KR101146862B1 - 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법 및 이를 기록한 기록매체 - Google Patents

2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법 및 이를 기록한 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법 및 이를 기록한 기록매체에 관한 것으로, 본 발명에 따른 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법은, 치료할 대상이 되는 대상치아를 포함하는 치아들에 대한 2차원 파노라마 영상을 구비한 파노라마 영상 마련 단계; 상기 치아의 3차원 모델에서 좌우측 각 치아의 점과 중심이 되는 등록 중점을 포함한 등록점을 추출하는 등록점 추출 단계; 상기 치아들의 3차원 모델에서 상기 치아의 최적의 배열 상태를 연결한 곡선인 코어 커브를 생성하는 코어커브 생성 단계; 상기 2차원 파노라마 영상에 상기 등록점을 입력하는 등록점 입력 단계 및; 상기 2차원 파노라마 영상을 상기 등록점과 상기 코어 커브에 기초하여 3차원 곡면의 영상으로 변형하는 3차원 영상 변형 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에, 임플란트 등의 치아 치료 과정에서 본 발명에 따르면 사용이 간단하고 편리함과 동시에 경제적 비용을 절감할 수 있다.

Description

2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법 및 이를 기록한 기록매체 {Method to change from two-dimensional panorama picture to three-dimensional picture and the recorded media thereof}
본 발명은 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법 및 이를 기록한 기록매체에 관한 것으로, 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법을 개선한 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법 및 이를 기록한 기록매체에 관한 것이다.
임플란트 식립 등을 포함하는 치아를 치료하는 다양한 방법들이 소개되어 사용되고 있으며 이러한 방법 중에 2차원 영상과 3차원 영상이 포함된다.
2차원 상태로 치아의 배열, 치아 주위 조직 등을 촬영하기 위한 파노라마 장치를 많이 개발하여 사용하고 있다. 이렇게 촬영된 2차원 파노라마 영상은 상악, 하악 그리고 그 주위의 조직을 한꺼번에 볼 수 있다. 2차원 파노라마 영상에 선명하고 명확하게 나타나는 입체적인 곡면 형태인 상층(focal trough, image layer)에 치아를 위치시키기가 어려워, 2차원 파노라마 영상에서는 다소의 수평 길이방향으로 왜곡을 발생시킬 우려가 많다.
다른 한편, 복잡한 임플란트 식립의 경우 치아가 위치한 얼굴 부분의 2차원 영상(평면)을 쌓아 올려 만든 3차원 영상인 전산화 단층 촬용(Computered Tomograhpy, CT)를 사용하기도 한다.
2차원 파노라마는 필름, 대상체(환자)의 위치에 따라 왜곡이 발생할 수 있지만, CT는 파노라마와 같은 왜곡이 없다. 따라서, 2차원 파노라마로는 정밀 계측이 어렵고 CT 역시 해상력(단층 간격)이 보통 0.254mm에 불과하므로 그 이상의 계측이 불가하다는 문제점이 있다.
한편, 2차원 파노라마 영상은 촬영 및 영상 구성 시간이 1분 이내로 짧지만, CT는 X선 조사량이 과다하고 촬영 및 영상 재구성에 많은 시간이 소요된다는 문제점을 갖는다.
또한, 일반 치과에 대부분 2차원 파노라마 장비를 갖추고 있지만, CT 보급은 아직 많지 않고, CT 촬용 및 영상 재구성 시간이 단축되고, X선 조사량이 현격히 줄어들지 않는다면 CT가 파노라마를 대체하기는 어려울 우려가 있다.
따라서, 파노라마 영상을 CT처럼 3차원으로 구성하면 보기도 좋고 계측하기도 쉬운 것이 바람직하다.
그리고, 복잡한 임플란트 식립의 경우에 CT를 사용하는 경우에도 실제 사용예의 경우인 임플란트 식립 위치, 각도 등을 결정하는 경우에 2차원 평면상(세가지 section view)에서 진행한다.
또한, 통상의 치료에서는 이러한 복잡한 임플란트 식립 등의 치료보다 비교적 간단한 임플란트 시술의 경우가 더 많은 것이 현실이다.
즉, 간단한 임플란트 식립 수술을 하는 데는 CT까지 필요로 하는 것은 비합리적이므로 보다 간편한 방법이 더 바람직하다.
그리고, 2차원 파노라마 영상을 이용하여 CT 등의 비용이 많이 소요되지 않고 간단하게 3차원 영상으로 변형하여 임플란트 식립을 위한 데이터, 자료, 영상, 기록물 등으로 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은, 2차원 영상을 3차원 영상으로 간단하고 편리하게 변환시킬 수 있는 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법 및 이를 기록한 기록매체를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 보기 좋음과 동시에 계측이 용이할 수 있는 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법 및 이를 기록한 기록매체를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 2차원 파노라마 영상의 왜곡을 간단하고 편리하게 수정할 수 있는 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법 및 이를 기록한 기록매체를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 영상 구성에 시간이 비교적 적게 소요될 수 있는 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법 및 이를 기록한 기록매체를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 임플란트 시술 및 계획 등에 시간이 적게 소요되어 경제성을 향상시킬 수 있는 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법 및 이를 기록한 기록매체를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 임플란트 시술 등을 포함하는 환자의 치료에 정밀도를 향상시킬 수 있는 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법 및 이를 기록한 기록매체를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 치료할 대상이 되는 대상치아를 포함하는 치아들에 대한 2차원 파노라마 영상을 구비한 파노라마 영상 마련 단계; 상기 치아의 3차원 모델에서 좌우측 각 치아의 점과 중심이 되는 등록 중점을 포함한 등록점을 추출하는 등록점 추출 단계; 상기 치아들의 3차원 모델에서 상기 치아의 최적의 배열 상태를 연결한 곡선인 코어 커브를 생성하는 코어커브 생성 단계; 상기 2차원 파노라마 영상에 상기 등록점을 입력하는 등록점 입력 단계 및; 상기 2차원 파노라마 영상을 상기 등록점과 상기 코어 커브에 기초하여 3차원 곡면의 영상으로 변형하는 3차원 영상 변형 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법에 의해 달성된다.
또한, 3차원 곡면으로 변형된 상태에서 상기 대상 치아의 임플란트 각도, 식립 위치 등을 설정하는 임플란트 설정 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 코어커브 생성단계와 상기 등록점 입력 단계 사이에 상기 2차원 파노라마 영상을 열어 2차원 파노라마 영상에서 나타나는 영상을 연결한 랜드 마크를 입력하는 랜드 마크 입력 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 랜드 마크는 상기 3차원 영상 변형단계에서 3차원으로 변형되어 상기 대상 치아의 임플란트 각도, 식립 위치 등을 설정하는 과정에서 거리 측정 등에 이용되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 랜드마크는, 하악의 경우, 치은의 형상을 연결한 치은선, 잇몸뼈의 윗부분을 연결한 치조정선, 잇몸의 뿌리를 연결한 치근단선, 신경이 지나는 하방경계선 중 하나를 포함하고, 상악의 경우, 치은선, 치조정선, 치근단선, 위턱뼈에 있는 상악동선 중 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 등록점 추출 단계에서는, 상기 등록점으로 상기 좌우측 동일번호 치아 중에서 최후방 치아의 좌측점 및 우측점과 상기 좌측점 및 상기 우측점의 중심점인 상기 등록 중점이 포함된 것이 바람직하다.
또한, 상기 3차원 영상 변형 단계는, 3차원의 상기 코어 커브를 평면에서 본 2차원 코어 커브인 플랫 커브를 마련하는 플랫 커브 형성 단계; 상기 플랫 커브 상에 상기 등록점과 인접하게 대응하는 근접점을 형성하고, 상기 플랫 커브를 직선으로 펼치는 맵핑 라인을 형성하는 맵핑 라인 형성 단계; 상기 맵핑 라인을 상기 2차원 파노라마 영상 위로 옮겨 상기 등록점 입력 단계에서 입력된 2차원 파노라마 영상의 상기 등록점을 상기 근접점으로 일치시키는 2차원 파노라마 보정 단계 및; 상기 보정된 파노라마 영상을 포함하는 상기 맵핑 라인을 직선으로 펼치기 전의 상기 플랫 커브로 원위치 시키는 플랫 커브 원위치 단계; 3차원 파노라마 커브를 상기 3차원 모델 위로 옮기는 3차원 파노라마 이동 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 등록점 이동 단계 및 상기 파노라마 이동 단계에서는, 상기 3차원 모델의 등록점의 등록 중점, 상기 2차원 파노라마 영상의 중점, 상기 근접점의 근접 중점이 일치되게 배열하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 목적은 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법을 기록한 기록매체에 의해서도 달성된다.
본 발명에 따르면, 2차원 영상을 3차원 영상으로 간단하고 편리하게 변환시킬 수 있다.
또한, 보기 좋음과 동시에 계측이 용이할 수 있는 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법 및 이를 기록한 기록매체를 제공할 수 있다.
또한, 2차원 파노라마 영상의 왜곡을 간단하고 편리하게 수정할 수 있다.
또한, 영상 구성에 시간이 비교적 적게 소요될 수 있는 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법 및 이를 기록한 기록매체를 제공할 수 있다.
또한, 임플란트 시술 및 계획 등에 시간이 적게 소요되어 경제성을 향상시킬 수 있는 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법 및 이를 기록한 기록매체를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 임플란트 시술 등을 포함하는 환자의 치료에 정밀도를 향상시킬 수 있는 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법 및 이를 기록한 기록매체를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 2차원 파노라마 영상을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예를 나타낸 3차원 모델의 사시도,
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 코어 커브를 설명하기 위한 평면도, 배면도 및 측면도,
도 4는 도 1에 랜드 마크를 도시한 도면,
도 5는 도 1에 등록점을 입력하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 6a는 코어 커브를 플랫 커브로 변형하는 과정을 설명하기 위한 개략도,
도 6b 내지 도 6c는 플랫 커브를 이용하여 2차원 파노라마 영상의 왜곡을 보정하는 과정을 설명하기 위한 개략도,
도 6d는 플랫 커브를 코어 커브로 변형하는 과정을 설명하기 위한 개략도,
도 7은 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 과정을 설명하기 위한 개략도,
도 8은 임플란트 설정하는 과정을 설명하기 위한 개략도,
도 9는 본 발명의 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법 및 이를 기록한 기록매체에 대하여 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 2차원 파노라마 영상을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예를 나타낸 3차원 모델의 사시도이며, 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 코어 커브를 설명하기 위한 평면도, 배면도 및 측면도이고, 도 4는 도 1에 랜드 마크를 도시한 도면이며, 도 5는 도 1에 등록점을 입력하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 6a는 코어 커브를 플랫 커브로 변형하는 과정을 설명하기 위한 개략도이며, 도 6b 내지 도 6c는 플랫 커브를 이용하여 2차원 파노라마 영상의 왜곡을 보정하는 과정을 설명하기 위한 개략도이고, 도 6d는 플랫 커브를 코어 커브로 변형하는 과정을 설명하기 위한 개략도이며, 도 7은 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 과정을 설명하기 위한 개략도이고, 도 8은 임플란트 설정하는 과정을 설명하기 위한 개략도이며, 도 9는 본 발명의 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서 설명의 편의를 위하여 다음과 같이 좌표를 정한다. 하악을 기준으로 한 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 원점(O)을 기준으로 우측을 ‘+X’방향, 전방을‘+Y’방향, 상방을 ‘+Z’방향으로 각각 설정한다.
본 발명에 따른 2차원 파노라마 영상(100)을 3차원 곡면(150)으로 변형하는 방법 및 이를 기록한 기록 매체는, 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 파노라마 영상 마련 단계(S310)와, 코어 커브 생성 단계(S340)와, 등록점 추출 단계(S320)와, 등록점 입력 단계(S350)와, 3차원 영상 변형 단계(S360)를 포함한다. 본 발명은 랜드 마크 입력 단계(S330)를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명은 임플란트 설정 단계(S370)를 더 포함할 수 있다.
파노라마 영상 마련 단계(S310)에서는, 도 1 및 도 9에 도시된 바와 같이, 사용자가 고객 내지 환자의 치료 대상이 되는 대상 치아(TT)를 포함한 치아(T)들에 대한 2차원 파노라마 영상(100)을 마련한다. 이하에서 설명의 편의를 위하여 환자의 치료 대상이 되는 대상 치아(TT)를 하악의 좌측 제1 대구치 및 제2 대구치라고 가정한다. 그리고, 2차원 파노라마 영상(100)의 검은색은 환자의 치아가 금과 같은 물질로 덮여 있는 상태를 나타낸다.
이러한 2차원 파노라마 영상(100)은 하나의 영상에 상악, 하악 그리고 그 주위 조직을 한꺼번에 볼 수 있다. 2차원 파노라마 영상(100)은 2차원 평면상에 치아(T)가 명확하게 나타나는 입체적인 곡면 형태를 상층(focal trough, image layer)이라고 한다. 악골 내의 치아가 정확하게 상층 내에 위치하여야 명확한 상을 얻을 수 있으며 보통의 경우 2차원 파노라마 영상(100)을 수평 방향 길이가 실제 길이보다 길게 또는 짧게 필름에 나타나는 수평 방향 길이의 왜곡 현상을 일으킬 우려가 매우 높다. 이러한 2차원 파노라마 영상을 촬영할 수 있는 장비가 개발되어 치과 등에 사용되고 있다.
등록점 추출 단계(S320)에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 3차원 모델(200)에서 치아(T)들의 기준이 되는 점으로 사용자에 의해 선택되는 점이다. 등록점(230)은 치아(T)들의 배열 상태를 도시 내지 표현할 경우 기준이 될 수 있는 곳으로, 일실시예로 3개의 점을 선택한다. 등록점(230)은 예를 들면, 하악의 좌우측 동일번호 치아(T) 중에서 최후방 치아의 좌측 후방점인 좌측 등록점(235), 최후방 치아의 우측 후방점인 우측 등록점(237) 및 좌측 등록점(235)과 우측 등록점(237)의 중앙인 등록 중점(233)의 3개의 점이다. 즉, 본 발명의 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 등록점(230)은 대상 치아(TT)인 제1 대구치의 바로 앞 치아인 좌측 및 우측 제2소구치의 후방이 각각 좌측 등록점(235) 및 우측 등록점(237)이 되고, 좌측 등록점(235)과 우측 등록점(237)의 중심이 등록 중점(233)으로 된다.
등록점(230)은 후술하는 코어 커브(210)상에 존재하지 않을 수도 있으며, 등록점(230)을 선택하는 것은 사용자가 3차원 모델(200)에서 선택을 하여 후술하는 것처럼 치아(T)들이 배열되는 상태를 표시하는 상대적인 기준이 될 수 있다.
코어 커브 생성 단계(S340)에서는, 도 3a, 3b, 3c 및 도 9에 도시된 바와 같이, 3차원 모델(200)의 좌표계와 별도로 전술한 좌표계를 설정하여 새로 설정된 좌표계의 3차원 모델(200)에서 코어 커브(210)를 형성한다. 코어 커브(210)는 치아(T)들의 이상적이고 가장 적절한 배치 기준이 될 수 있는 가상선이다. 코어 커브(210)는 치아의 좌우측을 이등분하는 중심선인 정중선(median line)과 만나는 부분인 중심(도 3a의 ‘O’참조)을 포함한다. 코어 커브(210)를 형성하는 방법, 특징 등에 대해서는 본 출원인의 선출원인 출원번호 제10-2009-0122413호(2009년 12월 10일)에 개시되어 있으므로 이하에서는 그 상세한 설명을 생략한다.
이와 같이 형성된 코어 커브(210)는 2차원 파노라마 영상(100)의 상층(focal trough, image layer)은 아니지만 2차원 파노라마 영상(100)의 상층에 대한 자료가 제공되지 않으므로 코어 커브(210)가 상층에 근접한다고 고려할 수 있다. 코어 커브(210)는 3차원의 커브이며, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 치아(T)들의 배열을 따라 형성된다는 특징을 갖는다. 이에, 가상의 코어 커브(210)를 좌표가 정립된 3차원 모델(200)에서 선택하여 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡선으로 변형하는데 하나의 기준이 될 수 있어 사용자는 매우 간단하고 편리하게 사용할 수 있다.
랜드 마크 입력 단계(S330)에서는, 도 4 및 도 9에 도시된 바와 같이, 2차원 파노라마 영상(100)에서 나타난 상악, 하악, 그 주위 조직 형태를 이용하여 3차원으로 변형한 과정에서 필요한 거리 측정 등의 기준이 될 수 있도록 필요한 선을 그려 넣는다. 랜드 마크(250)의 실시예로는 하악의 경우에 치은의 형태를 연결한 선인 치은선(251), 잇몸뼈의 윗부분을 연결한 치조정선(253), 잇몸의 뿌리를 연결한 치근단선(255), 신경이 지나는 하방경계선(257) 등이다. 랜드 마크(250)의 실시예로는 상악의 경우에 전술한 치은선(미도시), 치조정선(미도시), 치근단선(미도시) 이외에 위턱뼈에 존재하는 상악동선(미도시) 등이다. 여기서, 랜드 마크(250)는 전술한 예 중 어느 하나로 이루어질 수도 있고 복수를 포함할 수도 있다. 이에, 2차원 파노라마 영상(100)이 3차원 곡면(150)으로 변형된 경우에 랜드 마크(250)를 이용하여 거리 등을 계산할 수 있다.
등록점 입력 단계(S350)에서는, 도 5 및 도 9에 도시된 바와 같이, 3차원 모델(200)에서 사용자가 선정한 치아 번호에 대응한 2차원 파노라마 영상(100)의 동일한 치아 번호의 대응한 위치에 사용자가 등록점(230)을 입력한다. 이에, 2차원 파노라마 영상(100)에는 3차원 모델(200)의 등록점(230)에 대응한 2차원 파노라마 영상(100)의 등록점(230a, 233a, 235a, 237a)이 생성된다. 이러한 2차원 파노라마 영상(100)의 등록점(230a)은 2차원 파노라마 영상(100)의 왜곡을 수정 내지 보정하는 기준 내지 도구로 유용하게 사용될 수 있다.
3차원 영상 변형 단계(S360)는, 도 6a 내지 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 2차원 파노라마 영상(100)을 등록점(230)과 코어 커브(210)에 기초하여 3차원 곡면(150)의 영상으로 변형한다. 즉, 2차원 파노라마 영상(100)을 3차원의 코어 커브(210), 코어 커브(210)의 변형된 형태의 플랫 커브(215) 및 등록점(230)과 등록점(230a)이 플랫 커브(215) 상에 옮겨진 근접점(270)에 기초하여 3차원 곡면(150)으로 변형될 수 있다.
3차원 영상 변형 단계(S360)는, 플랫 커브 형성 단계(S361), 맵핑 라인 형성 단계(S363), 등록점 이동 단계(S365), 플랫 커브 원위치 단계(S367) 및 3차원 파노라마 이동 단계(S369)를 포함한다.
플랫 커브 형성 단계(S361)에서는, 도 6a및 도 9에 도시된 바와 같이, 3차원인 코어 커브(210)를 평면인 예를 들면, X-Y 평면위에 투영시킨 2차원의 플랫 커브(flat curve)가 형성된다.
맵핑 라인 형성 단계(S363)에서는, 도 6a및 도 9에 도시된 바와 같이, 플랫 커브(215)상에 등록점(230)과 대응하여 가장 인접한 위치인 근접점(270)이 형성된다. 예를 들어, 캐드 프로그램 등에서 ‘nearest’라는 명령어를 사용하여 등록점(230)에서 가장 가까운 근접점(270)을 설정할 수 있다. 마찬가지로, 좌측 등록점(235)에서 플랫 커브(215)를 향하여 가장 가까운 점을 설정하라고 하면 좌측 근접점(275)이 생성될 수 있다.
그리고, 등록 중점(233)에 대응한 근접 중점(273)과, 우측 등록점(237)에 대응한 우측 근접점(277)도 마찬가지 방법으로 플랫 커브(215)위에 각각 생성될 수 있다.
그런 다음, 플랫 커브(215)를 직선으로 펼쳐서 맵핑 라인(290)을 생성시킨다. 이에, 좌측 및 우측 근접점(275, 277)도 플랫 커브(215)의 펼쳐진 위치에 대응하여 맵핑 라인(290)에 배치된다.
등록점 이동 단계(S365)는, 도 6b, 도 6c및 도 9에 도시된 바와 같이, 맵핑 라인(290)을 2차원 파노라마 영상(100) 위로 옮겨 등록점 입력 단계(S350)에서 입력된 2차원 파노라마 영상(100)의 등록점(230a)을 근접점(270)을 일치시킨다.
등록점 이동 단계(S365)에서 좌우측의 등록점(235a, 237a)과 좌우측의 근접점(275, 277)을 각각 일치시키기 전에 먼저 등록 중점(233a)과 근접 중점(273)을 일치시킨다.
다음, 2차원 파노라마 영상(100)의 좌측 등록점(235a)을 플랫 커브(215)의 좌측 근접점(275)과 일치되도록 이동시켜 등록 중점(233a)에서 좌측 등록점(235a) 사이의 거리를 보정시켜 2차원 파노라마 영상(100)의 수평 우측 방향 왜곡을 보정한다.
그리고, 2차원 파노라마 영상(100)의 우측 등록점(237a)을 플랫 커브(215)의 우측 근접점(270)과 일치되도록 이동시켜 등록 중점(233a)에서 우측 등록점(237) 사이의 거리를 보정시켜 2차원 파노라마 영상(100)의 수평 좌측 방향 왜곡을 보정한다.
이 과정에서 2차원 파노라마 영상(100)에 표시되어 있던 랜드 마크(250)도 수평 방향 길이가 변형될 수 있다.
이에, 2차원 파노라마 영상(100)의 수평 방향 왜곡이 코어 커브(210)에 기초한 플랫 커브(215)와 3차원 모델(200)의 등록점(230)에 기초한 근접점(270)에 기초하여 보정될 수 있다. 이에, 왜곡이 보정된 2차원 파노라마 영상(130)이 형성될 수 있다. 보정된 2차원 파노라마 영상(130)은 비교를 위하여 도면에 주름 표시를 한다.
플랫 커브 원위치 단계(S367)는, 도 6d및 도 9에 도시된 바와 같이, 2차원 파노라마 영상(100)이 보정된 상태(130)를 포함하는 맵핑 라인(290)을 플랫 커브(215) 상태로 구부려 원위치 시킨다. 이에, 맵핑 라인(290)과 동시에 보정된 2차원 파노라마 영상(130)도 구부러져 3차원의 파노라마 커브 형상을 갖는다.
3차원 파노라마 이동 단계(S369)는, 도 7및 도 9에 도시된 바와 같이, 3차원 파노라마 영상(150)을 3차원 모델(200) 상에 옮긴다. 이 과정에서 3차원 모델(200)의 중점(O)과 3차원 파노라마 커브(150)의 중점(미도시)을 일치시키고 2차원의 플랫 커브(215)를 3차원의 코어 커브(210)로 변형시킨다.
이 때 2차원 파노라마 영상(100)에 표시된 랜드 마크(250)도 구부러져 후술하는 임플란트(IMP) 식립 각도, 식립 위치 등을 결정하는 기준으로 사용될 수 있다. 이에, 임플란트(IMP)의 식립 깊이 등은 랜드 마크(250) 등을 기준으로 삼아 결정될 수 있어 사용이 매우 간편하고, 유용한 한편 길이 계측도 가능하다.
임플란트 설정 단계(S370)에서는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 사용자는 환자의 치료 대상이 되는 대상 치아(TT)의 임플란트(IMP)의 식립 각도, 식립 위치, 식립 깊이 등을 3차원 모델(200) 및 변형된 3차원 곡면(150)을 이용하여 간단하고 편리하게 설절할 수 있다. 이에, 사용자의 사용이 매우 간단하고 편리하고 랜드 마크(250) 등을 활용할 수 있어 정확도를 향상시킬 수 있으며 임플란트 설정에 따른 시간을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 시술 시간도 절약할 수 있어 경제성도 향상시킬 수 있다. 2차원 파노라마 영상(100)과 3차원 모델(200)을 이용하여 간편하게 3차원 곡면(150)으로 변형할 수 있어 사용의 간편성과 유용성을 획기적으로 증대시킬 수 있다.
3차원 모델(200) 및 3차원 파노라마 곡선(150)을 이용하면 도 8에 도시된 바와 같이 3차원 파노라마 곡선(150)에 수직 방향의 치은 절단면(295)을 형성할 수 있는 등의 다양한 작업을 할 수 있어 환자의 대상 치아(TT)를 치료하는 사용자에게 매우 편리하다.
그리고, 본 발명에 따른 2차원 파노마라 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법을 기록한 기록 매체(미도시)는 전술한 과정을 기록한 프로그램, CD 등을 포함한다. 이러한 기록 매체는 전술한 단계들을 보다 세밀하기 작동하기 위한 프로그램과 이들을 설명한 매뉴얼, 온라인으로 제공될 수 있는 각종 프로그램 내지 기록물 등을 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 여러 실시예들을 도시하여 설명하였지만, 본 발명의 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
100 : 파노라마 영상 130 : 보정된 파노라마 영상
150 : 3차원 곡면 200 : 3차원 모델
210 : 코어 커브 215 : 플랫 커브
230 : 등록점 233 : 등록 중점
235 : 좌측 등록점 237 : 우측 등록점
250 : 랜드 마크 251 : 치은선
253 : 치조정선 255 : 치근단선
257 : 하방 경계선 270 : 근접점
273 : 근접 중점 275 : 좌측 근접점
277 : 우측 근접점 290 : 맵핑 라인
295 : 치은 절단면
T : 치아 TT : 대상치아

Claims (9)

  1. 치료할 대상이 되는 대상치아를 포함하는 치아들에 대한 2차원 파노라마 영상을 구비한 파노라마 영상 마련 단계;
    상기 치아의 3차원 모델에서 좌우측 각 치아의 점과 중심이 되는 등록 중점을 포함한 등록점을 추출하는 등록점 추출 단계;
    상기 치아들의 3차원 모델에서 상기 치아의 최적의 배열 상태를 연결한 곡선인 코어 커브를 생성하는 코어커브 생성 단계;
    상기 2차원 파노라마 영상에 상기 등록점을 입력하는 등록점 입력 단계 및;
    상기 2차원 파노라마 영상을 상기 등록점과 상기 코어 커브에 기초하여 3차원 곡면의 영상으로 변형하는 3차원 영상 변형 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    3차원 곡면으로 변형된 상태에서 상기 대상 치아의 임플란트 각도, 식립 위치를 설정하는 임플란트 설정 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코어커브 생성단계와 상기 등록점 입력 단계 사이에 상기 2차원 파노라마 영상을 열어 2차원 파노라마 영상에서 나타나는 영상을 연결한 랜드 마크를 입력하는 랜드 마크 입력 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 랜드 마크는 상기 3차원 영상 변형단계에서 3차원으로 변형되어 상기 대상 치아의 임플란트 각도, 식립 위치를 설정하는 과정에서 거리 측정 등에 이용되는 것을 특징으로 하는 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 랜드마크는,
    하악의 경우, 치은의 형상을 연결한 치은선, 잇몸뼈의 윗부분을 연결한 치조정선, 잇몸의 뿌리를 연결한 치근단선, 신경이 지나는 하방경계선 중 하나를 포함하고,
    상악의 경우, 치은선, 치조정선, 치근단선, 위턱뼈에 있는 상악동선 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 등록점 추출 단계에서는,
    상기 등록점으로 상기 좌우측 동일번호 치아 중에서 최후방 치아의 좌측점 및 우측점과 상기 좌측점 및 상기 우측점의 중심점인 상기 등록 중점이 포함된 것을 특징으로 하는 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 영상 변형 단계는,
    3차원의 상기 코어 커브를 평면에서 본 2차원 코어 커브인 플랫 커브를 마련하는 플랫 커브 형성 단계;
    상기 플랫 커브 상에 상기 등록점과 인접하게 대응하는 근접점을 형성하고, 상기 플랫 커브를 직선으로 펼치는 맵핑 라인을 형성하는 맵핑 라인 형성 단계;
    상기 맵핑 라인을 상기 2차원 파노라마 영상 위로 옮겨 상기 등록점 입력 단계에서 입력된 2차원 파노라마 영상의 상기 등록점을 상기 근접점으로 일치시키는 2차원 파노라마 보정 단계 및;
    상기 보정된 파노라마 영상을 포함하는 상기 맵핑 라인을 직선으로 펼치기 전의 상기 플랫 커브로 원위치 시키는 플랫 커브 원위치 단계;
    3차원 파노라마 커브를 상기 3차원 모델 위로 옮기는 3차원 파노라마 이동 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 파노라마 이동 단계에서는,
    상기 3차원 모델의 등록점의 등록 중점, 상기 2차원 파노라마 영상의 중점, 상기 근접점의 근접 중점이 일치되게 배열하는 것을 특징으로 하는 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 2차원 파노라마 영상을 3차원 곡면으로 변형하는 방법을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.
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