JP2014513824A - 顔面補正イメージ提供方法およびそのシステム - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、前記第1整列点は、一対の顔面整列点を含み、前記第2整列点は、前記顔面整列点に対応する位置の一対の輪郭整列点を含み、前記顔面整列点によって形成される第1ベクトルと、前記輪郭整列点によって形成される第2ベクトルとの大きさおよび方向を一致させて、前記(a3)ステップが行われる。
前記(b2)ステップは、前記予測顔面イメージ上に前記皮膚軟組織の変化を示すための等高線を選択的に出力する。
他の一形態として、本発明は、顔面矯正対象者の頭蓋骨イメージを有する頭部イメージと、前記顔面矯正対象者の3次元顔面イメージとを重畳させて、整合イメージを生成する整合モジュールと、前記整合イメージの皮膚軟組織を、変形に応じた予測顔面イメージを画面上に出力するイメージ出力モジュールとを含む顔面補正イメージ提供システムを提供する。
第一、本発明によれば、皮膚軟組織を支持する頭蓋骨や歯または補形物などの骨格変化に応じて、前記皮膚軟組織の変化と予測顔面イメージをコンピュータや端末などの画面上に示すため、皮膚軟組織の変化を予測することができ、これを通じて顔面矯正術の施術の精度を高めることができ、施術計画づくりが正確かつ便利で、患者と医療従事者との間の円滑なコミュニケーションを向上させる。
図1を参照すれば、本発明にかかる顔面補正イメージ提供方法は、顔面矯正対象者の頭部イメージ(Cephalomeric Image)と、3次元顔面イメージとを重畳(Superimposition)させて、整合イメージを生成する(a)ステップS120(整合イメージ生成ステップ)と、顔面矯正施術前に予め予測イメージを示す予測顔面イメージ出力ステップの(b)ステップS130とを含む。
1.3次元顔面イメージ
第1ステップでは、3次元スキャナによって取得した3D顔モデル、すなわち前記3次元顔面イメージを画面上に呼び出し、上述した整合基準線の設定などのようなステップが行われる。
図4および図5を参照すれば、前記整合基準線が設定された後、固定(Fix)ボタンを押すと、2次元上の整合基準線が3次元顔面イメージに投影されて、前記イメージ出力モジュール130がプロファイル(Profile)ライン(例えば赤色ライン)を自動的に出力し、前記プロファイルラインの生成と同時にまたは順次に鼻先点、顎先点、唇の両端点などのような顔の特徴点が面上に小さい点で自動的に表示される。もちろん、前記特徴点の位置は、使用者によって手動で指定されたり補正されてもよい。前記顔面イメージから特徴点を検出する原理は、例えば、次の通りである。
前記3次元顔面イメージ作業の前のステップまたは次のステップでは、前記イメージ出力モジュールによって頭部イメージが画面上にローディングされ、前記頭部イメージ上に指標点(Landmark Point)を画面上に出力するステップが行われる。
一方、前記指標点のうちの一部によって前記頭部イメージの特定部分にその部分の模型が自動的に現れてもよい。例えば、歯に指標点の位置が指定されると同時に、その部分に相当する歯模型が自動的に頭部イメージに表示される。
図9ないし図13を参照すれば、本発明の一過程として、前記3次元顔面イメージと前記頭部イメージとを3次元座標上で重畳させ、画面上に正しく整列するステップが、前記整合モジュール120によって行われる。
(2)Opacity2:中心平面によって二分された3次元顔面イメージの2つの部分のうち、使用者の目から遠い側の透明度を調節する。
(4)Brightness:頭部イメージの明るさ(Brightness)値を調節する。
図10および図11を参照すれば、共通の3次元座標空間の画面に出力された前記3次元顔面イメージと頭部イメージは、その大きさおよび位置が全く合わず、回転値(側面からみた時、頭を下げた程度。以降、顔の傾きともいう)も異なり得る。
図14を参照すれば、前記3次元顔面イメージのプロファイルラインに沿って重畳した前記頭部イメージによって前記3次元顔面イメージが正確に切断された整合イメージ、すなわち半切断型整合イメージを見ることができる。これによって、2次元の頭部イメージと3次元の顔面イメージとの重畳で顔内部の骨格構造が立体的に見えるような効果を得ることができる。
図17のように、画面右側の上唇(Upper Lip)トラックバーと下唇(Lower Lip)トラックバーを調節すると、上下唇の位置がそれぞれ上下方向に調節されて、画面上に出力可能である。
Claims (16)
- 顔面矯正対象者の頭蓋骨イメージを有する頭部イメージ(Cephalomeric Image)と、前記顔面矯正対象者の3次元顔面イメージとを重畳させて、整合イメージを生成する(a)ステップと、
前記整合イメージの皮膚軟組織を、変形に応じた予測顔面イメージを画面上に出力する(b)ステップとを含むことを特徴とする顔面補正イメージ提供方法。 - 前記(a)ステップは、
前記顔面イメージと前記頭部イメージとの重畳のために、前記顔面イメージ上に設定される複数の第1整列点と、前記皮膚軟組織によって形成される前記頭部イメージの輪郭上に前記第1整列点に対応する位置に設定される第2整列点とを一致させて、前記顔面イメージと前記頭部イメージとを重畳させることを特徴とする請求項1に記載の顔面補正イメージ提供方法。 - 前記(a)ステップは、
前記第1整列点と前記第2整列点が入力される(a1)ステップと、
前記頭部イメージが重畳した前記顔面イメージを前記画面に出力する(a2)ステップとを含むことを特徴とする請求項2に記載の顔面補正イメージ提供方法。 - 前記(a)ステップは、前記頭部イメージと前記顔面イメージとの大きさおよび方向を同一に調節する(a3)ステップをさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の顔面補正イメージ提供方法。
- 前記第1整列点は、一対の顔面整列点を含み、前記第2整列点は、前記顔面整列点に対応する位置の一対の輪郭整列点を含み、前記顔面整列点によって形成される第1ベクトルと、前記輪郭整列点によって形成される第2ベクトルとの大きさおよび方向を一致させて、前記(a3)ステップを行うことを特徴とする請求項4に記載の顔面補正イメージ提供方法。
- 前記(a)ステップは、前記第1整列点を前記第2整列点に一対一に対応させるために、前記(a1)ステップの前に、前記第1整列点にそれぞれ形成され、方向および長さの調節が可能な整合整列線を画面に出力する(a4)ステップをさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の顔面補正イメージ提供方法。
- 前記(a)ステップは、前記顔面イメージに設定された整合基準線によって分割される前記顔面イメージの断面上に前記頭部イメージを重畳させて、前記整合イメージを生成することを特徴とする請求項2に記載の顔面補正イメージ提供方法。
- 前記整合基準線は、前記顔面イメージを左右に二分する縦線であり、前記頭部イメージは、前記顔面矯正対象者の頭部を顔の正面と90度をなす側面から撮影した側面イメージであることを特徴とする請求項7に記載の顔面補正イメージ提供方法。
- 前記(a)ステップは、前記頭部イメージが前記画面上に出力されるように、頭部イメージによって分割された前記顔面イメージの一側部分を前記画面上に透明に出力することを特徴とする請求項1に記載の顔面補正イメージ提供方法。
- 前記(b)ステップは、
前記頭部の骨格変化に対応して前記皮膚軟組織の変化を算出する(b1)ステップと、
前記皮膚軟組織の変化に基づいて前記予測顔面イメージを画面上に出力する(b2)ステップとを含むことを特徴とする請求項1に記載の顔面補正イメージ提供方法。 - 前記皮膚軟組織の変化は、前記頭部の骨格変化は、歯列の移動および頭蓋骨の形状変化のうちの少なくともいずれか1つによって行われることを特徴とする請求項10に記載の顔面補正イメージ提供方法。
- 前記(b2)ステップは、前記予測顔面イメージ上に前記皮膚軟組織の変化を示すための等高線を選択的に出力することを特徴とする請求項10に記載の顔面補正イメージ提供方法。
- 前記(b)ステップは、前記予測顔面イメージのシミュレーションの前および後の姿を同時にまたは順次に画面上に出力することを特徴とする請求項1に記載の顔面補正イメージ提供方法。
- 顔面矯正対象者の頭蓋骨イメージを有する頭部イメージ(Cephalomeric Image)と、前記顔面矯正対象者の3次元顔面イメージとを重畳させて、整合イメージを生成する整合モジュールと、
前記整合イメージの皮膚軟組織を、変形に応じた予測顔面イメージを画面上に出力するイメージ出力モジュールとを含むことを特徴とする顔面補正イメージ提供システム。 - 顔面矯正対象者の頭蓋骨イメージを有する2次元頭部イメージを取得する第1イメージ取得ユニットと、
前記顔面矯正対象者の顔面を撮影して3次元顔面イメージを取得する第2イメージ取得ユニットと、
前記頭部イメージと前記3次元顔面イメージを受信して格納するイメージ格納モジュールと、
前記イメージ格納モジュールに格納された前記頭部イメージと、前記顔面イメージとを重畳させて、整合イメージを生成する整合モジュールと、
前記整合イメージの皮膚軟組織を、変形に応じた予測顔面イメージを画面上に出力するイメージ出力モジュールとを含んで構成されることを特徴とする顔面補正イメージ提供コンピュータシステム。 - コンピュータを、
顔面矯正対象者の頭蓋骨イメージを有する頭部イメージと、前記顔面矯正対象者の3次元顔面イメージとを重畳させて、整合イメージを生成する整合手段と、
前記整合イメージの皮膚軟組織を、変形に応じた予測顔面イメージを画面上に出力するイメージ出力手段として機能させるための顔面補正イメージ提供プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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