KR102035327B1 - 이동 회전 정보 생성 컴퓨터 프로그램, 이동 회전 정보 생성 장치 및 그 방법 - Google Patents

이동 회전 정보 생성 컴퓨터 프로그램, 이동 회전 정보 생성 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

[과제] 치과용 3D 스캐너 장치에 의해서 취득된 스캔 데이터에 대응하는 턱 화상을 원하는 방향 및 위치에 표시한다.
[해결수단] 이동 회전 정보 생성 프로그램은 이하의 처리를 컴퓨터(1)에 실행시킨다. 컴퓨터(1)는, 복수의 치아를 포함하는 턱 화상을 취득하여, 턱 화상에 포함되는 3 종류 이상의 치아 각각에 대응하는 3개 이상의 점의 위치 정보를 특정한다. 이어서, 컴퓨터(1)는, 기준점의 위치 정보를 기억하는 기억부를 참조하여, 상기 3 종류 이상의 치아 각각에 대응하는 3개 이상의 기준점의 위치 정보를 취득한다. 그리고, 컴퓨터(1)는, 상기 3개 이상의 점을 포함하는 평면을, 상기 3개 이상의 기준점을 포함하는 기준면에 맞추는 경우의 상기 평면의 이동량 및/또는 회전량을 나타내는 이동 회전 정보를 산출하여, 산출한 이동 회전 정보를 출력한다.

Description

이동 회전 정보 생성 컴퓨터 프로그램, 이동 회전 정보 생성 장치 및 그 방법{MEDIUM, APPARATUS, AND METHOD FOR GENERATING MOVEMENT ROTATION INFORMATION}
본 발명은 이동 회전 정보 생성 컴퓨터 프로그램, 이동 회전 정보 생성 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
복수의 치아의 치관 형상을 포함하는 치아 형상을 나타내는 치형 데이터를, 다양한 기능을 갖는 치과용 CAD(Computer-Aided Design) 및 CAM(Computer Aided Manufacturing) 소프트웨어에 있어서 이용하는 것이 알려져 있다. 예컨대, 피험자의 구강 내부를 촬영한 화상으로부터 적어도 피험자의 제1 대구치와 제2 대구치의 위치 관계를 나타내는 배열 정보를 취득하고, 취득한 배열 정보로부터 다른 피험자의 제2 대구치의 맹출 일시를 예측하는 것이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 또한, 인식용 오브젝트의 위치 및 방향을 검출하고, 위치 및 방향이 검출된 인식용 오브젝트를 사용하여, 치과 환자의 상악 및 하악의 공간적 관계를 포착하는 것이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 2 참조).
또한, 치열의 저작 운동 궤적으로부터 취득된 교두 감합 위치에 있어서의 운동 계측 데이터의 좌표와, 기본 상태의 상악 및 하악의 치열 석고 모형으로부터 취득된 형상 데이터의 좌표를 변환 매트릭스에 의해 일치시키는 것이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 3 참조). 또한, AABB 트리 등의 경계 체적 계층, BSP 트리, 옥트리 및 kd 트리 등의 공간 분배 구조를 사용하여 3D 모델 사이의 충돌을 계산하여, 가상 상악과 가상 하악이 접촉하는 교합 위치를 검출하는 것이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 4 참조).
특허문헌 1: 일본 특허공개 2012-45247호 공보 특허문헌 2: 일본 특허공표 2009-501616호 공보 특허문헌 3: 일본 특허공개 평9-238963호 공보 특허문헌 4: 일본 특허공표 2013-520251호 공보
그러나, 치과용 3D 스캐너 장치에 의해서 취득된 스캔 데이터에 대응하는 턱 화상은 스캔 상태에 따른 방향 및 경사를 갖고 있고, 턱 화상의 방향 및 위치는 턱 화상을 이용하는 사용자에 의해서 원하는 방향 및 위치로 수정된다. 예컨대, 보철물을 작성하기 위해서 인간의 턱의 움직임을 시뮬레이션하는 가상 교합기를 사용하기 위해서, 사용자는, 상악 및 하악의 치아가 맞물리는 부분을 지나는 교합면이 소정의 기준면에 일치하도록 상악 화상 및 하악 화상을 배치하는 경우가 있다. CAD 화면 상에서, 상악 화상 및 하악 화상을 교합면이 소정의 기준면에 일치하도록 배치하는 작업은 번잡하며, 소정의 기준면에 일치하도록 상악 화상 및 하악 화상을 배치하는 처리는 사용자에게 과도한 부담을 줄 우려가 있다.
또한, 상악 및 하악의 치아가 교합된 상태의 교합 화상은, 상악 및 하악의 치아를 별개로 스캔하여 취득되는 상악 및 하악 스캔 데이터를, 교합한 상태의 상악 및 하악의 치아를 스캔하여 취득되는 감합 스캔 데이터에 중첩하여 취득되고 있다. 감합 스캔 데이터를 취득하는 처리를 생략하기 위해서, 상악 스캔 데이터에 대응하는 상악 화상과, 하악 스캔 데이터에 대응하는 하악 화상을 조합하여 교합 화상을 생성하는 다양한 기술이 제안되어 있다. 그러나, 상악 화상 및 하악 화상은 스캔 상태에 따른 방향 및 경사를 갖고 있어, 스캔 상태에 따른 방향 및 경사를 갖는 상악 화상 및 하악 화상의 위치 관계를 교합 화상을 생성할 수 있게 조정하기는 용이하지 않다.
일 실시형태에서는, 치과용 3D 스캐너 장치에 의해서 취득된 스캔 데이터에 대응하는 턱 화상을 원하는 방향 및 위치에 표시할 수 있는 이동 회전 정보 생성 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.
하나의 양태에서는, 이동 회전 정보 생성 컴퓨터 프로그램은 이하의 처리를 컴퓨터에 실행시킨다. 컴퓨터는, 복수의 치아를 포함하는 턱 화상을 취득하고, 턱 화상에 포함되는 3 종류 이상의 치아 각각에 대응하는 3개 이상의 점의 위치 정보를 특정한다. 이어서, 컴퓨터(1)는, 기준점의 위치 정보를 기억하는 기억부를 참조하여, 상기 3 종류 이상의 치아 각각에 대응하는 3개 이상의 기준점의 위치 정보를 취득한다. 그리고, 컴퓨터(1)는, 상기 3개 이상의 점을 포함하는 평면을, 상기 3개 이상의 기준점을 포함하는 기준면에 맞추는 경우의 상기 평면의 이동량 및/또는 회전량을 나타내는 이동 회전 정보를 산출하여, 산출한 이동 회전 정보를 출력한다.
일 실시형태에서는, 치과용 3D 스캐너 장치에 의해서 취득된 스캔 데이터에 대응하는 턱 화상을 원하는 방향 및 위치에 표시할 수 있다.
도 1(a)은 치과용 3D 스캐너 장치에 의해서 취득된 스캔 데이터에 대응하는 하악 화상의 일례를 도시하는 도면이고, 도 1(b)은 기준 위치로 이동 회전된 하악 화상의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2는 실시형태에 따른 이동 회전 정보 생성 장치의 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시하는 이동 회전 정보 생성 장치에 의한 이동 회전 정보 생성 처리의 흐름도이다.
도 4는 S103 처리의 보다 상세한 처리를 도시하는 흐름도이다.
도 5는 S201 처리의 보다 상세한 처리를 도시하는 흐름도이다.
도 6은 치아의 사시도이다.
도 7(a)은 턱 스캔 데이터에 포함되는 3D 서페이스 메쉬의 일례를 도시하는 도면이고, 도 7(b)은 도 7(a)에 도시하는 3D 서페이스 메쉬에 대응하는 3D 점군을 도시하는 도면이다.
도 8은 도 2에 도시하는 치관 위치 추정부가 샘플링한 특징점의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 특징점의 법선을 연산하는 처리의 일례를 도시하는 도면이다.
도 10은 S303의 처리에서 연산된 특징점의 법선의 일례를 도시하는 도면이다.
도 11은 S304의 처리에 의해 연산된 국소좌표계의 일례를 도시하는 도면이다.
도 12는 S305의 처리에서 극좌표계로 변환된 특징점의 법선 방향을 도시하는 히스토그램이다.
도 13(a)은 2차원 히스토그램의 일례를 도시하는 도면이고, 도 13(b)은 2차원 히스토그램의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 14는 스캐너 장치에 의해 지정되는 스캔 범위의 일례를 도시하는 도면이다.
도 15는 이동 회전 정보 생성 처리를 실행할 때에, 좌우의 하악 1번째 치아, 하악 6번째 치아 및 하악 7번째 치아를 사용하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 16(a)은 하악 기준면의 좌표축의 일례를 도시하는 도면이고, 도 16(b)은 상악 기준면의 좌표축의 일례를 도시하는 도면이다.
도 17은 실시형태에 따른 교합 상태 특정 장치의 블럭도이다.
도 18은 도 17에 도시하는 교합 상태 특정 장치에 의한 교합 상태 특정 처리의 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하면서 이동 회전 정보 생성 컴퓨터 프로그램, 이동 회전 정보 생성 장치 및 그 방법에 관해서 설명한다. 단, 본 발명의 기술적 범위는 이들 실시형태에 한정되지 않고, 청구범위에 기재된 발명과 균등한 것에 미친다는 점을 유의하시길 바란다.
(실시형태에 따른 이동 회전 정보 생성 컴퓨터 프로그램의 개요)
도 1(a)은 치과용 3D 스캐너 장치에 의해서 취득된 스캔 데이터에 대응하는 하악 화상의 일례를 도시한 도면이고, 도 1(b)은 기준 위치로 이동 회전된 하악 화상의 일례를 도시한 도면이다.
실시형태에 따른 이동 회전 정보 생성 프로그램에서는, 턱 스캔 데이터 취득부는 하악 화상(100)을 나타내는 턱 스캔 데이터를 취득한다.
이어서, 이동점 특정부는, 하악 화상(100)에 포함되는 적어도 3 종류의 치아 각각에 대응하는 3개의 이동점의 위치 정보의 일례인 이동점의 좌표를 특정한다. 일례에서는, 이동점 특정부는, 좌우의 하악 1번째 치아의 무게중심 좌표를 제1 이동점(101)의 좌표에 특정하고, 좌의 하악 6번째 치아의 무게중심 좌표를 제2 이동점(102)의 좌표에 특정하고, 우의 하악 6번째 치아의 무게중심 좌표를 제3 이동점(103)의 좌표에 특정한다. 다른 예에서는, 이동점 특정부는, 좌우의 하악 1번째 치아의 중심 좌표를 제1 이동점(101)의 좌표에 특정하고, 좌의 하악 6번째 치아의 중심 좌표를 제2 이동점(102)의 좌표에 특정하고, 우의 하악 6번째 치아의 중심 좌표를 제3 이동점(103)의 좌표에 특정한다.
이어서, 기준점 취득부는, 적어도 3 종류 치아 각각의 기준 위치를 나타내는 3개의 제1 기준점(111)∼제3 기준점(113)을 취득한다. 일례에서는, 제1 기준점(111)의 좌표는, 기준이 되는 하악 기준 화상의 좌우의 하악 1번째 치아의 무게중심 좌표이다. 또한, 제2 기준점(112)의 좌표는 기준이 되는 하악 기준 화상의 하악 6번째 치아의 무게중심 좌표이고, 제3 기준점(113)의 좌표는 기준이 되는 하악 기준 화상의 우의 하악 6번째 치아의 무게중심 좌표이다. 다른 예에서는, 제1 기준점(111)의 좌표는 기준이 되는 하악 기준 화상의 좌우의 하악 1번째 치아의 중심 좌표이다. 또한, 제2 기준점(112)의 좌표는 기준이 되는 하악 기준 화상의 하악 6번째 치아의 중심 좌표이고, 제3 기준점(113)의 좌표는 기준이 되는 하악 기준 화상의 우의 하악 6번째 치아의 중심 좌표이다. 제1 기준점(111)∼제3 기준점(113)은, 치아의 종류와 위치 관계를 대응시킨 위치 관계 정보로서 기억부에 기억된다. 제1 기준점(111)∼제3 기준점(113)은 하악 화상(100)에 포함되는 턱과는 전혀 관계가 없는 유래의 점이다. 일례에서는, 제1 기준점(111)∼제3 기준점(113)은, 표준 위치에 배치되어 있는 표준 모형의 턱 데이터로부터 취득되어도 좋고, 다른 예에서는, 이동 회전 정보 생성 프로그램이 탑재되는 장치 및 시스템 등에 의해 미리 규정되어 있어도 좋다.
이어서, 이동 회전 정보 산출부는, 제1 이동점(101)∼제3 이동점(103)에 의해 형성되는 이동면(104)을, 제1 기준점(111)∼제3 기준점(113)으로 형성되는 기준면(114)에 일치시킬 때의 이동면(104)의 이동량 및 회전량을 나타내는 이동 회전 정보를 산출한다. 보다 구체적으로는, 이동 회전 정보 산출부는, 제1 이동점(101)을 제1 기준점(111)에 일치시키고, 제2 이동점(102)을 제2 기준점(112)에 일치시키며 또한 제3 이동점(103)을 제3 기준점(113)에 일치시키도록 이동 회전 정보를 산출한다. 일례에서는, 이동 회전 정보는, 이동면(104)을 기준면(114)에 일치시킬 때의 이동면(104)의 이동량 및 회전량을 나타내는 행렬이다.
그리고, 이동 회전 정보 출력부는 산출된 이동 회전 정보를 출력한다.
실시형태에 따른 이동 회전 정보 생성 컴퓨터 프로그램은, 치과용 3D 스캐너 장치에서 취득된 턱 화상을 원하는 방향 및 위치로 이동 회전시키는 이동 회전 정보를 산출함으로써, 산출된 이동 회전 정보에 기초하여, 턱 화상을 원하는 방향 및 위치로 이동 회전할 수 있다.
(실시형태에 따른 이동 회전 정보 생성 장치의 구성 및 기능)
도 2는 실시형태에 따른 이동 회전 정보 생성 장치의 블럭도이다.
이동 회전 정보 생성 장치(1)는 통신부(10)와 기억부(11)와 입력부(12)와 출력부(13)와 처리부(20)를 갖는다.
통신부(10)는, HTTP(Hypertext Transfer Protocol)의 프로토콜에 따라서 인터넷을 통해 도시하지 않는 서버 등과 통신을 행한다. 그리고, 통신부(10)는 서버 등으로부터 수신한 데이터를 처리부(20)에 공급한다. 또한, 통신부(10)는 처리부(20)로부터 공급된 데이터를 서버 등에 송신한다.
기억부(11)는, 예컨대, 반도체 장치, 자기 테이프 장치, 자기 디스크 장치 또는 광 디스크 장치 중 적어도 하나를 갖춘다. 기억부(11)는, 처리부(20)에서의 처리에 이용되는 오퍼레이팅 시스템 프로그램, 드라이버 프로그램, 애플리케이션 프로그램, 데이터 등을 기억한다. 예컨대, 기억부(11)는, 애플리케이션 프로그램으로서, 치아의 위치를 나타내는 이동면의 이동량 및 회전량을 나타내는 이동 회전 정보를 산출하는 이동 회전 정보 산출 처리를 처리부(20)에 실행시키기 위한 이동 회전 정보 산출 프로그램을 기억한다. 또한, 기억부(11)는, 애플리케이션 프로그램으로서, 상악 화상에 포함되는 치아와 하악 화상에 포함되는 치아의 교합 상태에 대응하는 위치 관계로서 특정하는 위치 관계 특정 처리를 처리부(20)에 실행시키기 위한 위치 관계 특정 프로그램을 기억한다. 이동 회전 정보 산출 프로그램 및 위치 관계 특정 처리 프로그램은, 예컨대 CD-ROM, DVD-ROM 등의 컴퓨터로 읽어들일 수 있는 휴대형 기록 매체로부터 공지된 셋업 프로그램 등을 이용하여 기억부(11)에 인스톨되어도 좋다.
또한, 기억부(11)는 데이터로서 입력 처리에서 사용하는 데이터 등을 기억한다. 또, 기억부(11)는 입력 처리 등의 처리에서 일시적으로 사용되는 데이터를 일시적으로 기억하여도 좋다.
입력부(12)는 데이터의 입력이 가능하다면 어떠한 디바이스라도 좋으며, 예컨대 터치 패널, 키 버튼 등이다. 조작자는 입력부(12)를 이용하여 문자, 숫자, 기호 등을 입력할 수 있다. 입력부(12)는, 조작자에 의해 조작되면, 그 조작에 대응하는 신호를 생성한다. 그리고, 생성된 신호는 조작자의 지시로서 처리부(20)에 공급된다.
출력부(13)는, 영상이나 프레임 등의 표시가 가능하다면 어떠한 디바이스라도 좋으며, 예컨대 액정 디스플레이 또는 유기 EL(Electro-Luminescence) 디스플레이 등이다. 출력부(13)는, 처리부(20)로부터 공급된 영상 데이터에 따른 영상이나 동화상 데이터에 따른 프레임 등을 표시한다. 또한, 출력부(13)는, 종이 등의 표시 매체에 영상, 프레임 또는 문자 등을 인쇄하는 출력 장치라도 좋다.
처리부(20)는 하나 또는 여러 개의 프로세서 및 그 주변 회로를 갖는다. 처리부(20)는, 이동 회전 정보 생성 장치(1)의 전체적인 동작을 통괄적으로 제어하는 것이며, 예컨대 CPU이다. 처리부(20)는, 기억부(11)에 기억되어 있는 프로그램(드라이버 프로그램, 오퍼레이팅 시스템 프로그램, 애플리케이션 프로그램 등)에 기초하여 처리를 실행한다. 또한, 처리부(20)는 복수의 프로그램(애플리케이션 프로그램 등)을 병렬로 실행할 수 있다.
처리부(20)는 턱 스캔 데이터 취득부(21)와 턱 화상 판정부(22)와 이동점 특정부(23)와 기준점 취득부(24)와 이동 회전 정보 산출부(25)와 이동 회전 정보 출력부(26)와 기준 위치 화상 생성부(27)와 기준 위치 화상 데이터 출력부(28)를 갖는다. 이동점 특정부(23)는 치관 위치 추정부(231)와 대상 치아 특징점 추출부(232)와 특징점 클러스터링부(233)와 이동점 결정부(234)를 갖는다. 이들 각 부는, 처리부(20)가 구비하는 프로세서에서 실행되는 프로그램에 의해 실현되는 기능 모듈이다. 혹은 이들 각 부는 펌웨어로서 이동 회전 정보 생성 장치(1)에 실장되어도 좋다.
(실시형태에 따른 이동 회전 정보 생성 장치의 동작)
도 3은 이동 회전 정보 생성 장치(1)에 의한 이동 회전 정보 생성 처리의 흐름도이다. 도 3에 도시하는 이동 회전 정보 생성 처리는, 미리 기억부(11)에 기억되어 있는 프로그램에 기초하여, 주로 처리부(20)에 의해 이동 회전 정보 생성 장치(1)의 각 요소와 협동하여 실행된다.
우선, 턱 스캔 데이터 취득부(21)는, 복수의 정점을 포함하는 치관의 형상을 나타내는 턱 스캔 데이터를 취득한다(S101). 이어서, 턱 화상 판정부(22)는, 사용자의 선택 지시에 따라서, 취득한 턱 스캔 데이터가 하악을 포함하는 하악 화상에 대응하는 하악 스캔 데이터인지 또는 상악을 포함하는 상악 화상에 대응하는 상악 스캔 데이터인지를 판정한다(S102). 턱 화상 판정부(22)는, 출력부(13)에 표시되는 그래피컬 유저 인터페이스(Graphical User Interface, GUI)를 통해 입력되는 선택지시에 따라서, 취득한 턱 스캔 데이터가 하악 스캔 데이터 또는 상악 스캔 데이터인지를 판정한다.
이어서, 이동점 특정부(23)는, 취득한 턱 스캔 데이터에 대응하는 턱 화상에 포함되는 적어도 3 종류의 치아 각각에 대응하는 3개의 이동점의 좌표를 특정한다(S103). 이동점 특정부(23)가 특정하는 이동점의 좌표는 이동점의 위치 정보의 일례이다.
도 4는 S103의 처리의 보다 상세한 처리를 도시하는 흐름도이다.
우선, 치관 위치 추정부(231)는, 턱 스캔 데이터에 포함되는 치관의 각각의 치열 위치를 추정한다(S201).
도 5는 S201의 처리의 보다 상세한 처리를 도시하는 흐름도이다. 도 6은 치아의 사시도이고, 도 7(a)은 턱 스캔 데이터에 포함되는 3D 서페이스 메쉬의 일례를 도시한 도면이고, 도 7(b)은 도 7(a)에 도시하는 3D 서페이스 메쉬에 대응하는 3D 점군을 도시한 도면이다.
우선, 치관 위치 추정부(231)는, 복수의 정점을 포함하는 치관의 형상을 나타내는 치관 데이터를 취득한다(S301).
치관은, 치아 전체 중, 치육으로부터 밖으로 나타나 구강 내에 노출(맹출)되어, 에나멜질에 의해서 덮이는 부분이다. 치관보다도 아래쪽 부분은 「치근」이라고 불리며, 치관과 치근의 경계선은 「치경선」이라고 불린다.
턱 스캔 데이터(701)는, 불특정 다수자의 각각의 치형 정보로서 도시되지 않는 치과용 3D 스캐너에 의해서 취득된다. 일례에서는, 턱 스캔 데이터(701)는, 치과기공소나 치과의원 등에 있어서 치과용의 CAD 및 CAM 소프트웨어용의 데이터로서 취득된다. 턱 스캔 데이터(701)는 stl, ply, off, 3ds 등의 파일 형식으로 기억부(11)에 기억된다. 턱 스캔 데이터(701)는 삼각형 폴리곤의 집합체이다. 3D 점군 데이터(702)는, 턱 스캔 데이터(701)에 포함되는 삼각형 폴리곤의 정점에 대응하는 복수의 정점을 포함한다.
이어서, 치관 위치 추정부(231)는, 턱 스캔 데이터의 해석 대상 영역에 포함되는 정점을, 집합의 전체 영역에서 구석구석까지, 즉 균일하게 정점을 샘플링한다(S302). 일례에서는, 치관 위치 추정부(231)는, 턱 스캔 데이터의 해석 대상 영역에 포함되는 20만∼60만개 정도의 정점을 샘플링하여, 1만개 정도의 특징점(feature point)를 샘플링한다. 여기서, 해석 대상 영역은, 치아의 종류를 특정하는 대상의 부위에서 소정의 범위 내의 영역으로 설정된다.
도 8은 치관 위치 추정부(231)가 샘플링한 특징점의 일례를 도시한 도면이다. 도 9에서 특징점은 흑점으로 표시된다.
이어서, 치관 위치 추정부(231)는, S302의 처리에서 샘플링된 특징점의 법선을 연산한다(S303). 치관 위치 추정부(231)는, 특징점을 포함하는 삼각형 폴리곤의 법선 방향을, 폴리곤의 면적에 따라서 가중하여 특징점의 법선을 연산한다.
도 9는 특징점의 법선을 연산하는 처리의 일례를 도시한 도면이다.
특징점(900)은 제1 폴리곤(901), 제2 폴리곤(902), 제3 폴리곤(903), 제4 폴리곤(904) 및 제5 폴리곤(905)의 5개의 폴리곤의 정점이다. 제1 법선(911)은 제1 폴리곤(901)의 법선이고, 제2 법선(912)은 제2 폴리곤(902)의 법선이고, 제3 법선(913)은 제3 폴리곤(903)의 법선이다. 또한, 제4 법선(914)은 제4 폴리곤(904)의 법선이고, 제5 법선(915)은 제5 폴리곤(905)의 법선이다. 제1 법선(911), 제2 법선(912), 제3 법선(913), 제4 법선(914) 및 제5 법선(915)은 동일한 단위 길이를 갖는다.
치관 위치 추정부(231)는, 제1 법선(911)∼제5 법선(915)의 각각을 제1 폴리곤(901)∼제5 폴리곤(905)의 각각의 면적으로 가중하여 특징점(900)의 법선(910)의 방향을 연산한다. 특징점(900)의 법선(910)은 제1 법선(911)∼제5 법선(915)과 마찬가지로 단위 길이를 갖는다.
도 10은 S303의 처리에서 연산된 특징점의 법선의 일례를 도시한 도면이다. S303의 처리에서 연산된 특징점의 법선은, 특징점을 포함하는 삼각형 폴리곤의 법선 방향을 폴리곤의 면적에 따라서 가중하여 연산되며, 동일한 단위 길이를 모두 갖는다.
이어서, 치관 위치 추정부(231)는, 복수의 특징점 각각에 관해서, S303의 처리에서 연산된 법선 방향의 분포에 기초하여 국소좌표축을 규정한다(S304). 즉, 치관 위치 추정부(231)는, 해석 대상 영역 내에 포함되는 점군의 법선의 분산에 기초하여 국소좌표계를 산출한다.
도 11은 S304의 처리에 의해 연산된 국소좌표계(Local Reference Frame, LRF)의 일례를 도시한 도면이다.
국소좌표계에서는, X축이 연신하는 X 방향은, S303의 처리에서 연산된 법선 방향의 분포가 가장 불균일한 방향, 즉 분산이 가장 큰 방향으로서 규정된다. 또한, Y축이 연신하는 Y 방향은 X 방향에 직교하는 방향이고, Z축이 연신하는 Z 방향은 X 방향 및 Y 방향 양쪽에 직교하는 방향이다. 일례에서는, 일본 특허출원 2016-107358호 및 일본 특허출원 2016-107803호에 기재되어 있는 것과 같이, Y 방향은, 연산된 법선 방향의 분산이 최소가 되는 방향으로 연신하는 제2 축 연산축 N과 X축의 외적(外積)으로부터 연산된다. 즉, Y축은 X축에 직교하면서 또한 제2 축 연산축 N에 직교하는 방향이다.
이어서, 치관 위치 추정부(231)는, 복수의 특징점 각각에 관해서 S303의 처리에서 연산된 특징점의 법선 방향을, S304의 처리에서 연산된 국소좌표계로 변환한다(S305). 즉, 치관 위치 추정부(231)는, 해석 대상 영역 내에 포함되는 점군의 각 점에 대응하는 단위 법선 벡터의 국소좌표계에 있어서의 방향의 분포를 구한다.
도 12는 S305의 처리에서 극좌표계로 변환된 특징점의 법선 방향을 나타내는 히스토그램이다. 도 12에 도시하는 히스토그램은 SHOT 기술자(記述子)라고도 불린다.
치관 위치 추정부(231)는, S303의 처리에서 연산된 특징점 각각의 법선의 시점을 원점으로 하여, 특징점 각각의 법선의 종점을 구면(球面) 형상으로 배치시킨 히스토그램으로서 기술함으로써 특징점 주변의 형상을 나타낼 수 있다.
이어서, 치관 위치 추정부(231)는, S305의 처리에서 국소좌표계로 변환된 복수의 특징점 각각의 법선 방향의 분포로부터, 치관에 대응하는 치아의 치열 위치를 나타내는 치관 위치 정보를 추정한다(S306). 즉, 치관 위치 추정부(231)는, 치아의 종류에 대응시켜 점군의 각 점에 대응하는 단위 법선 벡터의 국소좌표계에 있어서의 방향의 분포 정보를 기억한 기억부를 참조하여, 구한 상기 분포에 대응하는 치아의 종류를 상기 해석 대상 영역 내의 치아의 종류로서 추정한다. 치관 위치 추정부(231)는, S102의 처리에서 턱 스캔 데이터가 하악 스캔 데이터라고 판정되었을 때에, 하악에 포함되는 치아의 분포 정보를 참조한다. 한편, 치관 위치 추정부(231)는, S102의 처리에서 턱 스캔 데이터가 상악 스캔 데이터라고 판정되었을 때에, 상악에 포함되는 치아의 분포 정보를 참조한다. 일례에서는, 치아의 치열 위치는, 치열에 있어서의 치관을 갖는 치아의 위치를 나타내는 국제치과연맹(Federation dentaire internationale, FDI) 표기법으로 표시되는 번호이다.
치관 위치 추정부(231)는, 기계 학습에 의해 복수의 특징점 각각의 법선 방향의 분포로부터 치관의 위치를 나타내는 치관 위치 정보를 추정한다. 즉, 치관 위치 추정부(231)는, 많은 수치의 벡터 데이터가 얻어졌을 때에 거기에 패턴이 있는 경우, 그 패턴을 학습하여, 학습한 패턴에 기초하여 FDI 표기법으로 표시되는 번호를 추정한다.
FDI 표기법으로 표시되는 번호의 치관 부분에 속하는 특징점을 턱 스캔 데이터로부터 검출하여 특정하는 치관 위치 추정부(231)의 기능은 예컨대 이하의 수순 (i)∼(iii)으로 작성된다.
(i) 수천 건의 턱 스캔 데이터로부터 FDI 표기법으로 표시되는 번호의 치관의 중심 위치에 있어서의 이차원 히스토그램을 취득한다.
(ii) FDI 표기법으로 표시되는 번호와 이차원 히스토그램의 대응을 치관 위치 추정부(231)에 학습시킨다.
(iii) 수순(ii)에서 학습한 치관 위치 추정부(231)가 소정의 검출 성능을 가짐을 확인한다.
도 13(a)은 2차원 히스토그램의 일례를 도시한 도면이고, 도 13(b)은 2차원 히스토그램의 다른 예를 도시한 도면이다. 도 13(a) 및 13(b)에 있어서, 횡축 및 종축은 S305의 처리에서 변환된 특징점의 극좌표계의 편각 θ 및 φ을 나타낸다.
도 13(a)은 FDI 표기법으로 표시되는 번호 11에 대응하는 2차원 히스토그램의 일례를 도시하고, 도 13(b)은 FDI 표기법으로 표시되는 번호 14에 대응하는 2차원 히스토그램의 일례를 도시한다.
S201의 처리가 종료되면, 대상 치아 특징점 추출부(232)는, 3개의 이동점을 특정할 때에 사용하기 위해서, S302의 처리에서 샘플링된 치아의 특징점으로부터 대상으로 하는 대상 치아의 특징점을 추출한다(S202). 3개의 이동점을 특정할 때에 사용되는 치아가 좌우의 하악 1번째 치아, 좌의 하악 6번째 치아 및 우의 하악 6번째 치아일 때, 대상 치아 특징점 추출부(232)는 하악 1번째 치아 및 하악 6번째 치아의 특징점을 추출한다.
이어서, 특징점 클러스터링부(233)는, S203의 처리에서 추출된 특징점을 치아마다 클러스터링한다(S203). 일례에서는, 특징점 클러스터링부(233)는, 소정의 임계치 거리 이상 격리된 특징점은 별도의 클러스터로 분류한다. 동일 번호가 첨부된 좌우의 치아는 대략 선대칭의 형상을 갖기 때문에, 턱 스캔 데이터에 대응하는 턱 화상에 포함되는 동일 번호가 첨부된 좌우의 치아를 형성하는 특징점이 좌우의 어느 치아의 특징점인지를 판정하는 것은 용이하지 않다. 특징점 클러스터링부(233)는, 치아의 치관의 폭보다도 길며 또한 동일 번호가 첨부된 좌우의 치아 사이의 거리보다도 짧은 임계치 거리에 기초하여, 특징점을 좌우의 클러스터로 분별함으로써, 좌우의 치아를 각각 형성하는 특징점을 클러스터링한다. 예컨대, 특징점 클러스터링부(233)는, 하악 6번째 치아의 치관의 폭보다도 길며 또한 좌우의 하악 6번째 치아 사이의 거리보다도 짧은 임계치 거리에 기초하여, 좌의 하악 6번째 치아 및 우의 하악 6번째 치아의 화상을 형성하는 특징점을 클러스터링한다. 또, 좌우의 하악 1번째 치아는 인접하고 있기 때문에 좌 하악 1번째 치아 및 우 하악 1번째 치아 각각의 화상을 형성하는 특징점을 클러스터링하지 않고서 좌우의 하악 1번째 치아를 하나의 치아로서 취급하여도 좋다.
이어서, 이동점 결정부(234)는, S203의 처리에서 클러스터링된 특징점에 기초하여 제1 이동점∼제3 이동점의 3개의 이동점의 좌표를 결정한다(S204). 일례에서는, 이동점 결정부(234)는, 좌우의 하악 1번째 치아의 화상을 형성하는 특징점의 무게중심 좌표를 제1 이동점의 좌표로 결정한다. 또한, 이동점 결정부(234)는, 좌의 하악 6번째 치아의 화상을 형성하는 특징점의 무게중심 좌표를 제2 이동점의 좌표로 결정하고, 우의 하악 6번째 치아의 화상을 형성하는 특징점의 무게중심 좌표를 제3 이동점의 좌표로 결정한다. 다른 예에서는, 이동점 결정부(234)는, 좌우의 하악 1번째 치아의 화상을 형성하는 특징점의 중심 좌표를 제1 이동점의 좌표로 결정한다. 또한, 이동점 결정부(234)는, 좌의 하악 6번째 치아의 화상을 형성하는 특징점의 중심 좌표를 제2 이동점의 좌표로 결정하고, 우의 하악 6번째 치아의 화상을 형성하는 특징점의 중심 좌표를 제3 이동점의 좌표로 결정한다.
S103의 처리가 종료되면, 기준점 취득부(24)는, 적어도 3 종류의 치아 각각의 기준 위치를 나타내는 제1 기준점∼제3 기준점의 3개의 기준점의 좌표를 취득한다(S104). 제1 기준점∼제3 기준점은, S101의 처리에서 취득된 턱 스캔 데이터와는 전혀 관계가 없는 유래의 점이다. 일례에서는, 제1 기준점∼제3 기준점은, 표준 위치에 배치되어 있는 표준 모형의 턱 데이터로부터 취득되어도 좋고, 다른 예에서는, 이동 회전 정보 생성 프로그램이 탑재되는 장치 및 시스템 등에 의해 미리 규정되어 있어도 좋다. 일례에서는, 제1 기준점의 좌표는 기준이 되는 하악 기준 화상의 좌우의 하악 1번째 치아의 무게중심 좌표이고, 제2 기준점의 좌표는 기준이 되는 하악 기준 화상의 하악 6번째 치아의 무게중심 좌표이고, 제3 기준점의 좌표는 기준이 되는 하악 기준 화상의 우의 하악 6번째 치아의 무게중심 좌표이다. 다른 예에서는, 제1 기준점의 좌표는 기준이 되는 하악 기준 화상의 좌우의 하악 1번째 치아의 중심 좌표이고, 제2 기준점의 좌표는 기준이 되는 하악 기준 화상의 하악 6번째 치아의 중심 좌표이고, 제3 기준점의 좌표는 기준이 되는 하악 기준 화상의 우의 하악 6번째 치아의 중심 좌표이다. 제1 기준점∼제3 기준점의 좌표는, 치아의 종류와 위치 관계를 대응시킨 위치 관계 정보로서 기억부(11)에 기억된다.
이어서, 이동 회전 정보 산출부(25)는, 제1 이동점∼제3 이동점에 의해 형성되는 이동면을 제1 기준점∼제3 기준점으로 형성되는 기준면에 일치시킬 때의 이동면의 이동량 및 회전량을 나타내는 이동 회전 정보를 산출한다(S105). 보다 구체적으로는, 이동 회전 정보 산출부는, 제1 이동점(101)을 제1 기준점(111)에 일치시키고, 제2 이동점(102)을 제2 기준점(112)에 일치시키며 또한 제3 이동점(103)을 제3 기준점(113)에 일치시키도록 이동 회전 정보를 산출한다. 일례에서는, 이동 회전 정보는, 아핀 변환에 의한 평행 이동 및 회전을 나타내는 정보라도 좋고, 이동면을 기준면에 일치시킬 때의 이동면의 이동량 및 회전량을 나타내는 행렬이라도 좋다.
일례에서는, 우선 이동 회전 정보 산출부(25)는, 제1 이동점∼제3 이동점에 의해 형성되는 삼각형의 무게중심이 제1 기준점∼제3 기준점으로 형성되는 삼각형의 무게중심에 일치하도록 이동면을 이동한다. 이어서, 이동 회전 정보 산출부(25)는, 이동면과 기준면이 일치하도록 제1 이동점∼제3 이동점에 의해 형성되는 삼각형의 무게중심을 중심으로 이동면을 회전시킨다. 그리고, 이동 회전 정보 산출부(25)는, 제1 이동점∼제3 이동점과 제1 기준점∼제3 기준점 사이의 격리 거리의 합이 최소가 되도록 제1 이동점∼제3 이동점을 기준면 상에서 평면 회전시킨다. 제1 이동점∼제3 이동점과 제1 기준점∼제3 기준점 사이의 격리 거리의 합은, 일례에서는, 제1 이동점∼제3 이동점과 제1 기준점∼제3 기준점 각각의 사이의 거리의 최소제곱법으로 연산된다.
치과용 3D 스캐너 장치에 의해서 취득된 스캔 데이터에 대응하는 하악 화상에 포함되는 하악의 크기는, 하악을 스캔한 환자의 하악의 크기에 따라서 변화되기 때문에, 제1 이동점∼제3 이동점과 제1 기준점∼제3 기준점 모두가 완전히 일치하지 않는다. 이동 회전 정보 산출부(25)는, 제1 이동점∼제3 이동점과 제1 기준점∼제3 기준점을 가능한 한 일치시키기 위해서, 제1 이동점∼제3 이동점과 제1 기준점∼제3 기준점 사이의 격리 거리의 합이 최소가 되도록 제1 이동점∼제3 이동점을 이동 회전시킨다.
이어서, 이동 회전 정보 출력부(26)는 산출된 이동 회전 정보를 출력한다(S106).
이어서, 기준 위치 화상 생성부(27)는, 턱 스캔 데이터에 대응하는 턱 화상을, 이동 회전 정보에 기초하여, 이동 및/또는 회전하여 배치한 기준 위치 화상을 나타내는 기준 위치 화상 데이터를 생성한다(S107). 기준 위치 화상은, 턱 스캔 데이터에 대응하는 턱 화상을 이동한 화상이라도 좋고, 턱 스캔 데이터에 대응하는 턱 화상을 회전한 화상이라도 좋고, 턱 스캔 데이터에 대응하는 턱 화상을 이동 및 회전한 화상이라도 좋다.
그리고, 기준 위치 화상 데이터 출력부(28)는 S107의 처리에서 생성된 기준 화상 데이터를 출력한다(S108).
(실시형태에 따른 이동 회전 정보 생성 장치의 작용 효과)
이동 회전 정보 생성 장치(1)는, 3개의 이동점에 의해 형성되는 이동면을 3개의 기준점으로 형성되는 기준면에 일치시킬 때의 이동면의 이동량 및 회전량을 나타내는 이동 회전 정보를 산출함으로써, 턱 화상을 원하는 방향 및 위치로 이동하여 표시할 수 있다.
또한, 이동 회전 정보 생성 장치(1)는, 턱 화상을 이동 회전 정보에 기초하여 이동 및/또는 회전한 기준 위치 화상을 나타내는 기준 위치 화상 데이터를 생성할 수 있다. 이동 회전 정보 생성 장치(1)에 의해서 생성된 기준 위치 화상 데이터에 대응하는 기준 위치 화상은, 가상 교합기 등의 다양한 애플리케이션 프로그램에 적용 가능하다.
또한, 이동 회전 정보 생성 장치(1)에 의해서 생성된 기준 위치 화상 데이터에 대응하는 기준 위치 화상을 사용하여, 치과용 3D 스캐너에 의해서 스캔되는 스캔 범위를 규정할 수 있다. 모형용 스캐너로 치형 모형을 스캔할 때, 스캔 데이터의 크기를 작게 하기 위해서, 맨 처음에 거칠게 스캔한 결과에 따라서, 도 14에 도시한 것과 같이 스캔 범위(1400)를 지정하는 스캐너 장치가 있다. 이동 회전 정보 생성 장치(1)에 의해서 생성된 기준 위치 화상 데이터에 대응하는 기준 위치 화상을 사용함과 더불어, 앞니와 어금니의 위치를 추정함으로써, 앞니 및 어금니를 포함하도록 자동적으로 스캔 범위를 지정하는 것이 가능하게 된다.
또한, 이동 회전 정보 생성 장치(1)는, 교정치과의원 등에 있어서의 전자 아카이브에 보관되는 치형 스캔 데이터에 적용함으로써, 전자 아카이브에 보관되는 치형 스캔 데이터에 대응하는 치형 화상의 방향을 일치시킬 수 있게 된다. 이동 회전 정보 생성 장치(1)를 전자 아카이브에 보관되는 치형 스캔 데이터에 적용하면, 전자 아카이브에 보관되는 치형 화상의 방향을 일치시킴으로써, 치형 스캔 데이터를 정리하기가 용이하게 되는 동시에 치형 화상을 시인하기 쉽게 된다.
또한, 이동 회전 정보 생성 장치(1)는, 턱 스캔 데이터에 포함되며 또한 각각 치아의 종류와 대응시켜진 점군을 치아의 종류에 따라서 클러스터링함으로써, 형상이 대칭인 동일 번호의 좌우의 치아를 포함하는 화상을 형성하는 점군을 분별할 수 있다. 이 때, 이동 회전 정보 생성 장치(1)는, 점군 중, 어느 한 치아의 종류와 대응시켜진 점끼리의 거리에 따라서 클러스터링한다. 일례에서는, 이동 회전 정보 생성 장치(1)는, 치아의 치관의 폭보다도 길며 또한 동일 번호가 첨부된 좌우 치아 사이의 거리보다도 짧은 임계치 거리에 기초하여, 특징점을 좌우의 클러스터로 분별한다.
(실시형태에 따른 이동 회전 정보 생성 장치의 변형예)
이동 회전 정보 생성 장치(1)는, 사용자의 선택 지시에 따라서, 턱 스캔 데이터가 하악 스캔 데이터 또는 상악 스캔 데이터의 어느 것인지를 판정한다. 그러나, 실시형태에 따른 이동 회전 정보 생성 장치는, 취득한 턱 스캔 데이터에 기초하여, 턱 스캔 데이터가 하악 스캔 데이터 또는 상악 스캔 데이터의 어느 것인지를 판정하여도 좋다. 예컨대, 실시형태에 따른 이동 회전 정보 생성 장치는, 3번째 치아가 소위 덧니에 대응하는 치관 형상을 갖고 있는지 여부에 기초하여, 취득한 턱 스캔 데이터로부터 턱 스캔 데이터가 하악 스캔 데이터 또는 상악 스캔 데이터의 어느 것인지를 판정하여도 좋다.
또한, 이동 회전 정보 생성 장치(1)는, 좌우의 하악 1번째 치아, 좌의 하악 6번째 치아 및 우의 하악 6번째 치아를 사용하여 이동 회전 정보 생성 처리를 실행하지만, 실시형태에 따른 이동 회전 정보 생성 장치는, 다른 치아를 사용하여 이동 회전 정보 생성 처리를 실행하여도 좋다. 예컨대, 실시형태에 따른 이동 회전 정보 생성 장치는, 좌의 하악 6번째 치아 및 우의 하악 6번째 치아 대신에 좌의 하악 7번째 치아 및 우의 하악 7번째 치아를 사용하여 이동 회전 정보 생성 처리를 실행하여도 좋다. 또한, 실시형태에 따른 이동 회전 정보 생성 장치는, 좌우의 하악 1번째 치아, 좌의 하악 6번째 치아 및 우의 하악 6번째 치아에 더하여, 좌의 하악 7번째 치아 및 우의 하악 7번째 치아를 사용하여 이동 회전 정보 생성 처리를 실행하여도 좋다.
도 15는 이동 회전 정보 생성 처리를 실행할 때에 좌우의 하악 1번째 치아, 하악 6번째 치아 및 하악 7번째 치아를 사용하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
실시형태에 따른 이동 회전 정보 생성 장치는, 좌우의 하악 1번째 치아의 무게중심 좌표를 제1 이동점의 좌표로 결정하고, 좌의 하악 6번째 치아 및 하악 7번째 치아의 무게중심 좌표를 제2 이동점의 좌표로 결정하며 또한 우의 하악 6번째 치아 및 하악 7번째 치아의 무게중심 좌표를 제3 이동점의 좌표로 결정한다. 실시형태에 따른 이동 회전 정보 생성 장치는, 하악 6번째 치아 및 하악 7번째 치아의 2개의 치아를 사용하여 이동 회전 정보 생성 처리를 실행함으로써, 사용하는 특징점의 수가 증가하기 때문에, 이동 회전 정보 생성 처리의 처리 정밀도가 향상된다.
또한, 실시형태에 따른 이동 회전 정보 생성 장치는 기준면의 좌표를 임의의 좌표로 결정하여도 좋다.
도 16(a)은 하악 기준면의 좌표축의 일례를 도시한 도면이고, 도 16(b)은 상악 기준면의 좌표축의 일례를 도시한 도면이다.
하악 기준면의 좌표축은, 하악 화상(1600)의 좌의 하악 1번째 치아(1601) 및 우의 하악 1번째 치아(1602)의 치관의 무게중심 좌표를 원점으로 하여도 좋다. 또한, 하악 기준면의 좌표축에 있어서, X축을 하악 화상(1600)의 우측 방향으로 연신하고, Y축을 하악 화상(1600)의 전방으로 연신하고, Z축을 하악 화상(1600)의 상측 방향으로 연신하여도 좋다. 한편, 상악 기준면의 좌표축은, 상악 화상(1610)의 좌의 상악 1번째 치아(1611) 및 우의 상악 1번째 치아(1612)의 치관의 무게중심 좌표를 원점으로 하여도 좋다. 또한, 상악 기준면의 좌표축에 있어서, X축을 반전한 상악 화상(1610)의 좌측 방향으로 연신하고, Y축을 상악 화상(1610)의 전방으로 연신하고, Z축을 상악 화상(1610)의 하측 방향으로 연신하여도 좋다. 또한, 실시형태에 따른 이동 회전 정보 생성 장치는, 상악 기준면 및 하악의 좌표축을 일치시키도록 상악 기준면 및 하악의 좌표축을 규정하여도 좋다. 실시형태에 따른 이동 회전 정보 생성 장치는, 상악 기준면 및 하악의 좌표축을 일치시킴으로써, 상악과 하악의 교합 상태를 결정할 때에 초기 위치맞춤이 용이하게 된다. 또한, 실시형태에 따른 이동 회전 정보 생성 장치는, 상악 기준면 및 하악의 좌표축을 일치시킴으로써, 가상 교합기 등의 다양한 애플리케이션 프로그램에 적용하기가 용이하게 된다.
(실시형태에 따른 교합 상태 특정 장치의 구성 및 기능)
도 17은 실시형태에 따른 교합 상태 특정 장치의 블럭도이다.
교합 상태 특정 장치(2)는, 처리부(30)를 처리부(20) 대신에 갖는 것이 이동 회전 정보 생성 장치(1)와 상이하다. 처리부(30)는 기준 화상 배치부(31)와 동력학 시뮬레이션부(32)와 교합 위치 특정부(33)와 교합 화상 데이터 출력부(34)를 갖는 것이 처리부(20)와 상이하다. 기준 화상 배치부(31) 내지 교합 화상 데이터 출력부(34) 이외의 교합 상태 특정 장치(2)의 구성 요소의 구성 및 기능은, 동일 부호가 부여된 교합 상태 특정 장치(2)의 구성 요소의 구성 및 기능과 마찬가지이기 때문에 여기서는 상세한 설명은 생략한다.
(실시형태에 따른 교합 상태 특정 장치의 동작)
도 18은 교합 상태 특정 장치(2)에 의한 교합 상태 특정 처리의 흐름도이다. 도 18에 도시하는 교합 상태 특정 처리는, 미리 기억부(11)에 기억되어 있는 프로그램에 기초하여, 주로 처리부(30)에 의해 교합 상태 특정 장치(2)의 각 요소와 협동하여 실행된다.
우선, 턱 스캔 데이터 취득부(21)는, 상악을 포함하는 상악 화상에 대응하는 상악 스캔 데이터를 취득한다(S401). 이어서, 턱 화상 판정부(22)는, 사용자의 선택 지시에 따라서 취득한 상악 스캔 데이터가 상악을 포함하는 상악 화상에 대응하는 상악 스캔 데이터라고 판정한다(S402). 이어서, 턱 스캔 데이터 취득부(21)는, 하악을 포함하는 하악 화상에 대응하는 하악 스캔 데이터를 취득한다(S403). 이어서, 턱 화상 판정부(22)는, 사용자의 선택 지시에 따라서 취득한 하악 스캔 데이터가 하악을 포함하는 하악 화상에 대응하는 하악 스캔 데이터라고 판정한다(S404).
이어서, 이동점 특정부(23), 기준점 취득부(24) 및 이동 회전 정보 산출부(25)는, 취득한 상악 스캔 데이터에 대응하는 상악 화상의 상악 이동면을 상악 기준면에 일치시킬 때의 이동면의 이동량 및 회전량을 나타내는 상악 이동 회전 정보를 산출한다(S405). 이어서, 이동점 특정부(23), 기준점 취득부(24) 및 이동 회전 정보 산출부(25)는, 취득한 하악 스캔 데이터에 대응하는 하악 화상의 이동면을 하악 기준면에 일치시킬 때의 이동면의 이동량 및 회전량을 나타내는 하악 이동 회전 정보를 산출한다(S406). S405 및 S406의 처리는 S103부터 S105까지의 처리와 마찬가지이기 때문에 여기서는 상세한 설명은 생략한다.
이어서, 기준 화상 배치부(31)는, S405의 처리에서 산출된 상악 이동 회전 정보에 기초하여, 상악 화상의 상악 이동면이 상악 기준면에 일치하도록 상악 화상을 이동 회전하여, 상악 화상을 소정의 상악 기준 위치에 배치한다(S407). 이어서, 기준 화상 배치부(31)는, S406의 처리에서 산출된 하악 이동 회전 정보에 기초하여, 하악 화상의 하악 이동면이 하악 기준면에 일치하도록 하악 화상을 이동 회전하여, 하악 화상을 소정의 상악 기준 위치에 배치한다(S408).
상악 화상의 상악 이동면이 상악 기준면에 일치하면서 또한 하악 화상의 하악 이동면이 하악 기준면에 일치하기 때문에, 상악 화상에 포함되는 상악 및 하악 화상에 포함되는 하악은, 대응하는 치아끼리 대향하도록 이격되어 배치된다. 일례에서는, 하악 화상에 포함되는 좌우의 상악 1번째 치아의 무게중심 좌표의 X 좌표 및 Y 좌표와 하악 화상에 포함되는 좌우의 하악 1번째 치아의 무게중심 좌표의 X 좌표 및 Y 좌표는 일치한다. 또한, 상악 화상에 포함되는 좌의 상악 6번째 치아의 무게중심 좌표의 X 좌표 및 Y 좌표와 하악 화상에 포함되는 좌의 하악 6번째 치아의 무게중심 좌표의 X 좌표 및 Y 좌표는 일치한다. 또한, 상악 화상에 포함되는 우의 상악 6번째 치아의 무게중심 좌표의 X 좌표 및 Y 좌표와 하악 화상에 포함되는 우의 하악 6번째 치아의 무게중심 좌표의 X 좌표 및 Y 좌표는 일치한다.
이어서, 동력학 시뮬레이션부(32)는, 상악 화상에 포함되는 상악을 동력학 시뮬레이션의 실행에 의해 이동시키는 처리를 실행한다(S409). 동력학 시뮬레이션부(32)가 동력학 시뮬레이션을 실행함으로써, 고정한 하악에 대하여, 상악이 하악에 접촉하여 정지할 때까지 상악은 이동한다. 동력학 시뮬레이션은, 물리 법칙에 따라서 물체의 운동을 계산하는 시뮬레이션이며, 물체를 나타내는 화상을 직접 움직여 물체를 이동하는 것이 아니라, 물체에 중력 및 장력 등의 힘을 가함으로써 간접적으로 물체를 이동하여 물체의 운동을 계산하는 것이다. 일례에서는, 동력학 시뮬레이션부(32)는, 상악 화상에 포함되는 상악을 중력에 의해 자연 낙하시키는 동력학 시뮬레이션을 실행한다. 동력학 시뮬레이션부(32)는, 상악 화상에 포함되는 상악을 단위 표면적 당 질량이 균일한 물질로서 규정하여, 상악 화상에 포함되는 상악을 중력에 의해 자연 낙하시킨다. 즉, 동력학 시뮬레이션부(32)는, 상악 화상 및 하악 화상을 각각 나타내는 턱 스캔 데이터는, 유한요소법의 셸 요소 등의 셸 데이터와 마찬가지로 한없이 얇으며 또한 두께가 일정한 강체이고, 단위 표면적 당 질량이 균일한 강체로서 규정된다. 또한, 동력학 시뮬레이션부(32)는, 상악 화상에 포함되는 상악 및 하악 화상에 포함되는 하악 양쪽을 형상이 변형하지 않는 강체로서 규정한다.
또한, 동력학 시뮬레이션부(32)는, 상악 화상에 포함되는 상악의 치아와 하악 화상에 포함되는 하악의 치아 사이의 마찰을 고려하지 않는 상태에서 동력학 시뮬레이션을 실행한다. 즉, 동력학 시뮬레이션부(32)는, 상악 화상에 포함되는 상악의 치아와 하악 화상에 포함되는 하악의 치아 사이의 마찰계수를 제로로 하거나 하여, 상악의 치아와 하악의 치아 사이의 마찰력을 제로로 하여, 동력학 시뮬레이션을 실행한다.
이어서, 교합 위치 특정부(33)는, 이동시키는 처리 후의 상기 상악 화상 및 상기 하악 화상의 위치 관계를 상악 화상에 포함되는 치아와 상기 하악 화상에 포함되는 치아의 교합 상태에 대응하는 위치 관계로서 특정한다(S410). 교합 위치 특정부(33)는, 교합 상태에 대응하는 위치 관계로서 특정되었을 때의 상기 상악 화상 및 하악 화상을 포함하는 교합 화상을 나타내는 교합 화상 데이터를 생성하여, 생성한 교합 화상 데이터를 기억부(11)에 기억한다.
그리고, 교합 화상 데이터 출력부(34)는, S410의 처리에서 생성된 교합 화상 데이터를 출력한다(S411).
(실시형태에 따른 교합 상태 특정 장치의 작용 효과)
교합 상태 특정 장치(2)는, 대응하는 치아끼리 대향하도록 배치한 상악 화상 및 하악 화상에 각각 포함되는 상악 및 하악의 적어도 한쪽을 동력학 시뮬레이션의 실행에 의해 이동시켜 교합 화상을 생성한다. 교합 상태 특정 장치(2)는, 동력학 시뮬레이션의 실행에 의해 상악 및 하악의 적어도 한쪽을 이동시켜 교합 화상을 생성함으로써, 교합 상태를 나타내는 스캔 데이터를 이용하지 않고서 교합 화상을 생성할 수 있다.
또한, 교합 상태 특정 장치(2)는, 상악 화상에 포함되는 상악의 치아와 하악 화상에 포함되는 하악의 치아 사이의 마찰을 고려하지 않는 상태에서 동력학 시뮬레이션을 실행하기 때문에, 상악의 치아 및 하악의 치아의 치관의 형상에 따른 위치 관계를 교합 상태로서 특정할 수 있다.
(실시형태에 따른 교합 상태 특정 장치의 변형예)
교합 상태 특정 장치(2)는, 상악 화상에 포함되는 상악을 중력에 의해 자연 낙하시켜, 상악 화상에 포함되는 상악의 치아와 하악 화상에 포함되는 하악의 치아를 교합시키지만, 실시형태에 따른 교합 상태 특정 장치는, 물리 법칙에 따라서 상악 및 하악의 어느 것을 이동시키더라도 좋다. 예컨대, 실시형태에 따른 교합 상태 특정 장치는, 상악 화상과 하악 화상 사이의 배치 관계를 상하 반대로 하여, 하악 화상에 포함되는 하악을 중력에 의해 자연 낙하시켜, 상악 화상에 포함되는 상악의 치아와 하악 화상에 포함되는 하악의 치아를 교합시키더라도 좋다. 이 때, 고정한 상악에 대하여, 하악이 상악에 접촉하여 정지할 때까지 하악은 이동한다. 또한, 실시형태에 따른 교합 상태 특정 장치는, 상악 및 하악이 교합하는 방향으로 상악 및 하악 양쪽에 힘을 가하여 상악 및 하악 양쪽을 이동시켜, 상악 화상에 포함되는 상악의 치와 하악 화상에 포함되는 하악의 치아를 교합시키더라도 좋다.
또한, 교합 상태 특정 장치(2)는, 상악의 치아와 하악의 치아 사이의 마찰력을 제로로 하여 배치 관계를 특정하지만, 실시형태에 따른 교합 상태 특정 장치는, 상악의 치아와 하악의 치아 사이의 마찰력을 대략 제로로 하여 배치 관계를 특정하여도 좋다.
또한, 교합 상태 특정 장치(2)는, 상악 화상 및 상기 하악 화상을 포함하는 교합 화상을 나타내는 교합 화상 데이터를 출력한다. 그러나, 실시형태에 따른 교합 상태 특정 장치는, 교합 화상 데이터에 더하여, 동력학 시뮬레이션의 실행에 의해 이동시킨 하악 및/또는 상악의 이동량 및/또는 회전량을 나타내는 이동 회전 정보를 출력하여도 좋다. 이 경우, 실시형태에 따른 교합 상태 특정 장치는, 동력학 시뮬레이션의 실행에 의해 이동시킨 하악 및/또는 상악의 이동량 및/또는 회전량을 나타내는 이동 회전 정보를 출력하는 이동 회전 정보 출력부를 포함한다. 실시형태에 따른 교합 상태 특정 장치가 출력하는 이동 회전 정보는, 역학 시뮬레이션의 실행에 의해 이동시킨 하악 및/또는 상악의 이동량 및/또는 회전량을 나타내는 행렬을 포함하여도 좋다.
또한, 교합 상태 특정 장치(2)는, 3D 스캐너 장치에 의해 생성된 스캔 데이터에 대응하는 화상을 사용하여 처리를 실행하지만, 실시형태에 따른 교합 상태 특정 장치는, 스캔 데이터 이외의 데이터에 대응하는 화상을 사용하여 처리를 실행하여도 좋다.
1: 이동 회전 정보 생성 장치, 2: 교합 상태 특정 장치, 10: 통신부, 11: 기억부, 12: 입력부, 13: 출력부, 20, 30: 처리부, 21: 턱 스캔 데이터 취득부, 22: 턱 화상 판정부, 23: 이동점 특정부, 24: 기준점 취득부, 25: 이동 회전 정보 산출부, 26: 이동 회전 정보 출력부, 27: 기준 위치 화상 생성부, 28: 기준 위치 화상 데이터 출력부, 31: 기준 화상 배치부, 32: 동력학 시뮬레이션부, 33: 교합 위치 특정부, 34: 교합 화상 데이터 출력부

Claims (9)

  1. 이동 회전 정보 생성 프로그램이 기억된 컴퓨터 판독 가능 기억 매체로서,
    제1 턱 화상 - 상기 제1 턱 화상은 상악을 포함함 - 및 제2 턱 화상 - 상기 제2 턱 화상은 하악을 포함함 - 을 취득하고,
    제1 처리 - 상기 제1 처리는,
    상기 제1 턱 화상에 포함되는 3 종류 이상의 치아 각각에 대응하는 3개 이상의 제1 점들의 위치를 나타내는 제1 위치 정보를 특정하고,
    상기 제2 턱 화상에 포함되는 3 종류 이상의 치아 각각에 대응하는 3개 이상의 제2 점들의 위치를 나타내는 제2 위치 정보를 특정하는 것을 포함함 -
    를 실행하고,
    제2 처리 - 상기 제2 처리는,
    치아의 종류를 상기 상악에 대한 제1 기준점들의 위치들을 나타내는 제1 기준 위치 정보와 대응시키는 제1 위치 관계 정보에 따라, 상기 상악에 포함된 상기 3 종류 이상의 치아 각각에 대응하는 3개 이상의 제1 기준점들에 대응하는 상기 제1 기준 위치 정보를 취득하고,
    치아의 종류를 상기 하악에 대한 제2 기준점들의 위치들을 나타내는 제2 기준 위치 정보와 대응시키는 제2 위치 관계 정보에 따라, 상기 하악에 포함된 상기 3 종류 이상의 치아 각각에 대응하는 3개 이상의 제2 기준점들에 대응하는 상기 제2 기준 위치 정보를 취득하는 것을 포함함 -
    를 실행하고,
    제3 처리 - 상기 제3 처리는,
    상기 3개 이상의 제1 점들을 포함하는 제1 평면이 상기 3개 이상의 제1 기준점들을 포함하는 제1 기준면과 일치하도록 제1 이동 회전 정보 - 상기 제1 이동 회전 정보는 상기 3개 이상의 제1 점들을 포함하는 상기 제1 평면의 이동량 및 회전량 중 적어도 하나를 포함함 - 를 산출하고,
    상기 3개 이상의 제2 점들을 포함하는 제2 평면이 상기 3개 이상의 제2 기준점들을 포함하는 제2 기준면과 일치하도록 제2 이동 회전 정보 - 상기 제2 이동 회전 정보는 상기 3개 이상의 제2 점들을 포함하는 상기 제2 평면의 이동량 및 회전량 중 적어도 하나를 포함함 - 를 산출하는 것을 포함함 -
    를 실행하고,
    제4 처리 - 상기 제4 처리는,
    상기 제1 이동 회전 정보에 기초하여 조정된 상기 제1 턱 화상을 출력하고,
    상기 제2 이동 회전 정보에 기초하여 조정된 상기 제2 턱 화상을 출력하는 것을 포함함 -
    를 실행하는,
    처리를 컴퓨터에 실행시키는 이동 회전 정보 생성 프로그램이 기억된 컴퓨터 판독 가능 기억 매체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 턱 화상 및 제2 턱 화상은, 3D 스캐너의 스캐닝에 의해 생성된 화상인 것인 이동 회전 정보 생성 프로그램이 기억된 컴퓨터 판독 가능 기억 매체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 턱 화상을, 상기 제1 이동 회전 정보에 기초하여, 이동하거나, 회전하거나, 또는 이동하고 회전하여 배치한 기준 위치 화상을 나타내는 제1 기준 위치 화상 데이터를 생성하고,
    상기 제2 턱 화상을, 상기 제2 이동 회전 정보에 기초하여, 이동하거나, 회전하거나, 또는 이동하고 회전하여 배치한 기준 위치 화상을 나타내는 제2 기준 위치 화상 데이터를 생성하고,
    상기 제1 기준 위치 화상 데이터를 출력하고,
    상기 제2 기준 위치 화상 데이터를 출력하는 것인 이동 회전 정보 생성 프로그램이 기억된 컴퓨터 판독 가능 기억 매체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 3개 이상의 제1 점들을 특정하는 처리는, 취득된 상기 제1 턱 화상에 포함되며 또한 각각 치아의 종류와 대응시켜진 제1 점군을 치아의 종류에 따라서 클러스터링하고,
    상기 3개 이상의 제2 점들을 특정하는 처리는, 취득된 상기 제2 턱 화상에 포함되며 또한 각각 치아의 종류와 대응시켜진 제2 점군을 치아의 종류에 따라서 클러스터링하는 것을 포함하는 것인 이동 회전 정보 생성 프로그램이 기억된 컴퓨터 판독 가능 기억 매체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 점군을 클러스터링하는 처리는, 상기 제1 점군 중, 어느 하나의 치아의 종류와 대응시켜진 점끼리의 거리에 따라서 클러스터링하고,
    상기 제2 점군을 클러스터링하는 처리는, 상기 제2 점군 중, 어느 하나의 치아의 종류와 대응시켜진 점끼리의 거리에 따라서 클러스터링하는 것을 포함하는 것인 이동 회전 정보 생성 프로그램이 기억된 컴퓨터 판독 가능 기억 매체.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 3개 이상의 제1 점들 및 상기 3개 이상의 제2 점들은 각각, 제1 이동점, 제2 이동점 및 제3 이동점을 포함하고,
    상기 3개 이상의 제1 점들에 포함된 상기 제1 이동점은 제1 치아의 종류와 대응시켜진 제1 점군의 무게중심 좌표 또는 중심 좌표이고, 상기 3개 이상의 제1 점들에 포함된 상기 제2 이동점은 제2 치아의 종류와 대응시켜진 제1 점군의 무게중심 좌표 또는 중심 좌표이고, 상기 3개 이상의 제1 점들에 포함된 상기 제3 이동점은 제3 치아의 종류와 대응시켜진 제1 점군의 무게중심 좌표 또는 중심 좌표이고,
    상기 3개 이상의 제2 점들에 포함된 상기 제1 이동점은 제1 치아의 종류와 대응시켜진 제2 점군의 무게중심 좌표 또는 중심 좌표이고, 상기 3개 이상의 제2 점들에 포함된 상기 제2 이동점은 제2 치아의 종류와 대응시켜진 제2 점군의 무게중심 좌표 또는 중심 좌표이고, 상기 3개 이상의 제2 점들에 포함된 상기 제3 이동점은 제3 치아의 종류와 대응시켜진 제2 점군의 무게중심 좌표 또는 중심 좌표인 것인 이동 회전 정보 생성 프로그램이 기억된 컴퓨터 판독 가능 기억 매체.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 이동 회전 정보는, 상기 제1 평면을 상기 제1 기준면에 일치시킬 때의 상기 제1 평면의 이동량 및 회전량 중 적어도 하나를 나타내는 제1 행렬을 포함하고,
    상기 제2 이동 회전 정보는, 상기 제2 평면을 상기 제2 기준면에 일치시킬 때의 상기 제2 평면의 이동량 및 회전량 중 적어도 하나를 나타내는 제2 행렬을 포함하는 것인 이동 회전 정보 생성 프로그램이 기억된 컴퓨터 판독 가능 기억 매체.
  8. 이동 회전 정보 생성 장치로서,
    제1 턱 화상 - 상기 제1 턱 화상은 상악을 포함함 - 및 제2 턱 화상 - 상기 제2 턱 화상은 하악을 포함함 - 을 취득하는 턱 스캔 데이터 취득부와,
    상기 제1 턱 화상에 포함되는 3 종류 이상의 치아 각각에 대응하는 3개 이상의 제1 점들의 위치를 나타내는 제1 위치 정보를 특정하고, 상기 제2 턱 화상에 포함되는 3 종류 이상의 치아 각각에 대응하는 3개 이상의 제2 점들의 위치를 나타내는 제2 위치 정보를 특정하는 이동점 특정부와,
    치아의 종류를 상기 상악에 대한 제1 기준점들의 위치들을 나타내는 제1 기준 위치 정보와 대응시키는 제1 위치 관계 정보에 따라, 상기 상악에 포함된 상기 3 종류 이상의 치아 각각에 대응하는 3개 이상의 제1 기준점들에 대응하는 상기 제1 기준 위치 정보를 취득하고, 치아의 종류를 상기 하악에 대한 제2 기준점들의 위치들을 나타내는 제2 기준 위치 정보와 대응시키는 제2 위치 관계 정보에 따라, 상기 하악에 포함된 상기 3 종류 이상의 치아 각각에 대응하는 3개 이상의 제2 기준점들에 대응하는 상기 제2 기준 위치 정보를 취득하는 기준점 취득부와,
    상기 3개 이상의 제1 점들을 포함하는 제1 평면이 상기 3개 이상의 제1 기준점들을 포함하는 제1 기준면과 일치하도록 제1 이동 회전 정보 - 상기 제1 이동 회전 정보는 상기 3개 이상의 제1 점들을 포함하는 상기 제1 평면의 이동량 및 회전량 중 적어도 하나를 포함함 - 를 산출하고, 상기 3개 이상의 제2 점들을 포함하는 제2 평면이 상기 3개 이상의 제2 기준점들을 포함하는 제2 기준면과 일치하도록 제2 이동 회전 정보 - 상기 제2 이동 회전 정보는 상기 3개 이상의 제2 점들을 포함하는 상기 제2 평면의 이동량 및 회전량 중 적어도 하나를 포함함 - 를 산출하는 이동 회전 정보 산출부와,
    상기 제1 이동 회전 정보에 기초하여 조정된 상기 제1 턱 화상을 출력하고, 상기 제2 이동 회전 정보에 기초하여 조정된 상기 제2 턱 화상을 출력하는 이동 회전 정보 출력부를 갖는 이동 회전 정보 생성 장치.
  9. 이동 회전 정보 생성 방법으로서,
    제1 턱 화상 - 상기 제1 턱 화상은 상악을 포함함 - 및 제2 턱 화상 - 상기 제2 턱 화상은 하악을 포함함 - 을 취득하고,
    제1 처리 - 상기 제1 처리는,
    상기 제1 턱 화상에 포함되는 3 종류 이상의 치아 각각에 대응하는 3개 이상의 제1 점들의 위치를 나타내는 제1 위치 정보를 특정하고,
    상기 제2 턱 화상에 포함되는 3 종류 이상의 치아 각각에 대응하는 3개 이상의 제2 점들의 위치를 나타내는 제2 위치 정보를 특정하는 것을 포함함 -
    를 실행하고,
    제2 처리 - 상기 제2 처리는,
    치아의 종류를 상기 상악에 대한 제1 기준점들의 위치들을 나타내는 제1 기준 위치 정보와 대응시키는 제1 위치 관계 정보에 따라, 상기 상악에 포함된 상기 3 종류 이상의 치아 각각에 대응하는 3개 이상의 제1 기준점들에 대응하는 상기 제1 기준 위치 정보를 취득하고,
    치아의 종류를 상기 하악에 대한 제2 기준점들의 위치들을 나타내는 제2 기준 위치 정보와 대응시키는 제2 위치 관계 정보에 따라, 상기 하악에 포함된 상기 3 종류 이상의 치아 각각에 대응하는 3개 이상의 제2 기준점들에 대응하는 상기 제2 기준 위치 정보를 취득하는 것을 포함함 -
    를 실행하고,
    제3 처리 - 상기 제3 처리는,
    상기 3개 이상의 제1 점들을 포함하는 제1 평면이 상기 3개 이상의 제1 기준점들을 포함하는 제1 기준면과 일치하도록 제1 이동 회전 정보 - 상기 제1 이동 회전 정보는 상기 3개 이상의 제1 점들을 포함하는 상기 제1 평면의 이동량 및 회전량 중 적어도 하나를 포함함 - 를 산출하고,
    상기 3개 이상의 제2 점들을 포함하는 제2 평면이 상기 3개 이상의 제2 기준점들을 포함하는 제2 기준면과 일치하도록 제2 이동 회전 정보 - 상기 제2 이동 회전 정보는 상기 3개 이상의 제2 점들을 포함하는 상기 제2 평면의 이동량 및 회전량 중 적어도 하나를 포함함 - 를 산출하는 것을 포함함 -
    를 실행하고,
    제4 처리 - 상기 제4 처리는,
    상기 제1 이동 회전 정보에 기초하여 조정된 상기 제1 턱 화상을 출력하고,
    상기 제2 이동 회전 정보에 기초하여 조정된 상기 제2 턱 화상을 출력하는 것을 포함함 -
    를 실행하는 것을 포함하는 이동 회전 정보 생성 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9226806B2 (en) * 2010-09-17 2016-01-05 Biocad Medical, Inc. Occlusion estimation in dental prosthesis design
AU2017268703B2 (en) * 2016-05-23 2018-12-13 Jessi Lew Pty Limited Methods and apparatus for digital imaging of dental models
CN109350273A (zh) * 2018-10-15 2019-02-19 统合数位股份有限公司 数字化托槽模拟定位方法及其装置
JP6936826B2 (ja) * 2019-03-18 2021-09-22 株式会社モリタ製作所 画像処理装置、表示システム、画像処理方法、および画像処理プログラム
US11622843B2 (en) * 2019-06-25 2023-04-11 James R. Glidewell Dental Ceramics, Inc. Processing digital dental impression
KR102358625B1 (ko) * 2019-12-23 2022-02-07 오스템임플란트 주식회사 구강 스캐너로 촬영된 영상으로부터 치아 모델을 생성하는 방법 및 장치
US20220061957A1 (en) * 2020-08-31 2022-03-03 James R. Glidewell Dental Ceramics, Inc. Automatic bite setting
CN112674874B (zh) * 2020-12-24 2022-04-05 北京天智航医疗科技股份有限公司 植入物规划方法、装置、存储介质及电子设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001517480A (ja) * 1997-09-22 2001-10-09 ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー 咬合で使用する方法
WO2014050543A1 (ja) 2012-09-26 2014-04-03 国立大学法人徳島大学 上下歯列の３次元シミュレーション表示方法及び装置
US20160070821A1 (en) 2014-09-08 2016-03-10 3M Innovative Properties Company Method of aligning intra-oral digital 3d models

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09238963A (ja) * 1996-03-07 1997-09-16 Nikon Corp 顎運動のシミュレーション方法
JP4649030B2 (ja) 2000-09-22 2011-03-09 学校法人東海大学 物体の形状類別のためのデータベースの作成方法
US20020094509A1 (en) * 2000-11-30 2002-07-18 Duane Durbin Method and system for digital occlusal determination
US7362890B2 (en) 2001-05-24 2008-04-22 Astra Tech Inc. Registration of 3-D imaging of 3-D objects
DE102008045275A1 (de) * 2008-09-01 2009-12-10 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Registrierung von Bilddaten
DK2549946T3 (da) * 2010-02-25 2019-05-20 3Shape As Dynamisk virtuel artikulator
JP2012045247A (ja) 2010-08-27 2012-03-08 Osaka Univ 永久歯萌出期間予測装置
US9123107B2 (en) * 2011-04-28 2015-09-01 Medtronic, Inc. Image-based analysis of implantable medical device positioning
FR2994076B1 (fr) * 2012-07-31 2016-12-30 Guillaume Champleboux Procede et dispositif de preparation a la pose d'un implant dentaire
US9345553B2 (en) * 2012-10-31 2016-05-24 Ormco Corporation Method, system, and computer program product to perform digital orthodontics at one or more sites
US9730777B2 (en) * 2013-03-08 2017-08-15 James R. Glidewell Dental Ceramics, Inc. Simplified protocol for fixed implant restorations using intra-oral scanning and dental CAD/CAM
ES2848027T3 (es) * 2013-07-19 2021-08-05 3Shape As Alineación de modelo dental utilizando fotografía en 2D
KR101635998B1 (ko) * 2014-04-16 2016-07-06 (주)로봇앤드디자인 치아모델의 제조방법
US9626462B2 (en) * 2014-07-01 2017-04-18 3M Innovative Properties Company Detecting tooth wear using intra-oral 3D scans
JP6385263B2 (ja) 2014-12-03 2018-09-05 三菱重工工作機械株式会社 ドライ加工装置
JP2016107803A (ja) 2014-12-05 2016-06-20 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制動制御方法
JP6658308B2 (ja) 2016-05-30 2020-03-04 富士通株式会社 歯の種類判定プログラム、歯冠位置判定装置及びその方法
JP6707991B2 (ja) * 2016-05-30 2020-06-10 富士通株式会社 歯軸推定プログラム、歯軸推定装置及びその方法、並びに歯形データ生成プログラム、歯形データ生成装置及びその方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001517480A (ja) * 1997-09-22 2001-10-09 ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー 咬合で使用する方法
WO2014050543A1 (ja) 2012-09-26 2014-04-03 国立大学法人徳島大学 上下歯列の３次元シミュレーション表示方法及び装置
US20160070821A1 (en) 2014-09-08 2016-03-10 3M Innovative Properties Company Method of aligning intra-oral digital 3d models

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