KR101283572B1 - Method and apparatus for three-dimensional assessment of the morphologic or volumetric change of the tooth by using three-dimensional reverse engineering technology - Google Patents

Method and apparatus for three-dimensional assessment of the morphologic or volumetric change of the tooth by using three-dimensional reverse engineering technology Download PDF

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Abstract

본 발명은 3차원 역공학 기술을 이용한 치아 형태 또는 부피 변화 측정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3차원 역공학 기술을 이용하여 치과치료, 나아가 의료기술 전반에서 보철적 외과적 치료 등의 수복치료 후, 치료 전후의 형태 또는 부피의 변화량 등의 다양한 파라미터를 정량적으로 측정하는 방법 및 그 측정 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 3차원 스캐너를 이용한 3차원 역공학 기술 중 최적중첩법을 이용하여, 치료 혹은 시간 경과에 따른 두 시점(T1, T2)의 결과물을 최적 중첩함에 의하여 면적, 체적 등과 같은 다양한 파라미터에 대하여 발생된 변화를 정량적 혹은 정성적으로 분석할 수 있도록 한다.The present invention relates to a method and apparatus for measuring tooth shape or volume change using 3D reverse engineering technology. More particularly, the present invention relates to dental treatment using 3D reverse engineering technology, and more specifically, prosthetic surgical treatment in general medical technology. The present invention relates to a method for quantitatively measuring various parameters such as the amount of change in form or volume before and after the treatment, and a measuring apparatus thereof.
According to the present invention, various parameters such as area and volume are obtained by optimally overlapping the results of two time points (T1, T2) over the treatment or time period by using an optimal overlapping method among three-dimensional reverse engineering techniques using a three-dimensional scanner. Allows you to analyze quantitatively or qualitatively the changes that occur for

Description

3차원 역공학 기술을 이용한 치아 형태 또는 부피 변화 측정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR THREE-DIMENSIONAL ASSESSMENT OF THE MORPHOLOGIC OR VOLUMETRIC CHANGE OF THE TOOTH BY USING THREE-DIMENSIONAL REVERSE ENGINEERING TECHNOLOGY}METHOD AND APPARATUS FOR THREE-DIMENSIONAL ASSESSMENT OF THE MORPHOLOGIC OR VOLUMETRIC CHANGE OF THE TOOTH BY USING THREE-DIMENSIONAL REVERSE ENGINEERING TECHNOLOGY}

본 발명은 3차원 역공학 기술을 이용한 치아 형태 또는 부피 변화 측정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3차원 역공학 기술을 이용하여 치과치료, 나아가 의료기술 전반에서 보철적 외과적 치료 등의 수복치료 후, 치료 전후의 형태 또는 부피의 변화량 등의 다양한 파라미터를 정량적으로 측정하는 방법 및 그 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for measuring tooth shape or volume change using 3D reverse engineering technology. More particularly, the present invention relates to dental treatment using 3D reverse engineering technology, and more specifically, prosthetic surgical treatment in general medical technology. The present invention relates to a method for quantitatively measuring various parameters such as the amount of change in form or volume before and after the treatment, and a measuring apparatus thereof.

종래에는 의료치료학의 특성상 일정부위를 절단하여 그 부위의 변화를 측정계측 평가하는 것이 불가능하였다. 즉, 임상가는 시각적 판단에 의해 대략의 변화를 추측하거나 캘리퍼 등을 이용하여 단순한 선계측등의 평가만으로 치료결과를 판단하여 왔다. 이는, 부피나 면적 형태 등을 측정하는 임상적으로 활용 가능한 기술이 개발되지 않은 것에도 하나의 원인이 있다. 실제적 계측이 어려운 경우 치료 전후의 사진촬영에 의해 좀 더 세밀한 계측을 시도하는 경우도 있으나, 이러한 방법도 크게 보면 실물계측의 범주에서 벗어난다고 볼 수 없다.Conventionally, due to the nature of medical treatment, it is not possible to cut a certain part and measure and evaluate the change of the part. In other words, the clinician has guessed the approximate change by visual judgment, or has judged the treatment result only by evaluation of simple line measurement using a caliper or the like. This is due to the fact that no clinically available technology for measuring volume or area shape is developed. If the actual measurement is difficult to try more detailed measurement by taking pictures before and after the treatment, but if you look at these methods largely does not seem to be out of the real measurement category.

한편으로는, 실험실적 방법으로 인상을 채득하여 채득부위의 체적을 실험실에서 계측하는 방법이나 접촉식 스캐너를 이용하는 방법이 시도되기도 하였으나 이는 임상적으로 응용하기 어려워 단지 연구용으로만 이용되는 한계를 노출하였다.On the other hand, laboratory impressions have been used to measure the volume of the collected portion in the laboratory, or a method using a contact scanner has been attempted, but this is difficult to apply clinically, exposing limitations used only for research purposes. .

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 3차원 스캐너를 이용한 3차원 역공학 기술 중 최적중첩법을 이용하여, 치료 혹은 시간 경과에 따른 두 시점(T1, T2)의 결과물을 최적 중첩함에 의하여 면적, 체적 등과 같은 다양한 파라미터에 대하여 발생된 변화를 정량적 혹은 정성적으로 분석할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve such a problem, and optimally overlaps the results of two time points (T1, T2) over the treatment or time period by using an optimal overlapping method among three-dimensional reverse engineering techniques using a three-dimensional scanner. The purpose of this study is to enable quantitative or qualitative analysis of changes generated for various parameters such as area and volume.

또한 형태의 변화를 컴퓨터 모니터 상에서 시각화(visualization)함으로써 임상가가 자기의 치료결과를 손쉽게 파악할 수 있도록 할 뿐 아니라, 환자에게도 시각적 설명이 가능하게 하여 환자와 의사 사이에 치료를 위한 커뮤니케이션을 증진시키는데 다른 목적이 있다.In addition to visualizing changes in form on a computer monitor, clinicians can easily understand their treatment outcomes, as well as provide visual explanations to the patient, thereby improving communication for treatment between the patient and the physician. There is this.

또한 구강 내에서 치아 등을 직접 스캔하는 경우에는, 종래의 인상채득 등의 실험실적 방법을 배제할 수 있어 시간과 경제적 손실을 최소화 하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, in the case of directly scanning the teeth in the oral cavity, it is possible to exclude the conventional laboratory methods such as taking impressions, there is another purpose to minimize time and economic losses.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 3차원 골격변화 측정 장치가 치아의 변화량을 측정하는 방법은, (a) 일 시점(이하 '제1 시점'이라 한다)에 있어서 특정 치아(tooth)(이하 '측정대상치아'라 한다)에 대한 3차원 스캐닝을 수행하여 3차원 형상 데이터를 획득하는 단계; (b) 상기 제1 시점 이후의 특정 시점(이하 '제2 시점'이라 한다)에 있어서, 상기 측정대상치아에 대한 3차원 스캐닝을 수행하여 3차원 형상 데이터를 획득하는 단계; (c) 상기 측정대상치아에서, 상기 제1 시점 및 제2 시점으로의 시간경과에 따라 변화가 발생하지 않는 부위(이하 '고정부위'라 한다)를 일치시킴으로써 상기 측정대상치아에 대한 상기 제1 시점 및 제2 시점의 3차원 형상의 중첩을 수행하는 단계; (d) 상기 측정대상치아의 중첩된 형상에서, 상기 제1 시점 및 제2 시점으로의 시간경과에 따라 변화가 발생하는 부위(이하 '측정부위'라 한다)를 추출하는 단계; 및 (e) 상기 추출된 형상에서 상기 제1 시점 및 제2 시점의 3차원 스캔 형상의 부피를 측정하고, 그 변화량을 산출하는 단계를 포함하고, 상기 제1 시점의 고정부위는, 상기 측정대상치아가 치은에 접한 최하점으로부터 상부 교합면까지의 높이 중, 중앙 3분의 1에 해당하는 부위이며, 상기 단계(d)는, (d1) 상기 측정대상치아가 좌우측 치아와 접촉하는 면에서, 상기 측정대상치아의 높이 방향과 평행한 경계면(이하 '수직 경계면'이라 한다)을 설정하는 단계; (d2) 상기 측정대상치아의 일정 높이 지점에서 상기 수직 경계면과 수직인 경계면(이하 '수평 경계면'이라 한다)을 설정하는 단계; 및 (d3) 상기 수직 경계면 및 수평 경계면에 의하여 상기 측정대상치아의 형상을 절단하고, 절단된 두 부위 중, 상부 교합면을 포함하는 부위를 측정부위로서 추출하는 단계를 포함한다.
상기 단계(c)는, (c1) 상기 제1 시점의 3차원 형상에서, 고정부위로 설정할 부분을 사용자로부터 입력받아 그 부분을 상기 제1 시점 고정부위로 설정하는 단계; (c2) 상기 제1 시점 고정부위에 대한 형상 데이터를 추출하는 단계; (c3) 상기 제2 시점의 3차원 형상 내에서, 상기 단계(c2)의 형상 데이터와 가장 유사한 형상 데이터를 가지는 부위를 검색하는 단계; (c4) 검색된 부위를 제2 시점 고정부위로 설정하는 단계; 및 (c5) 상기 제1 시점 고정부위 및 상기 제2 시점 고정부위를 일치시킴으로써 상기 측정대상골격에 대한 상기 제1 시점 및 제2 시점의 3차원 형상의 중첩을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 수평 경계면을 형성하는 지점은, 상기 측정대상치아의 볼쪽 면(이하 '협면'이라 한다) 또는 입술쪽 면(이하 '순면'이라 한다)에서 가장 볼록한 부분(이하 '최대 풍융부'라 한다)으로 설정될 수 있다.
상기 단계(c2)에서 추출하는 형상 데이터는, 상기 측정대상치아의 협면 또는 순면(이하 '외측면'이라 통칭한다) 형상 데이터와 상기 측정대상치아의 혀쪽 면(이하 '설면'이라 한다) 형상 데이터 중 어느 하나만을 포함할 수 있다.
상기 단계(c2)에서 추출하는 형상 데이터는, 상기 측정대상치아의 외측면 형상 데이터와 상기 측정대상치아의 설면 형상 데이터 모두를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 3차원 골격의 변화량을 측정하는 장치는, 신체의 특정 부위의 표면(이하 '측정대상'이라 한다)에 대한 3차원 스캐닝을 수행하여 3차원 형상 데이터를 획득하는 3차원 스캐너부; 측정대상에서, 일 시점(이하 '제1 시점'이라 한다) 및 상기 제1 시점 이후의 특정 시점(이하 '제2 시점'이라 한다)으로의 시간경과에 따라 변화가 발생하지 않는 부위(이하 '고정부위'라 한다)를 일치시킴으로써 상기 측정대상에 대한 상기 제1 시점 및 제2 시점의 3차원 형상의 중첩을 수행하는 중첩모듈; 상기 측정대상의 중첩된 형상에서, 상기 제1 시점 및 제2 시점으로의 시간경과에 따라 변화가 발생하는 부위(이하 '측정부위'라 한다)를 추출하는 측정부위 추출모듈; 상기 추출된 형상에서 상기 제1 시점 및 제2 시점의 3차원 스캔 형상의 부피를 측정하고, 그 변화량을 산출하는 변화량 측정모듈; 골격 변화량 측정 대상자 정보, 상기 대상자의 측정대상 정보, 상기 측정대상에 대한 3차원 스캔 데이터 및, 상기 측정대상에 대하여 산출된 변화량 정보를 저장하는 데이터 저장부; 및 상기 각 구성요소를 제어하여 3차원 골격 변화량 측정과 관련된 일련의 처리를 수행하는 제어부를 포함하고, 상기 측정대상은, 특정 치아(tooth)(이하 '측정대상치아'라 한다)이며, 상기 제1 시점의 고정부위는, 상기 측정대상치아가 치은에 접한 최하점으로부터 상부 교합면까지의 높이 중, 중앙 3분의 1에 해당하는 부위이고, 상기 측정부위 추출모듈은, 상기 측정대상치아가 좌우측 치아와 접촉하는 면에서, 상기 측정대상치아의 높이 방향과 평행한 경계면(이하 '수직 경계면'이라 한다)을 설정하고, 상기 측정대상치아의 일정 높이 지점에서 상기 수직 경계면과 수직인 경계면(이하 '수평 경계면'이라 한다)을 설정하며, 상기 수직 경계면 및 수평 경계면에 의하여 상기 측정대상치아의 형상을 절단하고, 절단된 두 부위 중, 상부 교합면을 포함하는 부위를 측정부위로서 추출한다.
상기 중첩모듈은, 상기 제1 시점의 3차원 형상에서, 고정부위로 설정할 부분을 사용자로부터 입력받아 그 부분을 상기 제1 시점 고정부위로 설정하고, 상기 제1 시점 고정부위에 대한 형상 데이터를 추출한 후, 상기 제2 시점의 3차원 형상 내에서, 상기 제1 시점 고정부위에 대한 형상 데이터와 가장 유사한 형상 데이터를 가지는 부위를 검색하여, 검색된 부위를 제2 시점 고정부위로 설정하며, 상기 제1 시점 고정부위 및 상기 제2 시점 고정부위를 일치시킴으로써 상기 측정대상골격에 대한 상기 제1 시점 및 제2 시점의 3차원 형상의 중첩을 수행할 수 있다.

상기 수평 경계면을 형성하는 지점은, 상기 측정대상치아의 볼쪽 면(이하 '협면'이라 한다) 또는 입술쪽 면(이하 '순면'이라 한다)에서 가장 볼록한 부분(이하 '최대 풍융부'라 한다)으로 설정될 수 있다.
상기 중첩모듈이 추출하는 상기 제1 시점 고정부위에 대한 형상 데이터는, 상기 측정대상치아의 협면 또는 순면(이하 '외측면'이라 통칭한다) 형상 데이터와 상기 측정대상치아의 혀쪽 면(이하 '설면'이라 한다) 형상 데이터 중 어느 하나만을 포함할 수 있다.
상기 중첩모듈이 추출하는 상기 제1 시점 고정부위에 대한 형상 데이터는, 상기 측정대상치아의 외측면 형상 데이터와 상기 측정대상치아의 설면 형상 데이터 모두를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the method of measuring the change amount of a tooth by the 3D skeletal change measuring device according to the present invention includes (a) a specific tooth at one time point (hereinafter, referred to as a 'first time point'); Obtaining three-dimensional shape data by performing three-dimensional scanning on a measurement target tooth; (b) acquiring three-dimensional shape data by performing three-dimensional scanning of the measurement target tooth at a specific time point after the first time point (hereinafter, referred to as a second time point); (c) the first tooth with respect to the measurement target tooth by matching a portion where the change does not occur with the passage of time from the measurement target tooth to the first time point and the second time point (hereinafter referred to as 'fixed position'). Performing superposition of the three-dimensional shape of the viewpoint and the second viewpoint; (d) extracting a portion (hereinafter, referred to as a 'measurement region') where a change occurs in the overlapping shape of the measurement target tooth as time passes to the first time point and the second time point; And (e) measuring a volume of the three-dimensional scan shape of the first view and the second view from the extracted shape and calculating a change amount thereof, wherein the fixed portion of the first view includes: The tooth is a part corresponding to the center one third of the height from the lowest point in contact with the gingival to the upper occlusal surface, and the step (d) is (d1) in view of the tooth to be measured in contact with the left and right teeth. Setting an interface parallel to the height direction of the measurement target tooth (hereinafter referred to as a “vertical interface”); (d2) setting a boundary surface (hereinafter referred to as a horizontal boundary surface) perpendicular to the vertical boundary surface at a predetermined height point of the measurement target tooth; And (d3) cutting the shape of the measurement target tooth by the vertical boundary surface and the horizontal boundary surface, and extracting a portion including the upper occlusal surface as a measurement portion from the two cut portions.
The step (c) may include: (c1) receiving a portion to be set as a fixed portion from the user in the three-dimensional shape of the first viewpoint and setting the portion as the first viewpoint fixed portion; (c2) extracting shape data of the first viewpoint fixation part; (c3) searching for a region having the shape data most similar to the shape data of the step (c2) within the three-dimensional shape of the second viewpoint; (c4) setting the searched site as the second viewpoint fixation site; And (c5) performing a three-dimensional superposition of the first viewpoint and the second viewpoint on the measurement target skeleton by matching the first viewpoint fixation site and the second viewpoint fixation site.

The point forming the horizontal boundary is the most convex portion (hereinafter referred to as 'maximum side') on the cheek side (hereinafter referred to as 'narrow surface') or the lip side (hereinafter referred to as 'pure surface') of the measurement target tooth. Can be set.
The shape data extracted in the step (c2) is the narrow surface or the pure surface (hereinafter referred to as 'outer surface') shape data of the measurement target tooth and the tongue surface (hereinafter 'snow surface') shape data of the measurement target tooth. It may include only one of the.
The shape data extracted in the step (c2) may include both the outer surface shape data of the measurement target tooth and the surface shape data of the measurement target tooth.
According to another aspect of the invention, the apparatus for measuring the amount of change of the three-dimensional skeleton, 3 for performing the three-dimensional scanning of the surface of the specific part of the body (hereinafter referred to as 'measurement object') to obtain the three-dimensional shape data A dimensional scanner unit; In the measurement object, a portion where a change does not occur as time passes from one time point (hereinafter referred to as' first time point ') and a specific time point after the first time point (hereinafter referred to as' second time point') (hereinafter ' A superimposition module for superimposing a three-dimensional shape of the first viewpoint and the second viewpoint on the measurement object by matching the fixed portions'); A measurement part extraction module for extracting a part (hereinafter, referred to as a 'measurement part') where a change occurs in the superimposed shape of the object to be measured as time passes to the first time point and the second time point; A change amount measurement module for measuring a volume of the 3D scan shape of the first and second views from the extracted shape and calculating a change amount thereof; A data storage for storing skeletal change amount measurement subject information, measurement object information of the subject, three-dimensional scan data of the measurement object, and change amount information calculated for the measurement object; And a control unit which controls each of the components to perform a series of processes related to the measurement of the 3D skeletal change, wherein the measurement target is a specific tooth (hereinafter referred to as a measurement target tooth). The fixed part at one time point is a part corresponding to one third of the center of the height from the lowest point in contact with the gingival to the upper occlusal surface, and the measurement part extraction module has the left and right teeth In the surface in contact with the, a boundary plane (hereinafter referred to as a "vertical boundary plane") parallel to the height direction of the measurement target tooth is set, and a boundary plane perpendicular to the vertical boundary plane (hereinafter referred to as 'horizontal plane') at a predetermined height point of the measurement target tooth. And the upper occlusal surface of the two cut portions, the shape of the measurement target tooth being cut by the vertical boundary surface and the horizontal boundary surface. The extracts as a target body part.
The superimposed module receives a portion to be set as a fixed portion from a user in the three-dimensional shape of the first viewpoint, sets the portion as the first viewpoint fixed portion, and extracts shape data about the first viewpoint fixed portion. Subsequently, a portion having shape data most similar to the shape data of the first viewpoint fixed portion is searched in the three-dimensional shape of the second viewpoint, and the retrieved portion is set as the second viewpoint fixed portion, and the first portion is located. By coinciding the viewpoint fixation site and the second viewpoint fixation site, the 3D shape of the first viewpoint and the second viewpoint with respect to the measurement target skeleton may be performed.

The point forming the horizontal boundary is the most convex portion (hereinafter referred to as the 'maximum ridge') on the cheek side (hereinafter referred to as 'narrow surface') or the lip side (hereinafter referred to as 'pure surface') of the measurement target tooth. Can be set.
The shape data of the first viewpoint fixation region extracted by the superimposition module may be a narrow surface or a pure surface (hereinafter, referred to as 'outer surface') of the measurement target tooth and a tongue surface (hereinafter, 'snow surface') of the measurement target tooth. It may include only one of the shape data.
The shape data of the first viewpoint fixation portion extracted by the overlapping module may include both outer surface shape data of the measurement target tooth and snow surface shape data of the measurement target tooth.

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본 발명에 의하면, 3차원 스캐너를 이용한 3차원 역공학 기술 중 최적중첩법을 이용하여, 치료 혹은 시간 경과에 따른 두 시점(T1, T2)의 결과물을 최적 중첩함에 의하여 면적, 체적 등과 같은 다양한 파라미터에 대하여 발생된 변화를 정량적 혹은 정성적으로 분석할 수 있도록 하는 효과가 있다.According to the present invention, various parameters such as area and volume are obtained by optimally overlapping the results of two time points (T1, T2) over the treatment or time period by using an optimal overlapping method among three-dimensional reverse engineering techniques using a three-dimensional scanner. It is effective to analyze quantitatively or qualitatively the changes that occur for.

또한 본 발명에 의하면, 형태의 변화를 컴퓨터 모니터 상에서 시각화(visualization)함으로써 임상가가 자기의 치료결과를 손쉽게 파악할 수 있도록 할 뿐 아니라, 환자에게도 시각적 설명이 가능하게 하여 환자와 의사 사이에 치료를 위한 커뮤니케이션을 증진시키는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by visualizing the change of the form on a computer monitor, not only the clinician can easily grasp his treatment result, but also visual explanation to the patient to communicate with the doctor for treatment between the patient and the doctor. It is effective to promote.

또한 본 발명에 의하면, 구강 내에서 치아 등을 직접 스캔하는 경우에는, 종래의 인상채득 등의 실험실적 방법을 배제할 수 있어 시간과 경제적 손실을 최소화 하는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, in the case of directly scanning the teeth in the oral cavity, it is possible to exclude the laboratory methods such as the conventional impression acquisition, there is an effect of minimizing time and economic losses.

도 1은 본 발명에 따른 3차원 표면형상 변화량 측정 방법을 나타내는 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 3차원 표면형상 변화량 측정 장치의 구성을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에서 사용하는 치아 각 면에 대한 용어를 설명하기 위한 도면.
도 4는 치료에 따른 치아 마모 전후의 치아의 3차원 스캔 형상을 나타내는 도면.
도 5는 치료에 따른 치아 마모 전후의 치아의 3차원 스캔 형상을 중첩한 형상을 나타내는 도면.
도 6은 중첩된 치아 형상에서 변화량이 측정될 부위를 추출하기 위해 설정된 경계면의 일 실시예를 도시한 도면.
도 7은 경계면을 설정하는 방법의 일 실시예를 나타내는 도면.
도 8은 설정된 경계면에 따라 추출된 부위를 나타내는 도면.1 is a flow chart showing a three-dimensional surface shape change amount measuring method according to the present invention.
2 is a view showing the configuration of a three-dimensional surface shape change amount measuring apparatus according to the present invention.
Figure 3 is a view for explaining the terms for each side of the tooth used in the present invention.
4 is a view showing a three-dimensional scan shape of the teeth before and after tooth wear according to the treatment.
Figure 5 is a view showing a shape superimposed three-dimensional scan shape of the teeth before and after tooth wear according to the treatment.
FIG. 6 shows one embodiment of an interface set for extracting a portion to be measured for variation in an overlapping tooth shape; FIG.
7 illustrates an embodiment of a method for setting an interface.
8 is a view showing a portion extracted according to a set boundary surface.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 본 발명에 따른 3차원 표면형상 변화량 측정 방법을 나타내는 순서도이다.1 is a flow chart illustrating a method for measuring a three-dimensional surface shape change amount according to the present invention.

3차원 표면형상 변화량 측정 장치(100)(도 2 참조)의 3차원 스캐너부(120)는 일 시점(이하 '제1 시점'이라 한다)에 있어서 신체의 특정 부위의 표면(이하 '측정대상'이라 한다)에 대한 3차원 스캐닝을 수행하여 3차원 형상 데이터를 획득한다(S110). 이러한 측정대상이란 예를 들어, 치아, 얼굴, 코 등 다양한 부위를 포함하는 개념이다. 치아의 교정 치료 전후, 얼굴, 코 등의 성형 치료 전후 등에 있어서 그 신체부위 부피의 변화량을 정확히 측정해 내는 것이 본 측정 방법의 목적이다. 이후, 상기 제1 시점 이후의 특정 시점(이하 '제2 시점'이라 한다)에 있어서, 상기 측정대상에 대한 3차원 스캐닝을 수행하여 3차원 형상 데이터를 획득한다(S120). 이러한 제1 시점 및 제2 시점이란, 전술한 바와 같이 일 실시예로서 치아의 교정 치료 전 및 후 시점을 의미할 수 있다.
The three-dimensional scanner unit 120 of the three-dimensional surface shape change amount measuring apparatus 100 (refer to FIG. 2) is a surface of a specific part of the body at a time point (hereinafter referred to as a 'first time point') (hereinafter referred to as 'measurement object'). 3D scanning is performed to obtain 3D shape data (S110). Such a measurement object is a concept including various parts such as a tooth, a face, a nose, and the like. The purpose of this measurement method is to accurately measure the amount of change in the volume of the body part before and after orthodontic treatment of teeth, before and after cosmetic treatment such as face and nose. Thereafter, at a specific time point after the first time point (hereinafter referred to as a second time point), three-dimensional scanning of the measurement object is performed to obtain three-dimensional shape data (S120). As described above, the first time point and the second time point may mean a time point before and after orthodontic treatment of a tooth as an example.

이와 같이 획득한 상기 측정대상의 3차원 형상에서, 상기 제1 시점 및 제2 시점으로의 시간경과에 따라 변화가 발생하지 않는 부위(이하 '고정부위'라 한다)를 일치시킴으로써 상기 측정대상에 대한 상기 제1 시점 및 제2 시점의 3차원 형상의 중첩을 수행한다(S130). 이와 같은 중첩은 다음과 같은 방법으로 수행된다.
In the three-dimensional shape of the measurement object obtained as described above, the area where the change does not occur with the passage of time to the first time point and the second time point (hereinafter referred to as 'fixed position') is matched to the measurement object. The 3D shape of the first view point and the second view point is superimposed (S130). This overlap is performed in the following way.

먼저, 상기 제1 시점의 3차원 형상에서, 고정부위로 설정할 부분을 사용자로부터 입력받아 그 부분을 상기 제1 시점 고정부위로 설정한다. 이러한 고정부위의 일 실시예를 도 4를 참조하여 설명한다. 측정대상이 치아(tooth)인 경우 도 4와 같이 제1 시점 스캔 형상(410)에서 중앙 3분의 1에 해당하는 부위(411)를 고정부위로 설정할 수 있다. 이 경우는 교정 치료 전후에 있어서 주로 마모가 일어나는 부분이 치아의 상부면, 즉 아래 위 치아가 교합되는 교합면 측(412)이므로, 변화가 일어나지 않는 아래 부분인 중앙 3분의 1 부분(411)을 고정부위로 설정할 수 있는 것이다. 물론 중앙 3분의 1 부분과 치은(잇몸)측 3분의 1 부분(413)을 합한 부위를 고정 부위로 삼을 수도 있다. 다만, 치아와 치은 간의 경계가 분명치 않게 나오는 경우가 발생할 수 있으므로, 변화가 일어나지 않는 가장 확실한 부위를 중앙 3분의 1 부분으로 잡는 것이 바람직하다. 또한 이와 같은 숫자 '3분의 1'은 대략적인 부위를 가리키는 표현이며, 정확히 3분의 1을 의미하는 것은 아니다.First, in the three-dimensional shape of the first viewpoint, a portion to be set as a fixed portion is received from a user and the portion is set as the first viewpoint fixed portion. An embodiment of such a fixing portion will be described with reference to FIG. 4. When the measurement target is a tooth, a portion 411 corresponding to the center third of the first viewpoint scan shape 410 may be set as a fixed portion as shown in FIG. 4. In this case, since the portion where wear occurs mainly before and after orthodontic treatment is the upper surface of the tooth, that is, the occlusal side 412 where the upper and lower teeth are occluded, the center third part 411 which is the lower portion where no change occurs is shown. Can be set as a fixed part. Of course, a combination of the central third part and the gingival (gum) side third part 413 may be used as a fixed part. However, since the boundary between the teeth and the gingival may occur indefinitely, it is preferable to take the most certain part of the central third part where the change does not occur. In addition, such a number 'third' is an expression indicating an approximate area, and does not mean exactly one third.

이와 같은 상기 제1 시점 고정부위(411)에 대한 형상 데이터를 추출하고, 이후 제2 시점에 3차원 스캔된 치아 형상에서 상기 제1 시점 고정부위(411)의 형상 데이터에 해당하는 부위를 찾는다. 그러한 부위를 찾는 방법은 다음과 같다. 즉, 제2 시점에 3차원 스캔된 치아 형상 데이터에서, 상기 고정부위(411)에 대한 형상 데이터와의 표면 거리가 0에 가장 가까운 부위를 검색하여, 그 부위를 제2 시점에서의 고정부위(421)로 파악하는 것이다. 이후 이러한 제1 시점 고정부위(411) 및 제2 시점 고정부위(421)를 일치시킴으로써 제1 시점 3차원 스캔 치아 형상과 제2 시점 3차원 스캔 치아 형상을 중첩시키게 되는 것이다.
The shape data of the first viewpoint fixation part 411 is extracted, and then a part corresponding to the shape data of the first viewpoint fixation part 411 is found from the tooth shape scanned three-dimensionally at the second viewpoint. The method of finding such a site is as follows. That is, in the tooth shape data three-dimensionally scanned at the second time point, the portion where the surface distance from the shape data with respect to the fixed part 411 is closest to zero is searched for, and the area is fixed at the second time point. 421). Then, by matching the first viewpoint fixed portion 411 and the second viewpoint fixed portion 421, the first viewpoint 3D scan tooth shape and the second viewpoint 3D scan tooth shape are overlapped.

이와 같이 제1 시점 고정부위에서 추출하는 형상 데이터는, 상기 치아의 볼쪽 면(이하 '협면'이라 한다)(10, 도 3 참조) 또는 상기 치아의 입술쪽 면(이하 '순면'이라 하며, 협면과 순면을 통칭할 경우 '외측면'이라 한다)(20, 도 3 참조)만을 포함하거나, 상기 치아의 혀쪽 면(이하 '설면'이라 한다)(30, 도 3 참조)형상 데이터만을 포함하도록 구성할 수 있다. 즉, 예를 들어 상기 치아의 제1 시점 고정부위의 협면 형상 데이터만을 추출하여, 제2 시점 치아 형상에서 이와 일치하는 협면 형상 데이터를 가지는 부위를 제2 시점 고정부위로 결정할 수 있다.As such, the shape data extracted from the first viewpoint fixation part is referred to as the cheek side (hereinafter, referred to as 'narrow surface') of the tooth (10, FIG. 3) or the lip side (hereinafter referred to as 'pure surface') of the tooth. And pure cotton collectively referred to as 'outer surface') (20, see FIG. 3), or the tongue side of the tooth (hereinafter referred to as 'snow surface') (30, Fig. 3) configured to include only the shape data can do. That is, for example, only the buccal shape data of the first viewpoint fixation part of the tooth may be extracted, and a portion having the buccal shape data corresponding to the same in the second viewpoint tooth shape may be determined as the second viewpoint fixation part.

또는 더욱 정확성을 기하기 위하여, 제1 시점 고정부위에서 추출하는 형상 데이터는, 상기 치아의 외측면 형상 데이터와, 상기 치아의 설면 형상 데이터를 모두 포함하도록 구성할 수 있다. 즉, 예를 들어 상기 치아의 제1 시점 고정부위의 협면 형상 데이터와 설면 형상 데이터를 모두 추출하여, 제2 시점 치아 형상에서 이와 일치하는 협면 및 설면 형상 데이터를 가지는 부위를 제2 시점 고정부위로 결정할 수도 있게 된다.
Alternatively, in order to further improve accuracy, the shape data extracted from the first viewpoint fixation part may be configured to include both the outer surface shape data of the tooth and the tongue shape data of the tooth. That is, for example, both the buccal shape data and the tongue shape data of the first viewpoint fixation part of the tooth are extracted, and a part having the buccal and tongue shape data corresponding to the second viewpoint tooth shape as the second viewpoint fixation part is extracted. You can also decide.

중첩된 후의 상기 치아의 외측면 형상(510, 도 5 참조)과 설면 형상(520, 도 5 참조)이 도시되어 있다. 외측면(510)에서 제1 시점 부분(511)과 제2 시점 부분(512)이 도시되어 있고, 설면(520)에서 제1 시점 부분(521)과 제2 시점 부분(522)이 도시되어 있다.
The outer side shape (510 (see FIG. 5)) and the tongue surface shape (520, see FIG. 5) of the tooth after overlapping are shown. The first view portion 511 and the second view portion 512 are shown on the outer surface 510, and the first view portion 521 and the second view portion 522 are shown on the snow surface 520. .

이후, 상기 측정대상의 중첩된 형상에서, 상기 제1 시점 및 제2 시점으로의 시간경과에 따라 변화가 발생하는 부위(이하 '측정부위'라 한다)를 추출한다(S140). 측정부위는 도 4에서 제1 시점의 교합면측 부위(412) 및 제2 시점의 교합면측 부위(422)에 해당한다.Subsequently, a portion (hereinafter, referred to as a 'measurement portion') where a change occurs according to the time elapsed from the first time point and the second time point is extracted from the overlapped shape of the measurement object (S140). The measurement region corresponds to the occlusal surface side portion 412 and the occlusal surface side region 422 of the second time point in FIG. 4.

도 6을 참조하여 이러한 추출과정을 설명하면, 먼저 상기 치아(610)가 좌우측 치아와 접촉하는 면에서, 상기 치아의 높이(이하 '장축'이라 한다) 방향과 평행한 경계면(이하 '수직 경계면'이라 한다)(611)을 설정한다. 또한 상기 치아(610)의 장축의 일정 지점에서 상기 수직 경계면과 수직인 경계면(이하 '수평 경계면'이라 한다)(612)를 설정한다. 이러한 수직 경계면 및 수평 경계면에 의하여 상기 치아의 형상을 절단하고, 절단된 두 부위 중, 상부 교합면을 포함하는 부위를 측정부위로서 추출하게 된다. 도 8을 참조하면, 제1 시점의 측정부위(810) 및 제2 시점의 측정부위(820)가 도시되어 있다.Referring to FIG. 6, the extraction process will be described. First, in the plane in which the tooth 610 is in contact with the left and right teeth, an interface parallel to a height (hereinafter, referred to as a “long axis”) direction of the tooth (hereinafter referred to as a “vertical interface”) is described. 611). In addition, a boundary surface (hereinafter referred to as a horizontal boundary surface) 612 perpendicular to the vertical boundary surface is set at a predetermined point of the long axis of the tooth 610. The shape of the tooth is cut by the vertical boundary surface and the horizontal boundary surface, and the portion including the upper occlusal surface is extracted as the measurement portion among the two cut portions. Referring to FIG. 8, the measurement part 810 of the first time point and the measurement part 820 of the second time point are illustrated.

상기 수직 경계면 및 수평 경계면을 형성하는 지점은 치아 형태 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 일 실시예로서, 수평 경계면은 상기 치아의 장축의 3등분점 중 교합면에 가까운 지점(414, 도 4 참조)에 설정할 수 있다.The points forming the vertical boundary surface and the horizontal boundary surface may be variously set according to the shape of the tooth. As an example, the horizontal boundary surface may be set at a point 414 (see FIG. 4) close to the occlusal surface among the third quadrants of the long axis of the tooth.

또 다른 실시예로서, 수평 경계면은 상기 치아의 외측면에서 가장 볼록한 지점(이하 '최대 풍융부'라 한다)에 설정할 수 있다. 도 7을 참조하면, 이와 같은 최대 풍융부(721)가 도시되어 있다. 도 7에는 상악 치아를 앞에서 바라본 모양(710)과 옆에서 바라본 모양(720) 및, 하악 치아를 앞에서 바라본 모양(740)과 옆에서 바라본 모양(730)이 도시되어 있다. FACC(facial axis of clinical crown)(711)는 치아의 외측면을 바라보았을 때 그 축을 나타내는데, 이러한 FACC는 최대 풍융부(721)를 지나게 된다.
In another embodiment, the horizontal boundary surface may be set at the most convex point (hereinafter referred to as the 'maximum wind melting portion') on the outer surface of the tooth. Referring to FIG. 7, such a maximum wind melting part 721 is shown. FIG. 7 shows the shape of the maxillary teeth 710 as viewed from the front and the shape 720 as seen from the side, and the shape 740 as seen from the front and the shape of the mandibular teeth 730. The FACC (facial axis of clinical crown) 711 represents its axis when looking at the outer surface of the tooth, which passes the maximum wind melting portion 721.

이후, 제1 시점의 측정부위(810)의 부피를 측정하고(S150), 제2 시점의 측정부위(820)의 부피를 측정한 후(S160), 그 변화량을 산출하게 된다(S170).
Thereafter, the volume of the measuring portion 810 at the first time point is measured (S150), and the volume of the measuring portion 820 at the second time point is measured (S160), and the change amount is calculated (S170).

도 2는 본 발명에 따른 3차원 표면형상 변화량 측정 장치(100)의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a view showing the configuration of the three-dimensional surface shape change amount measuring apparatus 100 according to the present invention.

제어부(110)는 이하 3차원 표면형상 변화량 측정 장치(100)의 각 구성요소를 제어하여 3차원 표면형상 변화량 측정과 관련된 일련의 처리를 수행한다.The control unit 110 controls each component of the three-dimensional surface shape change amount measuring apparatus 100 to perform a series of processes related to the three-dimensional surface shape change amount measurement.

3차원 스캐너부(120)는, 신체의 특정 부위의 표면(이하 '측정대상'이라 한다)에 대한 3차원 스캐닝을 수행하여 3차원 형상 데이터를 획득한다.The 3D scanner unit 120 performs 3D scanning of a surface (hereinafter, referred to as a measurement object) of a specific part of the body to obtain 3D shape data.

중첩모듈(130)은, 측정대상에서, 일 시점(이하 '제1 시점'이라 한다) 및 상기 제1 시점 이후의 특정 시점(이하 '제2 시점'이라 한다)으로의 시간경과에 따라 변화가 발생하지 않는 부위(이하 '고정부위'라 한다)를 일치시킴으로써 상기 측정대상에 대한 상기 제1 시점 및 제2 시점의 3차원 형상의 중첩을 수행한다.The superimposition module 130 changes according to the time elapsed from the measurement target to a point in time (hereinafter referred to as a 'first point in time') and a specific point in time after the first point in time (hereinafter referred to as a 'second point in time'). The three-dimensional superposition of the first and second viewpoints on the measurement target is performed by matching the portions that do not occur (hereinafter referred to as 'fixed positions').

측정부위 추출모듈(140)은, 상기 측정대상의 중첩된 형상에서, 상기 제1 시점 및 제2 시점으로의 시간경과에 따라 변화가 발생하는 부위(이하 '측정부위'라 한다)를 추출한다.The measurement part extracting module 140 extracts a part (hereinafter, referred to as a 'measurement part') in which a change occurs as time passes from the overlapped shape of the measurement object to the first time point and the second time point.

변화량 측정모듈(150)은, 상기 추출된 형상에서 상기 제1 시점 및 제2 시점의 3차원 스캔 형상의 부피를 측정하고, 그 변화량을 산출한다.The change amount measurement module 150 measures the volume of the three-dimensional scan shape of the first and second views from the extracted shape, and calculates the change amount.

데이터 저장부(160)는, 표면형상 변화량 측정 대상자 정보, 상기 대상자의 측정대상 정보, 상기 측정대상에 대한 3차원 스캔 데이터 및, 상기 측정대상에 대하여 산출된 변화량 정보를 저장한다.
The data storage unit 160 stores surface shape change amount measurement object information, measurement object information of the object, three-dimensional scan data of the measurement object, and change amount information calculated for the measurement object.

이와 같은 3차원 표면형상 변화량 측정 장치(100)의 각 구성요소들이 수행하는 기능은, 도 1 및 도 3 내지 도 8을 참조하여 상세히 전술한 바와 같다.
The functions performed by the components of the 3D surface shape change amount measuring apparatus 100 as described above are described in detail with reference to FIGS. 1 and 3 to 8.

100: 3차원 표면형상 변화량 측정장치
110: 제어부 120: 3차원 스캐너부
130: 중첩모듈 140: 측정부위 추출모듈
150: 변화량 측정모듈 160: 데이터 저장부
10: 협면 20: 순면
30: 설면
410: 제1 시점 스캔 형상
411: 중앙 3분의 1 부분 412: 교합면측 3분의 1 부분
413: 치은측 3분의 1 부분 414: 장축 삼등분점 중 교합면쪽 지점
420: 제2 시점 스캔 형상
421: 중앙 3분의 1 부분 422: 교합면측 3분의 1 부분
423: 치은측 3분의 1 부분
510: 중첩 후 외측면 형상
511: 제1 시점 형상 부분 512: 제2 시점 형상 부분
520: 중첩 후 설면 형상
521: 제1 시점 형상 부분 522: 제2 시점 형상 부분
610: 중첩 후 치아 형상
611: 수직 경계면 612: 수평 경계면
710: 상악 앞면 720: 상악 옆면
730: 하악 옆면 720: 하악 앞면
711: FACC(facial axis of clinical crown)
712: 최대 풍융부
810: 제1 시점 측정부위 820: 제2 시점 측정부위100: 3D surface shape change amount measuring device
110: control unit 120: 3D scanner unit
130: overlapping module 140: measuring part extraction module
150: change amount measurement module 160: data storage unit
10: entangled 20: pure cotton
30: snowy
410: First viewpoint scan shape
411: center 1/3 part 412: occlusal side 1/3
413: 1/3 of gingival side 414: occlusal side of long axis third
420: Second view scan shape
421: central third part 422: occlusal side 1/3
423: 1/3 of gingival side
510: outer side shape after overlapping
511: first viewpoint shape portion 512: second viewpoint shape portion
520: Snow shape after overlay
521: first viewpoint shape portion 522: second viewpoint shape portion
610: tooth shape after overlap
611: vertical boundary 612: horizontal boundary
710: maxillary front 720: maxillary side
730: mandible side 720: mandible front
711: FACC (facial axis of clinical crown)
712: maximum melt
810: first viewpoint measurement site 820: second viewpoint measurement site

Claims (19)

삭제delete 삭제delete 3차원 표면형상 변화량 측정 장치가 치아형상의 변화량을 측정하는 방법으로서,
(a) 일 시점(이하 '제1 시점'이라 한다)에 있어서 특정 치아(tooth)(이하 '측정대상치아'라 한다)에 대한 3차원 스캐닝을 수행하여 3차원 형상 데이터를 획득하는 단계;
(b) 상기 제1 시점 이후의 특정 시점(이하 '제2 시점'이라 한다)에 있어서, 상기 측정대상치아에 대한 3차원 스캐닝을 수행하여 3차원 형상 데이터를 획득하는 단계;
(c) 상기 측정대상치아에서, 상기 제1 시점 및 제2 시점으로의 시간경과에 따라 변화가 발생하지 않는 부위(이하 '고정부위'라 한다)를 일치시킴으로써 상기 측정대상치아에 대한 상기 제1 시점 및 제2 시점의 3차원 형상의 중첩을 수행하는 단계;
(d) 상기 측정대상치아의 중첩된 형상에서, 상기 제1 시점 및 제2 시점으로의 시간경과에 따라 변화가 발생하는 부위(이하 '측정부위'라 한다)를 추출하는 단계; 및
(e) 상기 추출된 형상에서 상기 제1 시점 및 제2 시점의 3차원 스캔 형상의 부피를 측정하고, 그 변화량을 산출하는 단계
를 포함하고,
상기 제1 시점의 고정부위는,
상기 측정대상치아가 치은에 접한 최하점으로부터 상부 교합면까지의 높이 중, 중앙 3분의 1에 해당하는 부위이며,
상기 단계(d)는,
(d1) 상기 측정대상치아가 좌우측 치아와 접촉하는 면에서, 상기 측정대상치아의 장축 방향과 평행한 경계면(이하 '수직 경계면'이라 한다)을 설정하는 단계;
(d2) 상기 측정대상치아의 일정 높이 지점에서 상기 수직 경계면과 수직인 경계면(이하 '수평 경계면'이라 한다)을 설정하는 단계; 및
(d3) 상기 수직 경계면 및 수평 경계면에 의하여 상기 측정대상치아의 형상을 절단하고, 절단된 두 부위 중, 상부 교합면을 포함하는 부위를 측정부위로서 추출하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 치아형상 변화량 측정 방법.As a three-dimensional surface shape change amount measuring device to measure the change amount of the tooth shape,
(a) acquiring three-dimensional shape data by performing three-dimensional scanning of a specific tooth (hereinafter referred to as a measurement target tooth) at one time point (hereinafter, referred to as a 'first time point');
(b) acquiring three-dimensional shape data by performing three-dimensional scanning of the measurement target tooth at a specific time point after the first time point (hereinafter, referred to as a second time point);
(c) the first tooth with respect to the measurement target tooth by matching a portion where the change does not occur with the passage of time from the measurement target tooth to the first time point and the second time point (hereinafter referred to as 'fixed position'). Performing superposition of the three-dimensional shape of the viewpoint and the second viewpoint;
(d) extracting a portion (hereinafter, referred to as a 'measurement region') where a change occurs in the overlapping shape of the measurement target tooth as time passes to the first time point and the second time point; And
(e) measuring the volume of the three-dimensional scan shape of the first and second viewpoints from the extracted shape and calculating the amount of change
Lt; / RTI >
The fixed portion at the first time point is
The measurement target tooth is a part corresponding to the center one third of the height from the lowest point in contact with the gingival to the upper occlusal surface,
The step (d)
(d1) setting a boundary surface (hereinafter referred to as a “vertical boundary surface”) parallel to the long axis direction of the measurement target tooth in a plane where the measurement target tooth contacts the left and right teeth;
(d2) setting a boundary surface (hereinafter referred to as a horizontal boundary surface) perpendicular to the vertical boundary surface at a predetermined height point of the measurement target tooth; And
(d3) cutting the shape of the measurement target tooth by the vertical boundary surface and the horizontal boundary surface, and extracting the portion including the upper occlusal surface from the cut two portions as the measurement region;
3D tooth shape variation measuring method comprising a. 청구항 3에 있어서,
상기 단계(c)는,
(c1) 상기 제1 시점의 3차원 형상에서, 고정부위로 설정할 부분을 사용자로부터 입력받아 그 부분을 상기 제1 시점 고정부위로 설정하는 단계;
(c2) 상기 제1 시점 고정부위에 대한 형상 데이터를 추출하는 단계;
(c3) 상기 제2 시점의 3차원 형상 내에서, 상기 단계(c2)의 형상 데이터와 가장 유사한 형상 데이터를 가지는 부위를 검색하는 단계;
(c4) 검색된 부위를 제2 시점 고정부위로 설정하는 단계; 및
(c5) 상기 제1 시점 고정부위 및 상기 제2 시점 고정부위를 일치시킴으로써 상기 측정대상치아에 대한 상기 제1 시점 및 제2 시점의 3차원 형상의 중첩을 수행하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 치아형상 변화량 측정 방법.The method according to claim 3,
The step (c)
(c1) in the three-dimensional shape of the first viewpoint, receiving a portion to be set as a fixed portion from a user and setting the portion as the first viewpoint fixed portion;
(c2) extracting shape data of the first viewpoint fixation part;
(c3) searching for a region having the shape data most similar to the shape data of the step (c2) within the three-dimensional shape of the second viewpoint;
(c4) setting the searched site as the second viewpoint fixation site; And
(c5) performing a three-dimensional superposition of the first viewpoint and the second viewpoint on the measurement target tooth by matching the first viewpoint fixation site and the second viewpoint fixation site;
3D tooth shape variation measuring method comprising a. 삭제delete 삭제delete 청구항 3에 있어서,
상기 수평 경계면을 형성하는 지점은,
상기 측정대상치아의 장축의 3등분점 중 교합면에 가까운 지점인 것
을 특징으로 하는 3차원 치아형상 변화량 측정 방법.The method according to claim 3,
The point forming the horizontal boundary,
The point closest to the occlusal surface among the third point of the long axis of the measurement target tooth
3D tooth shape measurement method characterized in that. 청구항 3에 있어서,
상기 수평 경계면을 형성하는 지점은,
상기 측정대상치아의 볼쪽 면(이하 '협면'이라 한다) 또는 입술쪽 면(이하 '순면'이라 한다)에서 가장 볼록한 부분(이하 '최대 풍융부'라 한다)으로 설정되는 것
을 특징으로 하는 3차원 치아형상 변화량 측정 방법.The method according to claim 3,
The point forming the horizontal boundary,
It is set to the most convex part (hereinafter referred to as 'maximum wind melting part') on the cheek side (hereinafter referred to as 'narrow surface') or lip side (hereinafter referred to as 'pure surface') of the measurement target tooth.
3D tooth shape measurement method characterized in that. 청구항 4에 있어서,
상기 단계(c2)에서 추출하는 형상 데이터는,
상기 측정대상치아의 협면 또는 순면(이하 '외측면'이라 통칭한다) 형상 데이터와 상기 측정대상치아의 혀쪽 면(이하 '설면'이라 한다) 형상 데이터 중 어느 하나만을 포함하는 것
을 특징으로 하는 3차원 치아형상 변화량 측정 방법.The method of claim 4,
The shape data extracted in the step (c2),
It includes only the narrow surface or pure surface (hereinafter referred to as 'outer surface') shape data of the measurement target tooth and the shape data of the tongue surface (hereinafter referred to as 'snow surface') of the measurement target tooth.
3D tooth shape measurement method characterized in that. 청구항 4에 있어서,
상기 단계(c2)에서 추출하는 형상 데이터는,
상기 측정대상치아의 외측면 형상 데이터와 상기 측정대상치아의 설면 형상 데이터 모두를 포함하는 것
을 특징으로 하는 3차원 치아형상 변화량 측정 방법.The method of claim 4,
The shape data extracted in the step (c2),
Comprising both outer surface shape data of the measurement target tooth and tongue shape data of the measurement target tooth
3D tooth shape measurement method characterized in that. 3차원 표면형상의 변화량을 측정하는 장치로서,
신체의 특정 부위의 표면(이하 '측정대상'이라 한다)에 대한 3차원 스캐닝을 수행하여 3차원 형상 데이터를 획득하는 3차원 스캐너부;
측정대상에서, 일 시점(이하 '제1 시점'이라 한다) 및 상기 제1 시점 이후의 특정 시점(이하 '제2 시점'이라 한다)으로의 시간경과에 따라 변화가 발생하지 않는 부위(이하 '고정부위'라 한다)를 일치시킴으로써 상기 측정대상에 대한 상기 제1 시점 및 제2 시점의 3차원 형상의 중첩을 수행하는 중첩모듈;
상기 측정대상의 중첩된 형상에서, 상기 제1 시점 및 제2 시점으로의 시간경과에 따라 변화가 발생하는 부위(이하 '측정부위'라 한다)를 추출하는 측정부위 추출모듈;
상기 추출된 형상에서 상기 제1 시점 및 제2 시점의 3차원 스캔 형상의 부피를 측정하고, 그 변화량을 산출하는 변화량 측정모듈;
표면형상 변화량 측정 대상자 정보, 상기 대상자의 측정대상 정보, 상기 측정대상에 대한 3차원 스캔 데이터 및, 상기 측정대상에 대하여 산출된 변화량 정보를 저장하는 데이터 저장부; 및
상기 각 구성요소를 제어하여 3차원 표면형상 변화량 측정과 관련된 일련의 처리를 수행하는 제어부
를 포함하고,
상기 측정대상은,
특정 치아(tooth)(이하 '측정대상치아'라 한다)이며,
상기 제1 시점의 고정부위는,
상기 측정대상치아가 치은에 접한 최하점으로부터 상부 교합면까지의 높이 중, 중앙 3분의 1에 해당하는 부위이고,
상기 측정부위 추출모듈은,
상기 측정대상치아가 좌우측 치아와 접촉하는 면에서, 상기 측정대상치아의 장축 방향과 평행한 경계면(이하 '수직 경계면'이라 한다)을 설정하고, 상기 측정대상치아의 일정 높이 지점에서 상기 수직 경계면과 수직인 경계면(이하 '수평 경계면'이라 한다)을 설정하며,
상기 수직 경계면 및 수평 경계면에 의하여 상기 측정대상치아의 형상을 절단하고, 절단된 두 부위 중, 상부 교합면을 포함하는 부위를 측정부위로서 추출하는 것
을 특징으로 하는 3차원 표면형상 변화량 측정 장치.A device for measuring the amount of change in three-dimensional surface shape,
A three-dimensional scanner unit which obtains three-dimensional shape data by performing three-dimensional scanning on a surface (hereinafter, referred to as a measurement object) of a specific part of the body;
In the measurement object, a portion where a change does not occur as time passes from one time point (hereinafter referred to as' first time point ') and a specific time point after the first time point (hereinafter referred to as' second time point') (hereinafter ' A superimposition module for superimposing a three-dimensional shape of the first viewpoint and the second viewpoint on the measurement object by matching the fixed portions');
A measurement part extraction module for extracting a part (hereinafter, referred to as a 'measurement part') where a change occurs in the superimposed shape of the object to be measured as time passes to the first time point and the second time point;
A change amount measurement module for measuring a volume of the 3D scan shape of the first and second views from the extracted shape and calculating a change amount thereof;
A data storage for storing surface shape variation measurement subject information, measurement subject information of the subject, three-dimensional scan data of the measurement target, and variation information calculated for the measurement target; And
Control unit for controlling each of the components to perform a series of processes associated with the measurement of the three-dimensional surface shape change amount
Lt; / RTI >
The measurement object,
A specific tooth (hereinafter referred to as the tooth to be measured),
The fixed portion at the first time point is
The tooth to be measured is a part corresponding to the center 1/3 of the height from the lowest point in contact with the gingival to the upper occlusal surface,
The measuring part extraction module,
On the surface where the measurement target tooth is in contact with the left and right teeth, an interface parallel to the long axis direction of the measurement target tooth (hereinafter referred to as a “vertical interface”) is set, and at the predetermined height point of the measurement target tooth, Set the vertical boundary (hereinafter referred to as the 'horizontal boundary'),
Cutting the shape of the measurement target tooth by the vertical boundary surface and the horizontal boundary surface, and extracting the portion including the upper occlusal surface from the cut two portions as the measurement portion;
3D surface shape change amount measuring apparatus characterized in that. 청구항 11에 있어서,
상기 중첩모듈은,
상기 제1 시점의 3차원 형상에서, 고정부위로 설정할 부분을 사용자로부터 입력받아 그 부분을 상기 제1 시점 고정부위로 설정하고, 상기 제1 시점 고정부위에 대한 형상 데이터를 추출한 후,
상기 제2 시점의 3차원 형상 내에서, 상기 제1 시점 고정부위에 대한 형상 데이터와 가장 유사한 형상 데이터를 가지는 부위를 검색하여, 검색된 부위를 제2 시점 고정부위로 설정하며,
상기 제1 시점 고정부위 및 상기 제2 시점 고정부위를 일치시킴으로써 상기 측정대상에 대한 상기 제1 시점 및 제2 시점의 3차원 형상의 중첩을 수행하는 것
을 특징으로 하는 3차원 표면형상 변화량 측정 장치.The method of claim 11,
The overlap module,
In the three-dimensional shape of the first viewpoint, a part to be set as a fixed part is received from a user, the part is set as the first viewpoint fixed part, and the shape data of the first viewpoint fixed part is extracted,
In the three-dimensional shape of the second viewpoint, a portion having shape data most similar to the shape data for the first viewpoint fixed portion is searched, and the retrieved portion is set as the second viewpoint fixed portion.
Performing overlapping of the three-dimensional shape of the first viewpoint and the second viewpoint to the measurement object by matching the first viewpoint fixed portion and the second viewpoint fixed region;
3D surface shape change amount measuring apparatus characterized in that. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 11에 있어서,
상기 수평 경계면을 형성하는 지점은,
상기 측정대상치아의 장축의 3등분점 중 교합면에 가까운 지점인 것
을 특징으로 하는 3차원 표면형상 변화량 측정 장치.The method of claim 11,
The point forming the horizontal boundary,
The point closest to the occlusal surface among the third point of the long axis of the measurement target tooth
3D surface shape change amount measuring apparatus characterized in that. 청구항 11에 있어서,
상기 수평 경계면을 형성하는 지점은,
상기 측정대상치아의 볼쪽 면(이하 '협면'이라 한다) 또는 입술쪽 면(이하 '순면'이라 한다)에서 가장 볼록한 부분(이하 '최대 풍융부'라 한다)으로 설정되는 것
을 특징으로 하는 3차원 표면형상 변화량 측정 장치.The method of claim 11,
The point forming the horizontal boundary,
It is set to the most convex part (hereinafter referred to as 'maximum wind melting part') on the cheek side (hereinafter referred to as 'narrow surface') or lip side (hereinafter referred to as 'pure surface') of the measurement target tooth.
3D surface shape change amount measuring apparatus characterized in that. 청구항 11에 있어서,
상기 중첩모듈이 추출하는 상기 제1 시점 고정부위에 대한 형상 데이터는,
상기 측정대상치아의 협면 또는 순면(이하 '외측면'이라 통칭한다) 형상 데이터와 상기 측정대상치아의 혀쪽 면(이하 '설면'이라 한다) 형상 데이터 중 어느 하나만을 포함하는 것
을 특징으로 하는 3차원 표면형상 변화량 측정 장치.The method of claim 11,
Shape data for the first viewpoint fixed portion extracted by the overlap module,
It includes only the narrow surface or pure surface (hereinafter referred to as 'outer surface') shape data of the measurement target tooth and the shape data of the tongue surface (hereinafter referred to as 'snow surface') of the measurement target tooth.
3D surface shape change amount measuring apparatus characterized in that. 청구항 11에 있어서,
상기 중첩모듈이 추출하는 상기 제1 시점 고정부위에 대한 형상 데이터는,
상기 측정대상치아의 외측면 형상 데이터와 상기 측정대상치아의 설면 형상 데이터 모두를 포함하는 것
을 특징으로 하는 3차원 표면형상 변화량 측정 장치.The method of claim 11,
Shape data for the first viewpoint fixed portion extracted by the overlap module,
Comprising both outer surface shape data of the measurement target tooth and tongue shape data of the measurement target tooth
3D surface shape change amount measuring apparatus characterized in that.
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