KR102224064B1 - 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치 - Google Patents

오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 오랄 스캔 영상의 메쉬 해상도를 기준 해상도로 낮추는 전처리부와, 전처리된 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역의 바닥에 해당하는 시작 라인을 검출하는 시작 라인 검출부와, 전처리된 오랄 스캔 영상에서 치아 영역 및 잇몸 영역의 경계 라인을 검출하는 경계 라인 검출부와, 시작 라인 및 경계 라인을 이용해 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 영역 분리부를 포함하는 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치를 제공한다.

Description

오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치{Apparatus For Separating Gum Area From Oral Scan Image}
본 발명은 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오랄 스캔 영상과 치아 CT 영상 정합 시 방해 요소인 잇몸 영역을 영상 정합 전에 오랄 스캔 영상에서 분리 및 제거하는 장치에 관한 것이다.
컴퓨터 비전 분야에서 동일 대상을 다른 시간, 측정 방식 또는 관점 등에서 촬영할 경우, 서로 다른 좌표계를 가지는 영상이 획득되는데, 영상 정합은 이러한 서로 다른 영상을 하나의 좌표계에 나타내기 위한 처리를 지칭한다.
특히, 치과 분야에서는 임플란트 등의 시술 전에 치아 CT 영상과 오랄 스캔 영상 간의 영상 정합을 수행하게 된다. 이때, 정합된 영상은 골조직과 신경관 위치 등을 파악할 수 있게 하여, 최적의 임플란트 시술 위치를 결정하는데 중요한 자료로 사용될 수 있다.
하지만, 오랄 스캔 영상은 CT 영상과 영상 정합 시에 불필요한 영역을 포함하고 있다. 특히, 잇몸 영역 등과 같은 불필요 영역은 영상 정합 시 방해 요소가 되어, 영상 정합의 시간, 정확성 및 효율성 등을 저하시킬 수 있는 문제점이 있다.
상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 오랄 스캔 영상과 치아 CT 영상의 영상 정합 시 방해 요소인 잇몸 영역을 영상 정합 전에 오랄 스캔 영상에서 분리 및 제거하는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 오랄 스캔 영상의 메쉬 해상도를 기준 해상도로 낮추는 전처리부와, 전처리된 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역의 바닥에 해당하는 시작 라인을 검출하는 시작 라인 검출부와, 전처리된 오랄 스캔 영상에서 치아 영역 및 잇몸 영역의 경계 라인을 검출하는 경계 라인 검출부와, 시작 라인 및 경계 라인을 이용해 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 영역 분리부를 포함하는 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치를 제공한다.
여기서, 시작 라인 검출부는, 오랄 스캔 영상의 각 메쉬에 대해 인접한 버텍스 수를 산출하고, 산출된 버텍스 수가 기준 수 이하인 버텍스들을 선택하고, 선택된 버텍스들을 연결하여 상기 시작 라인을 검출한다.
또한, 시작 라인 검출부는, 오랄 스캔 영상의 각 메쉬의 곡률을 산출하고, 산출된 곡률이 기준 곡률 이하인 메쉬들을 선택하고, 선택된 메쉬들에 포함된 버텍스들을 연결하여 시작 라인을 검출한다.
또한, 경계 라인 검출부는, 오랄 스캔 영상의 인접 메쉬들 간 곡률을 산출하고, 산출된 곡률이 기준 곡률 이상인 메쉬들을 선택하고, 선택된 메쉬들이 공유하는 버텍스를 경계 포인트로 결정한다.
또한, 경계 라인 검출부는, 오랄 스캔 영상의 인접 메쉬들 간 최대 곡률 및 최소 곡률을 산출하고, 산출된 최대 곡률 및 최소 곡률을 이용해 가우시안 곡률 및 평균 곡률 중 적어도 하나를 산출한다.
또한, 경계 라인 검출부는, 산출된 가우시안 곡률 및 평균 곡률 중 적어도 어느 하나가 기준 곡률 이상인 메쉬들을 선택하고, 선택된 메쉬들이 공유하는 버텍스를 경계 포인트로 결정한다.
또한, 경계 라인 검출부는, 경계 포인트들을 순차적으로 확장 및 축소하여 인접한 경계 포인트들을 연결한다.
또한, 경계 라인 검출부는, 연결된 경계 포인트들 마다 동일한 라벨로 각각 라벨링한다.
또한, 경계 라인 검출부는, 라벨링된 각 라벨에 대해 적어도 1회 확장하고, 인접한 라벨들을 통합한다.
또한, 본 발명의 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치는, 시작 라인에서 경계 라인까지 연결된 버텍스들을 통합하여 분리 대상 영역으로 설정하는 영역 설정부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치는, 분리 대상 영역의 최외각 라인을 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하기 위한 분리 기준 라인으로 결정하는 기준 라인 결정부를 더 포함할 수 있다.
또한, 영역 분리부는, 분리 기준 라인을 이용해 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 오랄 스캔 영상과 치아 CT 영상의 영상 정합 시 방해 요소인 잇몸 영역을 영상 정합 전에 간편하게 분리 및 제거할 수 있어, 이후 영상 정합의 시간, 정확성 및 효율성 등을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 전자 장치의 주요 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 전자 장치의 제어부의 구체적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 오랄 스캔 영상의 전처리 전 및 후를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 오랄 스캔 영상에서 검출된 시작 라인을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 오랄 스캔 영상의 인접 메쉬들 간 곡률을 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 경계 포인트들을 오랄 스캔 영상에 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 오랄 스캔 영상에서 경계 포인트를 연결하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 연결된 경계 포인트들 마다 동일한 라벨로 라벨링된 오랄 스캔 영상을 도시한 도면이다.
도 9는 각 라벨에 대해 영역 확장된 오랄 스캔 영상을 도시한 도면이다.
도 10은 영역 확장된 라벨이 통합된 오랄 스캔 영상을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시에에 따른 오랄 스캔 영상에서 분리 대상 영역을 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 분리 기준 라인이 표시된 오랄 스캔 영상을 도시한 도면이다.
도 13은 분리 기준 라인을 기초로 치아 및 잇몸 영역이 분리된 오랄 스캔 영상을 도시한 도면이다.
본 발명의 상기 목적과 수단 및 그에 따른 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 경우에 따라 복수형도 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", “구비하다”, “마련하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 언급된 구성요소 외의 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 용어는 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다. 예를 들어, “A 또는 B”, “A 및 B 중 적어도 하나”는 A 또는 B 중 하나만을 포함할 수 있고, A와 B를 모두 포함할 수도 있다.
본 명세서에서, “예를 들어” 등에 따르는 설명은 인용된 특성, 변수, 또는 값과 같이 제시한 정보들이 정확하게 일치하지 않을 수 있고, 허용 오차, 측정 오차, 측정 정확도의 한계와 통상적으로 알려진 기타 요인을 비롯한 변형과 같은 효과로 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 발명의 실시 형태를 한정하지 않아야 할 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 ‘연결되어’ 있다거나 ‘접속되어’ 있다고 기재된 경우, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성 요소에 ‘직접 연결되어’ 있다거나 ‘직접 접속되어’ 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '상에' 있다거나 '접하여' 있다고 기재된 경우, 다른 구성요소에 상에 직접 맞닿아 있거나 또는 연결되어 있을 수 있지만, 중간에 또 다른 구성요소가 존재할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '바로 위에' 있다거나 '직접 접하여' 있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해될 수 있다. 구성요소간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, '～사이에'와 '직접 ～사이에' 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.
본 명세서에서, '제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 또한, 위 용어는 각 구성요소의 순서를 한정하기 위한 것으로 해석되어서는 안되며, 하나의 구성요소와 다른 구성요소를 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 전자 장치의 주요 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 전자 장치의 제어부의 구체적인 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 전자 장치(100)는, 오랄 스캔 영상과 치아 CT 영상 정합 시 정합에 방해가 되는 잇몸 영역을 오랄 스캔 영상에서 분리 제거하기 위하여, 통신부(110), 입력부(120), 표시부(130), 메모리(140) 및 제어부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
통신부(110)는 영상 촬영 장치(미도시) 및 서버(미도시) 등의 외부 장치와의 통신을 수행한다. 이를 위해, 통신부(110)는 5G(5th generation communication), LTE-A(long term evolution-advanced), LTE(long term evolution), 블루투스, BLE(bluetooth low energe), NFC(near field communication) 등의 무선 통신을 수행할 수 있고, 케이블 통신 등의 유선 통신을 수행할 수 있다.
입력부(120)는 전자 장치(100)의 사용자의 입력에 대응하여, 입력 데이터를 발생시킨다. 입력부(120)는 적어도 하나의 입력 수단을 포함한다. 입력부(120)는 키보드(key board), 키패드(key pad), 돔 스위치(dome switch), 터치패널(touch panel), 터치 키(touch key), 마우스(mouse), 메뉴 버튼(menu button) 등을 포함할 수 있다.
표시부(130)는 전자 장치(100)의 동작에 따른 표시 데이터를 표시한다. 표시부(130)는 액정 디스플레이(LCD; liquid crystal display), 발광 다이오드(LED; light emitting diode) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED; organic LED) 디스플레이, 마이크로 전자기계 시스템(MEMS; micro electro mechanical systems) 디스플레이 및 전자 종이(electronic paper) 디스플레이를 포함한다. 표시부(130)는 입력부(120)와 결합되어 터치 스크린(touch screen)으로 구현될 수 있다.
메모리(140)는 전자 장치 (100)의 동작 프로그램들을 저장한다. 메모리(140)는 Decimation 알고리즘, Floor Detection 알고리즘, 모폴로지 연산 알고리즘, 그룹핑 알고리즘 등 오랄 스캔(Oral Scan) 영상에서 잇몸 영역을 분리하기 위해 필요한 알고리즘을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(140)는 영상 촬영 장치 등으로부터 수신된 복수의 영상 데이터를 저장할 수 있다.
제어부(150)는 영상 촬영 장치 및 서버 등의 외부 장치로부터 오랄 스캔 영상을 입력 받아 이 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리 제거한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치는 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 정확히 분리 제거하여 치아 CT 영상과 정합함으로써, 정합 속도 및 정확성을 향상시킬 수 있다.
이를 위해, 제어부(150)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 전처리부(151), 시작 라인 검출부(152), 경계 라인 검출부(153), 영역 설정부(154), 기준 라인 결정부(155) 및 영역 분리부(156)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 오랄 스캔 영상의 전처리 전 및 후를 도시한 도면이다.
전처리부(151)는 오랄 스캔 영상의 메쉬(Mesh) 해상도를 기준 해상도(예컨대, 매쉬 개수 4만개)로 낮추는 역할을 수행한다. 예를 들어, 전처리부(151)는 데이터 차원수를 줄이는 Decimation 알고리즘을 이용하여 메쉬 개수를 줄일 수 있다.
도 3 (a)에 도시한 바와 같이, 영상 촬영 장치에 의해 촬영된 오랄 스캔 영상은 일반적으로 메쉬 정보의 분포가 불균일하고, 메쉬 개수가 4만 내지 80만개로 비교적 많아 메쉬 정보를 처리하기 위해 오랜 시간이 걸리는 문제점이 있다.
그러나, 도 3 (b)에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전처리부(151)가 Decimation 알고리즘을 이용하여 메쉬 개수를 4만개로 줄이게 되면, 메쉬 정보의 분포가 균일하게 되며, 메쉬 정보의 처리 속도가 향상될 수 있다. 다만, 메쉬 개수를 과도하게 줄일 경우 특징들이 대부분 사라지기 때문에 적절한 수로 줄이는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 오랄 스캔 영상에서 검출된 시작 라인을 도시한 도면이다.
시작 라인 검출부(152)는 전처리부(151)에서 전처리된 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역의 바닥에 해당하는 버텍스들의 집합인 시작 라인을 검출한다. 예를 들어, 시작 라인 검출부(152)는 Floor Detection 알고리즘을 이용하여 시작 라인을 검출할 수 있다.
이하에서는, 시작 라인 검출부(152)가 시작 라인을 검출하는 방법에 대해 설명하지만, 이를 확장하여 시작 면을 검출할 수 있음은 당연하다.
한편, 오랄 스캔 영상은 영상을 촬영한 영상 촬영 장치에 따라 Hand 타입과 Desk 타입으로 구분된다. 여기서, Hand 타입은, 도 4 (a)에 도시한 바와 같이, 오랄 스캔 영상의 바닥이 뚫려 있는 형태인 반면, Desk 타입은, 도 4 (b)에 도시한 바와 같이, 오랄 스캔 영상의 바닥이 막혀 있으며 바닥면이 평평한 형태이다. 따라서, 오랄 스캔 영상의 종류에 따라 시작 라인을 검출하는 방법이 상이하다.
구체적으로, Hand 타입의 오랄 스캔 영상의 경우, 바닥이 뚫려 있는 형태이기 때문에 바닥에 해당하는 메쉬들은 이와 인접한 버텍스 수가 상대적으로 적다. 이를 토대로 시작 라인 검출부(152)는 먼저, 오랄 스캔 영상의 각 메쉬에 대해 인접한 버텍스 수를 산출하고, 산출된 버텍스 수가 기준 수(예컨대, 3개) 이하인 버텍스들을 선택한다. 다음, 선택된 버텍스들을 연결하여 시작 라인을 검출한다.
이와 달리, Desk 타입의 오랄 스캔 영상의 경우, 바닥면이 평평하기 때문에 곡률이 비교적 작은 메쉬들이 바닥에 해당될 가능성이 높다. 이를 토대로 시작 라인 검출부(152)는 먼저, 오랄 스캔 영상의 각 메쉬의 곡률을 산출하고, 산출된 곡률이 기준 곡률 이하인 메쉬들을 선택한다. 다음, 선택된 메쉬들에 포함된 버텍스들을 연결하여 시작 라인을 검출한다.
경계 라인 검출부(153)는 전처리부(151)에 의해 전처리된 오랄 스캔 영상에서 치아 영역 및 잇몸 영역의 경계 라인을 검출한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 오랄 스캔 영상의 인접 메쉬들 간 곡률을 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 경계 포인트들을 오랄 스캔 영상에 도시한 도면이다.
경계 라인 검출부(153)는 오랄 스캔 영상의 인접 메쉬들 간 곡률을 산출하고, 산출된 곡률이 기준 곡률 이상인 메쉬들을 선택하고, 선택된 상기 메쉬들이 공유하는 버텍스를 경계 포인트로 결정한다.
구체적으로, 도 5 및 도 6을 참조하면, 경계 라인 검출부(153)는 오랄 스캔 영상의 인접 메쉬들 간 최대 곡률 및 최소 곡률을 산출하고, 산출된 최대 곡률 및 최소 곡률을 이용해 가우시안 곡률 및 평균 곡률 중 적어도 하나를 산출한다. 그리고, 산출된 가우시안 곡률 및 평균 곡률 중 적어도 어느 하나가 기준 곡률 이상인 메쉬들을 선택하고, 선택된 메쉬들이 공유하는 버텍스를 경계 포인트로 결정한다.
여기서, 가우시안 곡률을 이용하여 추출된 경계 포인트(도 6 (a) 참조) 보다 가우시안 곡률 및 평균 곡률을 이용하여 추출된 경계 포인트(도 6(b) 참조)가 더 뚜렷한 것을 확인할 수 있으며, 상호 보완적 측면에서 가우시안 곡률 및 평균 곡률을 모두 이용하여 경계 포인트를 결정하는 것이 바람직하다.
이하, 도 5를 참조하여 오랄 스캔 영상에서 경계 포인트를 추출하는 방법을 설명하겠다.
경계 라인 검출부(153)는, 인접 메쉬들이 공유하는 버텍스에서 그 법선(normal vector)을 포함하며 메쉬 곡면과 교차하는 평면을 그린 뒤 그 평면을 법선을 기준으로 돌려가며 메쉬 곡면과 계속하여 교차시킨다. 이 경우 메쉬 곡면 위에서 그 버텍스를 중심으로 하는 수많은 곡선을 얻을 수 있고 이 곡선들과 버텍스의 접평면(tangent plane) 사이의 각을 이용해 곡률을 각각 산출할 수 있다. 그리고, 이들 곡률 중 가장 큰 값을 최대 곡률로 정의하고 가장 작은 값을 최소 곡률로 정의할 수 있다. 한편, 산출된 곡률들 중 그 버텍스에서 가장 큰 최대 곡률과 가장 작은 최소 곡률을 가진 두 곡선을 포함하는 평면을 주곡률 평면(plane of principal curvatures)으로 정의할 수 있다.
여기서, 가우시안 곡률은 최대 곡률 및 최소 곡률의 곱으로 정의되고, 평균 곡률은 최대 곡률 및 최소 곡률의 평균으로 정의된다.
이와 같은 방식으로 산출된 가우시안 곡률 및 평균 곡률 중 적어도 어느 하나가 기준 곡률 이상인 메쉬들을 선택하고, 선택된 메쉬들이 공유하는 버텍스를 경계 포인트로 결정한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 오랄 스캔 영상에서 경계 포인트를 연결하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 경계 라인 검출부(153)는, 모폴로지 연산 알고리즘을 이용해 경계 포인트들을 순차적으로 확장(Dilation) 및 축소(Erosion)하여 인접한 경계 포인트들을 연결한다.
여기서, 모폴로지 연산 알고리즘은 영역을 확장 및 축소하기 위한 알고리즘으로 일반적으로 근접한 점들을 연결시키거나 끊기 위한 용도로 사용된다.
이와 같이, 경계 포인트들에 대해 확장하고 난 이후 축소 과정을 거치게 되면 기존 경계 포인트 성분의 두께는 유지하면서 인접 경계 포인트들 간 연결만 시켜주기 때문에 치아 및 잇몸 영역 간 경계성을 더욱더 향상시킬 수 있다.
도 8은 연결된 경계 포인트들 마다 동일한 라벨로 라벨링된 오랄 스캔 영상을 도시한 도면이고, 도 9는 각 라벨에 대해 영역 확장된 오랄 스캔 영상을 도시한 도면이고, 도 10은 영역 확장된 라벨이 통합된 오랄 스캔 영상을 도시한 도면이다.
도 8를 참조하면, 경계 라인 검출부(153)는 연결된 경계 포인트들 마다 동일한 라벨로 각각 라벨링한다. 도 8에는 라벨 별로 색상을 달리하여 표시하였다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 경계 라인 검출부(153)는 라벨링된 각 라벨에 대해 적어도 1회 확장하고, 인접한 라벨들을 통합한다. 여기서, 모든 라벨이 통합될 때까지 확장을 반복할 수 있다. 이에 따라, 경계 라인은 하나의 통합 라벨로 라벨링될 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시에에 따른 오랄 스캔 영상에서 분리 대상 영역을 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 분리 기준 라인이 표시된 오랄 스캔 영상을 도시한 도면이고, 도 13은 분리 기준 라인을 기초로 치아 및 잇몸 영역이 분리된 오랄 스캔 영상을 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 영역 설정부(154)는 앞서 검출된 시작 라인 및 경계 라인을 기초로 분리 대상 영역인 잇몸 영역을 설정한다. 즉, 영역 설정부(154)는 시작 라인에서 경계 라인까지 연결된 버텍스들을 순차적으로 통합하여 분리 대상 영역으로 설정한다.
도 12를 참조하면, 기준 라인 결정부(155)는 분리 대상 영역의 최외각 라인을 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하기 위한 분리 기준 라인으로 결정한다.
도 13을 참조하면, 영역 분리부(156)는 분리 기준 라인을 이용해 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치는 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 비교적 신속하고 정확하게 분리 제거하여 치아 CT 영상과 정합함으로써, 정합 속도 및 정확성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 청구범위 및 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 전자 장치 110: 통신부
120: 입력부 130: 출력부
140: 저장부 150: 제어부
151: 전처리부 152: 시작 라인 검출부
153: 경계 라인 검출부 154: 영역 설정부
155: 기준 라인 결정부 156: 영역 분리부

Claims (12)

  1. 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역의 바닥에 해당하는 시작 라인을 검출하는 시작 라인 검출부;
    상기 오랄 스캔 영상에서 치아 영역 및 잇몸 영역의 경계 라인을 검출하는 경계 라인 검출부;
    상기 시작 라인에서 상기 경계 라인까지 연결된 버텍스들을 통합하여 분리 대상 영역으로 설정하는 영역 설정부
    상기 분리 대상 영역을 이용해 상기 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 영역 분리부
    를 포함하는 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시작 라인 검출부는
    상기 오랄 스캔 영상의 각 메쉬에 대해 인접한 버텍스 수를 산출하고, 산출된 상기 버텍스 수가 기준 수 이하인 버텍스들을 선택하고, 선택된 상기 버텍스들을 연결하여 상기 시작 라인을 검출하는
    오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 시작 라인 검출부는
    상기 오랄 스캔 영상의 각 메쉬의 곡률을 산출하고, 산출된 상기 곡률이 기준 곡률 이하인 메쉬들을 선택하고, 선택된 상기 메쉬들에 포함된 버텍스들을 연결하여 상기 시작 라인을 검출하는
    오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 경계 라인 검출부는
    상기 오랄 스캔 영상의 인접 메쉬들 간 곡률을 산출하고, 산출된 상기 곡률이 기준 곡률 이상인 메쉬들을 선택하고, 선택된 상기 메쉬들이 공유하는 버텍스를 경계 포인트로 결정하는
    오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 경계 라인 검출부는
    상기 오랄 스캔 영상의 인접 메쉬들 간 최대 곡률 및 최소 곡률을 산출하고, 산출된 상기 최대 곡률 및 최소 곡률을 이용해 가우시안 곡률 및 평균 곡률 중 적어도 하나를 산출하는
    오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 경계 라인 검출부는
    산출된 상기 가우시안 곡률 및 평균 곡률 중 적어도 어느 하나가 기준 곡률 이상인 메쉬들을 선택하고, 선택된 상기 메쉬들이 공유하는 버텍스를 경계 포인트로 결정하는
    오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치.
  7. 제 4 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 경계 라인 검출부는
    상기 경계 포인트들을 순차적으로 확장 및 축소하여 인접한 상기 경계 포인트들을 연결하는
    오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 경계 라인 검출부는
    연결된 상기 경계 포인트들 마다 동일한 라벨로 각각 라벨링하는
    오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 경계 라인 검출부는
    라벨링된 각 라벨에 대해 적어도 1회 확장하고, 인접한 라벨들을 통합하는
    오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 오랄 스캔 영상의 메쉬 해상도를 기준 해상도로 낮추는 전처리부
    를 더 포함하는 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 분리 대상 영역의 최외각 라인을 상기 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하기 위한 분리 기준 라인으로 결정하는 기준 라인 결정부를 더 포함하는 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 영역 분리부는
    상기 분리 기준 라인을 이용해 상기 오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는
    오랄 스캔 영상에서 잇몸 영역을 분리하는 장치.
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