KR102493440B1 - Method for determining region of object from three dimensional model and apparatus for processing three dimensional model - Google Patents
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Abstract
본 개시의 일 측면은 구강에 대한 3차원 모델로부터 대상체에 대응하는 영역을 결정하는 방법에 있어서, 상기 3차원 모델을 획득하는 단계; 상기 3차원 모델 상에 시드 포인트를 결정하는 단계; 상기 시드 포인트에 기초하여 상기 3차원 모델 상에 기준 포인트를 결정하는 단계; 상기 기준 포인트에 기초하여 선택 영역을 점차 확장함으로써 대상체에 대응하는 영역을 결정하는 단계; 및 상기 3차원 모델 상에 상기 결정된 영역을 표시하는 단계를 포함하는, 영역 결정 방법을 제공할 수 있다.An aspect of the present disclosure is a method of determining a region corresponding to an object from a 3D model of an oral cavity, comprising: acquiring the 3D model; determining a seed point on the 3D model; determining a reference point on the 3D model based on the seed point; determining an area corresponding to the object by gradually expanding a selection area based on the reference point; and displaying the determined area on the 3D model.
Description
본 개시는 3차원 모델을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 구강에 대한 3차원 모델로부터 대상체에 대응하는 영역을 결정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a method and apparatus for processing a 3D model, and more particularly, to a method and apparatus for determining a region corresponding to an object from a 3D model of the oral cavity.
치과 치료, 특히 보철 등의 치료를 하는 데 있어 치과용CAD/CAM(Dental Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing) 기술이 널리 사용되고 있다. CAD/CAM을 이용한 치과 치료에서 가장 중요한 것은 환자의 치아, 잇몸, 턱뼈 등의 대상체의 형상에 대하여 정교한 3차원 데이터를 획득하는 것이다. 치과 치료를 수행함에 있어서, 대상체로부터 획득된 3차원 데이터를 이용하면, 컴퓨터에 의하여 정확한 계산이 수행될 수 있다는 장점이 있다.Dental CAD/CAM (Dental Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing) technology is widely used in dental treatment, particularly prosthetic treatment. The most important thing in dental treatment using CAD/CAM is to acquire precise 3D data about the shape of an object such as a patient's teeth, gums, and jawbone. In performing dental treatment, there is an advantage in that accurate calculation can be performed by a computer by using 3D data obtained from an object.
예를 들어, 치과용 CAD/CAM 치료과정에서 대상체의 3차원 데이터를 획득하기 위해서는, CT(Computed Tomography), MRI(Magnetic Resonance Imaging), 및 광학 스캐닝 등의 방법이 이용될 수 있다.For example, methods such as computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI), and optical scanning may be used to obtain 3D data of an object during dental CAD/CAM treatment.
치과 CAD/CAM 분야에서는 3차원 스캔 장치가 많이 사용되고 있다. 3차원 스캔 장치는 대상체로부터 반사되는 빛을 이용하여 3차원 표면 형상 정보를 획득할 수 있으며, 예를 들어 치아의 인상체, 인상체에 대해서 획득된 석고 모형 또는 치아의 표면의 3차원 모델을 획득할 수 있다. 표면 데이터는, 폴리곤메쉬 형태로 기록되고, 대상체의 표면의 정점들의 위치 정보와 각 정점들의 연결 관계 정보를 포함할 수 있다. 또는, 표면 데이터는, 포인트 클라우드 형태로 기록되고, 대상체의 표면의 정점들의 위치 정보를 포함할 수 있다.In the dental CAD/CAM field, 3D scanning devices are widely used. The 3D scanning device may obtain 3D surface shape information by using light reflected from an object. For example, an impression of a tooth, a plaster model obtained for the impression, or a 3D model of the surface of a tooth may be acquired. can do. The surface data may be recorded in the form of a polygon mesh, and may include location information of vertices of the surface of the object and connection relationship information between the respective vertices. Alternatively, the surface data may be recorded in the form of a point cloud and include location information of vertices of the surface of the object.
구강 및 석고 모형에 대한 스캔 데이터로부터 3차원 모델을 획득하면, 획득한 모델을 이용하여 보철물을 가상으로 디자인하거나 교정 계획을 수립할 수 있다. When a 3D model is acquired from scan data of the oral cavity and gypsum model, a prosthesis can be virtually designed or an orthodontic plan can be established using the acquired model.
가상 보철물 및 교정 계획을 디자인하기 위해서는 대상체(예를 들어, 개별 치아, 치은 등) 정보가 필요하며, 따라서, 3차원 모델에 대하여 대상체 영역을 설정하는 등의 정보를 부가할 수 있다.In order to design a virtual prosthesis and an orthodontic plan, information on an object (eg, individual teeth, gingiva, etc.) is required, and thus, information such as setting an object region may be added to the 3D model.
하지만, 종래에는 대상체 영역을 선택하기 위해서는 3차원 모델로부터 대상체에 해당하는 영역을 수동으로 선택하는 방식이 이용되었다. 이에 따라, 대상체 영역을 수동으로 선택하는 과정에서 많은 시간이 소요되거나, 불필요한 영역이 설정되는 문제가 함께 존재하였다.However, conventionally, a method of manually selecting an area corresponding to an object from a 3D model has been used to select an object area. Accordingly, there are problems in that a lot of time is taken in the process of manually selecting an object region or an unnecessary region is set.
본 개시의 일 측면은 구강에 대한 3차원 모델로부터 대상체에 대응하는 영역을 결정하는 방법에 있어서, 상기 3차원 모델을 획득하는 단계; 상기 3차원 모델 상에 시드 포인트를 결정하는 단계; 상기 시드 포인트에 기초하여 상기 3차원 모델 상에 기준 포인트를 결정하는 단계; 상기 기준 포인트에 기초하여 선택 영역을 점차 확장함으로써 대상체에 대응하는 영역을 결정하는 단계; 및 상기 3차원 모델 상에 상기 결정된 영역을 표시하는 단계를 포함하는, 영역 결정 방법을 제공할 수 있다.An aspect of the present disclosure is a method of determining a region corresponding to an object from a 3D model of an oral cavity, comprising: acquiring the 3D model; determining a seed point on the 3D model; determining a reference point on the 3D model based on the seed point; determining an area corresponding to the object by gradually expanding a selection area based on the reference point; and displaying the determined area on the 3D model.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 기준 포인트를 결정하는 단계는, 상기 시드 포인트의 곡률 값에 기초하여 상기 기준 포인트를 결정하는 단계를 포함하는, 영역 결정 방법을 제공할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present disclosure, the determining of the reference point may include determining the reference point based on a curvature value of the seed point.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 3차원 모델은, 3차원 스캔 장치에 의해 획득되고, 상기 구강 내의 복수의 치아들 및 치은의 표면의 형상 정보를 포함하고, 상기 대상체는, 치아 또는 치은인 것을 특징으로 하는, 영역 결정 방법을 제공할 수 있다.In addition, in one embodiment of the present disclosure, the 3D model is acquired by a 3D scanning device, includes shape information of a plurality of teeth in the oral cavity and the surface of the gingiva, and the object is teeth or gingiva. Characteristically, a region determination method can be provided.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 시드 포인트를 결정하는 단계는, 상기 3차원 모델을 디스플레이 하는 단계; 및 상기 디스플레이된 3차원 모델에 대한 사용자 입력에 기초하여, 상기 시드 포인트를 결정하는 단계를 포함하는, 영역 결정 방법을 제공할 수 있다.In addition, in an embodiment of the present disclosure, the determining of the seed point may include displaying the 3D model; and determining the seed point based on a user input for the displayed 3D model.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 기준 포인트를 결정하는 단계는, 상기 3차원 모델 상에 결정된 상기 시드 포인트의 곡률 값에 기초하여, 상기 기준 포인트를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 시드 포인트의 곡률 값은, 상기 시드 포인트의 법선을 포함하는 노말 평면들과 상기 대상체의 곡면이 교차하는 곡선이 이루는 곡률 값들 중 절대값이 가장 큰 곡률 값(k1) 및 상기 노말 평면과 직교하고 상기 시드 포인트의 법선을 포함하는 직교 노말 평면이 상기 대상체의 곡면과 교차하는 곡선이 이루는 곡률 값(k2) 중 적어도 하나를 포함하는, 영역 결정 방법을 제공할 수 있다.In addition, in an embodiment of the present disclosure, the determining of the reference point includes determining the reference point based on the curvature value of the seed point determined on the 3D model, and the curvature of the seed point The value is a curvature value k1 having the largest absolute value among curvature values formed by a curve where normal planes including the normal of the seed point and the curved surface of the object intersect, and a curvature value k1 that is orthogonal to the normal plane and is perpendicular to the normal of the seed point. It is possible to provide a region determination method that includes at least one of curvature values (k2) formed by a curve where an orthogonal normal plane including a crosses the curved surface of the object.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 기준 포인트를 결정하는 단계는, 상기 3차원 모델 상에 결정된 상기 시드 포인트의 곡률 값이 소정 범위 내의 값을 가지면, 상기 시드 포인트를 기준 포인트로서 결정하는 단계; 및 상기 시드 포인트의 곡률 값이 상기 소정 범위 내의 값을 갖지 않으면, 상기 소정 범위 내의 곡률 값을 갖는 다른 포인트를 기준 포인트로서 결정하는 단계를 포함하는, 영역 결정 방법을 제공할 수 있다.In addition, in one embodiment of the present disclosure, the determining of the reference point may include determining the seed point as a reference point when the curvature value of the seed point determined on the 3D model has a value within a predetermined range; and if the curvature value of the seed point does not have a value within the predetermined range, determining another point having a curvature value within the predetermined range as a reference point.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 대상체에 대응하는 영역을 결정하는 단계는, 상기 기준 포인트로부터 선택 영역을 점차 확장함으로써, 상기 기준 포인트의 곡률 값을 기준으로 임계 범위 내의 곡률 값을 갖는 제1 영역을 결정하는 단계를 포함하는, 영역 결정 방법을 제공할 수 있다.In addition, in an embodiment of the present disclosure, the determining of the region corresponding to the object may include a first region having a curvature value within a threshold range based on the curvature value of the reference point by gradually extending a selection region from the reference point. It is possible to provide a method for determining a region, including the step of determining.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 대상체에 대응하는 영역을 결정하는 단계는, 상기 결정된 제1 영역으로부터 영역 확장 및 수축 처리를 반복함으로써 상기 대상체에 대응하는 제2 영역을 결정하는 단계를 더 포함하는, 영역 결정 방법을 제공할 수 있다.In addition, in one embodiment of the present disclosure, the determining of the region corresponding to the object further comprises determining a second region corresponding to the object by repeating region expansion and contraction processing from the determined first region. , a region determination method can be provided.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 대상체에 대응하는 영역을 결정하는 단계는, 상기 기준 포인트로부터 선택 영역을 점차 확장함으로써, 상기 기준 포인트의 곡률 값을 기준으로 임계 범위 내의 곡률 값을 갖는 제1 영역을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 영역 결정 방법은, 사용자의 드래그 입력에 기초하여, 상기 임계 범위를 변경하는 단계; 및 상기 변경된 임계 범위에 기초하여, 제2 영역을 결정하는 단계를 더 포함하는, 영역 결정 방법을 제공할 수 있다.In addition, in an embodiment of the present disclosure, the determining of the region corresponding to the object may include a first region having a curvature value within a threshold range based on the curvature value of the reference point by gradually extending a selection region from the reference point. and determining a region, wherein the region determination method includes: changing the threshold range based on a user's drag input; and determining a second area based on the changed threshold range.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 시드 포인트를 결정하는 단계는, 상기 3차원 모델을 복수의 대상체들에 대응하는 영역들로 구분하는 세그멘테이션을 수행하는 단계; 및 상기 복수의 영역들 중 하나의 영역 상에 상기 시드 포인트를 결정하는 단계를 포함하는, 영역 결정 방법을 제공할 수 있다.Also, in one embodiment of the present disclosure, the determining of the seed point may include performing segmentation to divide the 3D model into regions corresponding to a plurality of objects; and determining the seed point on one of the plurality of regions.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 3차원 모델 상에 복수의 치아들 및 각 치아에 대응하는 치아 번호가 표시된 영상을 표시하는 단계; 및 상기 복수의 치아들 중 제1 치아를 상기 대상체로서 선택하는 사용자 입력을 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 기준 포인트를 결정하는 단계는, 상기 제1 치아 상의 상기 기준 포인트를 결정하는 단계를 포함하는, 영역 결정 방법을 제공할 수 있다.In addition, displaying an image displaying a plurality of teeth and a tooth number corresponding to each tooth on the 3D model in one embodiment of the present disclosure; and receiving a user input for selecting a first tooth among the plurality of teeth as the object, wherein the determining of the reference point includes determining the reference point on the first tooth. It is possible to provide a method for determining a region.
본 개시의 다른 측면은 구강에 대한 3차원 모델을 처리하는 장치에 있어서,Another aspect of the present disclosure is an apparatus for processing a three-dimensional model of the oral cavity,
상기 3차원 모델로부터 렌더링된 영상을 디스플레이 하는 디스플레이; 및 상기 3차원 모델 상에 시드 포인트를 결정하고, 상기 시드 포인트에 기초하여 상기 3차원 모델 상에 기준 포인트를 결정하고, 상기 기준 포인트에 기초하여 선택 영역을 점차 확장함으로써 대상체에 대응하는 영역을 결정하고, 상기 3차원 모델 상에 상기 결정된 영역을 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는, 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는, 3차원 모델 처리 장치를 제공할 수 있다.a display for displaying an image rendered from the 3D model; and determining a region corresponding to the object by determining a seed point on the 3D model, determining a reference point on the 3D model based on the seed point, and gradually expanding a selection region based on the reference point. and at least one processor controlling the display to display the determined region on the 3D model.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 디스플레이는, 상기 3차원 모델을 디스플레이 하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 디스플레이된 3차원 모델에 대한 사용자 입력에 기초하여, 상기 시드 포인트를 결정하는 것을 특징으로 하는, 3차원 모델 처리 장치를 제공할 수 있다.Also, in one embodiment of the present disclosure, the display displays the 3D model, and the at least one processor determines the seed point based on a user input for the displayed 3D model. It is possible to provide a 3D model processing device that does.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 기준 포인트로부터 선택 영역을 점차 확장함으로써, 상기 기준 포인트의 곡률 값을 기준으로 임계 범위 내의 곡률 값을 갖는 제1 영역을 결정하고, 상기 결정된 제1 영역으로부터 영역 확장 및 수축 처리를 반복함으로써 상기 대상체에 대응하는 제2 영역을 결정하는 것을 특징으로 하는, 3차원 모델 처리 장치를 제공할 수 있다.In addition, in one embodiment of the present disclosure, the at least one processor determines a first region having a curvature value within a threshold range based on the curvature value of the reference point by gradually extending a selection region from the reference point, and It is possible to provide a 3D model processing apparatus characterized by determining a second region corresponding to the object by repeating region expansion and contraction processing from the determined first region.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 디스플레이는, 상기 3차원 모델 상에 복수의 치아들 및 각 치아에 대응하는 치아 번호가 표시된 영상을 표시하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 복수의 치아들 중 제1 치아를 상기 대상체로서 선택하는 사용자 입력을 수신하고, 상기 제1 치아 상의 상기 기준 포인트를 결정하는 것을 특징으로 하는, 3차원 모델 처리 장치를 제공할 수 있다.In addition, in one embodiment of the present disclosure, the display displays an image in which a plurality of teeth and a tooth number corresponding to each tooth are displayed on the 3D model, and the at least one processor, among the plurality of teeth It is possible to provide a 3D model processing apparatus characterized by receiving a user input for selecting a first tooth as the object and determining the reference point on the first tooth.
본 개시의 다른 측면은 3차원 모델로부터 영역을 결정하는 방법에 있어서, 구강에 대한 3차원 모델을 획득하는 단계; 상기 구강 내에서 선택하고자 하는 영역의 적어도 일부 영역을 결정하는 단계; 상기 결정된 적어도 일부 영역에 기초하여, 상기 3차원 모델로부터 상기 선택하고자 하는 영역에 대응하는 제1 영역을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 제1 영역을 디스플레이 하는 단계를 포함하는, 영역 결정 방법을 제공할 수 있다.Another aspect of the present disclosure is a method for determining a region from a 3-dimensional model, comprising: acquiring a 3-dimensional model for the oral cavity; determining at least a partial region of the region to be selected in the oral cavity; determining a first region corresponding to the region to be selected from the 3D model based on the determined at least some region; and displaying the determined first area.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 적어도 일부 영역을 결정하는 단계는, 사용자 입력에 기초하여 상기 적어도 일부 영역을 결정하는 단계를 포함하는, 영역 결정 방법을 제공할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present disclosure, the determining of the at least partial area may include determining the at least partial area based on a user input.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 사용자 입력은, 클릭, 호버 및 드래그 중 적어도 하나의 제스처를 포함하는, 영역 결정 방법을 제공할 수 있다.In addition, in one embodiment of the present disclosure, a region determination method may be provided in which the user input includes at least one gesture among click, hover, and drag.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 3차원 모델을 복수의 치아들 각각에 대응하는 복수의 영역들로 구분하는 세그멘테이션을 수행하는 단계를 더 포함하고, 상기 적어도 일부 영역을 결정하는 단계는, 상기 세그멘테이션된 3차원 모델에 기초하여, 상기 복수의 치아들 중 하나의 치아를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 치아 상의 시드 포인트에 기초하여 상기 적어도 일부 영역을 결정하는 단계를 포함하는, 영역 결정 방법을 제공할 수 있다.In addition, in one embodiment of the present disclosure, further comprising performing segmentation to divide the 3D model into a plurality of regions corresponding to each of a plurality of teeth, wherein the determining of at least some regions comprises the segmentation Based on the three-dimensional model, selecting one of the plurality of teeth; and determining the at least partial area based on the seed point on the selected tooth.
개시된 실시 예들에 따르면, 대상체 영역 선택의 정확도를 높이고 소요 시간을 단축시킬 수 있다.According to the disclosed embodiments, the accuracy of selecting an object region can be increased and the required time can be reduced.
본 개시는, 다음의 자세한 설명과 그에 수반되는 도면들의 결합으로 쉽게 이해될 수 있으며, 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 수동으로 개별 치아의 외곽 라인을 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 시스템의 블록도를 도시한다.
도 4는 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치가 3차원 모델로부터 대상체 영역을 결정하는 방법의 흐름도를 도시한다.
도 5는 일 실시 예에 따라 시드 포인트로부터 계산되는 곡률 값을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 치아의 k1 값들을 색상으로 표시한 도면이다.
도 6b는 치아 표면의 k1 값들의 분포를 나타내는 그래프를 도시한다.
도 7은 일 실시 예에 따라 치아 상에 선택되는 시드 포인트 및 기준 포인트를 도시한다.
도 8은 일 실시 예에 따라 치아 영역 선택을 위해 결정되는 기준 포인트를 설명하기 위한 도면이다.
도 9a는 일 실시 예에 따라 복수의 치아들에 대한 3차원 모델 상에서 임계 범위 내의 곡률 값들을 갖는 영역을 나타내는 도면이다.
도 9b는 일 실시 예에 따라 산발적으로 선택된 치아 영역을 나타내는 도면이다.
도 10a는 일 실시 예에 따라 치아 선택 영역을 확장(expand)하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10b는 일 실시 예에 따라 확장된 치아 영역을 나타내는 도면이다.
도 10c는 일 실시 예에 따라 확장된 치아 영역을 수축(shrink)하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10d는 일 실시 예에 따라 영역 확장 및 수축 과정을 거쳐 최종적으로 결정된 치아 영역을 나타내는 도면이다.
도 11a는 일 실시 예에 따라 사용자의 드래그 입력에 기초하여 치아 선택 영역을 확장하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11b는 일 실시 예에 따라 사용자의 드래그 입력에 기초하여 치아 선택 영역을 확장하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11c는 일 실시 예에 따라 사용자의 드래그 입력에 기초하여 치아 선택 영역을 확장하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 치아 영역 선택 방법이 적용되는 프로그램의 구동 화면의 예를 도시한다.
도 13a는 일 실시 예에 따른 치아 영역 선택 방법이 적용되는 프로그램의 구동 화면의 예를 도시한다.
도 13b는 일 실시 예에 따른 치아 영역 선택 방법이 적용되는 프로그램의 구동 화면의 예를 도시한다.
도 13c는 일 실시 예에 따른 치아 영역 선택 방법이 적용되는 프로그램의 구동 화면의 예를 도시한다.
도 14는 일 실시 예에 따른 치아 영역 선택 방법이 적용되는 프로그램의 구동 화면의 예를 도시한다.
도 15는 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치의 블록도를 도시한다.The present disclosure may be readily understood from the combination of the following detailed description and accompanying drawings, where reference numerals may denote structural elements.
1 is a diagram for explaining a 3D model processing system according to an exemplary embodiment.
2 is a view for explaining a method of manually selecting an outer line of an individual tooth.
3 shows a block diagram of a 3D model processing system according to an embodiment.
4 is a flowchart of a method of determining an object region from a 3D model by a 3D model processing apparatus according to an exemplary embodiment.
5 is a diagram for explaining curvature values calculated from seed points according to an exemplary embodiment.
6A is a diagram in which k1 values of teeth are displayed in color.
6B shows a graph showing the distribution of k1 values of the tooth surface.
7 illustrates seed points and reference points selected on a tooth according to an embodiment.
8 is a diagram for explaining a reference point determined for selecting a tooth region according to an exemplary embodiment.
9A is a diagram illustrating a region having curvature values within a critical range on a 3D model of a plurality of teeth according to an embodiment.
9B is a diagram illustrating sporadically selected tooth regions according to an exemplary embodiment.
10A is a diagram for explaining a method of expanding a tooth selection area according to an exemplary embodiment.
10B is a diagram illustrating an extended tooth area according to an exemplary embodiment.
10C is a diagram for explaining a method of shrinking an extended tooth area according to an exemplary embodiment.
10D is a diagram showing a tooth area finally determined through a process of area expansion and contraction according to an embodiment.
11A is a diagram for explaining a method of expanding a tooth selection area based on a user's drag input according to an embodiment.
11B is a diagram for explaining a method of expanding a tooth selection area based on a user's drag input according to an embodiment.
11C is a diagram for explaining a method of expanding a tooth selection area based on a user's drag input according to an embodiment.
12 illustrates an example of a driving screen of a program to which a tooth region selection method according to an embodiment is applied.
13A illustrates an example of a driving screen of a program to which a tooth region selection method according to an embodiment is applied.
13B illustrates an example of a driving screen of a program to which a tooth region selection method according to an embodiment is applied.
13C illustrates an example of a driving screen of a program to which a tooth region selection method according to an embodiment is applied.
14 illustrates an example of a driving screen of a program to which a tooth region selection method according to an exemplary embodiment is applied.
15 is a block diagram of a 3D model processing apparatus according to an embodiment.
본 명세서는 본 발명의 권리범위를 명확히 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있도록, 본 발명의 원리를 설명하고, 실시 예들을 개시한다. 개시된 실시 예들은 다양한 형태로 구현될 수 있다.This specification clarifies the scope of the present invention, explains the principles of the present invention, and discloses embodiments so that those skilled in the art can practice the present invention. The disclosed embodiments may be implemented in various forms.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시 예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시 예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부'(part, portion)라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시 예들에 따라 복수의 '부'가 하나의 요소(unit, element)로 구현되거나, 하나의 '부'가 복수의 요소들을 포함하는 것도 가능하다. 이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시 예들에 대해 설명한다.Like reference numbers designate like elements throughout the specification. This specification does not describe all elements of the embodiments, and general content or overlapping content between the embodiments in the technical field to which the present invention pertains will be omitted. The term 'part' (portion) used in the specification may be implemented in software or hardware, and according to embodiments, a plurality of 'units' may be implemented as one element (unit, element), or a single 'unit' It is also possible that ' contains a plurality of elements. Hereinafter, the working principle and embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 개시에서 '대상체(object)'는 촬영의 대상이 되는 것으로서, 사람, 동물, 또는 그 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 신체의 일부(장기 또는 기관 등), 대상체 상에 부착 가능하거나 대상체 내에 삽입 가능한 인공 구조물, 또는 팬텀(phantom) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 치아, 치은, 구강의 적어도 일부 영역, 및/또는 구강 내에 삽입 가능한 인공 구조물(예를 들어, 브라켓 및 와이어를 포함하는 교정 장치, 임플란트, 인공 치아, 인레이 및 온레이 등을 포함하는 치아 수복물, 구강 내 삽입되는 교정 보조 도구 등), 인공 구조물이 부착된 치아 또는 치은 등을 포함할 수 있다.In the present disclosure, an 'object' is an object to be photographed, and may include a human, an animal, or a part thereof. For example, the object may include a body part (organ or organ, etc.), an artificial structure attachable on or insertable into the object, or a phantom. For example, the object may include teeth, gingiva, at least a portion of the oral cavity, and/or artificial structures (eg, orthodontic devices including brackets and wires, implants, artificial teeth, inlays, and onlays) that can be inserted into the oral cavity. dental restorations including, orthodontic aids inserted into the oral cavity, etc.), teeth or gingiva to which artificial structures are attached, and the like.
본 개시에서 '영상'은 대상체에 대한 2차원 영상 또는 대상체를 입체적으로 나타내는 3차원 모델 또는 3차원 영상이 될 수 있다. 본 개시에서 영상이란, 2차원 프레임 및 3차원 프레임을 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 영상은, 대상체에 대해서 서로 다른 시점에서 획득된 2차원 영상들을 포함하는 2차원 프레임, 또는 포인트 클라우드 형태 또는 폴리곤 메쉬 형태로 표현되는 3차원 프레임을 포함할 수 있다.In the present disclosure, an 'image' may be a 2D image of an object or a 3D model or 3D image representing the object in three dimensions. In the present disclosure, an image may include both a 2D frame and a 3D frame. For example, the image may include a 2D frame including 2D images acquired at different viewpoints of the object, or a 3D frame expressed in the form of a point cloud or polygon mesh.
또한, 본 개시에서 '데이터'는 대상체를 2차원 또는 3차원적으로 표현하기 위해서 필요한 정보, 예를 들어, 적어도 하나의 영상 센서로부터 획득된 로우 데이터(raw data)를 의미할 수 있다. 구체적으로, 로우 데이터는 대상체에 대한 3차원 모델을 생성하기 위해서 획득되는 2차원 영상들일 수 있다. 로우 데이터는, 3차원 스캐너(예를 들어, 구강 스캐너(intraoral scanner))를 이용하여 대상체를 스캔할 때 복수의 영상 센서들에 의해 획득되는 서로 다른 시점의 2차원 영상들이 될 수 있다. 또한, 본 개시에서 '데이터'는 치아, 치은, 및 치아 또는 치은에 부착되는 인공 구조물 중 적어도 하나를 포함하는 대상체의 입체적인 특성을 나타내는 3차원 모델을 의미할 수 있다.Also, in the present disclosure, 'data' may refer to information required to represent an object in 2D or 3D, eg, raw data obtained from at least one image sensor. Specifically, the raw data may be 2D images acquired to create a 3D model of the object. The raw data may be 2D images of different viewpoints acquired by a plurality of image sensors when an object is scanned using a 3D scanner (eg, an intraoral scanner). Also, in the present disclosure, 'data' may refer to a 3D model representing three-dimensional characteristics of an object including at least one of teeth, gingiva, and an artificial structure attached to the teeth or gingiva.
이하에서는 도면을 참조하여 실시 예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a 3D model processing system according to an exemplary embodiment.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 개시의 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 시스템은, 3차원 스캔 장치(100) 및 3차원 모델 처리 장치(300)를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 1 , a 3D model processing system according to an embodiment of the present disclosure may include a
일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 시스템은, 3차원 스캔 장치(100)를 이용하여 대상체에 패턴 광을 조사(project)하고 패턴 광이 조사된 대상체를 스캔함으로써, 패턴의 변형에 의한 삼각 계측의 원리를 이용하여 대상체의 형상을 나타내는 3차원 모델을 획득할 수 있다. 그러나, 3차원 스캔 장치(100)로 3차원 모델을 획득하는 방법은 이에 한정되지 않으며, 구현 방식에 따라 다양한 방법으로 3차원 모델을 획득할 수 있다.A 3D model processing system according to an embodiment projects pattern light to an object using the
일 실시 예에 따른 3차원 스캔 장치(100)는, 대상체로부터 획득된 로우 데이터를 3차원 모델 처리 장치(300)에게 전송할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 전달받은 로우 데이터에 기초하여, 대상체의 표면의 형상을 3차원적으로 나타내는 3차원 모델을 생성할 수 있다. 3차원 모델은, 포인트 클라우드 데이터 또는 폴리곤 메쉬 데이터일 수 있다. 다른 일 실시예에 따른 3차원 스캔 장치(100)는, 대상체로부터 획득된 로우 데이터를 재구성하여 3차원 프레임을 생성하고, 생성된 3차원 프레임을 3차원 모델 처리 장치(300)에 전송할 수 있다.The
일 실시 예에 따른 3차원 스캔 장치(100)는, 구강 내의 3차원 모델을 획득하기 위한 의료 장치를 포함할 수 있다. 구체적으로, 3차원 스캔 장치(100)는 구강 내에 삽입되어 비 접촉식으로 치아를 스캐닝함으로써, 적어도 하나의 치아를 포함하는 구강에 대한 3차원 모델을 생성하기 위한 장치가 될 수 있다. 또한, 3차원 스캔 장치(100)는 구강 내에 인입 및 인출이 가능한 형태를 가질 수 있으며, 적어도 하나의 영상 센서(예를 들어, 광학 카메라 등)를 이용하여 환자의 구강 내부를 스캔할 수 있다. 또한, 3차원 스캔 장치(100)는 테이블 스캐너일 수 있다.The
3차원 스캔 장치(100)는 대상체인 구강 내부의 치아, 치은 및 구강 내에 삽입 가능한 인공 구조물(예를 들어, 브라켓 및 와이어를 포함하는 교정 장치, 임플란트, 인공 치아, 구강 내 삽입되는 교정 보조 도구 등) 중 적어도 하나의 표면을 이미징하기 위해서, 대상체에 대한 표면 정보를 로우 데이터로서 획득할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 로우 데이터를 기초로 결합(merge) 등의 3차원 연산을 수행하여 3차원 모델을 획득하고, 3차원 모델을 렌더링한 영상을 화면 상에 디스플레이에 표시할 수 있다.The
일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는 3차원 스캔 장치(100)와 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통하여 연결되며, 3차원 스캔 장치(100)로부터 대상체를 스캔하여 획득된 로우 데이터 또는 3차원 프레임을 수신할 수 있다. The 3D
3차원 모델 처리 장치(300)는, 수신된 로우 데이터 또는 3차원 프레임에 기초하여, 대상체에 대한 3차원 모델 또는 영상을 생성, 처리, 디스플레이 및/또는 전송할 수 있는 모든 전자 장치가 될 수 있다. 예를 들어, 3차원 모델 처리 장치(300)는 스마트 폰(smart phone), 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, PDA, 태블릿 PC 등의 컴퓨팅 장치가 될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. The 3D
3차원 모델 처리 장치(300)는 3차원 스캔 장치(100)에서 수신된 데이터에 기초하여, 대상체의 진단에 필요한 정보 및 대상체 영상 중 적어도 하나를 생성하고, 생성된 정보 및/또는 영상을 디스플레이(320)를 통하여 디스플레이 할 수 있다. The 3D
일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는 대상체에 대한 3차원 모델 또는 영상을 분석하고, 분석 결과를 처리, 디스플레이 및/또는 전송할 수 있다. The 3D
또한, 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는 3차원 스캔 장치(100)에 연동되는 전용 소프트웨어를 저장 및 실행할 수 있다. 전용 소프트웨어는 전용 프로그램 또는 전용 어플리케이션으로 호칭될 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)가 3차원 스캔 장치(100)와 상호 연동되어 동작하는 경우, 3차원 모델 처리 장치(300)에 저장되는 전용 소프트웨어는 3차원 스캔 장치(100)와 연결되어 대상체 스캔을 통하여 획득되는 데이터들을 실시간으로 수신할 수 있다. 예를 들어, 자사의 구강 스캐너인 i500 제품에 대응되는 i500 에서 구강 스캔을 통하여 획득된 데이터를 처리하기 위한 전용 소프트웨어가 존재한다. 3차원 모델 처리 장치(300)는 i500 제품에 대응되는 전용 소프트웨어를 저장 및 실행할 수 있다. 전용 소프트웨어는 3차원 모델을 획득, 처리, 저장, 및/또는 전송하기 위한 적어도 하나의 동작들을 수행할 수 있다. Also, the 3D
전용 소프트웨어는 3차원 모델 처리 장치(300)의 프로세서 또는 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 전용 소프트웨어는 3차원 스캔 장치(100)에서 획득된 데이터의 이용을 위한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 전용 소프트웨어에서 제공되는 사용자 인터페이스 화면은 개시된 실시 예에 따라서 생성되는 대상체에 대한 3차원 모델을 포함할 수 있다. 예를 들어, 개시된 실시 예에서, 전용 소프트웨어에서 제공되는 사용자 인터페이스 화면은 이하의 도면들에서 도시되는 사용자 인터페이스 화면들 중 어느 하나가 될 수 있다.Dedicated software may be stored in the processor or memory of the 3D
한편, 가상 보철물 및 교정 계획을 디자인하기 위해서는, 예를 들어, 개별 치아에 대한 정보가 필요할 수 있다. 개별 치아에 대응하는 영역을 선택하기 위하여, 종래에는 3차원 모델복수의 치아들에 대한 3차원 모델로부터 치아 형상을 수동으로 선택하는 방식이 이용되었다.Meanwhile, in order to design a virtual prosthesis and an orthodontic plan, for example, information on individual teeth may be required. In order to select a region corresponding to an individual tooth, a method of manually selecting a tooth shape from a 3D model of a plurality of teeth in a 3D model has conventionally been used.
도 2는 수동으로 개별 치아의 외곽 라인을 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a method of manually selecting an outer line of an individual tooth.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래에는 사용자가 3차원 모델 영상(200) 상에 치아(210)의 경계 영역을 수동으로 선택하였다. 사용자가 치아(210)의 경계 상의 포인트들을 선택하면, 3차원 모델 처리 장치는, 사용자가 선택한 포인트들을 연결하여 외곽 라인(205)을 획득함으로써 개별 치아 영역을 결정하였다. 따라서 종래 기술에 따르면, 개별 치아를 수동으로 선택하는 과정에서 많은 시간이 소요되거나, 불필요한 영역이 설정되는 문제가 있었다.As shown in FIG. 2 , conventionally, a user manually selects a boundary area of a
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 빠른 속도 및 높은 정확도로 대상체 영역을 자동으로 선택할 수 있는 방법을 제안한다.In order to solve this problem, the 3D
도 3은 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 시스템의 블록도를 도시한다.3 shows a block diagram of a 3D model processing system according to an embodiment.
도 3에 도시된 바와 같이, 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 외부 디바이스, 또는 외부 서버와 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통하여 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 3차원 스캔 장치(31), 데이터 획득 장치(32)(예를 들어, CT, MRI등의 의료 진단 장치), 및 서버(33) 중 적어도 하나로부터 대상체에 대한 데이터를 획득하고 처리할 수 있다. 또는, 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 내부 메모리에 미리 저장되어 있던 데이터를 획득하고 처리할 수 있다.As shown in FIG. 3 , the 3D
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 3차원 모델 처리 장치(300)는 구강에 대한 3차원 모델로부터 적어도 하나의 대상체에 대응하는 영역을 결정할 수 있다. 일 실시예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 구강에 대한 3차원 모델을 획득하고, 구강 내에서 선택하고자 하는 영역의 적어도 일부 영역을 결정할 수 있다. 일 실시예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 사용자 입력에 기초하여 적어도 일부 영역을 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력은, 클릭, 호버 및 드래그 중 적어도 하나의 제스처를 포함할 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, the 3D
예를 들어, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 3차원 모델을 복수의 치아들 각각에 대응하는 복수의 영역들로 구분하는 세그멘테이션을 수행할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 세그멘테이션된 3차원 모델에 기초하여, 복수의 치아들 중 하나의 치아를 선택할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 선택된 치아 상의 시드 포인트에 기초하여 적어도 일부 영역을 결정할 수 있다.For example, the 3D
3차원 모델 처리 장치(300)는, 결정된 적어도 일부 영역에 기초하여, 3차원 모델로부터 선택하고자 하는 영역에 대응하는 제1 영역을 결정할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 결정된 제1 영역을 디스플레이 할 수 있다.The 3D
다양한 실시 예들에 따라 3차원 모델 처리 장치(300)가 대상체 영역을 선택하는 구체적인 방법과 관련하여서는, 이하에서 도 4 내지 도 14를 참조하여 보다 상세히 설명한다.A specific method of selecting an object region by the 3D
도 4는 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치가 3차원 모델로부터 대상체 영역을 결정하는 방법의 흐름도를 도시한다.4 is a flowchart of a method of determining an object region from a 3D model by a 3D model processing apparatus according to an exemplary embodiment.
단계 S401에서 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 구강에 대한 3차원 모델을 획득할 수 있다. 예를 들어, 구강 내의 복수의 치아들, 치은, 및/또는 인공 구조물의 표면 형상 정보를 포함하는 3차원 모델을 획득할 수 있다. 예를 들어, 3차원 모델은, 3차원 스캔 장치에 의해 획득된 스캔 데이터일 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 3차원 스캔 장치 등의 외부 장치 또는 외부 서버로부터 3차원 모델을 획득할 수 있다. 또는, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 내부 메모리에 미리 저장된 3차원 모델을 획득할 수 있다.In step S401, the 3D
일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 3차원 모델 상에서 대상체에 대응하는 것으로 추정되는 영역 상의 시드 포인트를 선택할 수 있다. 시드 포인트란, 대상체에 대응하는 영역을 결정하기 위하여 선택된 포인트를 의미할 수 있다. 예를 들어, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 3차원 모델이 나타내는 복수의 치아들 중에서 제1 치아 상의 시드 포인트를 선택할 수 있다.The 3D
일 예로서, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 사용자 입력에 기초하여 시드 포인트를 선택할 수 있다.As an example, the 3D
시드 포인트를 선택하는 사용자 입력을 수신하기 위하여, 먼저, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 3차원 모델로부터 렌더링된 영상을 화면에 디스플레이 할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 3차원 모델을 디스플레이 하고, 디스플레이된 3차원 모델 상에 포인트를 선택하는 사용자 입력을 수신하고, 선택된 포인트의 위치에 기초하여 3차원 모델 상의 시드 포인트를 결정할 수 있다.To receive a user input for selecting a seed point, first, the 3D
도 7은 3차원 모델 처리 장치(300)가 디스플레이 하는 3차원 모델의 일부를 도시한다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 3차원 모델 상에 시드 포인트(701)를 선택하는 사용자 입력을 수신할 수 있다.7 shows a part of a 3D model displayed by the 3D
2D 화면 상에 디스플레이되는 영상에 대한 사용자 입력에 기초하여 3차원 공간 내의 시드 포인트를 선택하기 위하여, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 사용자 입력이 수신된 위치에 대응하는 3차원 좌표 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 시드 포인트를 선택하는 사용자 입력은, 터치 스크린 상의 탭 제스처, 화면 내에 마우스 포인터를 위치시키는 제스처(Hover), 화면 내에 마우스 포인터를 위치시키고 클릭하는 제스처, 또는 클릭한 뒤에 드래그 하는 제스처 등을 포함할 수 있다.In order to select a seed point in the 3D space based on a user input for an image displayed on a 2D screen, the 3D
예를 들어, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 사용자의 마우스 클릭 입력이 수신된 위치에 기초하여, 디스플레이되는 영상의 스크린 좌표계 상의 x, y축 좌표 값을 획득할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 획득된 x, y축 좌표값을 3차원 모델의 좌표계로 변환하고, 삼각 메쉬(triangle mesh)들로 표현되는 3차원 모델 내에서 시드 포인트를 결정할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 변환된 좌표 값에 대응하는 정점(vertex)을 시드 포인트로 결정할 수 있다.For example, the 3D
다른 예로서, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 3차원 모델을 분석함으로써 자동으로 시드 포인트를 선택할 수 있다.As another example, the 3D
또 다른 예로서, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 세그멘테이션 영역을 시드 포인트로 선택할 수 있다.As another example, the 3D
일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 3차원 모델을 복수의 대상체들에 대응하는 영역들로 구분하는 세그멘테이션을 수행할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 세그멘테이션에 의해 식별된 복수의 영역들 중 하나의 영역 상에 시드 포인트를 결정할 수 있다.The 3D
구체적으로 설명하면, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 3차원 모델을 세그멘테이션 할 수 있다. 일 예로, 3차원 모델 처리 장치(300)는 템플릿을 사용하거나 인공지능 등을 사용하여, 3차원 모델을 적어도 하나의 치아에 대응하는 영역과 치은에 대응하는 영역으로 분리할 수 있으며, 복수의 치아들에 대한 영역을 개별 치아에 대응하는 영역으로 분리할 수 있다.Specifically, the 3D
그러나, 3차원 모델을 세그멘테이션함으로써 소정 대상체(예를 들어, 치아, 또는 치은 등)에 대응하는 영역을 선택하는 기존 방식의 경우, 대상체에 대응하는 영역을 정확하게 선택하는데 한계가 있었다. 스캐너의 노이즈 또는 분해능에 따라, 세그멘테이션을 통해 결정되는 치아 영역이 실제 치아 영역의 일부만을 포함하거나 실제 치아 영역을 벗어난 영역을 포함할 수 있다. 따라서, 기존 방식에 따르면, 개별 치아의 영역을 정확하게 식별하는데 한계가 있었다. 그러므로, 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 1차적으로 세그멘테이션을 수행한 후에, 세그멘테이션에 의해 대상체에 대응하는 영역으로 추정되는 영역 상에 시드 포인트를 선택할 수 있다. 이러한 실시예는 사용자의 입력없이 실행될 수 있다.However, in the case of an existing method of selecting an area corresponding to a predetermined object (eg, tooth or gingiva) by segmenting a 3D model, there is a limit to accurately selecting an area corresponding to the object. Depending on the noise or resolution of the scanner, the tooth area determined through segmentation may include only a part of the actual tooth area or may include an area outside the actual tooth area. Therefore, according to the existing method, there is a limit to accurately identifying the region of each individual tooth. Therefore, the 3D
단계 S402에서 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 3차원 모델 상에 기준 포인트를 결정할 수 있다. 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 시드 포인트의 곡률 값에 기초하여, 3차원 모델 상에 기준 포인트를 결정할 수 있다.In step S402, the 3D
곡률(curvature)이란 곡면이 휜 정도를 표시하는 지표(indicator)로서 곡면 반지름의 역수로 표현될 수 있다. 대상체 표면 상의 소정 포인트의 곡률 값은, 소정 포인트를 지나가는, 대상체 표면 상에서 결정되는, 적어도 하나의 곡선의 휘어짐 정도를 나타낼 수 있다. 이 때, 소정 포인트를 지나가는 곡선들은 방향에 따라 휜 정도가 달라질 수 있다. 그러므로, 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는 가장 큰 곡률 값을 소정 포인트의 곡률 값으로 결정할 수 있으나, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.Curvature is an indicator indicating the degree of curvature of a curved surface and can be expressed as the reciprocal of the radius of a curved surface. The curvature value of a predetermined point on the surface of the object may represent the degree of curvature of at least one curve passing through the predetermined point, determined on the surface of the object. In this case, curves passing through a predetermined point may have different degrees of bending depending on the direction. Therefore, the 3D
일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 3차원 모델 상에 결정된 시드 포인트의 곡률 값이 소정 범위 내의 값을 가지면, 시드 포인트를 기준 포인트로서 결정할 수 있다. 반면에, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 시드 포인트의 곡률 값이 소정 범위 내의 값을 갖지 않으면, 소정 범위 내의 곡률 값을 갖는 다른 포인트를 기준 포인트로서 결정할 수 있다.The 3D
다른 예로서, 3차원 모델 처리 장치(300)는 시드 포인트가 일정 영역인 경우(예를 들어,세그멘테이션 영역)에, 해당 영역 내에서 적어도 하나의 기준 포인트를 결정할 수 있다. 기준 포인트가 하나 이상인 경우, 각각의 기준 포인트로부터 선택된 선택 영역을 합쳐서 대상체에 대응하는 영역으로 결정할 수 있다.As another example, when the seed point is a certain area (eg, a segmentation area), the 3D
단계 S403에서 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 기준 포인트에 기초하여 선택 영역을 점차 확장함으로써 대상체에 대응하는 영역을 결정할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 기준 포인트의 곡률 값에 기초하여 선택 영역을 점차 확장함으로써 대상체에 대응하는 영역을 결정할 수 있다. In step S403, the 3D
3차원 모델 처리 장치(300)는, 기준 포인트의 곡률 값을 기준으로 임계 범위 내의 곡률 값을 갖는 대상체에 대응하는 영역을 결정할 수 있다.The 3D
3차원 모델 처리 장치(300)는 대상체 영역을 선택하기 위한 기준값으로서, 기준 포인트의 k1 값을 이용하거나, k1 값 및 k2 값을 모두 이용하거나, k1 값 및 k2 값 중에 작은 값을 이용할 수 있다.The 3D
또한, 일 실시예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 기준 포인트의 곡률 값을 기준으로 임계 범위 내의 곡률 값을 갖는 대상체에 대응하는 제1 영역을 결정할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 결정된 제1 영역으로부터 영역 확장 및 수축 처리를 반복함으로써 대상체에 대응하는 제2 영역을 결정할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 제2 영역을 대상체에 대응하는 최종 영역으로서 결정할 수 있다.Also, the 3D
이 때, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 사용자의 드래그 입력에 기초하여 대상체 영역을 결정하기 위한 곡률 값의 임계 범위를 변경할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 변경된 임계 범위에 기초하여, 대상체에 대응하는 영역을 결정할 수 있다.In this case, the 3D
단계 S404에서 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 3차원 모델 상에 대상체에 대응하는 영역으로 결정된 영역을 표시할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 색, 명암, 선, 또는 텍스처를 이용하여 대상체에 대응하는 영역으로 결정된 영역을 다른 영역과 구분되게 표시할 수 있다.In step S404, the 3D
이하에서는, 복수의 치아들에 대한 3차원 모델로부터 제1 치아에 대응하는 영역을 결정하는 경우를 예로 들어 본 개시에 따른 구체적인 동작 방법을 설명한다. 그러나 본 개시의 다양한 실시예들은, 3차원 모델 상에서 치아 영역을 결정하는 것에 제한되지 않으며, 상술한 바와 같이, 치아, 치은, 및 인공 구조물 중 적어도 하나에 대응하는 영역을 결정하기 위해서도 본 개시의 방법이 적용될 수 있다. 중복되는 설명은 생략한다.Hereinafter, a case of determining a region corresponding to a first tooth from a 3D model of a plurality of teeth will be described as an example, and a detailed operation method according to the present disclosure. However, various embodiments of the present disclosure are not limited to determining a tooth region on a 3D model, and as described above, the method of the present disclosure is also used to determine a region corresponding to at least one of teeth, gingiva, and artificial structures. this may apply. Redundant descriptions are omitted.
도 5는 일 실시 예에 따라 시드 포인트로부터 계산되는 곡률 값을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining curvature values calculated from seed points according to an exemplary embodiment.
일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 시드 포인트(501)의 곡률 값을 계산할 수 있다.The 3D
3차원 모델 처리 장치(300)는, 시드 포인트(501)의 노말 벡터(531)(또는, 법선)를 포함하는 노말 평면들과 치아의 곡면(520)이 교차하는 곡선들의 곡률 값들을 계산할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 계산된 곡률 값들 중에서 제1 노말 평면(542)과 치아의 곡면(520)이 교차하는 곡선의 곡률 값(k1)의 절대값이 가장 크다고 결정할 수 있다. 또한, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 제1 노말 평면(542)과 직교하고 시드 포인트(501)의 노말 벡터를 포함하는 직교 노말 평면(544)이 치아의 곡면(520)과 교차하는 곡선이 이루는 곡률 값(k2)를 계산할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, k1 값 및 k2 값 중 적어도 하나를 시드 포인트(501)의 곡률 값으로 이용할 수 있다.The 3D
도 6a는 치아 상의 포인트들의 k1 값들을 색상으로 표시한 도면이다.6A is a diagram in which k1 values of points on a tooth are displayed in color.
도 6a에 도시된 바와 같이, 치아에서 솟아오른 부위인 교두(cusp) 영역 상의 포인트들은 상대적으로 큰 k1 값을 가지므로 적색으로 표시될 수 있다. 반면에, 치아에서 홈이 파져 있는 그루브(groove) 영역 상의 포인트들 및 치아와 치은의 경계 영역 상의 포인트들은 상대적으로 작은 k1 값을 가지며, 청색으로 표시될 수 있다.As shown in FIG. 6A , points on a cusp region, which is a protruding portion of a tooth, may be displayed in red because they have a relatively large k1 value. On the other hand, points on a groove area formed by a tooth and points on a boundary area between a tooth and the gingiva have a relatively small k1 value and may be displayed in blue.
도 6b는 치아 표면의 k1 값들의 분포를 나타내는 그래프를 도시한다. 보다 구체적으로는, 도 6b는 치아 표면 상의 포인트들의 k1 값들의 구간별 빈도수 분포를 나타내는 그래프일 수 있다.6B shows a graph showing the distribution of k1 values of the tooth surface. More specifically, FIG. 6B may be a graph showing a frequency distribution for each section of k1 values of points on the tooth surface.
도 6b를 참조하면, 치아 표면 상의 포인트들은, 평균값을 중앙으로 하여 좌우 유사한 분포를 가지며, 대부분의 포인트들이 소정 범위 내의 k1 값들을 가짐을 알 수 있다. 따라서, 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 소정 범위 내의 곡률 값(예를 들어, k1 값)들을 갖는 포인트들이 포함되는 영역을 치아 영역으로서 식별할 수 있다.Referring to FIG. 6B , it can be seen that the points on the tooth surface have a similar distribution to the left and right with the average value as the center, and most of the points have k1 values within a predetermined range. Accordingly, the 3D
이 때, 어떠한 포인트를 기준으로 치아 영역을 선택하느냐에 따라 정확도가 달라질 수 있다. 예를 들어, 사용자가 선택한 시드 포인트가 치아의 교두에 위치하는 경우, 치아 영역이 상대적으로 정확하게 선택되고, 반면에, 사용자가 선택한 시드 포인트가 치아의 그루브에 위치하는 경우, 치아 영역이 상대적으로 부정확하게 선택될 수 있다.At this time, accuracy may vary depending on which point is used to select the tooth region. For example, if the user-selected seed point is located in the cusp of a tooth, the tooth region is selected relatively accurately, whereas if the user-selected seed point is located in the groove of a tooth, the tooth region is relatively inaccurate. can be chosen appropriately.
그러므로, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 시드 포인트의 곡률 값에 기초하여 치아 영역 선택을 위한 기준 포인트를 결정함으로써 영역 선택 정확도를 높일 수 있다. 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 시드 포인트의 곡률 값이 소정 범위 내의 값이면, 시드 포인트를 기준 포인트로서 결정할 수 있다. 반면에, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 시드 포인트의 곡률 값이 소정 범위 내의 값이 아니면, 소정 범위 내의 곡률 값을 갖는 다른 포인트를 기준 포인트로서 결정할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 곡률 값이 소정 범위 내인 포인트들 중에서, 시드 포인트로부터 가장 가까운 포인트를 기준 포인트로서 결정할 수 있다.Therefore, the 3D
3차원 모델 처리 장치(300)는, 선택된 시드 포인트의 곡률 값이 소정 범위 내가 아닌 경우, 곡률 값이 소정 범위 내에 포함되는 포인트들 중에서 시드 포인트로부터 가장 근접한 포인트를 검색할 수 있다. 예를 들어, 소정 범위는, 치아의 교두(cusp) 영역이 나타내는 곡률 값들의 범위일 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 시드 포인트로부터 일정 거리(예를 들어, 0.01~0.02mm) 내의 영역의 포인트들을 검색하고 검색 대상 영역을 조금씩 넓혀가면서, 곡률 값이 소정 범위 내에 포함되는 것으로 검색된 포인트를 기준 포인트로서 결정할 수 있다.When the curvature value of the selected seed point is not within a predetermined range, the 3D
도 7은 일 실시 예에 따라 치아 상에 선택되는 시드 포인트 및 기준 포인트를 도시한다.7 illustrates seed points and reference points selected on a tooth according to an embodiment.
도 7에 도시된 바와 같이, 사용자가 선택한 시드 포인트(701)가 치아의 그루브에 위치하는 경우, 시드 포인트(701)의 k1 값은 매우 낮게 계산된다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 시드 포인트(701)의 k1 값이 소정 범위를 벗어난다고 판단하는 경우, 다른 포인트를 기준 포인트로 결정할 수 있다. 즉, 3차원 모델 처리 장치(300)는 선택된 시드 포인트(701)가 교두 상의 포인트가 아니므로, 다른 포인트를 기준 포인트로 치아 영역을 선택해야 한다고 판단할 수 있다. 따라서, 3차원 모델 처리 장치(300)는 시드 포인트(701)의 주변 영역을 검색함으로써, 곡률 값이 소정 범위 내이면서 시드 포인트(701)로부터 가장 가까운 포인트를 기준 포인트(703)로서 결정할 수 있다.As shown in FIG. 7 , when the
사용자가 선택한 시드 포인트를 기준 포인트로서 이용하지 않고, 곡률 값이 소정 범위(예를 들어, 교두 영역의 곡률 값의 범위) 내인 포인트를 서치하여 기준 포인트로 이용하는 이유는, 소정 범위 내의 곡률 값을 갖는 포인트를 기준으로 치아 영역을 선택하여야 영역 선택 정확도가 높아지기 때문이다.The reason why the seed point selected by the user is not used as a reference point, but a point with a curvature value within a predetermined range (eg, the range of the curvature value of the cusp region) is searched for and used as a reference point. This is because the accuracy of region selection increases when the tooth region is selected based on points.
도 6a의 치아 영상을 보면, 치아와 치은의 경계 영역 상의 포인트들은 k1값들이 상대적으로 낮은 값을 가지며 청색으로 표시되고, 치아 영역의 포인트들은 대부분 평균 값 주위의 k1 값들을 가지며 황색으로 표시될 수 있다.Referring to the tooth image of FIG. 6A, points on the boundary area between the tooth and gingiva have relatively low values of k1 and are displayed in blue, and points in the tooth area have k1 values around the average value and are displayed in yellow. there is.
일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 기준 포인트를 중심으로 영역을 확장하면서, 기준 포인트의 곡률 값을 기준으로 임계 범위내의 곡률 값을 갖는 영역을 치아 영역으로서 선택할 수 있다. 따라서, 기준 포인트가 청색 영역(즉, 상대적으로 낮은 k1 값을 갖는 영역)에 포함되는 경우, 3차원 모델 처리 장치(300)는 기준 포인트로부터 선택 영역을 확장해 나갈 때 청색 영역을 벗어나서 확장하기 쉽다.The 3D
이하에서는, 도 8을 참조하여, 기준 포인트의 곡률 값이 소정 범위 내인 경우와 아닌 경우를 비교하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 8 , a case in which the curvature value of the reference point is within a predetermined range and a case in which it is not are compared and described in detail.
도 8은 일 실시 예에 따라 치아 영역 선택을 위해 결정되는 기준 포인트를 설명하기 위한 도면이다.8 is a diagram for explaining a reference point determined for selecting a tooth region according to an exemplary embodiment.
도 8에는 치아 경계 영역이 갖는 k1 값의 범위와, 교두 영역이 갖는 k1 값의 범위가 표시된다. 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 교두 영역이 갖는 k1 값의 범위를 기준 포인트를 결정하기 위한 소정 범위로서 이용할 수 있다. 그러나, 본 개시는 “교두 영역이 갖는 k1 값의 범위를 소정 범위로서 이용”하는 실시예에 제한되지 않으며, 기준 포인트를 결정하기 위한 소정 범위는 다양하게 결정될 수 있다.8 shows the k1 value range of the tooth boundary region and the k1 value range of the cusp region. The 3D
도 8에 도시된 바와 같이, 제1 기준 포인트(cp1)의 곡률 값이 소정 범위 내인 경우, 3차원 모델 처리 장치(300)는 제1 기준 포인트(cp1)의 곡률 값을 기준으로 임계 범위 내의 곡률 값을 갖는 영역을 치아 영역으로 선택할 수 있다. 이 때, 제1 기준 포인트(cp1)와 곡률 값의 차이가 임계 범위 내인 영역은 치아 경계를 벗어나지 않는다.As shown in FIG. 8 , when the curvature value of the first reference point cp1 is within a predetermined range, the 3D
한편, 제2 기준 포인트(cp2)의 곡률 값은 소정 범위 밖이고, 3차원 모델 처리 장치(300)는 제2 기준 포인트(cp2)의 곡률 값을 기준으로 임계 범위 내의 곡률 값을 갖는 영역을 치아 영역으로 선택할 수 있다. 이 때, 제2 기준 포인트(cp2)와 곡률 값의 차이가 임계 범위 내인 영역은, 치아 경계 영역의 일부를 포함하므로 제2 기준 포인트(cp2)에 기초하여 선택된 영역은 치아 경계를 벗어날 수 있다. 그러므로, 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 소정 범위(예를 들어, 교두 영역이 갖는 k1 값의 범위)내의 k1 값을 갖는 기준 포인트를 결정할 수 있다.On the other hand, the curvature value of the second reference point cp2 is outside the predetermined range, and the 3D
도 7 및 도 8을 참조하여 상술한 바와 같이, 치아 상면에서 움푹 파인 그루브 영역과 치아의 경계 영역은 낮은 곡률 값을 가진다. 따라서, 기준 포인트의 곡률 값을 기준으로 임계 범위 내의 곡률 값을 갖는 영역을 선택하는 경우, 치아 상면의 그루브 영역은 선택되지 않을 수 있다. 따라서, 일 실시 예에 따른 데이터 처리 장치(300)는, 산발적으로 선택된 치아 영역으로부터 영역 확장 및 수축 처리를 반복함으로써 치아에 대응하는 최종 영역을 선택할 수 있다. 이하에서 도 9a 내지 10d를 참조하여 영역 확장 및 수축 과정을 구체적으로 설명한다.As described above with reference to FIGS. 7 and 8 , the groove area on the upper surface of the tooth and the boundary area between the teeth have a low curvature value. Accordingly, when selecting an area having a curvature value within a threshold range based on the curvature value of the reference point, the groove area of the upper surface of the tooth may not be selected. Accordingly, the
도 9a는 일 실시 예에 따라 복수의 치아들에 대한 3차원 모델 상에서 임계 범위 내의 곡률 값들을 갖는 영역을 나타내는 도면이다.9A is a diagram illustrating a region having curvature values within a critical range on a 3D model of a plurality of teeth according to an embodiment.
도 9a는 3차원 모델로부터 렌더링된 영상의 일부를 도시한다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 기준 포인트의 곡률 값을 기준으로 임계 범위 내의 곡률 값을 갖는 영역을 결정할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 기준 포인트의 곡률 값을 기준으로 임계 범위 내의 곡률 값들을 컬러바(901) 상에 소정 색상(예를 들어,녹색)으로 나타낼 수 있다. 그리고, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 임계 범위 내의 곡률 값들을 갖는 영역(913)을 동일한 소정 색상으로 나타낼 수 있다.9A shows a portion of an image rendered from a 3D model. The 3D
도 9b는 일 실시 예에 따라 산발적으로 선택된 치아 영역을 나타내는 도면이다.9B is a diagram illustrating sporadically selected tooth regions according to an exemplary embodiment.
도 9b는 삼각 메쉬들로 표현되는 3차원 모델을 나타낸다. 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 기준 포인트에서 시작하여, 기준 포인트와 곡률 값의 차이가 임계 범위내인 인접 포인트들을 선택함으로써, 선택 영역을 확장해 나갈 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 선택 영역을 확장해 나가다가, 치아 경계 영역에 도달하게 되면 기준 포인트와 곡률 값의 차이가 임계 범위 이상이 되므로 더 이상 선택 영역을 확장하지 않을 수 있다. 따라서, 도 9b에 도시된 바와 같이, 3차원 모델 처리 장치(300)는 치아와 치은의 경계 영역을 식별할 수 있다. 다만, 3차원 모델 처리 장치(300)가 일차적으로 선택한 영역에는, 치아 상면에서 움푹 파인 그루브 영역은 포함되지 않을 수 있다.9B shows a 3D model represented by triangular meshes. The 3D
그러므로 일 실시예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 산발적으로 선택된 영역의 빈 공간을 채우기 위하여, 선택 영역을 확장할 수 있다. Therefore, the 3D
도 10a는 일 실시 예에 따라 선택 영역을 확장(enlarge)하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.10A is a diagram for explaining a method of enlarging a selection area according to an exemplary embodiment.
일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 제1 선택 영역(1011)의 경계와 인접한 삼각 메쉬들(1013)을 선택함으로써, 선택 영역을 확장할 수 있다.The 3D
도 10b는 일 실시 예에 따라 확장된 치아 영역을 나타내는 도면이다.10B is a diagram illustrating an extended tooth area according to an exemplary embodiment.
도 10b에 도시된 바와 같이, 선택 영역을 확장함으로써 기존에 선택되지 않았던 영역까지 선택될 수 있다. 도 10b의 확장된 치아 영역(1022)에는 빈 공간이 포함되지 않는다.As shown in FIG. 10B, by extending the selection area, a previously unselected area may be selected. An empty space is not included in the
도 10c는 일 실시 예에 따라 확장된 치아 영역을 수축(shrink)하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.10C is a diagram for explaining a method of shrinking an extended tooth area according to an exemplary embodiment.
일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 확장된 치아 영역(1022)의 경계에 안쪽 방향으로 인접한 삼각 메쉬들(1033)을 선택 영역으로부터 제외시킴으로써, 선택 영역을 수축할 수 있다.The 3D
도 10d는 일 실시 예에 따라 영역 확장 및 수축 과정을 거쳐 최종적으로 결정된 치아 영역을 나타내는 도면이다.10D is a diagram showing a tooth area finally determined through a process of area expansion and contraction according to an embodiment.
일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 선택된 치아 영역으로부터 영역 확장 및 수축 처리를 소정 횟수 반복함으로써 최종적으로 치아에 대응하는 영역(1040)을 결정할 수 있다.The 3D
한편, 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 기준 포인트의 곡률 값을 기준으로 고정된 임계 범위 내의 곡률 값을 갖는 치아 영역을 선택할 수 있다. 즉, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 기준 포인트와의 곡률 값의 차이가 고정된 임계 범위 내인 치아 영역을 선택할 수 있다. 예를 들어, 일 실시 예에 따르면 3차원 모델 처리 장치(300)는, 사용자가 클릭한 위치에 기초하여 기준 포인트를 결정하고, 기준 포인트와의 곡률 값의 차이가 고정된 임계 범위 내인 치아 영역을 선택할 수 있다.Meanwhile, the 3D
그러나, 본 개시는 이러한 실시 예에 제한되지 않으며,일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는, 기준 포인트의 곡률 값에 관계없이 미리 결정된 임계 범위 내의 곡률 값을 갖는 치아 영역을 선택할 수 있다.However, the present disclosure is not limited to this embodiment, and the 3D
또 다른 일 실시 예에 따르면 3차원 모델 처리 장치(300)는, 사용자의 드래그 입력에 기초하여 임계 범위를 유동적으로 결정함으로써, 치아 영역을 선택할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 드래그하는 사용자 입력에 기초하여, 치아 영역을 선택하기 위한 곡률 값의 임계 범위를 변경할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 변경된 임계 범위에 기초하여, 치아 영역을 선택할 수 있다.According to another embodiment, the 3D
도 11a, 도 11b, 및 도 11c는 일 실시 예에 따라 사용자의 드래그 입력에 기초하여 치아 선택 영역을 확장하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.11A, 11B, and 11C are views for explaining a method of expanding a tooth selection area based on a user's drag input according to an embodiment.
도 11a, 도 11b, 및 도 11c는 3차원 모델로부터 렌더링된 영상을 도시한다.11a, 11b, and 11c show images rendered from a 3D model.
도 11a에 도시된 바와 같이, 3차원 모델 상의 임의의 위치를 사용자가 클릭하면, 3차원 모델 처리 장치(300)는 사용자가 클릭한 위치에 대응하는 시드 포인트(1103)를 결정할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는 시드 포인트(1103)의 곡률 값이 소정 범위를 벗어난다고 판단하고, 시드 포인트(1103)와 인접한 기준 포인트(1101)를 결정할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는 기준 포인트(1101)의 곡률 값을 기준으로 제1 범위 내의 곡률 값을 갖는 영역을 선택할 수 있다. 제1 범위는 미리 설정된 임계 범위일 수 있다.As shown in FIG. 11A , when a user clicks an arbitrary position on the 3D model, the 3D
사용자가 포인터를 시드 포인트(1103)로부터 제1 포인트(1105)로 드래그하면, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 임계 범위를 제1 범위로부터 제2 범위로 변경할 수 있다. 제2 범위는 제1 범위보다 큰 값일 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 드래그 거리가 증가함에 따라 임계 범위의 값도 증가시킬 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 기준 포인트(1101)의 곡률 값을 기준으로 제2 범위 내의 곡률 값을 갖는 영역을 선택하고, 선택된 영역을 표시할 수 있다.When the user drags the pointer from the
도 11b에 도시된 바와 같이, 사용자가 포인터를 제2 포인트(1107)로 더 길게 드래그하면, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 임계 범위를 제2 범위로부터 제3 범위로 변경할 수 있다. 제3 범위는 제2 범위보다 큰 값일 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 드래그 거리가 증가함에 따라 임계 범위도 증가시킬 수 있다. 임계 범위가 증가함에 따라 3차원 모델 처리 장치(300)가 선택하는 영역도 확장된다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 기준 포인트(1101)의 곡률 값을 기준으로 제3 범위 내의 곡률 값을 갖는 영역을 선택하고, 선택된 영역을 표시할 수 있다. 도 11a에서 선택된 영역보다 도 11b에서 선택된 영역이 더 커졌음을 알 수 있다.As shown in FIG. 11B , if the user drags the pointer to the
도 11c에 도시된 바와 같이, 사용자가 포인터를 시드 포인트(1103)로부터 제3 포인트(1109)로 더 길게 드래그하면, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 임계 범위를 제3 범위로부터 제4 범위로 변경할 수 있다. 제4 범위는 제3 범위보다 클 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 기준 포인트(1101)의 곡률 값을 기준으로 제4 범위 내의 곡률 값을 갖는 영역을 선택하고, 선택된 영역을 표시할 수 있다. 도 11b에서 선택된 영역보다 도 11c에서 선택된 영역이 더 커졌음을 알 수 있다.As shown in FIG. 11C , if the user drags the pointer from the
3차원 모델 처리 장치(300)는, 사용자의 드래그 입력의 거리가 증가함에 따라 임계 범위를 증가시킴으로써 선택 영역을 확장하되, 임계 값 이하의 곡률 값을 갖는 영역으로는 더 이상 선택 영역을 확장하지 않을 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 선택 영역이 치아와 치은의 경계를 벗어나서 확장되지 않도록 임계 값을 결정할 수 있다.The 3D
이하에서는, 도 12 내지 도 14를 참조하여, 상술한 치아 영역 선택 방법을 구현하기 위하여 사용자에게 제공되는 인터페이스 화면들을 설명한다. 그러나 본 개시는 도면에 도시된 예에 제한되지 않으며,구현 방식에 따라 다양하게 변형될 수 있다.Hereinafter, referring to FIGS. 12 to 14 , interface screens provided to the user to implement the tooth region selection method described above will be described. However, the present disclosure is not limited to the examples shown in the drawings, and may be variously modified according to an implementation method.
도 12 내지 도 14는 일 실시 예에 따른 치아 영역 선택 방법이 적용되는 프로그램의 구동 화면의 예를 도시한다.12 to 14 illustrate examples of driving screens of programs to which a tooth region selection method according to an exemplary embodiment is applied.
도 12에 도시된 바와 같이, 3차원 모델 처리 장치(300)는, 3차원 모델에 대한 세그멘테이션을 통해 복수의 치아들에 대응하는 영역이 식별된 3차원 모델을 디스플레이 할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 각 치아마다 고유 번호를 부여하고, 각 치아 영역을 자동으로 결정하여 화면 상에 표시할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 3차원 모델 상에 복수의 치아들 및 각 치아에 대응하는 치아 번호가 표시된 영상을 표시할 수 있다.As shown in FIG. 12 , the 3D
사용자는, 개별 치아 영역이 제대로 선택되었는지 검토할 수 있다. 사용자는, 치아(1201)에 대응하는 영역 내에 빈 공간이 포함되어 있음을 확인하고 치아 영역이 잘못 선택되었으므로 다시 선택하여야 한다고 판단할 수 있다. 사용자는, 치아(1201)를 선택하거나 치아의 고유 번호인 27이 표시된 아이콘을 클릭할 수 있다.The user can review whether individual tooth regions have been properly selected. The user may confirm that an empty space is included in the area corresponding to the
사용자가 소정 치아를 선택하는 입력을 수신하면, 3차원 모델 처리 장치(300)는 도 13a와 같이, 소정 치아의 영역을 재선택할 것인지를 묻는 팝업 창을 디스플레이 할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 스마트 선택(smart selection) 기능을 이용하여 치아 영역을 재선택할 것을 요청하는 사용자 입력(예를 들어, 아이콘(1301)을 클릭하는 사용자 입력)을 수신하면, 도 13b와 같이 소정 치아 부분을 확대한 화면을 디스플레이할 수 있다.When the user receives an input for selecting a predetermined tooth, the 3D
도 13b에 도시된 바와 같이, 27번 치아의 상면의 일부 영역이 제대로 선택되어 있지 않은 상태이므로, 사용자는 기 선택되었던 영역 전체에 대한 선택을 해제하는 아이콘(1334)을 클릭할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 선택 해제 아이콘(1334)을 클릭하는 사용자 입력이 수신되면, 스마트 선택 기능을 안내하는 팝업 창(1321)을 디스플레이 할 수 있다. As shown in FIG. 13B , since a partial area of the upper surface of the 27th tooth is not properly selected, the user can click the
사용자는 팝업창(1321)에 안내된 사항에 따라, 27번 치아의 임의의 위치를 클릭하거나 클릭 앤 드래그함으로써 치아 영역을 선택할 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)가 사용자의 입력에 기초하여 치아 영역을 선택하는 구체적인 방법에는 도 4 내지 도 11을 참조하여 상술한 설명이 적용될 수 있다. 중복되는 설명은 생략한다.The user may select a tooth region by clicking or clicking and dragging an arbitrary position of the 27th tooth according to information provided on the pop-up
도 13c에 도시된 바와 같이, 치아 영역이 빈 곳 없이 제대로 선택되었다고 판단되면, 사용자는 선택이 완료되었음을 확인(confirm)하는 아이콘(1323)을 클릭한다.As shown in FIG. 13C , when it is determined that the tooth region is properly selected without any empty spaces, the user clicks an
3차원 모델 처리 장치(300)는, 확인 아이콘(1324)을 클릭하는 사용자 입력이 수신되면, 도 14에 도시된 바와 같이 복수의 치아들을 모두 표시하는 초기 화면으로 되돌아갈 수 있다. 일 실시 예에 따른 스마트 선택 기능에 의해 27번 치아 영역(1401)이 정확하게 재선택 되었음을 알 수 있다.When a user input of clicking the confirmation icon 1324 is received, the 3D
상술한 바와 같이, 본 개시의 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는 사용자의 몇 번의 클릭(또는, 드래그)만으로도 정확하고 빠르게 개별 치아 영역을 선택함으로써 사용자 편의를 도모하고 업무 시간을 단축시킬 수 있다.As described above, the 3D
도 15는 일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치의 블록도를 도시한다.15 is a block diagram of a 3D model processing apparatus according to an embodiment.
도 15에 도시된 3차원 모델 처리 장치(300)는, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 3차원 모델 처리 방법을 수행할 수 있으며, 도 1 내지 도 14에 대한 설명이 적용될 수 있다. 따라서, 상술한 바와 중복되는 내용은 생략한다.The 3D
일 실시 예에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는 3차원 스캔 장치 등의 외부 장치 또는 외부 서버와 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통하여 연결되며, 대상체에 대한 3차원 모델을 획득할 수 있다.The 3D
3차원 모델 처리 장치(300)는, 획득된 3차원 모델에 기초하여,대상체에 대한 3차원 영상을 생성, 처리, 디스플레이 및/또는 전송할 수 있는 모든 전자 장치가 될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 3차원 모델 처리 장치(300)는 고정형 단말이거나 이동형 단말일 수 있다. 3차원 모델 처리 장치(300)는, 예를 들어, 스마트 폰(smart phone), 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, PDA, 태블릿 PC 등의 컴퓨팅 장치가 될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.The 3D
도 15를 참조하면, 3차원 모델 처리 장치(300)는 프로세서(310), 디스플레이(320), 통신 인터페이스(330), 사용자 입력부(340), 및 메모리(350)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 15 , a 3D
일 실시 예에 따른 프로세서(310)는 적어도 하나의 인스트럭션을 수행하여, 의도하는 동작을 수행하도록 3차원 모델 처리 장치(300)를 제어한다. 적어도 하나의 인스트럭션은 프로세서(310) 내에 포함되는 내부 메모리(미도시) 또는 별도의 메모리(350) 내에 저장되어 있을 수 있다.The
일 실시 예에 따른 프로세서(310)는 적어도 하나의 인스트럭션을 수행하여, 의도하는 동작을 수행하도록 3차원 모델 처리 장치(200) 내부에 포함되는 적어도 하나의 구성들을 제어할 수 있다. 따라서, 프로세서(310)가 소정 동작을 수행하는 경우를 예로 들어 설명하더라도, 3차원 모델 처리 장치(200)에 포함하는 적어도 하나의 구성들이 소정 동작을 수행하도록 프로세서(310)가 적어도 하나의 구성들을 제어하는 것을 의미할 수 있다. The
일 실시 예에 따른 프로세서(310)는 3차원 모델 처리 장치(300)의 외부에서부터 입력되는 신호 또는 데이터를 저장하거나, 3차원 모델 처리 장치(300)에서 수행되는 다양한 작업에 대응되는 저장 영역으로 사용되는 RAM(미도시), 3차원 모델 처리 장치(300)의 제어를 위한 제어 프로그램 및/또는 복수개의 인스트럭션이 저장된 ROM(미도시) 및 적어도 하나의 인스트럭션을 실행하는 적어도 하나의 내부의 프로세서(미도시)를 포함할 수 있다. The
또한, 프로세서(310)는 비디오에 대응되는 그래픽 처리를 위한 그래픽 프로세서(Graphic Processing Unit, 미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(310)는 코어(core, 미도시)와 GPU(미도시)를 통합한 SoC(System On Chip)로 구현될 수 있다.In addition, the
개시된 실시 예에서, 프로세서(310)는 구강에 대한 3차원 모델을 렌더링함으로써 영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 3차원 모델은, 복수의 치아들, 치은, 및 인공 구조물 중 적어도 하나를 포함하는 구강의 표면 형상 정보를 포함할 수 있다.In the disclosed embodiment, the
디스플레이(320)는 프로세서(310)에 제어에 따라서 소정 화면을 디스플레이 할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이(320)는 3차원 모델을 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이 할 수 있다. 또는, 디스플레이(320)는 대상체에 대한 진단 및 치료와 관련되는 정보를 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이 할 수 있다. The
통신 인터페이스(330)는 적어도 하나의 외부 전자 장치(미도시)또는 서버(미도시)와 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통하여 통신을 수행할 수 있다. The
사용자 입력부(340)는 3차원 모델 처리 장치(300)를 제어하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 사용자 입력부(340)는 사용자의 터치를 감지하는 터치 패널, 사용자의 푸시 조작을 수신하는 버튼, 사용자 인터페이스 화면 상의 일 지점을 지칭 또는 선택하기 위한 마우스(mouse) 또는 키보드(key board) 등을 포함하는 사용자 입력 디바이스를 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The
또한, 사용자 입력부(340)는 음성 인식을 위한 음성 인식 장치(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 음성 인식 장치(미도시)는 마이크가 될 수 있으며, 음성 인식 장치는 사용자의 음성 명령 또는 음성 요청을 수신할 수 있다. 그에 따라서, 프로세서(310)는 음성 명령 또는 음성 요청에 대응되는 동작이 수행되도록 제어할 수 있다.Also, the
메모리(350)는 프로세서(310)가 실행하는 적어도 하나의 인스트럭션을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(350)는 프로세서(310)가 실행하는 적어도 하나의 프로그램을 저장하고 있을 수 있다. 메모리(350)는 외부 장치 또는 외부 서버로부터 수신되는 데이터(예를 들어, 대상체 스캔을 통하여 획득된 로우 데이터, 2차원 영상 데이터, 3차원 모델 등)를 저장할 수 있다. 메모리(350)는 대상체를 3차원적으로 나타내는 대상체 영상을 저장할 수 있다. The
본 개시의 일 실시 예에 따른 프로세서(310)는, 메모리(350)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 3차원 모델 처리 장치(200)의 전체적인 동작을 제어할 수 있다.The
프로세서(310)가 3차원 모델을 처리하여 대상체 영역을 선택하는 구체적인 방법에 대해서는 도 4에 대한 설명이 적용될 수 있고 중복되는 설명은 생략한다.The description of FIG. 4 may be applied to a specific method for the
먼저, 일 실시 예에 따른 프로세서(310)는, 구강에 대한 3차원 모델을 획득할 수 있다. 프로세서(310)는, 3차원 모델 상에 기준 포인트를 결정하고, 기준 포인트에 기초하여 선택 영역을 점차 확장함으로써 대상체에 대응하는 영역을 결정할 수 있다. 프로세서(310)는, 디스플레이(320)를 통해 3차원 모델 상에 대상체에 대응하는 영역을 표시할 수 있다.First, the
일 실시예에 따른 프로세서(310)는, 3차원 모델 상에 시드 포인트를 자동 또는 수동으로 결정하고, 시드 포인트의 곡률 값에 기초하여 기준 포인트를 결정할 수 있다. 프로세서(310)는, 기준 포인트의 곡률 값에 기초하여 선택 영역을 점차 확장함으로써 대상체에 대응하는 영역을 결정할 수 있다.The
예를 들어, 프로세서(310)는, 3차원 모델이 나타내는 복수의 치아들 중에서 제1 치아 상의 시드 포인트를 선택할 수 있다. 프로세서(310)는, 3차원 모델로부터 렌더링된 영상을 화면에 디스플레이하도록 디스플레이(320)를 제어할 수 있다. 프로세서(310)는, 렌더링된 영상 상에 포인트를 선택하는 사용자 입력을 수신하고, 렌더링된 영상 상의 선택된 포인트의 위치에 기초하여 3차원 모델 상의 시드 포인트를 결정할 수 있다.For example, the
일 실시 예에 따른 프로세서(310)는, 시드 포인트의 곡률 값에 기초하여, 제1 치아 상의 기준 포인트를 결정할 수 있다. 프로세서(310)는, k1 값 및 k2 값 중 적어도 하나를 시드 포인트의 곡률 값으로 이용할 수 있다. 일 실시 예에 따른 프로세서(310)는, 시드 포인트의 곡률 값에 기초하여 치아 영역 선택을 위한 기준 포인트를 결정함으로써 영역 선택 정확도를 높일 수 있다.The
프로세서(310)는, 시드 포인트의 곡률 값이 소정 범위 내의 값을 가지면, 시드 포인트를 기준 포인트로서 결정할 수 있다. 반면에, 프로세서(310)는, 시드 포인트의 곡률 값이 소정 범위 내의 값을 갖지 않으면, 소정 범위 내의 곡률 값을 갖는 다른 포인트를 기준 포인트로서 결정할 수 있다. 프로세서(310)는, 곡률 값이 소정 범위 내인 가장 가까운 포인트를 기준 포인트로서 결정할 수 있다.The
프로세서(310)는, 선택된 시드 포인트의 곡률 값이 소정 범위 내가 아닌 경우, 곡률 값이 소정 범위 내에 포함되는 포인트들 중에서 시드 포인트로부터 가장 인접한 포인트를 검색할 수 있다. 프로세서(310)는, 시드 포인트로부터 일정 거리(예를 들어, 0.01~0.02mm) 내의 영역의 포인트들을 검색하고 검색 대상 영역을 조금씩 넓혀가면서, 곡률 값이 소정 범위 내에 포함되는 것으로 검색된 포인트를 기준 포인트로서 결정할 수 있다.When the curvature value of the selected seed point is not within the predetermined range, the
일 실시 예에 따른 프로세서(310)는, 기준 포인트의 곡률 값에 기초하여 선택 영역을 점차 확장함으로써 제1 치아에 대응하는 영역을 결정할 수 있다.The
프로세서(310)는, 기준 포인트로부터 선택 영역을 점차 확장함으로써, 기준 포인트의 곡률 값을 기준으로 임계 범위 내의 곡률 값을 갖는 치아 영역을 선택할 수 있다.The
프로세서(310)는 치아 영역을 선택하기 위한 기준값으로서 기준 포인트의 k1 값을 이용하거나, k1 값 및 k2 값을 모두 이용할 수 있다.일 실시 예에 따른 프로세서(310)는, 산발적으로 선택된 치아 영역으로부터 영역 확장 및 수축 처리를 반복함으로써 치아에 대응하는 최종 영역을 선택할 수 있다.The
한편, 일 실시 예에 따른 프로세서(310)는, 기준 포인트의 곡률 값을 기준으로 고정된 임계 범위 내의 곡률 값을 갖는 치아 영역을 선택할 수 있다. 즉, 프로세서(310)는, 기준 포인트와의 곡률 값의 차이가 고정된 임계 범위 내인 치아 영역을 선택할 수 있다.Meanwhile, the
그러나, 본 개시는 이러한 실시 예에 제한되지 않으며, 일 실시 예에 따른 프로세서(310)는, 기준 포인트의 곡률 값에 관계없이 미리 결정된 임계 범위 내의 곡률 값을 갖는 치아 영역을 선택할 수 있다.However, the present disclosure is not limited to this embodiment, and the
또 다른 일 실시 예에 따르면 프로세서(310)는, 사용자의 드래그 입력에 기초하여 임계 범위를 유동적으로 결정함으로써, 치아 영역을 선택할 수 있다. 프로세서(310)는, 기준 포인트의 곡률 값을 기준으로, 드래그하는 사용자 입력에 기초하여, 치아 영역을 선택하기 위한 곡률 값의 임계 범위를 변경할 수 있다. 프로세서(310)는, 변경된 임계 범위에 기초하여, 치아 영역을 선택할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(310)는, 드래그 거리가 증가함에 따라 임계 범위의 값을 증가시킬 수 있다. 임계 범위의 값이 증가함에 따라 프로세서(310)는 선택 영역을 확장할 수 있다. 다만, 프로세서(310)는, 사용자의 드래그 입력의 거리가 증가함에 따라 임계 범위의 값을 증가시킴으로써 선택 영역을 확장하되, 소정 값 이하의 곡률 값을 갖는 영역으로는 더 이상 선택 영역을 확장하지 않을 수 있다. 프로세서(310)는, 선택 영역이 치아와 치은의 경계를 벗어나서 확장되지 않도록 소정 값을 결정할 수 있다.According to another embodiment, the
상술한 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 3차원 모델 처리 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 또한, 본 개시의 실시 예에 따르면, 3차원 모델 획득 방법을 실행하는 적어도 하나의 인스트럭션을 포함하는 하나 이상의 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체가 제공될 수 있다. The above-described 3D model processing method according to various embodiments of the present disclosure may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer readable medium. Also, according to an embodiment of the present disclosure, a computer-readable storage medium having one or more programs including at least one instruction for executing a 3D model obtaining method may be provided.
상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 여기서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. The computer readable storage medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Here, examples of computer-readable storage media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, floptical disks and Hardware devices configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like, may be included.
여기서, 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적 저장매체'는저장 매체가 실재(tangible)하는 장치임을 의미할 수 있다. 또한, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.Here, the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium. Here, 'non-transitory storage medium' may mean that the storage medium is a tangible device. Also, the 'non-temporary storage medium' may include a buffer in which data is temporarily stored.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 구강 영상의 디스플레이 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포될 수 있다. 또는, 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어 등)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. According to an embodiment, a method for displaying an oral cavity image according to various embodiments disclosed in this document may be included in a computer program product and provided. A computer program product may be distributed in the form of a machine-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)). Alternatively, it may be distributed (eg, downloaded or uploaded) online through an application store (eg, play store, etc.) or directly between two user devices (eg, smartphones).
이상에서 실시 예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.Although the embodiments have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also within the scope of the present invention. belong
300: 3차원 모델 처리 장치
310: 프로세서
320: 디스플레이
330: 통신 인터페이스
340: 사용자 입력부
350: 메모리300: 3D model processing device
310: processor
320: display
330: communication interface
340: user input unit
350: memory
Claims (19)
상기 3차원 모델을 획득하는 단계;
상기 3차원 모델 상에 시드 포인트를 결정하는 단계;
상기 시드 포인트에 기초하여 상기 3차원 모델 상에 기준 포인트를 결정하는 단계;
상기 기준 포인트에 기초하여 선택 영역을 점차 확장함으로써 대상체에 대응하는 영역을 결정하는 단계; 및
상기 3차원 모델 상에 상기 결정된 영역을 표시하는 단계를 포함하는, 영역 결정 방법.A method for determining a region corresponding to an object from a three-dimensional model of the oral cavity,
obtaining the 3D model;
determining a seed point on the 3D model;
determining a reference point on the 3D model based on the seed point;
determining an area corresponding to the object by gradually expanding a selection area based on the reference point; and
and displaying the determined area on the 3D model.
상기 기준 포인트를 결정하는 단계는,
상기 시드 포인트의 곡률 값에 기초하여 상기 기준 포인트를 결정하는 단계를 포함하는, 영역 결정 방법.According to claim 1,
The step of determining the reference point,
and determining the reference point based on the curvature value of the seed point.
상기 3차원 모델은, 3차원 스캔 장치에 의해 획득되고, 상기 구강 내의 복수의 치아들 및 치은의 표면의 형상 정보를 포함하고,
상기 대상체는, 치아 또는 치은인 것을 특징으로 하는, 영역 결정 방법.According to claim 1,
The three-dimensional model is acquired by a three-dimensional scanning device and includes shape information of a plurality of teeth in the oral cavity and a surface of the gingiva,
The method of determining a region, characterized in that the target object is a tooth or gingiva.
상기 시드 포인트를 결정하는 단계는,
상기 3차원 모델을 디스플레이 하는 단계; 및
상기 디스플레이된 3차원 모델에 대한 사용자 입력에 기초하여, 상기 시드 포인트를 결정하는 단계를
포함하는, 영역 결정 방법.According to claim 1,
Determining the seed point,
displaying the 3D model; and
Determining the seed point based on a user input for the displayed 3D model
Including, the area determination method.
상기 기준 포인트를 결정하는 단계는,
상기 3차원 모델 상에 결정된 상기 시드 포인트의 곡률 값에 기초하여, 상기 기준 포인트를 결정하는 단계를 포함하고,
상기 시드 포인트의 곡률 값은,
상기 시드 포인트의 법선을 포함하는 노말 평면들과 상기 대상체의 곡면이 교차하는 곡선이 이루는 곡률 값들 중 절대값이 가장 큰 곡률 값(k1) 및 상기 노말 평면과 직교하고 상기 시드 포인트의 법선을 포함하는 직교 노말 평면이 상기 대상체의 곡면과 교차하는 곡선이 이루는 곡률 값(k2) 중 적어도 하나를 포함하는, 영역 결정 방법.According to claim 1,
The step of determining the reference point,
determining the reference point based on the curvature value of the seed point determined on the 3D model;
The curvature value of the seed point is,
A curvature value (k1) having the largest absolute value among curvature values formed by a curve where normal planes including the normal of the seed point and the curved surface of the object intersect, and a curvature value (k1) orthogonal to the normal plane and including the normal of the seed point The method of determining a region including at least one of curvature values (k2) formed by a curve where an orthogonal normal plane intersects a curved surface of the object.
상기 기준 포인트를 결정하는 단계는,
상기 3차원 모델 상에 결정된 상기 시드 포인트의 곡률 값이 소정 범위 내의 값을 가지면, 상기 시드 포인트를 기준 포인트로서 결정하는 단계; 및
상기 시드 포인트의 곡률 값이 상기 소정 범위 내의 값을 갖지 않으면, 상기 소정 범위 내의 곡률 값을 갖는 다른 포인트를 기준 포인트로서 결정하는 단계를 포함하는, 영역 결정 방법.According to claim 1,
The step of determining the reference point,
determining the seed point as a reference point when the curvature value of the seed point determined on the 3D model has a value within a predetermined range; and
and determining another point having a curvature value within the predetermined range as a reference point when the curvature value of the seed point does not have a value within the predetermined range.
상기 대상체에 대응하는 영역을 결정하는 단계는,
상기 기준 포인트로부터 선택 영역을 점차 확장함으로써, 상기 기준 포인트의 곡률 값을 기준으로 임계 범위 내의 곡률 값을 갖는 제1 영역을 결정하는 단계를 포함하는, 영역 결정 방법.According to claim 1,
The step of determining a region corresponding to the object,
and determining a first region having a curvature value within a threshold range based on the curvature value of the reference point by gradually expanding a selection region from the reference point.
상기 대상체에 대응하는 영역을 결정하는 단계는,
상기 결정된 제1 영역으로부터 영역 확장 및 수축 처리를 반복함으로써 상기 대상체에 대응하는 제2 영역을 결정하는 단계를 더 포함하는, 영역 결정 방법.According to claim 7,
The step of determining a region corresponding to the object,
and determining a second region corresponding to the object by repeating region expansion and contraction processing from the determined first region.
상기 대상체에 대응하는 영역을 결정하는 단계는,
상기 기준 포인트로부터 선택 영역을 점차 확장함으로써, 상기 기준 포인트의 곡률 값을 기준으로 임계 범위 내의 곡률 값을 갖는 제1 영역을 결정하는 단계를 포함하고,
상기 영역 결정 방법은,
사용자의 드래그 입력에 기초하여, 상기 임계 범위를 변경하는 단계; 및
상기 변경된 임계 범위에 기초하여, 제2 영역을 결정하는 단계를 더 포함하는, 영역 결정 방법.According to claim 1,
The step of determining a region corresponding to the object,
determining a first region having a curvature value within a threshold range based on the curvature value of the reference point by gradually expanding a selection region from the reference point;
The area determination method,
changing the threshold range based on a user's drag input; and
The method of determining a second region based on the changed threshold range.
상기 시드 포인트를 결정하는 단계는,
상기 3차원 모델을 복수의 대상체들에 대응하는 영역들로 구분하는세그멘테이션을 수행하는 단계; 및
상기 복수의 영역들 중 하나의 영역 상에 상기 시드 포인트를 결정하는 단계를 포함하는, 영역 결정 방법.According to claim 1,
Determining the seed point,
performing segmentation to divide the 3D model into regions corresponding to a plurality of objects; and
and determining the seed point on one of the plurality of regions.
상기 3차원 모델 상에 복수의 치아들 및 각 치아에 대응하는 치아 번호가 표시된 영상을 표시하는 단계; 및
상기 복수의 치아들 중 제1 치아를 상기 대상체로서 선택하는 사용자 입력을 수신하는 단계를 더 포함하고,
상기 기준 포인트를 결정하는 단계는,
상기 제1 치아 상의 상기 기준 포인트를 결정하는 단계를 포함하는, 영역 결정 방법.According to claim 1,
displaying an image displaying a plurality of teeth and a tooth number corresponding to each tooth on the 3D model; and
Receiving a user input for selecting a first tooth among the plurality of teeth as the object,
The step of determining the reference point,
determining the reference point on the first tooth.
상기 3차원 모델로부터 렌더링된 영상을 디스플레이 하는 디스플레이; 및
상기 3차원 모델 상에 시드 포인트를 결정하고,
상기 시드 포인트에 기초하여 상기 3차원 모델 상에 기준 포인트를 결정하고,
상기 기준 포인트에 기초하여 선택 영역을 점차 확장함으로써 대상체에 대응하는 영역을 결정하고,
상기 3차원 모델 상에 상기 결정된 영역을 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는, 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는, 3차원 모델 처리 장치.In the apparatus for processing a three-dimensional model of the oral cavity,
a display for displaying an image rendered from the 3D model; and
Determine a seed point on the 3D model,
Determine a reference point on the 3D model based on the seed point;
determining an area corresponding to the object by gradually expanding a selection area based on the reference point;
and at least one processor controlling the display to display the determined region on the 3D model.
상기 디스플레이는,
상기 3차원 모델을 디스플레이 하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 디스플레이된 3차원 모델에 대한 사용자 입력에 기초하여, 상기 시드 포인트를 결정하는 것을 특징으로 하는, 3차원 모델 처리 장치.According to claim 12,
The display is
Display the 3D model,
The at least one processor,
Based on a user input for the displayed 3D model, the seed point is determined, the 3D model processing apparatus.
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 기준 포인트로부터 선택 영역을 점차 확장함으로써, 상기 기준 포인트의 곡률 값을 기준으로 임계 범위 내의 곡률 값을 갖는 제1 영역을 결정하고,
상기 결정된 제1 영역으로부터 영역 확장 및 수축 처리를 반복함으로써 상기 대상체에 대응하는 제2 영역을 결정하는 것을 특징으로 하는, 3차원 모델 처리 장치.According to claim 12,
The at least one processor,
determining a first region having a curvature value within a threshold range based on the curvature value of the reference point by gradually extending a selection region from the reference point;
and determining a second region corresponding to the object by repeating region expansion and contraction processing from the determined first region.
상기 디스플레이는,
상기 3차원 모델 상에 복수의 치아들 및 각 치아에 대응하는 치아 번호가 표시된 영상을 표시하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 복수의 치아들 중 제1 치아를 상기 대상체로서 선택하는 사용자 입력을 수신하고,
상기 제1 치아 상의 상기 기준 포인트를 결정하는 것을 특징으로 하는, 3차원 모델 처리 장치.According to claim 12,
The display is
Displaying an image displaying a plurality of teeth and a tooth number corresponding to each tooth on the 3D model;
The at least one processor,
Receiving a user input for selecting a first tooth among the plurality of teeth as the object;
Characterized in that for determining the reference point on the first tooth, a three-dimensional model processing device.
구강에 대한 3차원 모델을 획득하는 단계;
상기 3차원 모델을 복수의 치아들 각각에 대응하는 복수의 영역들로 구분하는 세그멘테이션을 수행하는 단계;
상기 세그멘테이션된 3차원 모델에 기초하여, 상기 복수의 치아들 중 하나의 치아를 선택하는 단계;
상기 선택된 치아 상의 시드 포인트에 기초하여, 상기 구강 내에서 선택하고자 하는 영역의 적어도 일부 영역을 결정하는 단계;
상기 결정된 적어도 일부 영역에 기초하여, 상기 3차원 모델로부터 상기 선택하고자 하는 영역에 대응하는 제1 영역을 결정하는 단계; 및
상기 결정된 제1 영역을 디스플레이 하는 단계를 포함하는, 영역 결정 방법.A method for determining a region from a 3D model,
Obtaining a three-dimensional model of the oral cavity;
performing segmentation to divide the 3D model into a plurality of regions corresponding to each of a plurality of teeth;
selecting one of the plurality of teeth based on the segmented 3D model;
determining at least a partial region of a region to be selected in the oral cavity based on a seed point on the selected tooth;
determining a first region corresponding to the region to be selected from the 3D model based on the determined at least some region; and
and displaying the determined first area.
상기 복수의 치아들 중 하나의 치아를 선택하는 단계는,
사용자 입력에 기초하여 상기 하나의 치아를 선택하는 단계를 포함하는, 영역 결정 방법.According to claim 16,
Selecting one tooth among the plurality of teeth,
and selecting the one tooth based on a user input.
상기 사용자 입력은, 클릭, 호버 및 드래그 중 적어도 하나의 제스처를 포함하는, 영역 결정 방법.
According to claim 17,
The user input includes at least one gesture of click, hover, and drag.
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- 2020-11-30 KR KR1020200165076A patent/KR102493440B1/en active IP Right Grant
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