层，所述发光层发射第一波长和第二波长下的光；传感器，其被定位成捕获在目标表面上的位置方向上的第一波长的强度和第二波长的强度；介质供给部件，该供给部件适于在传感器和目标表面之间分布介质，并且介质吸收的第一波长大于第二波长；以及处理器，被编程为基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来计算介质在所述位置方向上的厚度。在一个方面中，在此处公开的一种设备包括在内部空间周围形成的可收缩(collapsible)膜，在不存在外力的情况下所述可收缩膜返回到原始形状；流体形式的介质的供给部件，其吸收的第一波长的光比第二波长的光多；将所述供给部件耦合到可收缩膜的内部空间的流体端口，所述流体端口控制介质在所述供给部件和内部空间之间通过的速率；以及形成于所述可收缩膜的内部空间内并且物理上与所述可收缩膜的内部空间分离的接入空间，所述接入空间由包括至少一个透明区的刚性壳体限定，并且该接入空间包括用于从可收缩膜的外部接入(access)所述接入空间的接入端口。所述流体端口可以包括多孔膜。该流体端口可以包括调节阀，其用于可调地控制介质在所述供给部件和内部空间之间通过的速率。该设备可以包括在可收缩膜的末端上的柔软可弯曲盖子。该设备可以包括光源，该光源被定形并且确定大小以便通过接入端口而插入到接入空间。该设备可以包括成像设备，该成像设备被定形并且确定大小以便通过接入端口而插入到接入空间，该成像设备被配置成捕获在第一波长和第二波长下的图像。该设备可以包括保持器(retainer)，其将可收缩膜机械地保持为压缩形状。该压缩形状的大小可以被确定成用于插入到人耳中。该介质可以包括单个荧光染料。该介质可以包括两个或更多荧光染料。在一个方面中，在此处公开的设备包括围绕内部空间而形成的可扩展膜；流体形式的介质的供给部件，其吸收的第一波长的光比第二波长的光多；该供给部件能够加压递送介质；将所述供给部件耦合到可扩展膜的内部空间的流体端口；以及在所述可扩展膜的内部空间内的接入空间，其由将接入空间与可扩展膜的内部空间分离的透明刚性壳体限定，该接入空间包括用于外部接入到接入空间的接入端口。所述供给部件可以递送来自增压弹性容器的介质。所述供给部件可以包括用于人工施加压力以将介质递送到可扩展膜中的用户控制。该流体端口可以包括用于控制介质到内部空间的递送的阀。该设备可以包括在可扩展膜的末端上的柔软可弯曲盖子。该设备可以包括为了通过接入端口插入到接入空间而定形并且确定大小的光源。该设备可以包括为了通过接入端口插入到接入空间而定形并且确定大小的成像设备，该成像设备被配置成捕获在第一波长和第二波长下的图像。所述可扩展膜可以具有压缩形状，该压缩形状被定形并且确定大小以便插入到人耳中。在一个方面中，此处所公开的方法包括提供在不存在外力的情况下返回到原始形状的可收缩膜，该可收缩膜具有内部空间；将所述可收缩膜压缩成用于适合人的耳道的形状和大�。焕帽３制靼葱巫春痛笮”３炙隹墒账跄ぃ灰约敖诓靠占漶詈系搅魈逍问降慕橹实墓└考湮盏牡谝徊ǔさ墓獗鹊诙ǔさ墓舛啵渲兴瞿诓靠占渫ü际橹柿魅肽诓靠占涞亩丝诙詈系剿鼋橹省８梅椒ǹ梢园ù涌墒账跄ひ瞥３制鳎⑶医墒账跄げ迦氲饺说亩乐小Ｔ谝桓龇矫嬷校舜λ暮铣晌�(composition)包括由透明流体介质形成的载体；以及均勻分布在所述载体内的多个金纳米粒子，所述多个金纳米粒子被调谐(time)成吸收可见光波长的预定带内的光学能量。可以使用所述多个金纳米粒子的形状来18调谐所述多个金纳米粒子。可以使用所述多个金纳米粒子的大小来调谐所述多个金纳米粒子。所述多个金纳米粒子可以在载体内具有浓度(concentration)以使得所述合成物在预定带之外具有零衰减。所述预定带可以在450纳米和550纳米之间。载体可以是油、凝胶、气体和液体中的一个或多个。该载体可以包括硅油。该载体可以包括甘油。该载体可以被固化。该载体可以是生物相容的。在一个方面中，此处所公开的合成物包括由透明流体介质形成的载体；以及均勻分布在所述载体内的染料(dye)，所述染料包括单个荧光染料，所述单个荧光染料具有染料在其内吸收光的吸收光谱和染料在其下发荧光的发射光谱，所述吸收光谱和发射光谱具有至少一个重叠非零区域。该载体可以是油、凝胶、气体和液体中的一个或多个。该载体可以包括硅油。该载体可以包括甘油。该染料可以是荧光素纳。该载体可以被固化。该载体可以是生物相容的。该染料可以被封装在氧化硅(silica)纳米粒子中。该吸收光谱在可见光范围内具有峰值。该发射光谱在可见光范围内具有峰值。在一个方面中，在此处所公开的设备包括成像盘，其具有形成已知尺寸的内部表面的底部和侧壁；以及布置在内部表面内的介质，该介质能够弯曲(yield)以形成插入到成像盘的对象的印记(impression)，其中所述介质吸收的第一波长的光比第二波长的光多。成像盘可以被定形并且确定大小以被用作齿咬合盘(dentalbitetray)。介质可以能够固化以在从成像盘移除所述对象时保持印记。该成像盘可以包括成像盘内的已知位置处的多个基准。所述多个基准可以为成像系统提供可见界标。侧壁和底部中的至少一个可以是透明的。内部表面可以包括荧光表面。该内部表面可以具有已知、均勻的颜色。该设备可以包括用于照明介质的光源。该设备可以包括适于捕获介质在第一波长和第二波长下的一个或多个图像的照相机。该设备可以包括处理器，被编程为鉴于内部表面的已知尺寸使用一个或多个图像以确定所述对象的形状。该处理器可以被编程为确定在一个或多个方向上的第一波长的强度和第二波长的强度的比值。该比值可以被用来确定介质在所述一个或多个方向上的厚度。该介质可以包括单个荧光染料。该介质可以包括多个荧光染料。在一个方面中，在此处所公开的方法包括在具有已知尺寸的内部表面的成像盘内布置介质，该介质能够弯曲以形成插入到成像盘的对象的印记，并且所述介质吸收的第一波长的光比第二波长的光多；将所述对象插入到所述成像盘中；照明所述成像盘的内部表面；捕获内部表面在第一波长和第二波长下的图像；以及处理所述图像以确定在内部表面方向上的介质的厚度。该方法可以包括获得针对朝向内部表面的多个方向的多个厚度测量；以及鉴于内部表面的已知尺寸应用多个厚度测量来确定所述对象的三维形状。该方法可以包括在所述成像盘内提供多个基准；捕获多个基准的参考图像；以及使用参考图像来确定所述成像盘的三维位置和定向。该参考图像可以是内部表面在第一波长和第二波长下的图像。将对象插入到成像盘中可以包括将人的齿列插入到齿咬合盘中。通过参考下面的附图，可以理解本发明及下面其某些实施例的详细描述图1示出三维成像系统。图2示出荧光素纳的发射光谱和吸收光谱。图3示出使用应用于对象的发光表面的三维成像系统。19图4示出使用应用于对象的钝化(passive)表面的三维成像系统。图5是用于使用应用于对象的目标表面的荧光层的三维成像的方法的流程图。图6是用于使用单个荧光染料的三维成像方法的流程图。图7是用于基于吸收的三维成像的方法的流程图。图8图示用于使用上述技术的三维成像的计算机实施方法。图9示出用于使用单个照相机来测量厚度的方法。图10图示此处所述的技术到为诸如人的耳道之类的内部空间成像的适配。图12示出在内部测量中使用的自膨胀囊状物(self-inflatingbladder)。图13是用于使用自膨胀囊状物来捕获内部空间的三维图像的方法的流程图。图14图示此处所述的技术到捕获诸如人的齿列之类的对象的三维图像的适配。图15是用于使用上述技术来捕获诸如人的齿列之类的对象的三维图像的方法的流程图。具体实施例方式此处所公开的是用于基于在两个或多个不同波长下测量的光的强度之间的关系来从薄膜、液体、凝胶、气体或其他介质获得厚度测量的各种技术。此处还公开的是用于捕获在三维重构中使用的内部体积(例如耳道)、外部体积(例如牙齿)等等中的这种厚度测量的各种技术。一般来说，下面所述的系统和方法利用了对于光在介质中的吸收的比尔-朗伯定律(Beer-LambertLaw)，更具体地，基于比尔-朗伯定律的推导，其中当一个波长通过介质时其比另一波长衰减得更多。通过控制光源和介质的特性，该不同的衰减可以被用来确定光行进通过介质到达传感器的距离。在下面提供了该普通原理的更具体应用，并且其用于概述用于基于各种波长的光的差异衰减的距离测量的新技术的多种变化。遍及本公开，术语“吸收”被用来描述能量(诸如电磁能)传播通过介质的衰减。该衰减可以由介质中的物理吸收、或者由任何其他物理现象(例如散射)或导致信号在通过介质时该信号的强度的可测量的减小的现象的组合造成的。例如，将会理解，在一些实施例中，例如那些包括此处所述的金纳米粒子的实施例中，“吸收”是多个无弹性散射事件的结果。因此，在此处所使用的吸收应该被广泛地理解为指的是衰减(或其缺少)的任何形式或原因，除非更具体的意思被明确地提供或以其他方式从上下文中是清楚的。在下面的描述中，术语例如厚度、厚度计算和厚度测量被可交换地使用以描述使用此处所公开的技术而确定的厚度。一般来说，没有特别的意思应该被归因于术语“测量”和“计算”，以及一个术语或另一个术语、或者“确定”、“计算”或“获得”厚度测量的类似参考的使用不意图暗示厚度可能被确定的各方式之间的任何区别。而是，所有对厚度的这些参考应该被解释为包括在此处所描述的用于确定介质的厚度或其通过的光路径的长度的技术，除非其中明确提供了更具体的意思。遍及本公开，使用了定量和定性描述的各种术语。这些术语不意图声明关于所述特征的严格数值界限，而是应该被解释为准许某些可变性。因此，例如在介质被描述为在特定波长下是透明的情况下，这应该被理解为意味着基本上透明或者足够透明以准许产生精确厚度计算的测量，而不是在测量或人感觉的限制下的绝对透明。类似地，在目标表面被描述为具有均勻的颜色，或者染料被描述为在特定波长下发荧光，这不应该被解释为排除任何传统材料或制造工艺的典型可变性。因此，在下面的描述中，所有描述术语和数值应该被广泛地解释为本发明许可的性质，并且本领域普通技术人员将会理解以预期于此处所公开的本发明概念的适合操作一致的可变性的范围，除非更具体的意思被明确地提供或以其他方式从上下文中是清楚的。在下面的描述中，术语波长被用来描述光或其他电磁能量的特性。将会理解，术语波长可以指特定波长，例如其中描述指的是中心频率或频率范围的限制或边界。术语还可以或者另外一般所指的波长带，例如其中波长指定用于传感器、像素等等。因此，一般来说，在此处所使用的术语应该被理解为指的是特定波长和波长范围的任一个或二者，除非更具体的意思被明确地提供或以其他方式从上下文中是清楚的。在此处所提到的所有文档可以通过参考将其整体结合于此。以单数参考某项应该被理解成包括复数形式的项，并且反之亦然，除非以其他方式明确提到或者从上下文中是清楚的。文法上的关联词意图表达结合的从句、句子、词语等等的任何和所有分离的和结合的组合，除非以其他方式提出或者从上下文中是清楚的。尽管下面的公开包括示例实施例，但是提供这些实施例仅用于说明并且不意图为限制。对本领域普通技术人员来说显而易见的是组件的所有变化、修改、扩展、应用和组合意图落入本公开的范围内。图1示出三维成像系统。在一个实施例中，系统100可以在对象和照相机之间采用荧光介质，尽管容易认识到可以使用各种介质、传感器和其他组件。该系统100可以包括具有源滤光器104的激发源102、介质106、具有目标表面110的对象108、具有传感器滤光器114的传感器112以及计算机116。在普通操作中，激发源102沿着通过介质106的光学照明路径118照明对象108，传感器112捕获从对象108在通过介质106的光学返回路径120上的反射光。在传感器112处结果产生的信号可以被计算机116处理以获得介质106的厚度测量，其可以进一步被处理以获得对象108的三维图像。将会理解许多变化、添加、省略和修改是可能的，所有都如下面阐述的各种详细的实施例中所描述的那样。激发源102可以是任何适合的光源。在各种实施例中，这可以包括发光二极管、白炽灯泡和灯、激光源或任何其他宽带光源、宽带可见光源、窄带光源或在(一个或多个)期望波长下发射光子的前述的任何组合。激发源102(如由源滤光器104所定形的那样)可以提供任何适合的(一个或多个)波长的光，其包括激发介质106中的或目标表面110上的荧光物质的波长，以及具有介质106已知的衰减的(一个或多个)波长，所有都如下文更一般描述地那样。激发源102可以更一般地包括适合用于此处所描述的成像的任何照明源。而可见光包含一个有用范围的波长，激发源102还可以或有用地另外提供可见光范围附近或超出可见光范围的光(例如近红外或红外照明)，或者更一般地跨过介质106对其的衰减可以被测量的电磁波的任何范围。下面更详细地讨论各种其他实施例，并且将会认识到，在此处所使用的术语“激发源”应该被广泛地理解为能够实现对象108的照明的任何能量源。在一个实施例中，激发源102可以是被定位成激发对象108(例如在介质106内)周围的单个荧光物质以提供荧光发射的光源，或者更一般地，按照需要照明介质106和/或目标表面110以捕获在传感器112处的适合的强度测量，以用于如下所述的厚度计算。一个或多个源滤光器104可以可选地被采用以确定激发源102的光谱分布(spectralprofile)形状，例如提供来自宽带光源的窄带照明，或者以其他方式衰减感兴21趣的波长之外的能量。例如，在传感器112从对象108捕获荧光或其他辐射图像的情况下，一个或多个源滤光器104可以被有效地移除或衰减来自激发源102的(一个或多个)荧光波长以便避免荧光图像的污染。介质106可以包括适合于此处所述的成像系统和方法的任何物质、混合物、溶液、合成物等等。一般来说，介质106可以具有对于两个不同波长的已知和不同衰减系数，以使得这些波长下的强度比值可以被捕获或在厚度计算中被使用。介质106还可以包括在两个不同波长之一处对电磁能量的强度有贡献的单个荧光的、磷光的或类似的辐射物质。在实施例中，衰减系数之一是零。在实施例中，衰减系数之一大于或小于另一个，或者为了改进计算中的区别包括比值，明显大于或小于另一个。在一个方面中，可以针对介质106的机械特性来选择该介质106.因此，介质106可以包括液体、气体、固体、凝胶或其他物质或者物质组合中的一个或多个。例如，液体(例如硅油)可以被方便地采用，其中对象108是小的并且可以被适合于有油的浴槽或其他容器中。如另一示例那样，可以在如下面各种实施例中所述的内部空间中有用地采用具有荧光染料的气体。在其他实施例中，介质106可以是铸造的介质(castingmedium)，例如可固化的凝胶，在其中对象108可以被挤压并且移除离开介质106中的对象的底片(negative)印记。在各种实施例中，这样的可固化材料可以在对象108处于介质106中时、在对象108已经从介质106移除之后、或者这些的某种组合而被固化。介质106可以随着时间的过去、或者随着热、光、压力等等的应用、或者通过某些其他的激活(activation)介质而被固化。在另一方面中，可以针对介质106的光学属性(例如发光(例如发荧光)和/或衰减)来选择该介质106。因此，介质106可以一般在电磁谱的某一部分上是透明的，以使得通过某些波长中的介质106的光不被衰减。介质106还可以在某些波长下具有非零的衰减系数，以使得在这些波长下的光在它通过介质106时被衰减。这可以例如通过使用添加剂例如金纳米粒子(其可以被非常精密地调谐以实现在波长的特定窄带处的衰减)或实现期望的衰减光谱分布的任何其他物质或物质组合来实现。介质106还可以包含荧光染料，磷光染料、量子点或响应于其他波长或其他刺激(例如所应用的电场、化学反应等等)而发出光的某些其他物质或物质组合。在这样的实施例中，所发出的光的强度可以被用来协助计算介质106的厚度，如下面更详细描述的那样。介质106还可以或另外包括任何化学发光材料、电致发光材料或发出一个或多个可测量的波长的其他材料。因此，介质106可以一般包括各种染料、溶质、量子点、封装的氧化硅纳米粒子或可以例如在同质混合物中组合的其他物质，以便提供具有在不同波长下的不同发射特性和/或衰减系数的介质106。介质106(包括添加剂)可以由生物相容的材料形成以使得其可以安全地用于活的生物体上、中或其紧密邻近处。一种有效的生物相容染料是荧光素纳，尽管可以认识到各种生物相容染料是已知的，并且可以有效地与此处所述的系统和方法一起使用。对象108可以是具有目标表面110的任何对象，从其可以获得三维图像。这可以包括例如生物或物理主体，例如牙(或牙模型(cast))、骨骼、手、指纹或更一般地任何组织、骨架、器官等等，包括但不限于内部表面例如耳道、鼻腔、膀胱等等。这还可以是或另外包括制造的物品，例如精密机器的组件、精密铸造的部件、燃料喷射器、涡轮叶片、印章(seal)或者任何其他三维对象，其中质量控制可以有效地包括三维形状的评估。这还可以或者另外22包括针对后续计算机化过程(例如计算机自动化设计、计算机动画等等)而被有效地数字化的模型。更一般地，对象108可以是任何对象，从其可以有效地捕获三维图像。传感器112可以包括适合于捕获一个或多个波长下的电磁辐射的强度(数字形式或电子形式)的任何传感器或传感器组。这可以包括，例如光电二极管、电荷耦合设备(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)设备、或者任何其他光学传感器或适合于与此处所述的系统和方法一起使用的传感器的组合。一般来说，传感器112可以被定位成测量目标表面110上感兴趣的区域内的位置方向上的一个或多个波长的光的强度，例如在光返回路径120离开对象朝向传感器112和传感器滤光器114的地方所指示的那样。传感器112可以包括可以捕获二维图像的二维像素阵列，其中每个像素位置处的测量对应于传感器112的视场内的方向上的一个或多个波长的光的强度。这可以例如包括传统的CXD阵列，例如灰度阵列、红-绿-蓝(RGB)阵列、青-品红-黄(CMY)阵列等等。用于区别不同波长的各种技术是已知的，包括覆盖检测器的滤光罩以捕获在每个像素位置处的特定波长范围；滤光轮，利用该滤光轮可以捕获通过一系列滤光器中每一个的时间分离(以及波长分离的)图像；或者将光学路径分成三个子路径的棱镜，每个子路径被用来测量不同波长。在其他实施例中，可以采用嵌套的半导体阱(well)等等来测量半导体设备内的不同深度处的不同波长。尽管没有单独说明，但是将会认识到传感器112可以包括各种照相机光学元件(例如聚焦透镜、变焦透镜、棱镜、反射镜等等)，以及其他照相机硬件(例如快门、光圈控制等等)，它们中任何一种都可以对于特定成像环境而按照习惯建造或者被集成到市售的照相机或这些的某一组合中。一般来说，此处所述的技术使用两个所测量的波长，然而，应该认识到，附加的波长可以被有效地采用以增加精度或者适应与一系列不同介质106—起使用。所测量的波长可以在由传统照相机硬件检测的特定波长处或附近，或者在其他波长处，并且一般根据使用的传感器的灵敏度和/或激发源102和介质106的特性可以包括特定中心波长周围的变化大小的范围或带。在一些实施例中，所测量的波长分别是510纳米以及540纳米。传感器滤光器114可以是有效地用于选择性地将一个或多个波长的光传递到传感器112的任何滤光器或滤光器的组合，包括上述用于区别传感器处的波长的滤光罩、或者用于输入光学信号的大体滤光的与传感器112分离的一个或多个滤光器，例如以便衰减一个或多个感兴趣的波长之外的光。在各种实施例中，传感器滤光器114可以包括可开关的(SWitchable)光学带通滤光器，光学带通滤光器、颜色滤光器、衰减所测波长之外的所有光的杂光(stray-light)滤光器、在激发带内衰减的激发滤光器等等。计算机116可以包括任何适合的一个或多个计算设备，其包括但不限于桌上型计算机、膝上型计算机或(一个或多个)专用处理设备。该计算机可以包括被构造和/或编程为接受强度测量、执行计算以确定衰减介质的厚度以及如此处所述的计算的输出结果的一个或多个通用或专用处理器。这可以包括软件、固件、微代码、可编程门阵列、专用电路等等的使用。一般来说，计算机116可以提供下述一个或多个高级功能。在一个方面中，计算机116可以控制激发源102和传感器112的操作以获得对象108的传感器图像。这可以包括辅助功能，例如控制介质106的供给部件或者以其他方式提供用于此处所述系统和方法的硬件的控制和监视。在另一方面中，计算机可以从传感器112获得数据，例如从包含对象108和介质106的视场捕获的强度值的二维阵列。这可以包括中间处理，例如控制传感器112的操作或来自传感器112的数据馈送，以及处理来自传感器112的数字测量以获得感兴趣的特定波长下的强度值。因此，例如在采用RGB照相机的情况下，计算机116可以接收对于每个照相机像素的三个离散波长测量(例如红色波长、绿色波长、和蓝色波长)，并且处理这些在每个像素位置处的RGB值，以确定或估计在离散RGB值之间的一个或多个波长下的强度，以用于后续计算。在另一方面中，计算机116可以基于两个或更多特定波长下的强度函数来计算介质在对象108上的位置方向上(例如沿着光学返回路径120到特定传感器/像素位置)的厚度。一般来说，每个传感器112(或传感器112内的像素位置)提供在目标表面110上的位置方向上的两个不同波长下的强度的测量，根据传感器112和相关硬件的光学分辨率其可以对应于感兴趣的普通区，或者感兴趣区域内的特定位置。在介质106在两个测量的波长的每一个处具有不同衰减系数，并且介质106发荧光或者辐射这两个波长中的一个波长的情况下，在两个波长中的每一个处的强度可以与介质106在位置方向上的厚度有关。可以进行适合的适配，其中例如介质106包含由激发源102激发的荧光染料，或者其中介质106包含由激发源102激发的两种荧光染料，或者其中介质106具有已知的衰减系数并且目标表面110具有已知的颜色图案，或者其中目标表面110具有在被介质106衰减的波长下发光的发光表面。在一些实施例中，可以使用目标表面110的基线图像(例如在不存在介质106的情况下取得)来获得已知的颜色图案。优选地，非吸收介质和介质106具有相似的折射指数(即他们是指数匹配的)，以使得基线图像以及利用介质106取得的任何图像尽可能地准确地排成直线。还可以采用平移、旋转、扭曲等以使基线图像适应对象上的各自透视图，例如在照相机或其他传感器从多种姿势获得被用来形成合成的三维图像的图像。然而，要适配的是，可以采用该一般的概念来获得目标表面110的对应多个位置的方向上的多个厚度测量。在另一方面中，计算机116可以处理厚度测量以获得目标表面110的三维重构。通过许多简单的约束(例如关于介质106的物理边界、与像素或其他传感器测量相关联的方向性以及欧几里得几何的直接应用的信息)，可以将厚度测量变换成表示目标表面110的三维数据集合。该三维数据可以被存储、显示、输出到另一计算机过程等等。将会认识到尽管在图1中介质106被描绘为具有通常矩形的横截面，但是这不是严格所需的，并且可以采用提供下述内容的任何形状的介质106，即关于介质表面的足够信息可用于准许基于厚度测量的关于目标表面的推论。例如，传感器112的透镜可以被浸入衰减介质中，以使得可以完成直接从透镜的表面到对象108的厚度测量。在另一方面中，对象108可以被浸入到介质106的浴槽中，在这种情况下，浴槽的上表面具有已知的位置以使得可以从该表面将厚度投影(基于方向性)到目标表面。可以以许多方式来补充该过程。例如，可以利用一系列时间分离的测量来创建三维视频。在另一方面中，传感器112或对象108可以被移动(处于平移、旋转或这些的某种组合)以便捕获更大的感兴趣区或者整个对象108，或者以便获得对象108的封闭表面的测量，或者用于任何其他原因。在这样的基于运动的成像过程中，传感器112、对象108和/或介质106的相对位置可以是在物理上以运动传感器等等跟踪，或者可以使用三维对准(registration)过程将相对运动推断为从空间上将连续的三维数据集合彼此关联。不管特定方法，将会容易地认识到各个空间测量、或空间测量组可以被组合以形成更大的三维模24型，并且对本领域普通技术人员来说显而易见的用于创建三维重构的所有这些技术意图落入本公开的范围内。在另一方面中，计算机116可以提供用于控制和操作系统110的用户界面，以及用于显示厚度测量、显示或操控重构的三维模型等等的工具。计算机116还可以支持系统100的校准，以便对例如传感器112、激发源102以及相关光学元件中的变化、或者吸收、散射、衰减、发荧光或者以其他方式将各种光学属性给予介质的介质添加剂的浓度变化进行校正。例如并且不限于，将会理解，可以使用校准夹具(fixture)等等来表征传感器112，之后采用系统100中的传感器112。此外，将理解，通过采取对于介质106的吸收光谱或发射光谱的控制测量，有可能改进厚度测量和相关计算的精度。例如，校准可以包括具有已知形状和介质106内的已知位置的对象108的使用，或者用于介质的具有已知形状的容器的使用。基于已知形状、尺寸、表面图案等等的使用可以容易认识到各种适合的校准技术，它们中的任何一个都适于和此处所述的成像系统一起使用。介质106的供给部件22可以被提供并且适于分布介质106在传感器112和目标表面Iio之间。将会理解，尽管供给部件22被描绘为外部容器，但是供给部件应该被广泛地理解为以下述方式递送介质106和/或将介质106保留在对象108周围的任何结构，所述方式是准许包括任何泵、阀、容器、排水管、管道等等的厚度测量与供给用于此处所述的使用的介质106—致。图2示出荧光素纳的发射和吸收光谱。一般来说，此处所述的成像技术可以采用使用两个不同荧光染料的已知ERLIF技术。然而，在一个方面中，使用包含单个荧光染料(或其他物质)(例如具有与发射光谱204重叠的吸收光谱202的荧光素纳)的介质的成像系统可以作为代替被实施。通过利用蓝光激发该染料，以及捕获在非零吸收和衰减的重叠谱206内的十纳米带中的荧光图像对(例如以大约510纳米和大约540纳米为中心)，可以以类似于上面提到的ERLIF技术的方式获得用于厚度计算的强度值。因此，在一个实施例中，此处所公开的是一种厚度测量和/或三维成像系统，其使用具有单个荧光染料的介质，其中该染料具有重叠的非零发射和吸收光谱。图3示出使用应用于对象的发光表面的三维成像系统。一般来说，该系统300可以如上面参考图1所述的那样，下面指出不同。发光层322可以被应用于对象108的目标表面110，并且可以发射能够由传感器112测量的第一波长和第二波长的光以便促进介质10的厚度计算。一般来说，传感器112可以被定位成捕获在目标表面上的位置方向上的第一波长和第二波长的强度，并且诸如计算机116之类的处理器可以被编程为基于第一和第二波长的强度的函数来计算介质在位置方向上的厚度。在一个方面中，发光层322被应用于目标表面110或被嵌入到对象108中(例如使用波导等等)。来自发光层22的发射可以沿着上述光学返回路径120行进。尽管下面的描述明确涉及发光材料的层，但是应该容易地理解对象108还可以或者另外由发光材料而制造，以实现类似效果，或者可以包含发光的波导等等。因此，在此处所使用的术语“发光层”不应该被解释为需要对象108的目标表面110上的发光材料的离散层。而是，当术语发光层在此处使用时，用于使对象108发光的任何技术应该被理解为创建发光层322，除非明确阐述不同的意思或者以其他方式从上下文中是清楚的。一般来说，发光层322可以由针对25适当的机械特性、光学特性和其他特性所选择的材料的任何适当的组合来形成。发光层322的机械特性可以取决于该发光层所应用的方式。例如，油或其他相对粘性的材料可以适合用于浸渍对象108，而较不粘性的流体可能有效地用于喷射或涂到目标表面110上。在其他实施例中，薄膜或其他膜可以被充满发光材料(或者由发光材料制造，或者涂有发光材料)，并且被用来在可膨胀膜中形成发光层322，如下所述。该膜可以是弹性的、可变形的、可弯曲的、可曲折的或者这些的任何组合，或者具有有效地在对象108上形成符合的发光层的任何其他特性。在实施例中，发光层322可以是缠绕对象108的某部分或所有的膜。于是，包围在发光层322中的对象108可以被引入到介质106中，并且可以从来自介质106之内或之外的任何数目个姿势(pose)来获得厚度测量。因此，例如，对象108可以是人的脚，短袜(sock)可以用具有布置在短袜外面的发光层322的材料塑造。然后将脚插入到短袜中，接着将所述短袜放置到介质106中以获得脚的三维模型。该方法被更普遍地采用以将膜(例如此处所述的任何弹性或无弹性膜)作为目标表面的外部壳体来获得三维图像。因此，在一个实施例中，此处所公开的是具有荧光外部表面的短袜(或其他包围膜)，其可以被用于捕获插入到短袜中的对象的三维图像。发光层322的光学属性可以由适合的添加剂的引入而控制。发光层322可以包括响应于来自激发源102的照明的荧光染料或其他辐射物质。一个适合的荧光物质可以包括氧杂萘邻铜-153(它是一种可以在某些塑料中非�：玫厝芙夂�/或扩散的粉末)，其具有适合的荧光特性并且看起来是无毒性的。在另一方面中，发光层322可以包含用作直接光源的化学发光材料或电致发光材料。适合的化学发光材料可以包括带有催化剂(例如铁或铜)的过氧化氢溶液，在带有催化剂(例如水杨酸钠)的过氧化氢溶液中的光棒(cyalume)等等。应该认识到，可以使用物质的各种液相和气相化学发光组分。适合的电致发光材料可以例如包括掺杂铜或银的硫化锌粉末、掺杂锰的硫化锌薄膜等等。更一般地，各种化学发光和电致发光材料是已知的并且可以被适于用作发光层322，如此处所述的那样。因此，发光层322可以包括化学发光层、电致发光层、荧光层或这些的某种组合。在可替换实施例中，发光层322可以包括目标表面110上或对象108内的光学波导。将会理解，针对光学波导的各种几何结构、模式结构和材料是可能的，并且可以适于与此处所述的系统一起使用。激发源102可以提供一个或多个波长的光以激发发光层322内的荧光染料等等。在其他实施例中，激发源102可以被完全忽略或者可以被可替换地实现为从发光层322产生照明的化学、电学或其他源的能量。在实施例中，激发源102可以包括电功率源，其直接为对象108中的波长供电。在其他实施例中，激发源102可以包括电场、化学前体或用于照明发光层322的其他装置。因此，将会认识到发光层322可以由各种不同载体和添加剂形成。在实施例中，发光层3222可以包含任何适合的发光颜料(pigment)(例如可以被喷射或涂到对象108上的液体载体中的荧光染料)，或者涂有或充满荧光材料的薄膜或膜。对于在活体成像中，发光层322可以由生物相容的物质形成。在实施例中，发光层322可以包括生物相容的荧光金属氧化物纳米粒子(并且涂层包含相同的生物相容的荧光金属氧化物纳米粒子)，柔性薄膜电致发光源，或具有化学发光分子的表面涂层的纳米粒子。在具有发光层322的实施例中，可以基于不同波长的相对衰减而获得对于厚度计算的适合的强度测量，而无需荧光或其他发光介质106。为了实现期望的衰减特性，介质106可以包括由透明流体形成的载体，在所述透明流体中金纳米粒子或纳米棒被均勻地分布。金纳米粒子或纳米棒具有可以基于纳米粒子或纳米棒自己的大小和形状而调谐的吸收分布(absorptionprofile)。在实施例中，金纳米粒子或纳米棒可以被调谐成吸收比其他波长下的光学能量更多的可见光波长的预定带内的光学能量。金纳米粒子或纳米棒可能在载体内具有浓度，以使得介质106在预定带之外是透明的(即保持基本零衰减)。将会认识到，此处所公开的是用于执行与发光层322的使用相关联的功能的各种装置。用于将发光层322应用于目标表面110的应用装置可以包括例如漆刷、喷射器、雾化器或发光层322的材料的浴槽(目标表面110可以被浸入其中)。分布装置可以包括介质供给部件以及用于将介质保留在对象周围的期望区域的任何结构，例如用于液体的带有侧壁的容器，或者用于将介质以气体形式保留的气密性室。传感器装置可以包括此处所述的任何传感器。处理转置可以包括任何此处所述的计算设备或其他处理硬件。图4示出使用应用于对象的无源光层(passiveopticallayer)的三维成像系统。一般来说，下面指出系统400与先前所述的系统的差异。无源层422可以被应用于对象108的目标表面110，以便给予对象108已知的光学属性，可以结合衰减介质106来使用所述光学属性以基于各个波长下的强度的测量来确定厚度。介质106可以是此处所述的提供对于至少两个不同波长的不同衰减系数的任何一种或多种衰减介质。激发源102可以是宽带光源，其提供一个波长范围(或多个波长范围)内的对象108的照明，所述波长范围包括用于厚度计算的至少两个不同波长。一般来说，可以使用上述针对发光层322所述的任何技术来构造无源层422。这包括喷射、涂或以其它方式将无源层422应用于对象108，或者利用具有期望特性的外部表面来制造对象108。一般来说，无源层422将已知光学图案给予对象108上以便对象108在感兴趣的区域上具有预定颜色。预定颜色可以是未知的均勻颜色、已知的均勻颜色(例如特定颜色)或者已知的颜色分布。在操作中，对象108可以由激发源102照明，并且在至少两个波长下的强度可以由传感器112来测量。通过使用宽带光源和对象108上的已知颜色分布，所反射的强度的比值可以被假设成在目标表面110上恒定。因此，所测量的强度的的比值的任何变化可以被关联到衰减介质106的厚度，并且厚度可以被计算。使用比值还可以降低对无源层的反射率或照明源中的任何空间不均勻性的厚度计算的影响。在一个方面中，无源层422可以具有变化的颜色。这可以是有用的，例如在预期目标表面110展现高度上的明显可变性(以及介质106的厚度上的对应的可变性)的情况下。一般来说，在传感器102处测量的光强度对介质106的厚度的灵敏度可以取决于包括针对无源层422而选择的颜色的一些因素。在预期表面是近平面的情况下，高敏感性可以是优选的以便实现厚度测量的更高分辨率。然而，在预期表面是高度非平面的情况下，可能需要较低的灵敏度以便避免传感器112的饱和(saturation)，或者更一般地提供足够深度的场来捕获深度。在某些信息可用于关于所测量的对象108的形状的先验(priori)的情况下，该信息可以被用来相应地利用目标表面110上的颜色的适当、对应选择而相应地缩放(scale)测量分辨率。27无源层422还可以或者另外具有所选的其他特性以协作捕获精确的厚度测量。例如，无光饰面(mattefinish)可以提供用于照明条件范围上的目标表面110的更多一致反射特性。类似地，深色饰面(finish)可以吸收将以其他方式与传感器测量干扰的入射光的某些波长。在一个方面中，此处所述的用于从具有已知颜色分布的目标表面捕获厚度测量的系统可以包括分布装置，其可以是供给部件22或此处所述的用于在目标表面和传感器之间分布介质或者将介质保留在该分布中的任何其他装置。该系统可以包括照明装置，其可以是任何此处所述的光源或其他激发源。该系统可以包括传感器装置，其可以包括此处所述的适合于捕获对应于由照明装置提供的照明的波长强度数据的任何传感器。最后，该系统可以包括处理装置，其可以包括此处所述的被编程为基于波长强度测量来计算厚度，并且在适当的情况下被编程为进一步从(一个或多个)结果产生的厚度来重构三维图像的任何处理器或计算设备。在一个方面中，此处所述的系统有利地允许使用诸如传统彩色照相机的单个照相机的三维成像。通过根据此处所述的各种实施例在物理上布置对象的表面处理、介质、和/或照明源，可以利用单个照相机获得厚度测量，并且在几何上将其转换成目标表面的三维图像。因此，在一个方面中，此处所公开的三维成像设备包括照相机和处理器。照相机(其可以是传统彩色照相机)可以包括透镜以及能够捕获包括第一波长和第二波长下的强度的视场的二维彩色图像的一个或多个传感器，所述第一波长和第二波长可以是此处所述的任何波长或波长带。在二维图像中的每个像素位置处的强度对应于透镜进入视场的方向，以使得用于测量的适合的方向性可以被推断并且被用于三维重构。处理器(其可以是计算机或此处所述的任何其他处理设备)然后可以根据多个像素位置之一所处的第一波长的强度和第二波长的强度的函数来计算介质在对应于多个像素位置中的每一个的方向上的厚度，从而提供多个厚度测量。根据该多个厚度测量和相关信息(例如与每个像素相关联的方向性和关于介质的几何边界的任何先验信息)，该处理器可以计算视场内的对象的三维图像。应该认识到，当前所公开的在获得三维图像中的单个照相机的使用还可以被应用于传统ERLIF技术的背景中。对于传感器112，照相机可以包括固态设备中的具有一个或多个CMOS传感器的互补金属氧化物半导体(CMOS)芯片照相机，或者该照相机可以包括固态设备中的电荷耦合设备阵列。该照相机可以包括任何数目个滤光器，以选择性地捕获在多个像素位置中的每一个处的第一和第二波长的强度。滤光器可以包括布置在成像设备上的滤光罩(即集成在照相机芯片或其他固态成像设备中)。例如，该照相机可以包括多个滤光器，用于选择性地捕获多个像素位置中的不同像素位置处的不同波长的强度，例如传统RGB或CMY滤光罩，或者可以包括多个滤光器以选择性地捕获在厚度计算中使用的特定波长。该滤光器还可以或者另外包括外部滤光器设备或系统，并且可以包括允许在操作期间对滤光特性进行调整的有源(active)滤光器，或者固定滤光器(例如手动在照相机透镜前面定位的分色镜等等)。照相机可以捕获如典型地在市售硬件中得到的，或者任何其他有用窄或宽波长范围的RGB(红、绿、蓝)或CMY(青、品红、黄)彩色图像。在一个实施例中，在介质是气体的情况下，照相机连同目标表面可以被浸没在气体中，并且厚度测量可以是从照相机透镜到对象的表面上的位置的整个距离。光源或气体激发源还可以被包括，所有都如上文普遍所述28的那样，并且光源可以包括适合于特定介质的任何滤光器或滤光器的组合。这样的滤光器可以是有用的，例如以选择性地传递一个或多个波长来激发荧光材料，或者衰减荧光在此处被发射的波长的光以便避免与来自目标表面或居间介质的荧光发射的干扰。在另一方面中，公开用于与上文所述的成像系统一起使用的有用介质。一般来说，这些介质包括特别被设计以便与上述系统一起使用并且不然市售的或者本领域所描述的载体或其他物质(用于衰减或用于荧光)的任何组合。例如，在一个方面中，此处所述的物质的合成物包括由透明流体介质形成的载体，和在该载体内均勻分布的多个金纳米粒子。金纳米粒子可以被有利地调谐成吸收可见光波长的预定带内的光学能量，以便促进此处所述的三维成像和厚度测量。可以使用多个金纳米粒子的形状来调谐多个金纳米粒子以及/或者可以使用多个金纳米粒子的大小来调谐多个金纳米粒子。多个金纳米粒子可以具有载体内的浓度，以使得该合成物具有预定带之外的零衰减。预定带可以在450纳米和550纳米之间。载体可以是油、凝胶、气体和液体中的一个或多个，可以根据要成像的主体和要使用的成像技术来有效地选择它们中的任一个。在一个实施例中，载体可以包括硅油。在另一方面中，在主体可以被铸造或者凝胶可能以其他方式用作有用介质的情况下，载体可以包括甘油或更一般地任何明胶、甘油和各种溶液或者它们的其他配置或制剂，或者任何其他物质或具有相似特性的物质的组合。在其他实施例中，载体可以是可固化的。载体可以包括聚合物，聚合物混合，或可以与目标表面一致并且然后使用例如化学固化、热固化、光固化、时间固化等等而被固化的任何其他可固化物质。载体还可以是生物兼容的以便它可以被安全地用于主体(例如人的牙齿或人的耳道)的活体成像。在另一方面中，介质可以包括由透明流体介质形成的载体和在该载体内均勻分布的染料。染料可以包括单个荧光染料，其具有在其内该染料吸收光的吸收光谱以及染料在其处发荧光的发射光谱，其中吸收光谱和发射光谱具有至少一个重叠非零区。通过将在介质中所需的荧光染料的数目减小到一个，该单染料制剂改进在例如传统ERLIF中使用的载体。通过适配成像硬件并利用适合的数学方法，申请人已设计出一种用于利用包含单个荧光染料的介质来捕获图像的技术。因此，应该认识到在该上下文中，对单个染料、单个荧光染料、单个荧光物质等等的任何引用意图确切地指的是一种荧光物质，即一种或仅一种荧光物质并且不多于一种荧光物质，其标记从先前ERLIF成像技术的明显偏离以及对其的改进。载体可以是油、凝胶、气体和液体中的一个或多个。例如，载体可以包括硅油或甘油。染料可以是荧光素纳。该载体可以是可固化的，如上文通常所述的那样，并且载体可以是生物兼容的。在一个实施例中，染料可以被封装在氧化硅纳米粒子中。合成物可以具有包括可见光内的峰值的吸收光谱，所述峰值可以是局部最大值或绝对最大值。合成物可以类似地具有包括可见光范围内的峰值的发射光谱。图5是用于使用应用于对象的目标表面的发光层的三维成像方法的流程图。该方法500可以以将发光层应用于目标表面开始，如在步骤502中示出的那样。使用上述任何技术(包括喷射、涂、浸涂等等)，或者通过根据荧光材料制造对象，可以应用发光层(其可以是荧光层、化学发光层、电致发光层等等)。例如，这可以包括将荧光层作为液体载体中的荧光颜料而应用于目标表面。发光层可以例如响应于任何激发源或上述其他刺29激而发射第一波长和第二波长下的光。在其他实施例中，发光层可以例如归因于荧光而发射第一波长的光，并且反射第二波长的光，其中第一波长和第二波长被用来获得周围介质的厚度测量。如在步骤504中所示的那样，方法500可以包括在发光层和传感器之间分布诸如任何上述介质的介质。将会认识到，这可以包括用于在对象和传感器之间放入介质的各种技术，例如将液体形式的介质灌入到具有对象的容器中，将对象浸如介质中，或者将气体供应到具有对象的腔中。在另一方面中，这可以包括用包含荧光染料的气体使气球、囊状物或其他可膨胀膜膨胀，并且然后将传感器插入到可膨胀膜中。在另一方面中，这可以包括在如上述那样分布介质之前，将对象插入到短袜或其他套(enclosure)中。在一些实施例中，包含介质的气球等等可以被推入、放置或以其他方式使得与对象接触，以使得它与目标表面一致。使用此处所述的任何技术，处于这种姿势的气球的内部被用来获得靠着气球的目标表面的三维印压。因此，将会认识到此处所述的用于内部空腔的测量的技术还可以或者另外适于任何表面的测量。在一个方面中，部署可膨胀膜的设备可以特别适于该目的，例如通过使锥形物(其还可以形成沿着膜的密封内部)内或者在促进可膨胀膜靠着对象的放置的支撑手柄的末端处的膜膨胀。如在步骤506中示出的那样，方法500还包括激发发光层以便它提供反射光和/或辐射光的某些组合。如上所讨论的那样，这可以包括来自反射回目标表面的激发源的一个或多个波长的光，和/或归因于荧光、电致发光、化学发光或者任何其他适合机制而辐射自发光层的一个或多个波长的光，以使得发光层发出光，如在步骤502中所述的那样。发光层可以包括响应于激发光源而发射第一波长和第二波长的光，以使得此处所述的激发发光层包括利用激发光源激发荧光层以提供来自荧光层的荧光发射。可以利用激发源(例如宽带光源或提供不同于第一波长和第二波长的一个或多个波长的光的任何其他光源)来激发该发光层。激发光源还可以或者另外包括一个或多个激光器、一个或多个发光二极管、白炽灯等等。在另一方面中，波导可以被内置到对象或目标表面并且直接用作发光层。如在步骤508中所示的那样，方法500可以包括利用所述传感器测量在目标表面上的位置方向上的第一波长的强度和第二波长的强度，所述传感器可以例如是上述任何传感器。如在步骤510中所示的那样，方法500可以包括基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来确定介质在所述位置方向上的厚度。将会理解，波长强度和厚度之间的实际关系可以取决于各种因素，例如发光层的性质、介质对各个波长的衰减系数，激发源的强度等等。在传感器提供来自(对应于目标表面上的多个位置的)多个像素位置的测量的情况下，这样的强度测量的二维阵列可以被用来获得厚度计算的二维阵列。现在提供使用荧光表面来计算或确定厚度的更详细分析展开。目标表面的荧光特性和吸收介质的特性可以被选择以使得荧光谱的一部分比荧光谱的其他部分被吸收得更多。例如，测量以波长入工和λ2为中心的两个强度带(在此处也被简单地称为强度)的情况下，介质的吸收系数(absorptivitycoefficient)ε^和ελ2应该不同。在以A1为中心的带是优先的吸收带的情况下，则ελ1>ελ2。从荧光表面行进到位于介质内距离d(或对于介质之外的传感器通过介质的d)并且远离表面的图像传感器的两个波长带的归一化测量强度可以由下面的等式描述荧光表面处的带的强度^ax=O和=完全取决于表面的荧光特性和激发照明的谱和强度。尽管激发强度的变化可以改变表面处的荧光的强度，Gw=O和Ij2^1的比值(ratio)中的任何改变将是可忽略的。因此，可以从上面的等式1和等式2获得归一化强度的比值并且获得仅仅取决于介质的吸收系数和浓度和厚度的表达式显著地，随着通过介质的距离的增加，强度比值以指数形式降低。这一关系允许通过介质的厚度的计算。将会理解，实际上，使用任何适合的技术可以获得实际测量并且所述实际测量适合该关系，以便根据工作的系统来提供校准的厚度测量。如在步骤512中示出的那样，方法500可以包括重构目标表面的三维图像。这可以包括例如连同根据强度测量而计算的介质厚度一起使用任何各种几何形状约束利用来自传感器的多个测量来重构感兴趣的区域的三维图像。几何结构约束可以例如包括关于介质的边界的任何空间信息，例如可以与一个或多个厚度测量(和对于其的方向)结合来得到目标表面上的表面点的介质的至少一个已知表面。将会认识到，至少一个已知表面可以是此处讨论的各个实施例中的任何各种表面，其中关于表面(或者更特别地表面介质边界)的空间信息是已知的。因此，例如，已知表面可以是包含液体形式的介质的罐(tank)的暴露顶表面，或者介质的透明容器的内部侧表面或底表面。已知表面还可以或者另外包括照相机透镜或者将传感器从气体介质分离的其他光学元件。更一般地，已知或者可以被测量的介质的任何空间边界可以用作如在此处的各种方法和系统中所述的那样在三维重构中使用的至少一个已知表面。此外，可以通过对准等等结合任何数目的三维图像以形成某些或所有目标表面的合成三维图像。将会理解，对上述方法500的各种变化是可能的，所述各种变化包括适于特定成像技术的变化。例如，在将气体用作介质的情况下，方法500可以包括在目标表面和传感器之间提供透明屏障(barrier)以相对于目标表面保持该气体。例如，对象可以被放置在透明、气密性室中，并且填充有荧光气体。通过使用从该气密性室之外得到的厚度测量，连同关于该室的内部尺寸的信息，对象上的目标表面的三维重构可以被获得，如上文通常描述的那样。在另一方面中，方法500可以包括将目标表面浸入液体以及将传感器定位于该液体的上表面之上，以用于捕获光强度测量。在这样的实施例中，液体的顶表面的位置可以容易被确定并且用作将厚度测量转换成三维重构的基础。更一般地，将会认识到，以示例而非限制的方式来阐述上述方法500。对本领域普通技术人员来说，各种变化、添加、省略和其他修改是显而易见的，并且所有这样的修改意图落入本公开的范围内。此外，这些步骤在描述和附图中的顺序或表示不意图需要执行所详述的步骤的该顺序，除非特定顺序是明确需要的或者以其他方式从上下文中是清楚的。因此，例如，在将介质分布在目标和传感器之间之前或之后，照明层可以被应用于目标，这取决于该层被应用的方法。作为另一示例，介质可以被分布在目标和传感器之间，或者目标可以被浸入到液体形式的介质的罐中，这实现了为了准确厚度测量的目标而将介质放置为靠着表面的相同目的。作为另一示例，这可以包括将照相机插入到具有目标的液体容器中，在这种情况下，厚度测量在照相机透镜处开始。作为另一示例，这可以包括对于介质的其他边界信息，例如液体表面位置、通过其来测量介质的透明屏障位置等等。作为另一示例，激发发光层可以包括通过荧光、磷光、电致发光、化学发光等等来激活表面上的发光层。图6是用于使用单个荧光染料的三维成像的方法的流程图。如在步骤602中示出的那样，方法600可以包括在目标表面和传感器之间分布介质，所述介质包括具有荧光发射光谱的单个荧光物质，所述荧光发射光谱在波长上与该介质的非零吸收光谱重叠。该机制可以例如具有在第二波长下的零吸收。单个荧光物质可以是荧光素钠，其具有上文说明的吸收和发射光谱。使用该或类似荧光物质，第一波长可以是大约510纳米，并且第二波长可以是大约540纳米。在另一实施例中，单个荧光物质可以包括量子点或响应于入射电磁辐射而辐射的其他闪光体。在各种实施例中，该介质可以包括具有对相关联的硬件的适当适配的液体、气体、固体和/或凝胶。例如，在所述介质是气体的情况下，该方法600还可以包括提供如上所述的透明屏障或其他套。在该介质是液体的情况下，该方法600可以包括将目标表面浸入液体以及将传感器定位于该液体之上。如在步骤604中示出的那样，该方法600可以包括激发单个荧光物质以提供荧光发射，例如通过朝向荧光染料和/或在目标表面的方向上定向宽带光源或(一个或多个)发光二极管。如在步骤606中所示的那样，方法600可以包括在目标表面的位置方向上利用传感器测量荧光发射，其包括测量第一波长下的强度和第二波长下的强度，其中该介质具有针对第一波长和第二波长的不同衰减系数。在使用传统的照相机或具有二维像素阵列的其他传感器设备的情况下，测量荧光发射可以包括测量传感器内的相应多个像素位置处、来自目标表面上的多个位置的第一波长的强度和第二波长的强度，从而提供厚度测量的二维阵列。如在步骤608中示出的那样，方法600可以包括基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来计算介质在所述位置方向上的厚度。这可以包括例如计算计算第一波长的强度和第二波长的强度的比值。对于在使用包含其吸收和发射光谱重叠的荧光物质的介质来执行三维成像的情况下，可以通过得到以波长入工和λ2为中心的两个荧光带的强度比值来测量厚度，只要介质自己重吸收(self-reabsorb)优于其他的一个荧光带。假设仅以A1为中心的带经历自己重吸收，则ελ1是某一有限正值并且ελ20。在离传感器距离χ(或者到介质内的距离X)的任何点处，激发照明强度Ie(X)由下式给出32其中I0=/e(0)是传感器位置处的激发强度，并且是激发波长λε下的介质的吸收系数。以波长X1*λ2为中心的两个带中的介质内的微分元件(differentialelement)贡献的荧光发射由下式给出权利要求1.一种用于获得三维数据的方法，包括在目标表面和传感器之间分布介质，所述目标表面在感兴趣区域上具有预定颜色，并且所述介质由在第一波长下的第一衰减系数以及在第二波长下的不同于所述第一衰减系数的第二衰减系数表征；照明感兴趣区域中的位置；利用所述传感器测量在所述位置方向上的第一波长的强度和第二波长的强度；以及基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来确定介质在所述位置方向上的厚度。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述介质包括液体、气体、固体和凝胶中的至少一个。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述介质是气体，该方法还包括在目标表面和传感器之间提供透明屏障以相对于目标表面保持该气体。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述介质是液体，该方法还包括将目标表面浸入液体；以及将传感器定位于该液体的上表面之上。5.根据权利要求1所述的方法，其中确定厚度包括计算第一波长的强度和第二波长的强度的比值。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器测量该传感器内的对应多个像素位置处、来自感兴趣区域内的多个位置的第一波长的强度和第二波长的强度，从而提供厚度测量的二维阵列。7.根据权利要求6所述的方法，还包括利用厚度测量的二维阵列构造感兴趣区域的三维图像。8.根据权利要求7所述的方法，还包括根据多个感兴趣区域的多个三维图像构造该目标表面的三维图像。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定颜色是均勻的。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定颜色是特定颜色。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定颜色包括颜色分布。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一衰减系数是零。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一衰减系数小于第二衰减系数。14.根据权利要求1所述的方法，其中照明包括利用宽带光源来照明。15.根据权利要求1所述的方法，其中照明包括利用目标表面中的光学波导、化学发光物质和电致发光物质中的一个或多个来照明。16.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括对介质和传感器之间的一个或多个波长的光进行滤光。17.根据权利要求14所述的方法，该方法还包括衰减不同于第一波长和第二波长的波长下的光。18.一种计算机程序产品，包含在计算机可读介质中，当该计算机程序产品在一个或多个计算设备上执行时执行下述步骤表征目标表面上感兴趣区域上的颜色以提供预定颜色；表征在目标表面和传感器之间分布的介质的第一波长下的第一衰减系数和第二波长下的第二衰减系数；从传感器接收在感兴趣区域中的位置方向上的测量，该测量包括在第一波长下的强度和在第二波长下的强度；以及基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来计算介质在所述位置方向上的厚度。19.一种设备，包括目标表面，在感兴趣区域上具有预定颜色；传感器，能够测量来自感兴趣区域中的位置的电磁辐射的强度，所述强度包括第一波长下的强度和第二波长下的强度；介质，分布于所述目标表面和传感器之间，所述介质由第一波长下的第一衰减系数和第二波长下的不同于所述第一衰减系数的第二衰减系数表征；光源，能够以第一波长和第二波长照明感兴趣区域；以及处理器，被编程为从传感器接收第一波长下的强度和第二波长下的强度并且基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来计算介质在所述位置方向上的厚度。20.一种系统，包括分布装置，用于在目标表面和传感器之间分布介质，所述目标表面在感兴趣区域上具有预定颜色，并且所述介质由第一波长下的第一衰减系数以及第二波长下的不同于所述第一衰减系数的第二衰减系数表征；照明装置，用于照明感兴趣区域中的位置；传感器装置，用于利用传感器测量在所述位置方向上的第一波长的强度和第二波长的强度；以及处理装置，用于基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来确定介质在所述位置方向上的厚度。21.—种系统，包括具有表面的可膨胀膜；介质供给部件，吸收的第一波长的光比第二波长的光多，所述供给部件耦合到所述可膨胀膜以允许将所述介质选择性地递送到可膨胀膜中；光源，能够照明所述可膨胀膜的表面；位于所述可膨胀膜之内的传感器，用以测量当被所述光源照明时在表面上的位置处的第一波长的强度和第二波长的强度；以及处理器，被编程为基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来确定介质在所述位置方向上的厚度。22.根据权利要求21所述的系统，所述可膨胀膜是弹性膜。23.根据权利要求21所述的系统，所述介质对于第一波长具有基本上比对于第二波长更大的衰减系数。24.根据权利要求21所述的系统，其中所述介质包括气体、液体和凝胶中的一个或多个。25.根据权利要求21所述的系统，其中所述可膨胀膜包括布置于该表面上的荧光材料，其响应于所述光源而发出荧光。26.根据权利要求21所述的系统，其中所述传感器包括耦合到所述可膨胀膜之外的电子成像设备的光学元件。27.根据权利要求21所述的系统，其中所述传感器包括电耦合到所述处理器的电子成像设备。28.根据权利要求21所述的系统，其中所述传感器包括具有用于捕获表面的图像的透镜的纤维镜。29.根据权利要求21所述的系统，其中所述处理器被编程为基于多个厚度测量构造表面上的感兴趣区域的三维图像。30.根据权利要求四所述的系统，其中所述处理器被编程为基于多个感兴趣区域的多个三维图像来构造所述表面的三维图像。31.根据权利要求21所述的系统，其中所述表面具有已知的均勻颜色。32.根据权利要求21所述的系统，其中所述可膨胀膜被定形并确定大小以用于插入到人的耳道中。33.根据权利要求21所述的系统，其中所述介质供给部件通过泵耦合到可膨胀膜。34.根据权利要求33所述的系统，其中所述泵以受控压力将介质递送到可膨胀膜中。35.根据权利要求21所述的系统还包括端口，为来自供给部件的一个或多个介质提供进入可膨胀膜的内部的接入空间；用于光源的电源；用于光源的光学源；耦合到传感器的光学元件；以及耦合到传感器的电气元件。36.根据权利要求21所述的系统，其中所述光源被定位于可膨胀膜内。37.根据权利要求21所述的系统，其中所述光源能够利用一个或多个电磁波长照明。38.根据权利要求21所述的系统，其中所述光源能够利用宽带可见光源照明。39.一种方法，包括将可膨胀膜定位于空腔中；利用吸收第一波长的光比第二波长的光更多的介质来使可膨胀膜膨胀；照明所述可膨胀膜的表面；在所述表面被照明时测量所述表面上的位置方向上的第一波长的强度和第二波长的强度；以及基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来计算介质在所述位置方向上的厚度。40.根据权利要求39所述的方法，其中所述空腔是人的耳道。41.一种系统，包括膨胀装置，用于利用吸收第一波长的光比第二波长的光更多的介质来使可膨胀膜膨胀；照明装置，用于照明所述可膨胀膜的表面；传感器装置，用于在所述表面被所述照明装置照明时测量所述表面上的位置处的第一波长的强度和第二波长的强度；以及处理器装置，用于基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来计算介质在所述位置方向上的厚度。42.一种设备，包括照相机，包括透镜和一个或多个能够捕获视场的二维彩色图像的传感器，其包括对于二维阵列中的多个像素位置中的每一个的第一波长下的强度和第二波长下的强度，其中所述多个像素位置中的每一个对应于从透镜进入所述视场的方向；以及处理器，被编程为根据在多个像素位置中的每一个位置处的第一波长的强度和第二波长的强度来计算介质在对应于所述多个像素位置中的该位置的方向上的厚度，由此提供多个厚度测量，该处理器还被编程为基于所述多个厚度测量来计算所述视场内对象的三维图像。43.根据权利要求42所述的设备，其中所述一个或多个传感器包括CMOS传感器。44.根据权利要求42所述的设备，其中一个或多个传感器包括电荷耦合设备。45.根据权利要求42所述的设备，其中还包括多个滤光器，用于选择性地捕获在多个像素位置的不同像素位置处的不同波长的强度。46.根据权利要求45所述的设备，其中一个或多个传感器包括固态成像设备，所述多个滤光器还包括布置在固态成像设备上的滤光罩。47.根据权利要求45所述的设备，其中所述多个滤光器包括多个选择性地布置于所述透镜和所述一个或多个传感器之间的多个滤光器，由此允许在第一波长和第二波长中的每一个下的一系列时间分离、波长分离的图像。48.根据权利要求42所述的设备，其中基于三个离散的波长测量计算在多个像素位置的每一个像素位置处的第一波长的强度和第二波长的强度。49.根据权利要求48所述的设备，其中所述三个离散波长测量包括在红色波长、蓝色波长和绿色波长中的每一个下的测量。50.根据权利要求48所述的设备，其中所述三个离散波长测量包括在青色波长、品红色波长以及黄色波长下的测量。51.根据权利要求42所述的设备，其中所述介质具有至少一个已知表面，所述至少一个已知表面被用来从多个厚度测量恢复对象的三维图像。52.根据权利要求51所述的设备，其中所述至少一个已知表面包括透镜的表面。53.根据权利要求42所述的设备，还包括能够照明对象的光源。54.根据权利要求53所述的设备，其中所述光源是宽带光源。55.根据权利要求53所述的设备，其中所述光源包括用于使介质内的荧光物质激发的激发光源。56.根据权利要求53所述的设备，其中所述光源包括用于使布置在对象的外部表面上的荧光物质激发的激发光源。57.根据权利要求53所述的设备，还包括为从光源发出的光定形的滤光器。58.一种方法，包括从照相机接收彩色图像；处理所述彩色图像以便为照相机的多个像素中的每一个确定第一波长下的强度和第二波长下的强度；以及基于第一波长下的强度和第二波长下的强度以及介质针对第一波长和第二波长中的每一个的已知衰减系数计算介质在来自照相机的、对应于多个像素中的每一个的方向上的厚度。59.根据权利要求58所述的方法，其中所述照相机提供彩色图像作为在红色波长、绿色波长和蓝色波长下的多个强度测量。60.一种包括计算机可执行代码的计算机程序产品，当在一个或多个计算设备上执行时其进行下述步骤从照相机接收彩色图像；处理所述彩色图像以便为照相机的多个像素中的每一个确定第一波长下的强度和第二波长下的强度；以及基于第一波长下的强度和第二波长下的强度以及介质针对第一波长和第二波长中的每一个的已知衰减系数计算介质在来自照相机的、对应于多个像素中的每一个的方向上的厚度。61.根据权利要求60所述的计算机程序产品，其中所述照相机提供彩色图像作为在红色波长、绿色波长和蓝色波长下的多个强度测量。62.一种系统，包括用于捕获彩色图像的成像装置；以及处理装置，用于处理所述彩色图像以便为该彩色图像中的多个像素中的每一个确定第一波长下的强度和第二波长下的强度，并且用于基于第一波长下的强度和第二波长下的强度和介质针对第一波长和第二波长中的每一个的已知衰减系数计算介质在来自成像装置的、对应于多个像素中的每一个的方向上的厚度。63.一种用于获得三维数据的方法，包括在目标表面和传感器之间分布介质，所述介质包括具有荧光发射光谱的单个荧光物质，所述荧光发射光谱在波长上与该介质的非零吸收光谱重叠；使单个荧光物质激发以便提供荧光发射；在目标表面的位置方向上利用传感器测量该荧光发射，包括测量第一波长下的强度和第二波长下的强度，其中该介质具有针对第一波长和第二波长的不同衰减系数；以及基于第一波长的强度和第二波长的强度的函数来确定介质在该位置方向上的厚度。64.根据权利要求63所述的方法，其中所述介质在第二波长下具有零吸收。65.根据权利要求63所述的方法，其中单个荧光物质是荧光素钠。66.根据权利要求65所述的方法，其中第一波长是大约510纳米，并且第二波长是大约540纳米。67.根据权利要求63所述的方法，其中单个荧光物质包括量子点。68.根据权利要求63所述的方法，其中所述介质包括液体、气体、固体和凝胶中的至少一个。69.根据权利要求63所述的方法，其中所述介质是气体，该方法还包括在目标表面和传感器之间提供透明屏障以相对于目标表面保持该气体。70.根据权利要求63所述的方法，其中所述介质是液体，该方法还包括将目标表面浸入液体；以及将传感器定位于该液体的上表面之上。71.根据权利要求63所述的方法，其中确定厚度包括计算第一波长的强度和第二波长的强度的比值。72.根据权利要求63所述的方法，其中所述传感器测量该传感器内的对应多个像素位置处、来自目标表面上的多个位置的第一波长的强度和第二波长的强度，从而提供厚度测量的二维阵列。73.根据权利要求63所述的方法，还包括利用来自传感器的多个测量构造感兴趣区域的三维图像。74.根据权利要求72所述的方法，还包括根据多个感兴趣区域的多个三维图像构造该目标表面的三维图像。75.根据权利要求63所述的方法，其中使单个荧光物质激发包括使宽带光源指向单个荧光物质。76.根据权利要求63所述的方法，其中使单个荧光物质激发包括使发光二极管指向单个荧光物质。77.一种设备，包括目标表面，具有感兴趣的区域；传感器，被定位成在感兴趣区域中的位置的方向上测量第一波长下的强度和第二波长下的强度；介质，分布于所述目标表面和传感器之间，所述介质包括具有荧光发射光谱的单个荧光物质，所述荧光发射光谱在波长上与非零吸收光谱重叠，其中该介质具有针对第一波长和第二波长的不同衰减系数；光源，被定位成使单个荧光物质激发以便提供荧光发射；以及处理器，被编程为基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来计算介质在所述位置方向上的厚度。78.根据权利要求77所述的设备，其中单个荧光物质是荧光素钠。79.根据权利要求77所述的设备，其中单个荧光物质包括量子点。80.一种系统，包括分布装置，用于在目标表面和传感器之间分布介质，所述介质包括具有荧光发射光谱的单个荧光物质，所述荧光发射光谱在波长上与非零吸收光谱重叠；照明装置，用于使单个荧光物质激发以便提供荧光发射；传感器装置，用于利用传感器在目标表面上的位置方向上测量荧光发射，包括测量第一波长下的强度和第二波长下的强度，其中该介质具有针对第一波长和第二波长的不同衰减系数；以及处理装置，用于基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来计算介质在所述位置方向上的厚度。81.根据权利要求80所述的系统，其中单个荧光物质是荧光素钠。82.根据权利要求80所述的系统，其中单个荧光物质包括量子点。83.一种用于获得三维数据的方法，包括在目标表面上应用发光层，所述发光层发射第一波长和第二波长下的光；在发光层和传感器之间分布介质，所述介质吸收的第一波长多于第二波长；利用所述传感器测量在所述目标表面的位置方向上的第一波长的强度和第二波长的强度；以及基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来确定介质在所述位置方向上的厚度。84.根据权利要求83所述的方法，其中所述发光层包括荧光层，该荧光层响应于激发光源而以第一波长和第二波长发射光，该方法还包括利用激发光源使荧光层激发以提供来自于所述荧光层的荧光发射。85.根据权利要求84所述的方法，其中应用荧光层包括将荧光层应用于目标表面以作为液体载体中的荧光颜料。86.根据权利要求85所述的方法，其中应用荧光层包括下述各项中的一个或多个将荧光层喷射在目标表面上；将荧光层涂在目标表面上；以及将目标表面浸入液体载体中。87.根据权利要求84所述的方法，其中应用荧光层包括在目标表面的制造期间将荧光颜料结合到该目标表面中。88.根据权利要求84所述的方法，其中激发光源提供在不同于第一波长和第二波长的一个或多个波长下的光。89.根据权利要求84所述的方法，其中激发光源包括宽带光源。90.根据权利要求84所述的方法，其中激光光源包括发光二极管。91.根据权利要求83所述的方法，其中发光层包括目标表面中的光学波导。92.根据权利要求83所述的方法，其中发光层包括电致发光层或化学发光层。93.根据权利要求83所述的方法，其中介质在第二波长下具有零吸收。94.根据权利要求83所述的方法，其中所述介质包括液体、气体、固体和凝胶中的至少一个。95.根据权利要求83所述的方法，其中所述介质是气体，该方法还包括在目标表面和传感器之间提供透明屏障以相对于目标表面保持该气体。96.根据权利要求83所述的方法，其中所述介质是液体，该方法还包括将目标表面浸入液体中；以及将传感器定位于该液体的上表面之上。97.根据权利要求83所述的方法，其中确定厚度包括计算第一波长的强度和第二波长的强度的比值。98.根据权利要求83所述的方法，其中所述传感器测量该传感器内的对应多个像素位置处、来自感兴趣区域内的多个位置的第一波长的强度和第二波长的强度，从而提供厚度测量的二维阵列。99.根据权利要求83所述的方法，还包括利用来自传感器的多个测量来构造感兴趣区域的三维图像。100.根据权利要求99所述的方法，还包括根据多个感兴趣区域的多个三维图像构造该目标表面的三维图像。101.一种系统，包括应用装置，用于将发光层应用于目标表面，所述发光层发射第一波长和第二波长下的光；分布装置，用于在发光层和传感器之间分布介质，所述介质吸收的第一波长多于第二波长；传感器装置，用于利用所述传感器测量在所述目标表面的位置方向上的第一波长的强度和第二波长的强度；以及测量装置，用于基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来确定介质在所述位置方向上的厚度。102.一种设备，包括应用于目标表面的发光层，所述发光层发射第一波长和第二波长下的光；传感器，被定位成捕获在目标表面上的位置方向上的第一波长的强度和第二波长的强度；介质供给部件，该供给部件适于在传感器和目标表面之间分布介质，并且介质吸收的第一波长大于第二波长；以及处理器，被编程为基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来计算介质在所述位置方向上的厚度。103.一种设备，包括在内部空间周围形成的可收缩膜，在不存在外力的情况下所述可收缩膜返回到原始形状；流体形式的介质的供给部件，该介质吸收的第一波长的光比第二波长的光多；将所述供给部件耦合到可收缩膜的内部空间的流体端口，所述流体端口控制介质在所述供给部件和内部空间之间通过的速率；以及形成于所述可收缩膜的内部空间内并且物理上与所述可收缩膜的内部空间分离的接入空间，所述接入空间由包括至少一个透明区的刚性壳体限定，并且该接入空间包括用于从可收缩膜的外部接入所述接入空间的接入端口。104.根据权利要求103所述的设备，其中所述流体端口包括多孔膜。105.根据权利要求103所述的设备，其中所述流体端口包括调节阀，其用于可调地控制介质在所述供给部件和内部空间之间通过的速率。106.根据权利要求103所述的设备，还包括在可收缩膜的末端上的柔软可弯曲盖子。107.根据权利要求103所述的设备，还包括光源，该光源被定形并且确定大小以便通过接入端口而插入到接入空间。108.根据权利要求103所述的设备，还包括成像设备，该成像设备被定形并且确定大小以便通过接入端口而插入到接入空间，该成像设备被配置成捕获在第一波长和第二波长下的图像。109.根据权利要求103所述的设备还包括保持器，其将可收缩膜机械地保持为压缩形状。110.根据权利要求109所述的设备，其中所述压缩形状被确定大小以便插入到人耳中。111.根据权利要求103所述的设备，其中所述介质包括单个荧光染料。112.根据权利要求103所述的设备，其中所述介质包括两个或更多荧光染料。113.—种设备，包括围绕内部空间而形成的可扩展膜；流体形式的介质的供给部件，该介质吸收的第一波长的光比第二波长的光多，该供给部件能够加压递送介质；将所述供给部件耦合到可扩展膜的内部空间的流体端口；以及在所述可扩展膜的内部空间内的接入空间，由将接入空间与可扩展膜的内部空间分离的透明刚性壳体限定，该接入空间包括用于外部接入到接入空间的接入端口。114.根据权利要求113所述的设备，其中所述供给部件递送来自增压弹性容器的介质。115.根据权利要求113所述的设备，其中所述供给部件包括用于人工施加压力以将介质递送到可扩展膜中的用户控制。116.根据权利要求113所述的设备，其中所述流体端口包括用于控制介质到内部空间的递送的阀。117.根据权利要求113所述的设备，还包括在可扩展膜的末端上的柔软可弯曲盖子。118.根据权利要求113所述的设备，还包括为了通过接入端口插入到接入空间而定形并且确定大小的光源。119.根据权利要求113所述的设备，还包括为了通过接入端口插入到接入空间而定形并且确定大小的成像设备，该成像设备被配置成捕获在第一波长和第二波长下的图像。120.根据权利要求113所述的设备，其中所述可扩展膜具有压缩形状，该压缩形状被定形并且确定大小以便插入到人耳中。121.—种方法，包括提供在不存在外力的情况下返回到原始形状的可收缩膜，该可收缩膜具有内部空间；将所述可收缩膜压缩成用于适合人的耳道的形状和大�。焕帽３制靼葱巫春痛笮”３炙隹墒账跄ぃ灰约敖诓靠占漶詈系搅魈逍问降慕橹实墓└考媒橹饰盏牡谝徊ǔさ墓獗鹊诙ǔさ墓舛啵渲兴瞿诓靠占渫ü际橹柿魅肽诓靠占涞亩丝诙詈系剿鼋橹�。122.根据权利要求121所述的方法，还包括从可收缩膜移除保持器，并且将可收缩膜插入到人的耳道中。123.—种合成物，包括由透明流体介质形成的载体；以及均勻分布在所述载体内的多个金纳米粒子，所述多个金纳米粒子被调谐成吸收可见光波长的预定带内的光学能量。124.根据权利要求123所述的合成物，其中使用所述多个金纳米粒子的形状来调谐所述多个金纳米粒子。125.根据权利要求123所述的合成物，其中使用所述多个金纳米粒子的大小来调谐所述多个金纳米粒子。126.根据权利要求123所述的合成物，其中所述多个金纳米粒子在载体内具有浓度以使得所述合成物在预定带之外具有零衰减。127.根据权利要求123所述的合成物，其中所述预定带在450纳米和550纳米之间。128.根据权利要求123所述的合成物，其中载体是油、凝胶、气体和液体中的一个或多个。129.根据权利要求123所述的合成物，其中所述载体包括硅油。130.根据权利要求123所述的合成物，其中所述载体包括甘油。131.根据权利要求123所述的合成物，其中所述载体可被固化。132.根据权利要求123所述的合成物，其中所述载体是生物相容的。133.—种合成物，包括由透明流体介质形成的载体；以及均勻分布在所述载体内的染料，所述染料包括单个荧光染料，所述单个荧光染料具有染料在其内吸收光的吸收光谱和染料在其下发荧光的发射光谱，所述吸收光谱和发射光谱具有至少一个重叠非零区域。134.根据权利要求133所述的合成物，其中所述载体是油、凝胶、气体和液体中的一个或多个。135.根据权利要求133所述的合成物，其中所述载体包括硅油。136.根据权利要求133所述的合成物，其中所述载体包括甘油。137.根据权利要求133所述的合成物，其中所述染料是荧光素纳。138.根据权利要求133所述的合成物，其中所述载体可被固化。139.根据权利要求133所述的合成物，其中所述载体是生物相容的。140.根据权利要求133所述的合成物，其中所述染料被封装在氧化硅纳米粒子中。141.根据权利要求133所述的合成物，其中所述吸收光谱在可见光范围内具有峰值。142.根据权利要求133所述的合成物，其中所述发射光谱在可见光范围内具有峰值。143.一种设备，包括成像盘，具有形成已知尺寸的内部表面的底部和侧壁；以及布置在内部表面内的介质，该介质能够弯曲以形成插入到成像盘的对象的印记，其中所述介质吸收的第一波长的光比第二波长的光多。144.根据权利要求143所述的设备，其中成像盘被定形并且确定大小以被用作齿咬合盘ο145.根据权利要求143所述的设备，其中介质能够固化以在从成像盘移除所述对象时保持印记。146.根据权利要求143所述的设备，其中所述成像盘包括成像盘内的已知位置处的多个基准。147.根据权利要求146所述的设备，其中所述多个基准为成像系统提供可见界标。148.根据权利要求143所述的设备，其中侧壁和底部中的至少一个是透明的。149.根据权利要求143所述的设备，其中内部表面包括荧光表面。150.根据权利要求143所述的设备，其中该内部表面具有已知、均勻的颜色。151.根据权利要求143所述的设备，还包括用于照明介质的光源。152.根据权利要求143所述的设备，还包括适于捕获介质在第一波长和第二波长下的一个或多个图像的照相机。153.根据权利要求152所述的设备，还包括处理器，被编程为鉴于内部表面的已知尺寸使用一个或多个图像以确定所述对象的形状。154.根据权利要求153所述的设备，其中所述处理器被编程为确定在一个或多个方向上的第一波长的强度和第二波长的强度的比值。155.根据权利要求IM所述的设备，其中所述比值被用来确定介质在所述一个或多个方向上的厚度。156.根据权利要求143所述的设备，其中所述介质包括单个荧光染料。157.根据权利要求143所述的设备，其中所述介质包括多个荧光染料。158.—种方法，包括在具有已知尺寸的内部表面的成像盘内布置介质，该介质能够弯曲以形成插入到成像盘的对象的印记，并且所述介质吸收的第一波长的光比第二波长的光多；将所述对象插入到所述成像盘中；照明所述成像盘的内部表面；捕获内部表面在第一波长和第二波长下的图像；以及处理所述图像以确定在内部表面方向上的介质的厚度。159.根据权利要求158所述的方法，还包括获得针对朝向内部表面的多个方向的多个厚度测量；以及鉴于内部表面的已知尺寸应用多个厚度测量来确定所述对象的三维形状。160.根据权利要求158所述的方法，还包括在所述成像盘内提供多个基准；捕获多个基准的参考图像；以及使用参考图像来确定所述成像盘的三维位置和定向。161.根据权利要求160所述的方法，其中所述参考图像是内部表面在第一波长和第二波长下的图像。162.根据权利要求158所述的方法，其中将对象插入到成像盘中包括将人的齿列插入到齿咬合盘中。全文摘要介质的衰减和其他光学属性被利用以测量传感器和目标表面之间的介质的厚度。此处公开的是各种介质，硬件的布置，以及被用来捕获这些厚度测量并获得各种成像背景中的目标表面的三维图像的处理技术。这包括用于为内部/凹表面以及外部/凸表面成像，以及为耳道、人齿列等等成像的这些技术的特定适配的一般技术。文档编号G01N21/86GK102105780SQ200980128849公开日2011年6月22日申请日期2009年7月24日优先权日2008年7月24日发明者M.马里尼D.,P.哈特D.,弗里格里奥F.申请人:麻省理工学院
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
