KR101911327B1 - 누적 정합 오차를 줄이기 위한 구강 스캐닝 방법, 구강 스캐너 및 그 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체 - Google Patents

누적 정합 오차를 줄이기 위한 구강 스캐닝 방법, 구강 스캐너 및 그 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체 Download PDF

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Abstract

구강 스캐닝 방법이 개시된다.
구강 스캐너의 스캐닝 카메라는 전체 치아 영역 중 일부 치아 영역에 대한 제1 영상들을 획득하고, 구강 스캐너의 와이드 카메라는 전체 치아 영역에 대한 제2 영상을 획득할 수 있다. 그리고, 구강 스캐너의 데이터 변환부는 제1 영상들을 제1 메쉬 데이터들로, 제2 영상들을 제2 메쉬 데이터로 변환할 수 있다. 또한, 구강 스캐너의 데이터 정합부는, 제2 메쉬 데이터를 참조하여 제1 메쉬 데이터들을 정합함으로써, 획득한 데이터들을 정합할 때 발생하는 누적 정합 오차를 줄일 수 있다.

Description

누적 정합 오차를 줄이기 위한 구강 스캐닝 방법, 구강 스캐너 및 그 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체{ORAL SCANNING METHOD AND ORAL SCANNER FOR REDUCING CUMULATIVE REGISTRATION ERROR, AND RECORDING MEDIUM RECORDED PROGRAM FOR IMPLEMENT THEREOF}
본 발명은 사용자의 구강 스캐닝 과정에서 발생하는 정합 오차를 줄이기 위한 스캐닝 방법에 관한 것이다.
최근 치과에서 환자의 구강에 대한 데이터를 생성하기 위하여 치과용 구강 스캐너를 많이 사용하고 있는데, 치과용 구강 스캐너의 스캐닝 카메라의 경우 FOV(Field Of View)가 좁기 때문에 전악을 한번에 스캔할 수 없다. 따라서, 전악을 여러 구역으로 나누어서 스캔하고, 스캔을 통해 획득한 여러 구역에 대한 영상들을 정합함으로써 전악에 대한 데이터를 획득할 수 있다.
여러 구역에 대한 영상들을 정합하면서 오차가 발생할 수 있는데, 오차가 누적될 경우 결과적으로 환자의 구강과 다른 데이터가 생성될 수 있다.
종래에는 이러한 오차를 줄이기 위하여 구강 스캐너의 스캐닝 카메라의 FOV를 늘리는 방법이 있었지만, 스캐닝 카메라의 FOV가 환자의 구강 전체를 한번에 커버하는 데는 한계가 있다. 또한, 효과적인 방향으로 스캐닝 경로를 결정하는 방법 등이 있지만, 이러한 방법은 누적되는 정합의 오차를 원리적으로 방지하기는 어려운 문제점이 있었다.
이에 따라, 구강 스캐너의 스캐닝 카메라를 통해 획득한 영상들을 정합 시 발생하는 누적 오차에 대한 원리적 해결 방법이 요청되고 있다.
본 발명은 구강 스캐너의 스캐닝 카메라를 이용하여 스캔한 사용자의 치아 일부에 대한 제1 영상들을 정합함에 있어서, 구강 스캐너의 와이드 앵글 카메라를 이용하여 촬영한 사용자의 치아 전체에 대한 제2 영상들을 참조함으로써, 제1 영상들을 정합할 때 발생하는 누적 정합오차를 줄일 수 있는 구강 스캐닝 방법 및 구강 스캐너를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구강 스캐너를 이용하는 구강 스캐닝 방법은, 상기 구강 스캐너의 스캐닝 카메라(Scanning Camera)를 통해 전체 치아 영역 중 일부 치아 영역에 대한 제1 영상들을 생성하는 단계; 상기 구강 스캐너의 와이드 앵글 카메라(Wide Angle Camera)를 통해 상기 전체 치아 영역에 대한 제2 영상을 획득하는 단계; 상기 제1 영상들 및 제2 영상을 각각 제1 메쉬 데이터(Mesh Data)들 및 제2 메쉬 데이터로 변환하는 단계; 및 상기 제2 메쉬 데이터를 이용하여 상기 제1 메쉬 데이터들을 정합하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변환하는 단계는, 상기 제1 영상들 및 제2 영상의 각 픽셀에서의 깊이 정보를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 깊이 정보를 이용하여 상기 제1 영상들을 제1 메쉬 데이터들로, 상기 제2 영상을 제2 메쉬 데이터로 각각 변환하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 정합하는 단계는, 상기 제1 메쉬 데이터들을 정합하는 단계; 상기 정합된 제1 메쉬 데이터들을 상기 제2 메쉬 데이터와 비교하는 단계; 및 상기 정합된 제1 메쉬 데이터들과 상기 제2 메쉬 데이터 간 오차가 있는 경우, 상기 제1 메쉬 데이터들을 재정합하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구강 스캐너는, 전체 치아 영역 중 일부 치아 영역 대한 제1 영상들을 획득하는 스캐닝 카메라; 상기 전체 치아 영역에 대한 제2 영상을 획득하는 와이드 앵글 카메라; 상기 제1 영상들 및 제2 영상을 수신하는 데이터 수신부; 상기 수신한 제1 영상들 및 제2 영상을 각각 제1 메쉬 데이터들 및 제2 메쉬 데이터로 변환하는 데이터 변환부; 및 상기 제2 메쉬 데이터를 이용하여 상기 제1 메쉬 데이터들을 정합하는 데이터 정합부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 데이터 변환부는, 상기 제1 영상들 및 제2 영상의 각 픽셀에서의 깊이 정보를 결정하고, 상기 결정된 깊이 정보를 이용하여 상기 제1 영상들을 제1 메쉬 데이터들로, 상기 제2 영상을 제2 메쉬 데이터로 각각 변환할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 데이터 정합부는, 상기 제1 메쉬 데이터들을 정합하고, 상기 정합된 제1 메쉬 데이터들을 상기 제2 메쉬 데이터와 비교하고, 상기 정합된 제1 메쉬 데이터들과 상기 제2 메쉬 데이터 간 오차가 있는 경우, 상기 제1 메쉬 데이터들을 재정합할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 와이드 앵글 카메라는, 상기 구강 스캐너에 탈부착이 가능할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구강 스캐너를 이용하는 구강 스캐닝 방법은, 상기구강 스캐너의 스캐닝 카메라를 통해 전체 치아 영역 중 일부 치아 영역에 대한 제1 영상들을 획득하는 단계; 상기 스캐닝 카메라의 FOV를 조절하여 상기 전체 치아 영역에 대한 제2 영상을 획득하는 단계; 상기 제1 영상들 및 제2 영상을 각각 제1 메쉬 데이터들 및 제2 메쉬 데이터로 변환하는 단계; 및 상기 제2 메쉬 데이터를 이용하여 상기 제1 메쉬 데이터들을 정합하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변환하는 단계는, 상기 제1 영상들 및 제2 영상의 각 픽셀에서의 깊이 정보를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 깊이 정보를 이용하여 상기 제1 영상들을 제1 메쉬 데이터들로, 상기 제2 영상을 제2 메쉬 데이터로 각각 변환하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 정합하는 단계는, 상기 제1 메쉬 데이터들을 정합하는 단계; 상기 정합된 제1 메쉬 데이터들을 상기 제2 메쉬 데이터와 비교하는 단계; 및 상기 정합된 제1 메쉬 데이터들과 상기 제2 메쉬 데이터 간 오차가 있는 경우, 상기 제1 메쉬 데이터들을 재정합하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 구강 스캐너는, 구강의 일부분에 대한 제1 영상들 및 상기 구강의 전체에 대한 제2 영상을 획득하는 스캐닝 카메라; 및 상기 제1 영상들 및 제2 영상을 수신하는 데이터 수신부; 상기 수신한 제1 영상들 및 제2 영상을 메쉬 데이터로 변환하는 데이터 변환부; 및 상기 제2 메쉬 데이터를 이용하여 상기 제1 메쉬 데이터들을 정합하는 데이터 정합부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 데이터 변환부는, 상기 제1 영상들 및 제2 영상의 각 픽셀에서의 깊이 정보를 결정하고, 상기 결정된 깊이 정보를 이용하여 상기 제1 영상들을 제1 메쉬 데이터들로, 상기 제2 영상을 제2 메쉬 데이터로 각각 변환할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 데이터 정합부는, 상기 제1 메쉬 데이터들을 정합하고, 상기 정합된 제1 메쉬 데이터들을 상기 제2 메쉬 데이터와 비교하고, 상기 정합된 제1 메쉬 데이터들과 상기 제2 메쉬 데이터 간 오차가 있는 경우, 상기 제1 메쉬 데이터들을 재정합할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 상기 스캐닝 카메라는, FOV(Field Of View)가 조절 가능할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 구강 스캐너의 스캐닝 카메라를 이용하여 스캔한 사용자의 치아 일부에 대한 제1 영상들을 정합함에 있어서, 구강 스캐너의 와이드 앵글 카메라를 이용하여 촬영한 사용자의 치아 전체에 대한 제2 영상을 참조함으로써, 제1 영상들을 정합할 때 발생하는 누적 정합오차를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구강 스캐너를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 구강 스캐너를 도시한 도면이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 구강 스캐닝 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 메쉬 데이터를 정합하는 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 영상, 제2 메쉬 데이터 및 제1 메쉬 데이터를 도시한 도면이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 메쉬 데이터 및 오차가 존재하는 정합된 제1 메쉬 데이터를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구강 스캐너를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구강 스캐너(100)는 스캐닝 카메라(101), 와이드 앵글 카메라(102), 데이터 수신부(103), 데이터 변환부(113), 데이터 정합부(123) 및 팁(104)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 카메라(101)은 사용자의 치아를 스캔할 수 있다. 이 때, 스캐닝 카메라(101)는 FOV(111)가 좁기 때문에 사용자의 치아 전체를 복수의 구역으로 나누어 여러 차례에 걸쳐 스캔을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 와이드 앵글 카메라(102)는 구강 스캐너(100)의 팁(Tip)(104)에 위치할 수 있다. 그리고, 와이드 앵글 카메라(102)는 구강 스캐너(100)의 팁(104)에 탈부착이 가능할 수 있다. 따라서, 구강 스캐너(100)의 팁(104)을 교체하더라도, 와이드 앵글 카메라(102)는 팁(104)에서 분리하여 새로이 구강 스캐너(100)에 결합되는 팁에 부착함으로써 재사용이 가능할 수 있다.
와이드 앵글 카메라(102)는 넓은 FOV(121)를 가지고 있어, 사용자의 치아 전체를 한번에 촬영할 수 있다. 하지만, 와이드 앵글 카메라(102)를 이용하여 치아 전체를 촬영하는 경우, 획득되는 영상의 해상도나 또는 선명도 등이 좋지 않아 영상의 품질이 좋지 않을 수 있다. 따라서, 와이드 앵글 카메라(102)로부터 획득한 영상은 스캐닝 카메라(102)로부터 획득한 사용자 치아의 일부에 대한 제1 영상들을 정합할 때 정합 오차를 줄이기 위한 도구로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 수신부(103)는 스캐닝 카메라(101)가 획득한 제1 영상들과 와이드 앵글 카메라(102)가 획득한 제2 영상을 수신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 변환부(113)는 영상들에서 픽셀들의 블러링 정도를 분석하여 각 픽셀에서의 깊이 정보를 결정할 수 있다. 그리고, 데이터 변환부(113)는 결정된 깊이 정보를 이용하여 스캐닝 카메라(101)가 스캔한 일부 치아에 대한 제1 영상들을 제1 메쉬 데이터들로 변환하고, 와이드 앵글 카메라(102)가 촬영한 치아 전체에 대한 제2 영상을 제2 메쉬 데이터로 변환할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 변환부(113)는 영상들에서 픽셀들의 블러링 정도를 분석하기 위하여 원본 영상에 Gaussian Distribution을 적용하여 블러링 영상을 생성할 수 있다. 그리고, 생성된 블러링 영상과 원본 영상을 비교하여 블러링 영상에서의 픽셀들의 블러링 정도에 따라 각 픽셀에서의 깊이 정보를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 정합부(123)는 제2 메쉬 데이터를 이용하여 스캐닝 카메라(101)을 통해 획득한 제1 메쉬 데이터를 정합할 수 있다. 그리고, 정합된 제1 메쉬 데이터들을 제2 메쉬 데이터와 비교하여 오차가 있는 경우, 제1 메쉬 데이터들을 재정합할 수 있다. 이 때, 데이터 정합부(123)에 의해 정합된 제1 메쉬 데이터들은 차후 디지털 인상채득, 치과용 보철물의 설계, 가상 교합기 시뮬레이션 등 다양한 용도로 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 구강 스캐너를 도시한 도면이다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 구강 스캐너(200)는 스캐닝 카메라(201), 팁(202), 데이터 수신부(103), 데이터 변환부(113) 및 데이터 정합부(123)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스캐닝 카메라(201)는 사용자의 치아를 스캔할 수 있다.
스캐닝 카메라(201)는 줌(Zoom) 기능을 탑재하고 있는 카메라를 이용함으로써, FOV를 조절할 수 있다. 따라서, 스캐닝 카메라(201)는 사용자의 치아 일부를 스캔하는 경우에는 좁은 FOV(211)로 조절하여 사용자의 치아를 스캔하고, 사용자의 치아 전체를 스캔하는 경우에는 넓은 FOV(221)로 조절하여 사용자의 치아를 스캔할 수 있다. 다만, FOV(221)로 사용자의 치아를 스캔하는 경우, 스캔된 영상의 품질이 좋지 않을 수 있다. 따라서, FOV(221)로 스캔한 치아 전체에 대한 전체 영상은 FOV(211)로 스캔한 치아 일부에 대한 제1 영상들을 정합할 때 정합 오차를 줄이기 위한 도구로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 수신부(103)는 스캐닝 카메라(201)가 획득한 제1 영상들 및 제2 영상을 수신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 변환부(113)는 영상들에서 픽셀들의 블러링 정도를 분석하여 각 픽셀에서의 깊이 정보를 결정할 수 있다. 그리고, 데이터 변환부(113)은 결정된 깊이 정보를 이용하여 스캐닝 카메라(201)가 스캔한 일부 치아에 대한 제1 영상들을 제1 메쉬 데이터들로 변환하고, 치아 전체에 대한 전체 영상을 제2 메쉬 데이터로 변환할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 변환부(113)는 영상들에서 픽셀들의 블러링 정도를 분석하기 위하여 원본 영상에 Gaussian Distribution을 적용하여 블러링 영상을 생성할 수 있다. 그리고, 생성된 블러링 영상과 원본 영상을 비교하여 블러링 영상에서의 픽셀들의 블러링 정도에 따라 각 픽셀에서의 깊이 정보를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 정합부(123)는 제2 메쉬 데이터를 이용하여 스캐닝 카메라(201)을 통해 획득한 제1 메쉬 데이터를 정합할 수 있다. 그리고, 정합된 제1 메쉬 데이터들을 제2 메쉬 데이터와 비교하여 오차가 있는 경우, 제1 메쉬 데이터들을 재정합할 수 있다. 이 때, 데이터 정합부(123)에 의해 정합된 제1 메쉬 데이터들은 차후 디지털 인상채득, 치과용 보철물의 설계, 가상 교합기 시뮬레이션 등 다양한 용도로 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구강 스캐닝 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
단계(300)에서, 구강 스캐너(100 또는 200)는 스캐닝 카메라(101 또는 201)를 이용하여 사용자의 치아를 스캐닝 할 수 있다.
스캐닝 카메라(101)는 FOV(111)가 좁기 때문에 사용자의 치아 전체를 한번에 스캐닝할 수 없다. 따라서, 구강 스캐너(100)는 스캐닝 카메라(101)를 이용하여 사용자의 치아를 스캐닝 하는 경우, 사용자의 치아를 복수의 구간으로 나누어 여러 차례에 걸쳐 사용자의 치아 일부를 스캐닝할 수 있다. 또한, 스캐닝 카메라(201)는 좁은 FOV(211)로 사용자의 치아 일부에 대한 제1 영상들을 획득할 수 있다. 그리고, 데이터 수신부(103)는 스캐닝 카메라(101)가 스캐닝한 사용자의 치아 일부에 대한 제1 영상들을 획득할 수 있다.
단계(301)에서, 구강 스캐너(100 또는 200)는 와이드 앵글 카메라(102) 또는 스캐닝 카메라(201)를 이용하여 사용자의 치아를 촬영할 수 있다.
와이드 앵글 카메라(102)는 FOV(121)가 넓기 때문에 사용자의 치아 전체를 촬영할 수 있다. 또한, 스캐닝 카메라(201)은 넓은 FOV(221)로 사용자의 치아 전체를 스캐닝 할 수 있다. 이 때, 와이드 앵글 카메라(102)로 촬영한 영상 및 스캐닝 카메라(201)의 FOV(221)로 스캐닝한 영상의 경우, 품질이 좋지 않을 수 있다. 그리고, 데이터 수신부(103)는 와이드 앵글 카메라(102)가 촬영한 사용자의 치아 전체에 대한 전체 영상을 획득할 수 있다.
단계(302)에서, 데이터 정합부(123)는 스캐닝 카메라(101 또는 201)로부터 획득한 사용자의 치아 일부에 대한 제1 영상들을 정합할 수 있다. 데이터 수신부(103)이 획득한 사용자의 치아 전체에 대한 전체 영상은 품질이 좋지 않기 때문에 차후 영상을 활용하여 치아 보철물의 설계 등에 이용하기 적합하지 않을 수 있다. 따라서, 데이터 정합부(123)는 사용자의 치아 전체에 대한 전체 영상을 스캐닝 카메라(101 또는 201)로부터 획득한 사용자의 치아 일부에 대한 제1 영상들을 정합시 발생하는 누적 오차를 줄이기 위한 도구로 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 메쉬 데이터를 정합하는 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
단계(400)에서, 구강 스캐너(100 또는 200)의 데이터 변환부(113)는 사용자의 치아 일부에 대한 제1 영상들과 사용자의 치아 전체에 대한 전체 영상을 메쉬 데이터로 변환할 수 있다.
보다 구체적으로는, 데이터 변환부(113)는 제1 영상들의 픽셀 및 제2 영상의 픽셀에 대한 블러링 정도를 분석하여 각 픽셀에서의 깊이 정보를 결정할 수 있다. 그리고, 데이터 변환부(113)는 그리드(Grid)로 만들어진 평면의 각 격자점에 결정된 깊이 정보를 적용함으로써 제1 영상들을 제1 메쉬 데이터들로, 제2 영상을 제2 메쉬 데이터로 각각 변환할 수 있다.
단계(401)에서, 구강 스캐너(100 또는 200)의 데이터 정합부(123)는 제1 영상들을 변환하여 생성한 제1 메쉬 데이터들 중 제3 메쉬 데이터를 제4 메쉬 데이터를 정합할 수 있다. 이 때, 제3 메쉬 데이터는 정합의 타겟이 되는 타겟 메쉬 데이터이고, 제4 메쉬 데이터는 제3 메쉬 데이터에 정합을 하려는 소스 메쉬 데이터일 수 있다. 보다 구체적으로는, 데이터 정합부(123)는 제3 메쉬 데이터를 이루고 있는 각 포인트들의 수직벡터 방향에 가장 가까운 제4 메쉬 데이터와의 거리를 측정하고, 그 거리가 최소화되는 지점을 탐색하는 ICP(Interactive Closest Point) 알고리즘을 이용하여 제3 메쉬 데이터에 제4 메쉬 데이터를 정합할 수 있다.
단계(402)에서, 구강 스캐너(100 또는 200)의 데이터 정합부(123)는 정합된 제1 메쉬 데이터와 제2 영상으로부터 변환된 제2 메쉬 데이터를 비교하여 제1 메쉬 데이터의 정합에 오차가 있는지 여부를 판단할 수 있다.
단계(403)에서, 구강 스캐너(100 또는 200)의 데이터 정합부(123)는 정합된 제1 메쉬 데이터와 제2 메쉬 데이터를 비교하여 정합된 제1 메쉬 데이터의 정합에 오차가 있는 경우, 다시 제1 메쉬 데이터들을 재정합할 수 있다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 영상, 제2 메쉬 데이터 및 제1 메쉬 데이터를 도시한 도면이다.
도 5a를 참고하면, 구강 스캐너(100 또는 200)는 스캐닝 카메라(101 또는 201)를 이용하여 사용자의 전악(500)을 복수의 부분으로 나누어 스캔함으로써 사용자의 치아 일부에 대한 제1 영상들을 획득할 수 있다. 그리고, 데이터 변환부(113)는 스캐닝 카메라(101 또는 201)를 이용하여 획득한 제1 영상들을 처리하여 제1 메쉬 데이터들(501 내지 504)로 변환할 수 있다.
또한, 구강 스캐너(100)는 와이드 앵글 카메라(102)를 이용하여 사용자의 전악(500)을 한번에 촬영함으로써 사용자의 치아 전체에 대한 전체 영상을 획득할 수 있다. 또한 구강 스캐너(200)는 스캐닝 카메라(201)의 FOV(221)로 사용자의 전악(500)을 한번에 스캔함으로써 사용자의 치아 전체에 대한 전체 영상을 획득할 수 있다. 그리고, 데이터 변환부(113)는 와이드 앵글 카메라(102) 또는 스캐닝 카메라(201)를 이용하여 획득한 제2 영상을 처리하여 제2 메쉬 데이터(505)로 변환할 수 있다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 메쉬 데이터 및 오차가 존재하는 정합된 제1 메쉬 데이터를 도시한 도면이다.
구강 스캐너(100)의 데이터 정합부(123)는 제1 메쉬 데이터들(501 내지 504)을 정합하여 정합된 제1 메쉬 데이터(506)를 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 데이터 정합부(123)는 제1 메쉬 데이터(501)를 구성하는 메쉬의 수직 벡터 방향에 가장 가까운 제1 메쉬 데이터(502)와의 거리를 측정할 수 있다. 그리고, 데이터 정합부(123)는 제1 메쉬 데이터(501)의 메쉬와 제1 메쉬 데이터(502)간의 거리가 최소가 되는 지점을 탐색하는 ICP 알고리즘을 이용하여 제1 메쉬 데이터(501)에 제1 메쉬 데이터(502)를 정합할 수 있다.
데이터 정합부(123)는 동일한 방식을 이용하여 나머지 제1 메쉬 데이터들(503 및 504)을 순차적으로 정합하거나 또는, 데이터 정합부(123)는 제1 메쉬 데이터들(501 내지 504)을 한번에 정합할 수 있다.
구강 스캐너의 데이터 정합부(123)는 정합된 제1 메쉬 데이터들(506)이 잘 정합되었는지 확인하기 위하여 전체 메쉬 데이터(505)와 비교할 수 있다. 도 5b의 제1 메쉬 데이터들(506)를 참고하면, 제1 메쉬 데이터들(501 내지 504)의 정합과정에서 오차가 발생하여 전체 메쉬 데이터(505)와 차이가 있음을 알 수 있다. 이 경우, 데이터 정합부(123)는 다시 제1 메쉬 데이터들(501 내지 504)를 재정합하여 전체 메쉬 데이터(505) 비교함으로써, 제1 메쉬 데이터들(501 내지 504)의 정합 오차를 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 장치 및 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성되어 마그네틱 저장매체, 광학적 판독매체, 디지털 저장매체 등 다양한 기록 매체로도 구현될 수 있다.
본 명세서에 설명된 각종 기술들의 구현들은 디지털 전자 회로조직으로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어로, 또는 그들의 조합들로 구현될 수 있다. 구현들은 데이터 처리 장치, 예를 들어 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 컴퓨터들의 동작에 의한 처리를 위해, 또는 이 동작을 제어하기 위해, 컴퓨터 프로그램 제품, 즉 정보 캐리어, 예를 들어 기계 판독가능 저장 장치(컴퓨터 판독가능 매체)에 기록된 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있다. 상술한 컴퓨터 프로그램(들)과 같은 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 인터프리트된 언어들을 포함하는 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있고, 독립형 프로그램으로서 또는 모듈, 구성요소, 서브루틴, 또는 컴퓨팅 환경에서의 사용에 적절한 다른 유닛으로서 포함하는 임의의 형태로 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에서 하나의 컴퓨터 또는 다수의 컴퓨터들 상에서 처리되도록 또는 다수의 사이트들에 걸쳐 분배되고 통신 네트워크에 의해 상호 연결되도록 전개될 수 있다.
컴퓨터 프로그램의 처리에 적절한 프로세서들은 예로서, 범용 및 특수 목적 마이크로프로세서들 둘 다, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 둘 다로부터 명령어들 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 요소들은 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 및 명령어들 및 데이터를 저장하는 하나 이상의 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 컴퓨터는 데이터를 저장하는 하나 이상의 대량 저장 장치들, 예를 들어 자기, 자기-광 디스크들, 또는 광 디스크들을 포함할 수 있거나, 이것들로부터 데이터를 수신하거나 이것들에 데이터를 송신하거나 또는 양쪽으로 되도록 결합될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어들 및 데이터를 구체화하는데 적절한 정보 캐리어들은 예로서 반도체 메모리 장치들, 예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 등을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 논리 회로조직에 의해 보충되거나, 이에 포함될 수 있다.
또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용매체일 수 있고, 컴퓨터 저장매체 및 전송매체를 모두 포함할 수 있다.
본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.
마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 장치 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 장치들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징 될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100: 구강 스캐너
101: 스캐닝 카메라
102: 와이드 앵글 카메라
103: 데이터 수신부
113: 데이터 변환부
123: 데이터 정합부

Claims (15)

  1. 구강 스캐너를 이용하는 구강 스캐닝 방법에 있어서,
    상기 구강 스캐너의 스캐닝 카메라(Scanning Camera)를 통해 전체 치아 영역 중 일부 치아 영역에 대한 제1 영상들을 획득하는 단계;
    상기 구강 스캐너의 와이드 앵글 카메라(Wide Angle Camera)를 통해 상기 전체 치아 영역에 대한 제2 영상을 획득하는 단계;
    상기 제1 영상들 및 제2 영상을 각각 제1 메쉬 데이터들 및 제2 메쉬 데이터로 변환하는 단계; 및
    상기 제2 메쉬 데이터를 이용하여 상기 제1 메쉬 데이터들을 정합하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 정합하는 단계는,
    상기 제1 메쉬 데이터들을 정합하는 단계;
    상기 정합된 제1 메쉬 데이터들을 상기 제2 메쉬 데이터와 비교하는 단계; 및
    상기 정합된 제1 메쉬 데이터들과 상기 제2 메쉬 데이터 간 오차가 있는 경우, 상기 제1 메쉬 데이터들을 재정합하는 단계
    를 포함하는 구강 스캐닝 방법.
  2. 구강 스캐너를 이용하는 구강 스캐닝 방법에 있어서,
    상기 구강 스캐너의 스캐닝 카메라(Scanning Camera)를 통해 전체 치아 영역 중 일부 치아 영역에 대한 제1 영상들을 획득하는 단계;
    상기 구강 스캐너의 와이드 앵글 카메라(Wide Angle Camera)를 통해 상기 전체 치아 영역에 대한 제2 영상을 획득하는 단계;
    상기 제1 영상들 및 제2 영상을 각각 제1 메쉬 데이터들 및 제2 메쉬 데이터로 변환하는 단계; 및
    상기 제2 메쉬 데이터를 이용하여 상기 제1 메쉬 데이터들을 정합하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 변환하는 단계는,
    상기 제1 영상들 및 제2 영상의 각 픽셀에서의 깊이 정보를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 깊이 정보를 이용하여 상기 제1 영상들을 제1 메쉬 데이터들로, 상기 제2 영상을 제2 메쉬 데이터로 각각 변환하는 단계
    를 포함하는 구강 스캐닝 방법.
  3. 삭제
  4. 전체 치아 영역 중 일부 치아 영역에 대한 제1 영상들을 획득하는 스캐닝 카메라;
    상기 전체 치아 영역에 대한 제2 영상을 획득하는 와이드 앵글 카메라;
    상기 제1 영상들 및 제2 영상을 수신하는 데이터 수신부;
    상기 수신한 제1 영상들 및 제2 영상을 각각 제1 메쉬 데이터들 및 제2 메쉬 데이터로 변환하는 데이터 변환부; 및
    상기 제2 메쉬 데이터를 이용하여 상기 제1 메쉬 데이터들을 정합하는 데이터 정합부
    를 포함하고,
    상기 데이터 정합부는,
    상기 제1 메쉬 데이터들을 정합하고,
    상기 정합된 제1 메쉬 데이터들을 상기 제2 메쉬 데이터와 비교하고,
    상기 정합된 제1 메쉬 데이터들과 상기 제2 메쉬 데이터 간 오차가 있는 경우, 상기 제1 메쉬 데이터들을 재정합하는 구강 스캐너.
  5. 전체 치아 영역 중 일부 치아 영역에 대한 제1 영상들을 획득하는 스캐닝 카메라;
    상기 전체 치아 영역에 대한 제2 영상을 획득하는 와이드 앵글 카메라;
    상기 제1 영상들 및 제2 영상을 수신하는 데이터 수신부;
    상기 수신한 제1 영상들 및 제2 영상을 각각 제1 메쉬 데이터들 및 제2 메쉬 데이터로 변환하는 데이터 변환부; 및
    상기 제2 메쉬 데이터를 이용하여 상기 제1 메쉬 데이터들을 정합하는 데이터 정합부
    를 포함하고,
    상기 데이터 변환부는,
    상기 제1 영상들 및 제2 영상의 각 픽셀에서의 깊이 정보를 결정하고,
    상기 결정된 깊이 정보를 이용하여 상기 제1 영상들을 제1 메쉬 데이터들로, 상기 제2 영상을 제2 메쉬 데이터로 각각 변환하는
    구강 스캐너.
  6. 삭제
  7. 제4항에 있어서,
    상기 와이드 앵글 카메라는,
    상기 구강 스캐너에 탈부착이 가능한 구강 스캐너.
  8. 구강 스캐너를 이용하는 구강 스캐닝 방법에 있어서,
    상기 구강 스캐너의 스캐닝 카메라를 통해 전체 치아 영역 중 일부 치아 영역에 대한 제1 영상들을 획득하는 단계;
    상기 스캐닝 카메라의 FOV를 조절하여 상기 전체 치아 영역에 대한 제2 영상을 획득하는 단계;
    상기 제1 영상들 및 제2 영상을 각각 제1 메쉬 데이터들 및 제2 메쉬 데이터로 변환하는 단계; 및
    상기 제2 메쉬 데이터를 이용하여 상기 제1 메쉬 데이터들을 정합하는 단계
    를 포함하고,
    상기 정합하는 단계는,
    상기 제1 메쉬 데이터들을 정합하는 단계;
    상기 정합된 제1 메쉬 데이터들을 상기 제2 메쉬 데이터와 비교하는 단계; 및
    상기 정합된 제1 메쉬 데이터들과 상기 제2 메쉬 데이터 간 오차가 있는 경우, 상기 제1 메쉬 데이터들을 재정합하는 단계
    를 포함하는 구강 스캐닝 방법.
  9. 구강 스캐너를 이용하는 구강 스캐닝 방법에 있어서,
    상기 구강 스캐너의 스캐닝 카메라를 통해 전체 치아 영역 중 일부 치아 영역에 대한 제1 영상들을 획득하는 단계;
    상기 스캐닝 카메라의 FOV를 조절하여 상기 전체 치아 영역에 대한 제2 영상을 획득하는 단계;
    상기 제1 영상들 및 제2 영상을 각각 제1 메쉬 데이터들 및 제2 메쉬 데이터로 변환하는 단계; 및
    상기 제2 메쉬 데이터를 이용하여 상기 제1 메쉬 데이터들을 정합하는 단계
    를 포함하고,
    상기 변환하는 단계는,
    상기 제1 영상들 및 제2 영상의 각 픽셀에서의 깊이 정보를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 깊이 정보를 이용하여 상기 제1 영상들을 제1 메쉬 데이터들로, 상기 제2 영상을 제2 메쉬 데이터로 각각 변환하는 단계
    를 포함하는 구강 스캐닝 방법.
  10. 삭제
  11. 전체 치아 영역 중 일부 치아 영역에 대한 제1 영상들 및 상기 전체 치아 영역에 대한 제2 영상을 획득하는 스캐닝 카메라; 및
    상기 제1 영상들 및 제2 영상을 수신하는 데이터 수신부;
    상기 수신한 제1 영상들 및 제2 영상을 각각 제1 메쉬 데이터들 및 제2 메쉬 데이터로 변환하는 데이터 변환부; 및
    상기 제2 메쉬 데이터를 이용하여 상기 제1 메쉬 데이터들을 정합하는 데이터 정합부
    를 포함하고,
    상기 데이터 정합부는,
    상기 제1 메쉬 데이터들을 정합하고,
    상기 정합된 제1 메쉬 데이터들을 상기 제2 메쉬 데이터와 비교하고,
    상기 정합된 제1 메쉬 데이터들과 상기 제2 메쉬 데이터 간 오차가 있는 경우, 상기 제1 메쉬 데이터들을 재정합하는 구강 스캐너.
  12. 전체 치아 영역 중 일부 치아 영역에 대한 제1 영상들 및 상기 전체 치아 영역에 대한 제2 영상을 획득하는 스캐닝 카메라; 및
    상기 제1 영상들 및 제2 영상을 수신하는 데이터 수신부;
    상기 수신한 제1 영상들 및 제2 영상을 각각 제1 메쉬 데이터들 및 제2 메쉬 데이터로 변환하는 데이터 변환부; 및
    상기 제2 메쉬 데이터를 이용하여 상기 제1 메쉬 데이터들을 정합하는 데이터 정합부
    를 포함하고,
    상기 데이터 변환부는,
    상기 제1 영상들 및 제2 영상의 각 픽셀에서의 깊이 정보를 결정하고,
    상기 결정된 깊이 정보를 이용하여 상기 제1 영상들을 제1 메쉬 데이터들로, 상기 제2 영상을 제2 메쉬 데이터로 각각 변환하는
    구강 스캐너.
  13. 삭제
  14. 제11항에 있어서,
    상기 스캐닝 카메라는,
    FOV(Field Of View)가 조절 가능한 구강 스캐너.
  15. 제1항 내지 제2항 또는 제8항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.
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