KR102290799B1 - Method for providing tooth leison information and apparatus using the same - Google Patents

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Abstract

본 개시서는 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 치아 병변 정보 제공 방법에 관한 것이다.
컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 치아 병변 정보 제공 방법은 (a) 피검자의 치아 영상을 수신하는 단계, (b) 미리 학습된 판독 모델을 통해 상기 치아 영상에 포함되는 병변 영역을 검출하거나 상기 컴퓨팅 장치에 연동되는 타 장치로 하여금 상기 병변 영역을 검출하도록 지원하는 단계, (c) 상기 병변 영역에 대한 치아 병변 정보를 생성하거나 상기 컴퓨팅 장치에 연동되는 타 장치로 하여금 상기 치아 병변 정보를 생성하도록 지원하는 단계 및 (d) 병변 정보를 외부 엔티티에 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
The present disclosure relates to a method of providing tooth lesion information performed by a computing device.
The method for providing dental lesion information performed by a computing device includes the steps of (a) receiving a tooth image of a subject, (b) detecting a lesion region included in the tooth image through a pre-learned reading model, or interlocking with the computing device Supporting another device to detect the lesion region, (c) generating dental lesion information for the lesion region or supporting another device interlocked with the computing device to generate the dental lesion information; and (d) providing the lesion information to an external entity.

Description

치아 병변 정보 제공 방법 및 이를 이용한 장치{METHOD FOR PROVIDING TOOTH LEISON INFORMATION AND APPARATUS USING THE SAME}Dental lesion information providing method and device using the same

본 발명은 치아 병변 정보 제공 방법 및 이를 이용한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for providing dental lesion information and an apparatus using the same.

다양한 방식으로 촬영된 다양한 X선 영상이 치과 진단 및 치료용으로 널리 활용되고 있다. X선 파노라마 영상(panorama image)은 구강 구조를 전체적으로 확인할 수 있고, 구강의 해부학적 구조를 적절히 드러내는 점에서 치료 계획 수립에 널리 사용되고 있다. 보통 X선 파노라마 영상을 육안으로 식별하여 병변 영역을 예상하는 방식이 치과 치료에 널리 사용되고 있으나, 육안에 의한 식별의 한계를 극복하기 위하여 병변을 자동으로 식별하는 기술들이 개발되고 있다. X선 영상에서 병변 후보 영역을 설정하기 위한 연구는 X선 영상에서의 콘트라스트(Contrast) 변화를 이용하는 수준에 머물러 있다.Various X-ray images taken by various methods are widely used for dental diagnosis and treatment. X-ray panoramic image (panorama image) is widely used to establish a treatment plan in that it can confirm the oral structure as a whole and properly reveal the anatomical structure of the oral cavity. In general, a method of estimating a lesion area by visually identifying an X-ray panoramic image is widely used in dental treatment, but technologies for automatically identifying a lesion have been developed to overcome the limitation of visual identification. Research to establish a lesion candidate region in an X-ray image is limited to using a contrast change in an X-ray image.

대한민국 등록특허공보 제10-1903424호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1903424

본 발명은 각각의 치아의 병변 발생 여부에 대한 정보를 해당 치아의 식별 정보와 함께 제공함으로써 치아 영상에서 병변 영역을 효과적으로 판단할 수 있는 수단을 제공하는 것으로 목표로 한다.An object of the present invention is to provide a means for effectively determining a lesion area in a tooth image by providing information on whether a lesion has occurred in each tooth together with identification information of the corresponding tooth.

또한, 본 발명은 입력 치아 영상에 각 영역이 병변 영역에 해당할 가능성을 시각화하는 맵을 통한 시각화된 병변 정보를 제공하고자 한다.In addition, the present invention intends to provide visualized lesion information through a map that visualizes the possibility that each area corresponds to a lesion area in an input tooth image.

그리고, 본원 발명은 치아 영상에서 병변 영역 검출하는 판독 모델을 학습시키는 과정에서 치아들 사이의 상관 관계를 고려한 손실 함수를 이용함으로써, 보다 정확하게 병변 영역을 검출할 수 있는 판독 모델을 제공하고자 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a reading model capable of more accurately detecting a lesion region by using a loss function in consideration of a correlation between teeth in a process of learning a reading model for detecting a lesion region in a tooth image.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 효과를 실현하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.The characteristic configuration of the present invention for achieving the object of the present invention as described above and for realizing the characteristic effects of the present invention to be described later is as follows.

본 발명의 일 태양(aspect)에 따르면, 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 치아 병변 정보 제공 방법은 (a) 피검자의 치아 영상을 수신하는 단계; (b) 미리 학습된 판독 모델을 통해 상기 치아 영상에 포함되는 병변 영역을 검출하거나 상기 컴퓨팅 장치에 연동되는 타 장치로 하여금 상기 병변 영역을 검출하도록 지원하는 단계; (c) 상기 병변 영역에 대한 치아 병변 정보를 생성하거나 상기 컴퓨팅 장치에 연동되는 타 장치로 하여금 상기 치아 병변 정보를 생성하도록 지원하는 단계; 및 (d) 병변 정보를 외부 엔티티에 제공하는 단계를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, a method for providing dental lesion information performed by a computing device includes the steps of: (a) receiving an image of a subject's teeth; (b) detecting a lesion region included in the tooth image through a pre-learned reading model or supporting another device linked to the computing device to detect the lesion region; (c) generating dental lesion information for the lesion region or supporting another device interworking with the computing device to generate the dental lesion information; and (d) providing the lesion information to an external entity.

일 태양에 따르면, 상기 (c) 단계는 (c1) 상기 치아 영상에서 병변 영역을 시각화하는 맵을 생성하는 단계; 및 (c2) 상기 맵에 기초하여 상기 치아 영상에서 병변 영역이 시각화된 시각화 정보를 통해 상기 치아 병변 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to one aspect, the step (c) comprises the steps of (c1) generating a map for visualizing the lesion area in the tooth image; and (c2) generating the dental lesion information through visualization information in which a lesion region is visualized in the dental image based on the map.

다른 태양에 따르면, 상기 (c) 단계는 (c3) 상기 치아 영상에 포함되는 개별 치아의 위치 또는 순서를 식별하는 식별 정보를 생성하는 단계; (c4) 상기 식별 정보와 상기 식별 정보에 대응되는 개별 치아에 병변이 발생하였는지 여부에 대한 정보를 매칭한 매칭 정보를 생성하는 단계; 및 (c5) 상기 매칭 정보에 기초하여 상기 치아 병변 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect, the step (c) may include (c3) generating identification information for identifying the position or order of individual teeth included in the tooth image; (c4) generating matching information in which the identification information is matched with information on whether a lesion has occurred in an individual tooth corresponding to the identification information; and (c5) generating the dental lesion information based on the matching information.

일 태양에 따르면 상기 판독 모델은 손실 함수의 결과를 최소화하는 방향으로 미리 학습되고, 상기 손실 함수는 개별 치아들 사이의 상관 관계 정보에 기초하여 결정될 수 있다.According to an aspect, the reading model is pre-trained in a direction to minimize a result of a loss function, and the loss function may be determined based on correlation information between individual teeth.

일 태양에 따른 치아 병변 정보를 제공하는 컴퓨팅 장치는 피검자의 치아 영상을 수신하는 통신부; 및 상기 치아 영상에 대한 치아 병변 정보를 생성하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 미리 학습된 판독 모델을 통해 상기 치아 영상에 포함되는 병변 영역에 대한 치아 병변 정보를 생성하거나 상기 컴퓨팅 장치에 연동되는 타 장치로 하여금 상기 병변 정보를 생성하도록 지원하고, 상기 치아 병변 정보를 외부 엔티티에 제공할 수 있다.A computing device for providing tooth lesion information according to an aspect includes: a communication unit configured to receive an image of a subject's teeth; and a processor for generating tooth lesion information for the tooth image, wherein the processor generates tooth lesion information on a lesion region included in the tooth image through a pre-learned reading model or other devices linked to the computing device. Support the device to generate the lesion information, and provide the dental lesion information to an external entity.

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 치아들 사이에 상관 관계를 고려한 손실함수에 기반하여 판독 모델을 학습시킴으로써, 치아 영상에 대한 병변 영역 검출의 정확도를 획기적으로 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by learning a reading model based on a loss function in consideration of the correlation between teeth, it is possible to dramatically improve the accuracy of detecting a lesion region for a tooth image.

또한, 치아 영상의 병변 검출 결과를 시각화하는 맵을 통해 치아 영상에서 병변 영역을 효과적으로 가시화하는 수단을 제공하고, 치아 식별 번호와 해당 치아에 병변 발생 여부에 대한 정보를 함께 제공하는 인터페이스를 통해 판독자가 단일 치아 영상으로 개별 치아들에 병변 발생 여부를 판독할 수 있는 수단을 제공할 수 있다.In addition, it provides a means to effectively visualize the lesion area in the tooth image through a map that visualizes the lesion detection result of the tooth image, and the reader can It is possible to provide a means for determining whether a lesion has occurred in individual teeth with a single tooth image.

본 발명에 따르면 궁극적으로 의료진의 진단의 정확도를 향상시키고, 단일 영상을 통해 전체 치아의 병변 발생 여부를 판독할 수 있도록 함으로써, 의료 현장에서의 워크플로(workflow)를 혁신할 수 있게 되는 잠재적 효과가 있다.According to the present invention, the potential effect of innovating the workflow in the medical field by ultimately improving the diagnosis accuracy of the medical staff and allowing the lesion of the entire tooth to be read through a single image. have.

그리고 본 발명은, 종래에 병원에서 이용하고 있는 의료 영상이 그대로 활용될 수 있는바, 본 발명의 방법이 특정 형식의 영상이나 플랫폼에 종속되지 않음은 물론이다.And, in the present invention, the conventional medical images used in hospitals can be used as they are, so it goes without saying that the method of the present invention is not dependent on a specific type of image or platform.

본 발명의 실시 예의 설명에 이용되기 위하여 첨부된 아래 도면들은 본 발명의 실시 예들 중 단지 일부일 뿐이며, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람(이하 "통상의 기술자"라고 함)에게 있어서는 발명에 이르는 노력 없이 이 도면들에 기초하여 다른 도면들이 얻어질 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 병변 정보 제공 방법을 수행하는 컴퓨팅 장치의 예시적 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 병변 정보 제공 방법을 수행하는 컴퓨팅 장치의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소를 도시한 예시적 블록도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 치아 병변 정보 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 병변 정보 제공 방법이 수행되는 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 손실 함수 결정 과정에서 사용되는 피어슨 상관 행렬이 시각화된 일례를 도시하는 도면이다.
The accompanying drawings for use in the description of the embodiments of the present invention are only a part of the embodiments of the present invention, and for those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains (hereinafter referred to as "a person skilled in the art"), Other drawings may be obtained based on these drawings without an effort leading to the invention.
1 is a conceptual diagram schematically illustrating an exemplary configuration of a computing device for performing a method for providing lesion information according to the present invention.
2 is an exemplary block diagram illustrating hardware or software components of a computing device performing a method for providing lesion information according to the present invention.
3 is a flowchart for explaining a method for providing information on dental lesions according to an embodiment.
4 is a diagram illustrating an example in which a method for providing lesion information according to an embodiment is performed.
5 is a diagram illustrating an example in which a Pearson correlation matrix used in a process of determining a loss function is visualized.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명의 목적들, 기술적 해법들 및 장점들을 분명하게 하기 위하여 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 통상의 기술자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following detailed description of the present invention refers to the accompanying drawings, which show by way of illustration a specific embodiment in which the present invention may be practiced, in order to clarify the objects, technical solutions and advantages of the present invention. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the present invention.

본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐 이용된 "영상" 또는 "영상 데이터"라는 용어는 이산적 영상 요소들(예컨대, 2차원 영상에 있어서는 픽셀, 3차원 영상에 있어서는 복셀)로 구성된 다차원 데이터를 지칭한다. 예를 들어 "영상"은 X선 영상, (콘-빔형; cone-beam) 전산화 단층 촬영(computed tomography), MRI(magnetic resonance imaging), 초음파 또는 본 발명의 기술분야에서 공지된 임의의 다른 의료 영상 시스템의 의하여 수집된 피사체, 즉 피검체(subject)의 의료 영상일 수 있다. 또한 영상은 비의료적 맥락에서 제공될 수도 있는바, 예를 들어 원격 감지 시스템(remote sensing system), 전자현미경(electron microscopy) 등등이 있을 수 있다.The term "image" or "image data" as used throughout the present description and claims refers to multidimensional data composed of discrete image elements (e.g., pixels in a two-dimensional image, voxels in a three-dimensional image). refers to For example, "imaging" means X-ray imaging, (cone-beam) computed tomography, magnetic resonance imaging (MRI), ultrasound or any other medical imaging known in the art. It may be a medical image of a subject, ie, a subject, collected by the system. Also, the image may be provided in a non-medical context, for example, a remote sensing system, an electron microscopy, and the like.

본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐, '영상'은 (예컨대, 비디오 화면에 표시된) 눈으로 볼 수 있는 영상 또는 (예컨대, CT, MRI 검출기 등의 픽셀 출력에 대응되는 파일과 같은) 영상의 디지털 표현물을 지칭하는 용어이다.Throughout the description and claims of the present invention, 'image' refers to a viewable image (eg, displayed on a video screen) or an image (eg, a file corresponding to a pixel output of a CT, MRI detector, etc.) A term that refers to digital representations.

본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐 'DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine; 의료용 디지털 영상 및 통신)' 표준은 의료용 기기에서 디지털 영상 표현과 통신에 이용되는 여러 가지 표준을 총칭하는 용어인바, DICOM 표준은 미국 방사선 의학회(ACR)와 미국 전기 공업회(NEMA)에서 구성한 연합 위원회에서 발표한다.Throughout the detailed description and claims of the present invention, the 'DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine)' standard is a generic term for various standards used for digital image representation and communication in medical devices, DICOM Standards are published by a joint committee formed by the American Society of Radiological Medicine (ACR) and the National Electrical Engineers Association (NEMA).

또한, 본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐 '의료영상 저장 전송 시스템(PACS; picture archiving and communication system)'은 DICOM 표준에 맞게 저장, 가공, 전송하는 시스템을 지칭하는 용어이며, X선, CT, MRI와 같은 디지털 의료영상 장비를 이용하여 획득된 의료영상 이미지는 DICOM 형식으로 저장되고 네트워크를 통하여 병원 내외의 단말로 전송이 가능하며, 이에는 판독 결과 및 진료 기록이 추가될 수 있다.In addition, throughout the detailed description and claims of the present invention, 'picture archiving and communication system (PACS)' is a term that refers to a system that stores, processes, and transmits in accordance with the DICOM standard, X-ray, CT , medical imaging images acquired using digital medical imaging equipment such as MRI are stored in DICOM format and can be transmitted to terminals inside and outside the hospital through a network, to which reading results and medical records can be added.

그리고 본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐 '학습' 혹은 '러닝'은 절차에 따른 컴퓨팅(computing)을 통하여 기계 학습(machine learning)을 수행함을 일컫는 용어인바, 인간의 교육 활동과 같은 정신적 작용을 지칭하도록 의도된 것이 아님을 통상의 기술자는 이해할 수 있을 것이다.And throughout the detailed description and claims of the present invention, 'learning' or 'learning' is a term referring to performing machine learning through computing according to a procedure, and a mental action such as human educational activity. It will be understood by those of ordinary skill in the art that this is not intended to be a reference.

그리고 본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐, '포함하다'라는 단어 및 그 변형은 다른 기술적 특징들, 부가물들, 구성요소들 또는 단계들을 제외하는 것으로 의도된 것이 아니다. 또한, '하나' 또는 '한'은 하나 이상의 의미로 쓰인 것이며, '또 다른'은 적어도 두 번째 이상으로 한정된다.And throughout this description and claims, the word 'comprise' and variations thereof are not intended to exclude other technical features, additions, components or steps. In addition, 'one' or 'an' is used to mean more than one, and 'another' is limited to at least a second or more.

통상의 기술자에게 본 발명의 다른 목적들, 장점들 및 특성들이 일부는 본 설명서로부터, 그리고 일부는 본 발명의 실시로부터 드러날 것이다. 아래의 예시 및 도면은 실례로서 제공되며, 본 발명을 한정하는 것으로 의도된 것이 아니다. 따라서, 특정 구조나 기능에 관하여 본 명세서에 개시된 상세 사항들은 한정하는 의미로 해석되어서는 아니되고, 단지 통상의 기술자가 실질적으로 적합한 임의의 상세 구조들로써 본 발명을 다양하게 실시하도록 지침을 제공하는 대표적인 기초 자료로 해석되어야 할 것이다.Other objects, advantages and characteristics of the present invention will appear to a person skilled in the art, in part from this description, and in part from practice of the present invention. The following illustrations and drawings are provided by way of illustration and are not intended to limit the invention. Therefore, the details disclosed herein with respect to a specific structure or function are not to be construed in a limiting sense, but merely representative should be interpreted as basic data.

더욱이 본 발명은 본 명세서에 표시된 실시 예들의 모든 가능한 조합들을 망라한다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.Moreover, the invention encompasses all possible combinations of the embodiments indicated herein. It should be understood that various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in relation to one embodiment. In addition, it should be understood that the position or arrangement of individual components in each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the following detailed description is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is limited only by the appended claims, along with all scope equivalents to those claimed. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the various aspects.

본 명세서에서 달리 표시되거나 분명히 문맥에 모순되지 않는 한, 단수로 지칭된 항목은, 그 문맥에서 달리 요구되지 않는 한, 복수의 것을 아우른다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Unless otherwise indicated herein or otherwise clearly contradicted by context, items referred to in the singular encompass the plural unless the context requires otherwise. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 통상의 기술자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, in order to enable those skilled in the art to easily practice the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 병변 정보 제공 방법을 수행하는 컴퓨팅 장치의 예시적 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram schematically illustrating an exemplary configuration of a computing device for performing a method for providing lesion information according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치(100)는, 통신부(110) 및 프로세서(120)를 포함하며, 상기 통신부(110)를 통하여 외부 컴퓨팅 장치(미도시)와 직간접적으로 통신할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a computing device 100 according to an embodiment of the present invention includes a communication unit 110 and a processor 120 , and is directly or indirectly connected to an external computing device (not shown) through the communication unit 110 . can communicate effectively.

구체적으로, 상기 컴퓨팅 장치(100)는, 전형적인 컴퓨터 하드웨어(예컨대, 컴퓨터 프로세서, 메모리, 스토리지, 입력 장치 및 출력 장치, 기타 기존의 컴퓨팅 장치의 구성요소들을 포함할 수 있는 장치; 라우터, 스위치 등과 같은 전자 통신 장치; 네트워크 부착 스토리지(NAS; network-attached storage) 및 스토리지 영역 네트워크(SAN; storage area network)와 같은 전자 정보 스토리지 시스템)와 컴퓨터 소프트웨어(즉, 컴퓨팅 장치로 하여금 특정의 방식으로 기능하게 하는 명령어들)의 조합을 이용하여 원하는 시스템 성능을 달성하는 것일 수 있다.Specifically, the computing device 100 includes typical computer hardware (eg, a computer processor, memory, storage, input device and output device, device that may include other components of a conventional computing device; router, switch, etc.) Electronic communication devices; electronic information storage systems, such as network-attached storage (NAS) and storage area networks (SANs)) and computer software (i.e., that enable the computing device to function in a particular way). instructions) to achieve the desired system performance.

이와 같은 컴퓨팅 장치의 통신부(110)는 연동되는 타 컴퓨팅 장치와 요청과 응답을 송수신할 수 있는바, 일 예시로서 그러한 요청과 응답은 동일한 TCP(transmission control protocol) 세션(session)에 의하여 이루어질 수 있지만, 이에 한정되지는 않는바, 예컨대 UDP(user datagram protocol) 데이터그램(datagram)으로서 송수신될 수도 있을 것이다. 덧붙여, 넓은 의미에서 상기 통신부(110)는 명령어 또는 지시 등을 전달받기 위한 키보드, 마우스, 기타 외부 입력장치, 프린터, 디스플레이, 기타 외부 출력장치를 포함할 수 있다.The communication unit 110 of such a computing device may transmit and receive a request and a response to and from another computing device that is interlocked. As an example, such a request and a response may be made by the same transmission control protocol (TCP) session. , but is not limited thereto, and may be transmitted and received as, for example, a user datagram protocol (UDP) datagram. In addition, in a broad sense, the communication unit 110 may include a keyboard, a mouse, other external input devices, printers, displays, and other external output devices for receiving commands or instructions.

또한, 컴퓨팅 장치의 프로세서(120)는 MPU(micro processing unit), CPU(central processing unit), GPU(graphics processing unit) 또는 TPU(tensor processing unit), 캐시 메모리(cache memory), 데이터 버스(data bus) 등의 하드웨어 구성을 포함할 수 있다. 또한, 운영체제, 특정 목적을 수행하는 애플리케이션의 소프트웨어 구성을 더 포함할 수도 있다.In addition, the processor 120 of the computing device may include a micro processing unit (MPU), a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU) or a tensor processing unit (TPU), a cache memory, and a data bus. ) may include a hardware configuration such as In addition, it may further include an operating system, a software configuration of an application for performing a specific purpose.

하기의 설명에서는 본원 발명의 영상은 치아 영상을 대상으로 하고, 치아 영상은 일례로 치아 X선 파노라마 영상을 대상으로 하고 있으나, 본원 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않고, 일반적인 형태의 치아 영상에 모두 적용이 가능하고, 대상이 되는 영상에 포함되는 임의의 병변 영역을 검출하는 과정에서 적용될 수 있다는 점은 통상의 기술자가 용이하게 이해할 것이다.In the following description, the image of the present invention is a dental image, and the dental image is a dental X-ray panoramic image as an example. Those skilled in the art will readily understand that it is applicable and can be applied in the process of detecting an arbitrary lesion area included in a target image.

도 2는 본 발명에 따른 병변 정보 제공 방법을 수행하는 컴퓨팅 장치의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소를 도시한 예시적 블록도이다.2 is an exemplary block diagram illustrating hardware or software components of a computing device performing a method for providing lesion information according to the present invention.

도 2에 도시된 개별 모듈들은, 예컨대, 컴퓨팅 장치(100)에 포함된 통신부(110)나 프로세서(120), 또는 상기 통신부(110) 및 프로세서(120)의 연동에 의하여 구현될 수 있음은 통상의 기술자가 이해할 수 있을 것이다.The individual modules shown in FIG. 2 may be implemented by, for example, the communication unit 110 or the processor 120 included in the computing device 100 or the communication unit 110 and the processor 120 interworking. technicians will be able to understand.

도 2를 참조하여 본 발명에 따른 방법 및 장치의 구성을 간략히 개관하면, 컴퓨팅 장치(100)는 그 구성요소로서 영상 획득 모듈(210)을 포함할 수 있다. 이 영상 획득 모듈(210)은 데이터베이스에 미리 저장되거나 영상 촬영을 위한 촬영 전용 기기로부터 획득되는 피검자의 치아 영상을 획득할 수 있다. 치아 영상은 컴퓨팅 장치(100)에 내장된 촬영 전용 기기 또는 외부의 촬영 전용 기기를 통해 촬영된 피검자의 치아에 대한 X선 파노라마 영상일 수 있다.A brief overview of the configuration of the method and apparatus according to the present invention with reference to FIG. 2 , the computing device 100 may include an image acquisition module 210 as a component thereof. The image acquisition module 210 may acquire an image of the subject's teeth stored in advance in a database or acquired from a photographing-only device for photographing an image. The dental image may be an X-ray panoramic image of the subject's teeth photographed through a photographing-only device built in the computing device 100 or an external photographing-only device.

영상 획득 모듈(210)을 통해 획득한 치아 영상은 치아 병변 영역 검출 모듈(220)로 전송될 수 있다. 치아 병변 영역 검출 모듈(220)은 판독 모델을 통해 치아 영상에 포함된 병변 영역을 검출할 수 있다. 판독 모델은 치아 영상에서 병변 영역을 검출하도록 미리 학습된 인공 신경망일 수 있다. 치아 병변 영역 검출 모듈(220)에 포함된 판독 모델은 입력된 치아 영상에서 병변 영역의 위치, 병변 영역의 형태, 병변 영역에 해당될 확률 중 적어도 하나를 출력하도록 학습된 딥 러닝 기반의 인공 신경망일 수 있다. 치아 병변 영역 검출 모듈(220)에 포함되는 인공 신경망은 입력 치아 영상에 포함되는 영역과 탐지 대상 영역(예를 들어 골 소실 영역)이 일치하는지 여부를 그 유사도에 기초하여 결정하고, 결정 결과를 출력하도록 학습되는 것으로, 예를 들어, DNN (Deep Neural Network), CNN (Convolutional Neural Network), DCNN (Deep Convolution Neural Network), RNN (Recurrent Neural Network), RBM (Restricted Boltzmann Machine), DBN (Deep Belief Network), SSD (Single Shot Detector), YOLO (You Only Look Once) 등이 이용될 수 있음은 통상의 기술자가 이해할 것이다. 치아 병변 영역 검출 모듈(220)에서 사용될 수 있는 인공 신경망의 종류는 제시된 예시에 한정되지 않고, 라벨링된 학습 데이터에 기반하여 치아 영상에서 병변 영역을 인식하도록 학습될 수 있는 임의의 인공 신경망을 포함할 수 있다는 점은 통상의 기술자가 이해할 수 있을 것이다.The tooth image acquired through the image acquisition module 210 may be transmitted to the tooth lesion region detection module 220 . The tooth lesion area detection module 220 may detect the lesion area included in the tooth image through the read model. The read model may be an artificial neural network pre-trained to detect a lesion region in a tooth image. The reading model included in the dental lesion region detection module 220 is a deep learning-based artificial neural network trained to output at least one of the position of the lesion region, the shape of the lesion region, and the probability of corresponding to the lesion region in the input dental image. can The artificial neural network included in the tooth lesion area detection module 220 determines whether an area included in the input tooth image and a detection target area (eg, a bone loss area) match based on the similarity, and outputs the determination result. As it is learned to do, for example, DNN (Deep Neural Network), CNN (Convolutional Neural Network), DCNN (Deep Convolution Neural Network), RNN (Recurrent Neural Network), RBM (Restricted Boltzmann Machine), DBN (Deep Belief Network) ), a Single Shot Detector (SSD), You Only Look Once (YOLO), etc. may be used, as will be understood by those skilled in the art. The type of artificial neural network that can be used in the dental lesion region detection module 220 is not limited to the presented example, and may include any artificial neural network that can be trained to recognize a lesion region in a tooth image based on labeled learning data. It will be understood by those of ordinary skill in the art.

치아 병변 영역 검출 모듈(220)을 통해 수행된 병변 영역에 대한 검출 결과는 시각화 모듈(230)에 전달될 수 있고, 시각화 모듈(230)은 치아 영상에서 병변 영역을 시각화하는 맵을 생성할 수 있다. 예를 들어, 시각화 모듈(230)은 치아의 각 영역이 병변 영역(예를 들어 골 소실 영역)에 해당될 확률에 따라 대응되는 영역의 색상을 달리하는 히트맵(hit map)을 생성할 수 있다. 시각화 모듈(230)이 맵을 생성하는 방식은 앞서 설명된 방식에 한정되지 않고, 치아 영상의 각 영역이 병변 영역에 해당할 확률을 시각적으로 표현할 수 있는 임의의 방식(예를 들어, 병변 영역에 해당할 확률을 수치화하여 표현하는 등)을 포함할 수 있음은 통상의 기술자가 자명하게 이해할 수 있을 것이다.The detection result of the lesion area performed through the dental lesion area detection module 220 may be transmitted to the visualization module 230 , and the visualization module 230 may generate a map for visualizing the lesion area in the tooth image. . For example, the visualization module 230 may generate a heat map in which a color of a corresponding area is changed according to a probability that each area of the tooth corresponds to a lesion area (eg, a bone loss area). . The method of generating the map by the visualization module 230 is not limited to the method described above, and any method that can visually express the probability that each area of the tooth image corresponds to the lesion area (for example, in the lesion area) It will be apparent to those skilled in the art that the corresponding probability may be numerically expressed, etc.).

치아 병변 영역 검출 모듈(220)을 통해 수행된 검출 결과는 분류 모듈(240)에 전달될 수 있고, 분류 모듈(240)은 검출된 병변 영역에 대응되는 치아의 식별 정보를 결정할 수 있다. 분류 모듈(240)은 치아 영상에 포함된 개별 치아의 위치 또는 순서를 식별하는 식별 정보를 생성하고, 생성된 식별 정보 및 상기 검출 결과에 기초하여 병변 영역이 검출된 치아의 식별 정보를 결정할 수 있다. 개별 치아에 대한 식별 정보는 전 세계 치과의사들이 가장 많이 사용하는 치아 식별 번호인 FDI World Dental Federation notation에 기초하여 결정될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 개별 치아를 식별할 수 있는 임의의 방식에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 식별 정보로 치아 식별 번호가 이용되는 경우, 분류 모듈(240)은 개별 치아에 대해 생성된 식별 번호 중 병변이 검출된 치아의 식별 번호를 결정하고, 결정 결과에 기초하여 식별 번호와 개별 치아에 병변이 발생하였는지 여부에 대한 정보를 매칭한 매칭 정보를 생성할 수 있다. 매칭 정보는 구현에 따라 병변이 발생된 것으로 결정된 치아들의 식별 정보를 리스트로 제공하는 방식, 모든 치아의 식별 정보와 병변 발생 여부를 매칭하는 방식 등 식별 정보와 병변 발생 여부에 대한 정보를 매칭하는 임의의 방식으로 생성될 수 있다.The detection result performed through the tooth lesion area detection module 220 may be transmitted to the classification module 240 , and the classification module 240 may determine identification information of a tooth corresponding to the detected lesion area. The classification module 240 may generate identification information for identifying the position or order of individual teeth included in the tooth image, and may determine identification information of a tooth in which a lesion area is detected based on the generated identification information and the detection result. . Identification information for individual teeth may be determined based on the FDI World Dental Federation notation, which is the tooth identification number most used by dentists around the world, but is not limited thereto, and is based on an arbitrary method that can identify individual teeth. can be decided. For example, when a tooth identification number is used as identification information, the classification module 240 determines an identification number of a tooth in which a lesion is detected from among identification numbers generated for individual teeth, and based on the determination result, the identification number and Matching information by matching information on whether a lesion has occurred in an individual tooth may be generated. Matching information is a method of providing identification information of teeth determined to have a lesion as a list according to implementation, a method of matching identification information of all teeth with whether a lesion has occurred, etc. Any matching of identification information with information on whether a lesion has occurred can be created in the manner of

치아 병변 정보 생성 및 전송 모듈(250)은 시각화 모듈(230)에 의해 생성된 맵 또는 분류 모듈(240)을 통해 생성된 매칭 정보에 기초하여 치아 병변 정보를 생성할 수 있다. 치아 병변 정보는 상기 맵을 치아 영상에 적용함으로써 생성되는 시각화 정보 또는 상기 매칭 정보에 기초하여 병변이 검출된 치아 리스트에 대한 정보 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.The tooth lesion information generation and transmission module 250 may generate tooth lesion information based on a map generated by the visualization module 230 or matching information generated through the classification module 240 . The dental lesion information may be determined based on at least one of visualization information generated by applying the map to a tooth image or information about a tooth list in which a lesion is detected based on the matching information.

치아 병변 정보 생성 및 전송 모듈(250)을 통해 생성된 치아 병변 정보는 데이터베이스에 저장되거나, 외부 엔티티에 제공될 수 있다. 치아 병변 정보를 외부 엔티티에 제공되는 때에는 치아 병변 정보 생성 및 전송 모듈(250)은 소정의 디스플레이 장치 등을 이용하거나, 구비된 통신부를 통해 외부 엔티티에 치아 병변 정보가 반영된 출력 영상을 제공할 수 있다. 여기에서 외부 엔티티라고 함은, 상기 컴퓨팅 장치(100)의 사용자, 관리자, 상기 피검체를 담당하는 담당 의료 전문가 등을 포함하나, 이 이외에도 상기 입력된 치아 영상에 대한 치아 병변 정보를 필요로 하는 주체라면 어느 주체라도 포함되는 것으로 이해되어야 할 것이다. 예를 들어, 상기 외부 엔티티는 상기 치아 병변 정보를 활용하는 별도의 AI(artificial intelligence; 인공지능) 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈을 포함하는 외부의 AI 장치일 수도 있다. 또한, 외부 엔티티에서의 '외부(external)'는 상기 치아 병변 정보를 이용하는 AI 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈이 상기 컴퓨팅 장치(100)에 일체화되는 실시 예를 배제하도록 의도된 것이 아니라, 본 발명의 방법을 수행하는 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈의 결과물인 치아 병변 정보가 타 방법의 입력 데이터로 활용될 수 있음을 시사하도록 이용된 것임을 밝혀둔다. 즉, 상기 외부 엔티티는 컴퓨팅 장치(100) 자체일 수도 있다.The dental lesion information generated through the tooth lesion information generation and transmission module 250 may be stored in a database or provided to an external entity. When the dental lesion information is provided to an external entity, the dental lesion information generation and transmission module 250 may use a predetermined display device or the like or provide an output image in which the dental lesion information is reflected to an external entity through a communication unit provided. . Here, the external entity includes a user of the computing device 100 , an administrator, a medical professional in charge of the subject, and the like, but in addition to this, a subject requiring dental lesion information for the input dental image If so, it should be understood that any subject is included. For example, the external entity may be an external AI device including a separate artificial intelligence (AI) hardware and/or software module that utilizes the tooth lesion information. In addition, 'external' in the external entity is not intended to exclude an embodiment in which an AI hardware and/or software module using the tooth lesion information is integrated into the computing device 100, but the method of the present invention It is disclosed that the dental lesion information, which is the result of the hardware and/or software module performing the That is, the external entity may be the computing device 100 itself.

도 2에 나타난 구성요소들은 설명의 편의상 하나의 컴퓨팅 장치에서 실현되는 것으로 예시되었으나, 본 발명의 방법을 수행하는 컴퓨팅 장치(100)는 복수개가 서로 연동되도록 구성될 수도 있다는 점이 이해될 것이다.Although the components shown in FIG. 2 are exemplified as being realized in one computing device for convenience of description, it will be understood that a plurality of computing devices 100 performing the method of the present invention may be configured to interwork with each other.

이제 본 발명에 따른 영상 제공 방법의 일 실시 예를 도 3 내지 도 5를 참조하여 더 구체적으로 설명하기로 한다.Now, an embodiment of the image providing method according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 3 to 5 .

도 3은 일 실시 예에 따른 치아 병변 정보 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.3 is a flowchart for explaining a method for providing information on dental lesions according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 컴퓨팅 장치는 단계(S100)에서 통신부를 통해 피검자의 치아 영상을 수신할 수 있다. 치아 영상은 앞서 설명한 바와 같이 치아 X선 파노라마 영상일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 피검자의 치아를 촬영한 임의의 형태의 영상을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the computing device may receive an image of the subject's teeth through the communication unit in step S100 . The dental image may be a dental X-ray panoramic image as described above, but is not limited thereto, and may include any type of image obtained by photographing the subject's teeth.

컴퓨팅 장치는 단계(S200)에서 판독 모델을 통해 치아 영상에 포함되는 병변 영역을 검출할 수 있다. 판독 모델은 치아 영상에 병변 영역을 검출하도록 미리 학습된 인공 신경망을 포함할 수 있다.The computing device may detect the lesion region included in the tooth image through the read model in step S200 . The reading model may include an artificial neural network pre-trained to detect a lesion region in a tooth image.

판독 모델을 학습시키기 위한 손실 함수는 손실 함수로써 통상적으로 사용되는 크로스 엔트로피(cross entropy) 함수와 더불어 상악 치아에 대한 상악 손실 함수 및 하악 치아에 대한 하악 손실 함수에 기초하여 결정될 수 있다. 상악이란 치아 영상에 포함된 위쪽 턱을 의미하고, 하악이란 치아 영상에 포함된 아래쪽 턱을 의미할 수 있다. 이에 따라 상악 손실 함수는 상악에 대응하여 결정되는 손실 함수를 의미할 수 있고, 하악 손실 함수는 하악에 대응되는 손실 함수를 의미할 수 있다.The loss function for training the reading model may be determined based on the maxillary loss function for the maxillary teeth and the mandibular loss function for the mandibular teeth, along with a cross entropy function commonly used as a loss function. The upper jaw may mean an upper jaw included in the tooth image, and the mandible may mean the lower jaw included in the tooth image. Accordingly, the maxillary loss function may mean a loss function determined corresponding to the maxilla, and the mandibular loss function may mean a loss function corresponding to the mandible.

보다 구체적으로, 상악 손실 함수 및 하악 손실 함수를 산출하기 위한 개별 손실 함수는 수학식 1에 기초하여 결정될 수 있다.More specifically, individual loss functions for calculating the maxillary loss function and the mandibular loss function may be determined based on Equation (1).

Figure 112020124404089-pat00001
Figure 112020124404089-pat00001

Figure 112020124404089-pat00002
Figure 112020124404089-pat00002

Figure 112020124404089-pat00003
는 개별 손실 함수,
Figure 112020124404089-pat00004
는 치아의 병변 발생 여부를 나타내는 값,
Figure 112020124404089-pat00005
는 i번째 데이터 샘플의 j번째 치아의 병변 발생 여부를 나타내는 값,
Figure 112020124404089-pat00006
는 치아의 병변 발생 여부에 대한 판독 모델의 예측 값,
Figure 112020124404089-pat00007
는 i번째 데이터 샘플의 j번째 치아의 병변 발생 여부에 대한 판독 모델의 예측 값,
Figure 112020124404089-pat00008
는 피어슨 상관 행렬(pearson correlation matrix),
Figure 112020124404089-pat00009
는 피어슨 상관 행렬의 각 요소로써 j번째 치아와 j'번째 치아에 상응하는 상관 계수 값c는 피어슨 상관 행렬에 기초하여 결정되는 상관 파라미터,
Figure 112020124404089-pat00010
는 i번째 데이터 샘플의 j번째 치아에 대해 산출된 상관 파라미터, k는 치아 번호의 개수,
Figure 112020124404089-pat00011
은 데이터 샘플의 개수,
Figure 112020124404089-pat00012
Figure 112020124404089-pat00013
를 0 및 1사이로 정규화하기 위한 값을 나타낸다.
Figure 112020124404089-pat00003
is the individual loss function,
Figure 112020124404089-pat00004
is a value indicating whether a tooth lesion occurs,
Figure 112020124404089-pat00005
is a value indicating whether a lesion occurs on the j-th tooth of the i-th data sample,
Figure 112020124404089-pat00006
is the predictive value of the readout model for the occurrence of tooth lesions,
Figure 112020124404089-pat00007
is the predicted value of the reading model for the occurrence of a lesion on the j-th tooth of the i-th data sample,
Figure 112020124404089-pat00008
is a Pearson correlation matrix,
Figure 112020124404089-pat00009
is each element of the Pearson correlation matrix, and the correlation coefficient value c corresponding to the j-th tooth and the j'-th tooth is a correlation parameter determined based on the Pearson correlation matrix,
Figure 112020124404089-pat00010
is the correlation parameter calculated for the j-th tooth of the i-th data sample, k is the number of tooth numbers,
Figure 112020124404089-pat00011
is the number of data samples,
Figure 112020124404089-pat00012
Is
Figure 112020124404089-pat00013
represents a value for normalizing between 0 and 1.

수학식 1의 피어슨 상관 행렬에 포함되는 a번째 치아와 b번째 치아 사이의 상관 계수

Figure 112020124404089-pat00014
는 하기의 수학식 2에 기초하여 결정될 수 있다.Correlation coefficient between the a-th tooth and the b-th tooth included in the Pearson correlation matrix of Equation 1
Figure 112020124404089-pat00014
may be determined based on Equation 2 below.

Figure 112020124404089-pat00015
Figure 112020124404089-pat00015

Figure 112020124404089-pat00016
는 a번째 치아와 b번째 치아의 상관 계수,
Figure 112020124404089-pat00017
는 i번째 학습 데이터에서 a번째 치아의 병변 발생 여부를 나타내는 값,
Figure 112020124404089-pat00018
는i번째 학습 데이터에서 b번째 치아의 병변 발생 여부를 나타내는 값,
Figure 112020124404089-pat00019
Figure 112020124404089-pat00020
의 평균,
Figure 112020124404089-pat00021
Figure 112020124404089-pat00022
의 평균을 의미할 수 있다.
Figure 112020124404089-pat00016
is the correlation coefficient between the a-th tooth and the b-th tooth,
Figure 112020124404089-pat00017
is a value indicating whether a lesion occurs in the a-th tooth in the i-th training data,
Figure 112020124404089-pat00018
is a value indicating whether a lesion occurs in the b-th tooth in the i-th training data,
Figure 112020124404089-pat00019
Is
Figure 112020124404089-pat00020
mean of,
Figure 112020124404089-pat00021
Is
Figure 112020124404089-pat00022
can mean the average of

예를 들어, a번째 치아에 병변 발생 여부에 대한 값(병변이 발생하는 경우

Figure 112020124404089-pat00023
=1, 병변이 발생하지 않는 경우
Figure 112020124404089-pat00024
로 출력된다.)은 a = {1, 0, 0, 0, 0, 1, 1}이고, b = {1, 1, 0, 0, 0, 1, 1}로 학습 데이터가 7개인 경우,
Figure 112020124404089-pat00025
는 0.428,
Figure 112020124404089-pat00026
는 0.571로 산출되고, 수학식 2에 따라
Figure 112020124404089-pat00027
는 0.75로 산출될 수 있다. For example, the value of whether a lesion occurs on the ath tooth (if a lesion occurs)
Figure 112020124404089-pat00023
=1, if no lesion occurs
Figure 112020124404089-pat00024
) is a = {1, 0, 0, 0, 0, 1, 1} and b = {1, 1, 0, 0, 0, 1, 1}, where there are 7 training data,
Figure 112020124404089-pat00025
is 0.428,
Figure 112020124404089-pat00026
is calculated as 0.571, and according to Equation 2
Figure 112020124404089-pat00027
can be calculated as 0.75.

수학식 2에 기초하여 산출된 상관 계수가 시각화된 일례는 이하 첨부되는 도 5와 같다.An example in which the correlation coefficient calculated based on Equation 2 is visualized is shown in FIG. 5 attached below.

수학식 1에 기초하여 상악 손실 함수 및 하악 손실 함수는 수학식 3 및 수학식 4와 같이 산출될 수 있다.Based on Equation 1, the maxillary loss function and the mandibular loss function may be calculated as in Equations 3 and 4.

Figure 112020124404089-pat00028
Figure 112020124404089-pat00028

Figure 112020124404089-pat00029
는 상악 치아의 병변 발생 여부를 나타내는 값,
Figure 112020124404089-pat00030
는 상악 치아의 병변 발생 여부에 대한 판독 모델의 예측 값,
Figure 112020124404089-pat00031
는 상악 치아에 대한 상관 파라미터를 나타낸다.
Figure 112020124404089-pat00029
is a value indicating whether a lesion occurs in the maxillary teeth,
Figure 112020124404089-pat00030
is the predicted value of the readout model for the occurrence of lesion in the maxillary teeth,
Figure 112020124404089-pat00031
represents the correlation parameters for the maxillary teeth.

Figure 112020124404089-pat00032
Figure 112020124404089-pat00032

Figure 112020124404089-pat00033
는 하악 치아의 병변 발생 여부를 나타내는 값,
Figure 112020124404089-pat00034
는 하악 치아의 병변 발생 여부에 대한 판독 모델의 예측 값,
Figure 112020124404089-pat00035
는 하악 치아에 대한 상관 파라미터를 나타낸다.
Figure 112020124404089-pat00033
is a value indicating whether a lesion of the mandible occurs,
Figure 112020124404089-pat00034
is the predicted value of the readout model for the occurrence of lesion in the mandible,
Figure 112020124404089-pat00035
represents the correlation parameters for the mandibular teeth.

수학식 3 및 수학식 4에 기반하여, 판독 모델의 학습에 사용되는 최종 손실 함수는 수학식 5와 같이 산출될 수 있다.Based on Equations 3 and 4, the final loss function used for learning the read model may be calculated as Equation 5.

Figure 112020124404089-pat00036
Figure 112020124404089-pat00036

CrossEntropy는 크로스 엔트로피 함수,

Figure 112020124404089-pat00037
는 조절 가능한 파라미터를 의미할 수 있다.CrossEntropy is a cross entropy function,
Figure 112020124404089-pat00037
may mean an adjustable parameter.

최종 손실 함수는 상악 손실 함수 및 하악 손실 함수에 기초하여 결정되고, 상악 손실 함수 및 하악 손실 함수는 각각에 포함되는 치아들 사이의 상관 관계에 기초하여 결정되는

Figure 112020124404089-pat00038
Figure 112020124404089-pat00039
에 기초하여 결정된다. 실제로 치아 병변의 경우 인접한 치아들 사이에 함께 발생되는 경우가 많으므로, 병변 발생과 관련하여 인접한 치아들 사이에 상관 관계는 매우 높을 수 있다. 최종 손실 함수는 상악 및 하악에 포함되는 치아들 사이의 상관 관계가 반영되어 있으므로, 이에 기반하여 학습된 판독 모델의 병변 영역 예측에 대한 정확도는 상관 관계를 고려하지 않는 손실 함수를 이용하는 경우에 비해 향상될 수 있다. 보다 구체적으로, 치아들 사이의 상관 관계를 고려하지 않는 손실 함수에 기초하여 판독 모델이 학습되는 경우, 병변이 48번 치아에 발생하였으나, 47번 치아에 병변이 발생한 것으로 예측한 경우와 41번 치아에 병변이 발생한 것으로 예측하는 경우 오류는 동일하게 측정될 수 있다. 하지만, 수학식 5에 따른 최종 손실 함수에 기반하여 학습이 진행되는 경우, 치아들 사이의 상관 관계가 학습 과정에서 반영되어 있기 때문에, 상기 상황에서 41번 치아로 잘못 예측한 경우에 더 큰 패널티가 부여될 수 있고, 이를 통해 보다 예측 정확도가 높은 판독 모델이 생성될 수 있다.The final loss function is determined based on the maxillary loss function and the mandibular loss function, and the maxillary loss function and the mandibular loss function are determined based on the correlation between the teeth included in each.
Figure 112020124404089-pat00038
and
Figure 112020124404089-pat00039
is determined based on In fact, since dental lesions often occur together between adjacent teeth, the correlation between adjacent teeth in relation to the occurrence of lesions may be very high. Since the final loss function reflects the correlation between the teeth included in the maxilla and the mandible, the accuracy of the lesion area prediction of the read model learned based on this is improved compared to the case of using a loss function that does not consider the correlation. can be More specifically, when the reading model is trained based on a loss function that does not take into account the correlation between teeth, the lesion occurred in the 48th tooth, but it was predicted that the lesion occurred in the 47th tooth, and the 41st tooth In the case of predicting that a lesion has occurred, the error can be measured equally. However, when learning is carried out based on the final loss function according to Equation 5, since the correlation between teeth is reflected in the learning process, in the above situation, when the 41st tooth is incorrectly predicted, a greater penalty is can be given, and through this, a reading model with higher predictive accuracy can be generated.

컴퓨팅 장치는 단계(S300)에서 상기 검출된 병변 영역에 대한 치아 병변 정보를 생성하거나 컴퓨팅 장치에 연동되는 타 장치로 하여금 치아 병변 정보를 생성하도록 지원할 수 있다. 치아 병변 정보는 치아 영상에서 병변 영역이 시각화된 시각화 정보 및 개별 치아의 식별 정보와 병변 발생 여부가 매칭된 매칭 정보 중 적어도 하나에 의해 결정될 수 있다.The computing device may generate dental lesion information on the detected lesion region in step S300 or support another device linked to the computing device to generate dental lesion information. The dental lesion information may be determined by at least one of visualization information in which a lesion region is visualized in a tooth image, and matching information in which identification information of individual teeth is matched with whether or not a lesion occurs.

일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치는 단계(S200)의 검출 결과에 기반하여, 치아 영상에서 검출된 병변 영역을 시각화하는 맵을 생성할 수 있다. 컴퓨팅 장치는 판독 모델의 마지막 레이어의 출력에 기초하여, 치아 영상의 영역 별 가중치를 결정하고, 결정된 가중치에 따라 시각적 요소를 달리 표현하는 맵을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치는 최종 레이어의 출력 중 높은 가중치에 대응되는 영역으로써 병변 영역에 해당할 확률이 높은 영역은 적색에 가까운 색으로 표현하고, 가중치가 낮아 병변 영역에 해당할 확률이 낮은 영역을 녹색에 가까운 영역으로 표현하는 히트맵을 생성할 수 있다. 컴퓨팅 장치는 생성된 히트맵을 입력 치아 영상에 적용하여 병변 영역에 해당될 가능성이 높은 영역은 적색에 가까운 색상으로 시각화하고, 병변 영역에 해당될 가능성이 낮은 영역은 녹색에 가까운 색상으로 시각함으로써, 치아 영상에 대한 시각화 정보를 생성할 수 있다. 시각화 정보를 생성하기 위한 맵은 예시로 든 히트맵 및 색상 구성에 한정되지 않고, 각 영역이 병변 영역에 해당될 확률을 시각화하는 임의의 방식으로 구현될 수 있음은 통상의 기술자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다.According to an embodiment, the computing device may generate a map for visualizing the lesion area detected in the tooth image, based on the detection result of step S200 . The computing device may determine a weight for each area of the tooth image based on the output of the last layer of the read model, and may generate a map expressing different visual elements according to the determined weight. For example, in the output of the final layer, the computing device expresses a region with a high probability of corresponding to a lesion region as a region corresponding to a high weight in a color close to red, and a region with a low probability of corresponding to a lesion region because of a low weight. It is possible to create a heat map expressed as an area close to green. The computing device applies the generated heat map to the input tooth image to visualize an area that is highly likely to correspond to the lesion area in a color close to red, and visualizes an area that is unlikely to correspond to the lesion area in a color close to green. Visualization information for the tooth image may be generated. A map for generating visualization information is not limited to the exemplary heat map and color configuration, and it can be easily understood by those skilled in the art that each region may be implemented in any way to visualize the probability that it corresponds to a lesion region. There will be.

다른 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치는 치아 영상에 포함되는 개별 치아의 위치 또는 순서를 식별하는 식별 정보를 생성하고, 생성된 식별 정보와 식별 정보에 대응되는 개별 치아에 병변이 발생하였는지 여부에 대한 정보를 매칭한 매칭 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 식별 정보는 FDI World Dental Federation notation에 따른 개별 치아에 대한 식별 번호일 수 있고, 컴퓨팅 장치는 단계(S200)의 검출 결과에 기초하여 치아에 병변이 발생하였는지 여부에 대한 정보를 해당 치아의 식별 번호에 매칭한 매칭 정보를 생성할 수 있다.According to another embodiment, the computing device generates identification information for identifying the position or order of individual teeth included in a tooth image, and information on whether a lesion has occurred in the generated identification information and individual teeth corresponding to the identification information It is possible to generate matching information that matches the . For example, the identification information may be an identification number for an individual tooth according to the FDI World Dental Federation notation, and the computing device provides information on whether a lesion has occurred in the tooth based on the detection result of step S200. It is possible to generate matching information matching the identification number of .

컴퓨팅 장치는 단계(S400)에서 치아 병변 정보를 외부 엔티티에 제공할 수 있다.The computing device may provide tooth lesion information to an external entity in step S400 .

도 4는 일 실시 예에 따른 병변 정보 제공 방법이 수행되는 일례를 도시하는 도면이다.4 is a diagram illustrating an example in which a method for providing lesion information according to an embodiment is performed.

컴퓨팅 장치(420)는 입력된 치아 영상(410)의 시각화 정보(430) 및 매칭 정보(440)을 포함하는 치아 병변 정보를 제공할 수 있다. 이를 위하여 컴퓨팅 장치(420)은 미리 학습된 판독 모델을 통해 치아 영상(410)에서 병변 영역을 검출할 수 있다. 컴퓨팅 장치는 검출된 병변 영역을 시각화한 히트맵(431, 432, 433)이 적용된 시각화 정보(430)를 생성하거나, 치아의 식별 정보와 병변 발생 여부에 대한 정보를 매칭한 매칭 정보(440)을 생성하여 외부 엔티티에 제공함으로써 치아 병변 정보를 제공할 수 있다. 히트맵(431, 432, 433)은 병변 영역에 해당할 확률에 따라 서로 다른 색으로 표현될 수 있다. 매칭 정보(440)에 포함된 치아의 식별 번호는 식별 정보(441)에 도시되는 FDI World Dental Federation notation에 따라 결정될 수 있다.The computing device 420 may provide dental lesion information including visualization information 430 and matching information 440 of the input dental image 410 . To this end, the computing device 420 may detect a lesion region from the tooth image 410 through a pre-learned reading model. The computing device generates the visualization information 430 to which the heat maps 431, 432, and 433 that visualize the detected lesion area are applied, or the matching information 440 that matches the identification information of the tooth with the information on whether a lesion has occurred. By generating and providing the information to an external entity, it is possible to provide dental lesion information. The heat maps 431 , 432 , and 433 may be expressed in different colors according to the probability of corresponding to the lesion region. The identification number of the tooth included in the matching information 440 may be determined according to the FDI World Dental Federation notation shown in the identification information 441 .

도 5는 일 실시예에 따른 피어슨 상관 행렬이 시각화된 일례를 도시하는 도면이다.5 is a diagram illustrating an example in which a Pearson correlation matrix is visualized according to an embodiment.

치아에 발생하는 병변들은 인접한 치아들 사이에 연속적으로 발생할 가능성이 높다. 따라서, 치아의 병변 검출과 관련하여, 인접한 치아들은 매우 높은 상관 관계를 가질 수 있다. 본원 발명은 판독 모델에 해당하는 인공 신경망을 학습시키는 과정에서 인접한 치아들 사이의 상관 관계가 반영된 수학식 5에 해당하는 최종 손실 함수를 이용함으로써, 보다 정확도 높은 병변 예측 모델을 생성할 수 있다.Lesions occurring on teeth are likely to occur continuously between adjacent teeth. Therefore, with respect to the detection of a lesion of a tooth, adjacent teeth may have a very high correlation. In the present invention, a more accurate lesion prediction model can be generated by using the final loss function corresponding to Equation 5 in which the correlation between adjacent teeth is reflected in the process of learning the artificial neural network corresponding to the read model.

행렬(510, 520) 각각은 수학식 2에 기초하여 산출된 상악 치아의 피어슨 상관 행렬 및 하악 치아의 피어슨 상관 행렬을 시각화한 일례에 해당한다. 각 행렬의 요소들은 치아들 사이의 상관도에 대응될 수 있다. 보다 짙은 색으로 시각화된 요소는 상관도가 높게 산출된 것이고, 보다 옅은 색으로 시각화된 요소는 상관도가 낮게 산출된 것에 해당한다. 행렬(510, 520)을 참조하면, 상호 인접한 치아들 사이에 상관도가 높게 산출된 것을 확인할 수 있고, 이는 앞서 언급한 바에 대응된다.Each of the matrices 510 and 520 corresponds to an example of a visualization of the Pearson correlation matrix of the maxillary tooth and the Pearson correlation matrix of the mandibular tooth calculated based on Equation (2). Elements of each matrix may correspond to correlations between teeth. Elements visualized with a darker color correspond to those calculated with high correlation, and elements visualized with a lighter color correspond to those with low correlations. Referring to the matrices 510 and 520 , it can be seen that the correlation between mutually adjacent teeth is calculated to be high, which corresponds to the above description.

위 실시 예의 설명에 기초하여 해당 기술분야의 통상의 기술자는, 본 발명의 방법 및/또는 프로세스들, 그리고 그 단계들이 하드웨어, 소프트웨어 또는 특정 용례에 적합한 하드웨어 및 소프트웨어의 임의의 조합으로 실현될 수 있다는 점을 명확하게 이해할 수 있다. 상기 하드웨어는 범용 컴퓨터 및/또는 전용 컴퓨팅 장치 또는 특정 컴퓨팅 장치 또는 특정 컴퓨팅 장치의 특별한 모습 또는 구성요소를 포함할 수 있다. 상기 프로세스들은 내부 및/또는 외부 메모리를 가지는, 하나 이상의 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 임베디드 마이크로컨트롤러, 프로그래머블 디지털 신호 프로세서 또는 기타 프로그래머블 장치에 의하여 실현될 수 있다. 게다가, 혹은 대안으로서, 상기 프로세스들은 주문형 집적회로(application specific integrated circuit; ASIC), 프로그래머블 게이트 어레이(programmable gate array), 프로그래머블 어레이 로직(Programmable Array Logic; PAL) 또는 전자 신호들을 처리하기 위해 구성될 수 있는 임의의 다른 장치 또는 장치들의 조합으로 실시될 수 있다. 더욱이 본 발명의 기술적 해법의 대상물 또는 선행 기술들에 기여하는 부분들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 기계 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 기계 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 기계 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 통상의 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 기계 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD, Blu-ray와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 전술한 장치들 중 어느 하나뿐만 아니라 프로세서, 프로세서 아키텍처 또는 상이한 하드웨어 및 소프트웨어의 조합들의 이종 조합, 또는 다른 어떤 프로그램 명령어들을 실행할 수 있는 기계 상에서 실행되기 위하여 저장 및 컴파일 또는 인터프리트될 수 있는, C와 같은 구조적 프로그래밍 언어, C++ 같은 객체지향적 프로그래밍 언어 또는 고급 또는 저급 프로그래밍 언어(어셈블리어, 하드웨어 기술 언어들 및 데이터베이스 프로그래밍 언어 및 기술들)를 사용하여 만들어질 수 있는바, 기계어 코드, 바이트코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 이에 포함된다. Based on the description of the above embodiments, those skilled in the art will recognize that the method and/or processes of the present invention, and the steps thereof, may be implemented in hardware, software, or any combination of hardware and software suitable for a particular application. point can be clearly understood. The hardware may include general purpose computers and/or dedicated computing devices or specific computing devices or special features or components of specific computing devices. The processes may be realized by one or more microprocessors, microcontrollers, embedded microcontrollers, programmable digital signal processors or other programmable devices, having internal and/or external memory. Additionally, or alternatively, the processes may be configured to process an application specific integrated circuit (ASIC), programmable gate array, programmable array logic (PAL) or electronic signals. It may be implemented with any other device or combination of devices. Moreover, the objects of the technical solution of the present invention or parts contributing to the prior arts may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded in a machine-readable recording medium. The machine-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the machine-readable recording medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the machine-readable recording medium include a hard disk, a magnetic medium such as a floppy disk and a magnetic tape, an optical recording medium such as CD-ROM, DVD, Blu-ray, and a magneto-optical medium such as a floppy disk (magneto-optical media), and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include any one of the devices described above, as well as heterogeneous combinations of processors, processor architectures or combinations of different hardware and software, or stored and compiled or interpreted for execution on a machine capable of executing any other program instructions. can be created using a structured programming language such as C, an object-oriented programming language such as C++, or This includes not only bytecode, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

따라서 본 발명에 따른 일 태양에서는, 앞서 설명된 방법 및 그 조합들이 하나 이상의 컴퓨팅 장치들에 의하여 수행될 때, 그 방법 및 방법의 조합들이 각 단계들을 수행하는 실행 가능한 코드로서 실시될 수 있다. 다른 일 태양에서는, 상기 방법은 상기 단계들을 수행하는 시스템들로서 실시될 수 있고, 방법들은 장치들에 걸쳐 여러 가지 방법으로 분산되거나 모든 기능들이 하나의 전용, 독립형 장치 또는 다른 하드웨어에 통합될 수 있다. 또 다른 일 태양에서는, 위에서 설명한 프로세스들과 연관된 단계들을 수행하는 수단들은 앞서 설명한 임의의 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 그러한 모든 순차 결합 및 조합들은 본 개시서의 범위 내에 속하도록 의도된 것이다.Accordingly, in one aspect according to the present invention, when the method and combinations thereof described above are performed by one or more computing devices, the methods and combinations of methods may be implemented as executable code for performing respective steps. In another aspect, the method may be implemented as systems that perform the steps, the methods may be distributed in various ways across devices or all functions may be integrated into one dedicated, standalone device or other hardware. In another aspect, the means for performing the steps associated with the processes described above may include any of the hardware and/or software described above. All such sequential combinations and combinations are intended to fall within the scope of this disclosure.

예를 들어, 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다. 상기 하드웨어 장치는, 프로그램 명령어를 저장하기 위한 ROM/RAM 등과 같은 메모리와 결합되고 상기 메모리에 저장된 명령어들을 실행하도록 구성되는 MPU, CPU, GPU, TPU와 같은 프로세서를 포함할 수 있으며, 외부 장치와 신호를 주고 받을 수 있는 통신부를 포함할 수 있다. 덧붙여, 상기 하드웨어 장치는 개발자들에 의하여 작성된 명령어들을 전달받기 위한 키보드, 마우스, 기타 외부 입력장치를 포함할 수 있다.For example, the hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform processing in accordance with the present invention, and vice versa. The hardware device may include a processor such as an MPU, CPU, GPU, TPU coupled with a memory such as ROM/RAM for storing program instructions and configured to execute instructions stored in the memory, and an external device and signal It may include a communication unit that can send and receive. In addition, the hardware device may include a keyboard, a mouse, and other external input devices for receiving commands written by developers.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 사람이라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.In the above, the present invention has been described with specific matters such as specific components and limited embodiments and drawings, but these are only provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments, Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can make various modifications and variations from these descriptions.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, and not only the claims described below, but also all modifications equivalently or equivalently to the claims described below belong to the scope of the spirit of the present invention. will do it

그와 같이 균등하게 또는 등가적으로 변형된 것에는, 예컨대 본 발명에 따른 방법을 실시한 것과 동일한 결과를 낼 수 있는, 논리적으로 동치(logically equivalent)인 방법이 포함될 것인바, 본 발명의 진의 및 범위는 전술한 예시들에 의하여 제한되어서는 아니되며, 법률에 의하여 허용 가능한 가장 넓은 의미로 이해되어야 한다.Such equivalent or equivalent modifications shall include, for example, logically equivalent methods capable of producing the same results as practiced by the methods according to the present invention, the spirit and scope of the present invention. should not be limited by the above examples, and should be understood in the broadest sense permitted by law.

Claims (19)

컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 치아 병변 정보 제공 방법에 있어서,
치아 영상을 미리 학습된 판독 모델에 입력하여 상기 치아 영상에 포함된 병변 영역을 검출하는 단계; 및
상기 병변 영역에 대한 치아 병변 정보를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 판독 모델의 학습에 사용된 손실 함수는,
학습 데이터에 포함된 개별 치아들 사이의 병변 발생 상관 관계에 기초하여 개별 치아 별로 산출되는 상관 파라미터를 포함하는, 치아 병변 정보 제공 방법.
In the method for providing dental lesion information performed by a computing device,
detecting a lesion region included in the tooth image by inputting the tooth image into a pre-learned reading model; and
generating dental lesion information for the lesion area;
The loss function used to train the read model is,
A method for providing tooth lesion information, comprising a correlation parameter calculated for each individual tooth based on a lesion occurrence correlation between the individual teeth included in the learning data.
제1항에 있어서,
상기 상관 파라미터는,
치아들간의 병변 발생과 관련된 상관 행렬을 이용하여 계산되며, 상기 상관 행렬의 각 원소는 해당 원소의 행과 열에 대응하는 치아간의 병변 발생 상관도를 나타내는, 치아 병변 정보 제공 방법.
According to claim 1,
The correlation parameter is
It is calculated using a correlation matrix related to the occurrence of lesions between teeth, wherein each element of the correlation matrix represents a degree of correlation between the occurrence of lesions between teeth corresponding to a row and column of the corresponding element.
제2항에 있어서,
상기 상관 파라미터는 하기 수학식 1에 기초하여 산출되고,
수학식 1
Figure 112021041209878-pat00083

여기서,
Figure 112021041209878-pat00041
는 i번째 학습 데이터의 j번째 치아에 대해 산출된 상관 파라미터, k는 치아 번호의 개수,
Figure 112021041209878-pat00042
Figure 112021041209878-pat00043
를 0 및 1사이로 정규화하기 위한 값이고,
Figure 112021041209878-pat00044
는 상관 행렬의 각 요소로써 j번째 치아와 j'번째 치아에 상응하는 상관 계수,
Figure 112021041209878-pat00045
는 i번째 학습 데이터의 j'번째 치아의 병변 발생 여부를 나타내는 값을 의미하는, 치아 병변 정보 제공 방법.
3. The method of claim 2,
The correlation parameter is calculated based on Equation 1 below,
Equation 1
Figure 112021041209878-pat00083

here,
Figure 112021041209878-pat00041
is the correlation parameter calculated for the j-th tooth of the i-th training data, k is the number of tooth numbers,
Figure 112021041209878-pat00042
Is
Figure 112021041209878-pat00043
is a value for normalizing between 0 and 1,
Figure 112021041209878-pat00044
is the correlation coefficient corresponding to the j-th tooth and the j'-th tooth as each element of the correlation matrix,
Figure 112021041209878-pat00045
is a value indicating whether a lesion occurs in the j'th tooth of the i-th learning data, a method of providing tooth lesion information.
제3항에 있어서,
상기 손실 함수는,
Figure 112021041209878-pat00084
에 기초하여 산출되는 개별 손실 함수를 포함하고,
Figure 112021041209878-pat00085
는 i번째 학습 데이터의 j번째 치아에 대해 산출된 상관 파라미터를 나타내며,
Figure 112021041209878-pat00086
는 i번째 학습 데이터의 j번째 치아의 병변 발생 여부에 대한 판독 모델의 예측 값을 나타내는, 치아 병변 정보 제공 방법.
4. The method of claim 3,
The loss function is
Figure 112021041209878-pat00084
including an individual loss function calculated based on
Figure 112021041209878-pat00085
represents the correlation parameter calculated for the j-th tooth of the i-th training data,
Figure 112021041209878-pat00086
is a method of providing tooth lesion information, indicating a prediction value of the reading model for whether a lesion occurs in the j-th tooth of the i-th training data.
제4항에 있어서,
상기 개별 손실 함수는 하기 수학식 2에 기초하여 산출되고,
수학식 2
Figure 112021041209878-pat00046

여기서,
Figure 112021041209878-pat00047
는 개별 손실 함수,
Figure 112021041209878-pat00048
는 학습 데이터에 포함된 치아의 병변 발생 여부를 나타내는 값,
Figure 112021041209878-pat00049
는 치아의 병변 발생 여부에 대한 판독 모델의 예측 값,
Figure 112021041209878-pat00050
는 i번째 학습 데이터의 j번째 치아의 병변 발생 여부에 대한 판독 모델의 예측 값,
Figure 112021041209878-pat00051
은 학습 데이터의 개수, k는 치아 번호의 개수, c는 상관 행렬에 기초하여 결정되는 상관 파라미터,
Figure 112021041209878-pat00052
는 i번째 학습 데이터의 j번째 치아에 대해 산출된 상관 파라미터를 나타내는, 치아 병변 정보 제공 방법.
5. The method of claim 4,
The individual loss function is calculated based on Equation 2 below,
Equation 2
Figure 112021041209878-pat00046

here,
Figure 112021041209878-pat00047
is the individual loss function,
Figure 112021041209878-pat00048
is a value indicating whether a tooth lesion occurred in the learning data,
Figure 112021041209878-pat00049
is the predictive value of the readout model for the occurrence of tooth lesions,
Figure 112021041209878-pat00050
is the predicted value of the reading model for the occurrence of a lesion on the j-th tooth of the i-th training data,
Figure 112021041209878-pat00051
is the number of training data, k is the number of tooth numbers, c is a correlation parameter determined based on a correlation matrix,
Figure 112021041209878-pat00052
represents a correlation parameter calculated for the j-th tooth of the i-th learning data, a method of providing tooth lesion information.
제4항에 있어서,
상기 개별 손실 함수는,
학습 데이터에 포함된 상악 치아 및 하악 치아에 대해 각각 산출되는, 치아 병변 정보 제공 방법.
5. The method of claim 4,
The individual loss function is
A method of providing tooth lesion information, which is calculated for each of the maxillary and mandibular teeth included in the learning data.
제1항에 있어서,
상기 치아 병변 정보는,
상기 치아 영상에 포함된 개별 영역이 병변 영역에 해당할 확률에 따라서, 상기 개별 영역이 서로 다른 형태로 식별된 시각화 맵을 포함하는, 치아 병변 정보 제공 방법.
According to claim 1,
The tooth lesion information is,
The method for providing dental lesion information, comprising a visualization map in which the individual regions are identified in different forms according to a probability that the individual regions included in the dental image correspond to the lesion regions.
제1항에 있어서,
상기 병변 영역에 대한 치아 병변 정보가 반영된 사용자 인터페이스를 외부 엔티티에 제공하는 단계를 더 포함하는, 치아 병변 정보 제공 방법.
According to claim 1,
The method of providing dental lesion information, further comprising providing a user interface reflecting the dental lesion information for the lesion region to an external entity.
컴퓨팅 장치로 하여금, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구현된 명령어(instructions)를 포함하며, 판독 가능 매체에 저장된, 컴퓨터 프로그램.A computer program comprising instructions embodied to cause a computing device to perform the method of any one of claims 1 to 8, stored on a readable medium. 치아 영상으로부터 병변 영역을 검출하는 판독 모델을 학습시키는 학습 방법에 있어서,
상기 판독 모델에 대해, 학습 데이터를 통해 손실 함수의 결과를 산출하는 단계; 및
상기 손실 함수의 결과를 최소화하는 방향으로 상기 판독 모델을 학습시키는 단계를 포함하고,
상기 손실 함수는,
상기 학습 데이터에 포함된 개별 치아들 사이의 병변 발생 상관 관계에 기초하여 개별 치아 별로 산출되는 상관 파라미터를 포함하는, 치아 영상으로부터 병변 영역을 검출하는 판독 모델을 학습시키는 학습 방법.
A learning method for learning a reading model for detecting a lesion area from a tooth image,
for the read model, calculating a result of a loss function through training data; and
training the read model in a direction that minimizes the result of the loss function;
The loss function is
A learning method for learning a reading model for detecting a lesion region from a tooth image, which includes a correlation parameter calculated for each individual tooth based on the correlation between the occurrence of lesions between the individual teeth included in the training data.
제10항에 있어서,
상기 상관 파라미터는,
치아들간의 병변 발생과 관련된 상관 행렬을 이용하여 계산되며, 상기 상관 행렬의 각 원소는 해당 원소의 행과 열에 대응하는 치아간의 병변 발생 상관도를 나타내는, 치아 영상으로부터 병변 영역을 검출하는 판독 모델을 학습시키는 학습 방법.
11. The method of claim 10,
The correlation parameter is
It is calculated using a correlation matrix related to the occurrence of lesions between teeth, and each element of the correlation matrix represents a correlation of lesion occurrence between teeth corresponding to the row and column of the corresponding element. How to learn to learn.
제11항에 있어서,
상기 상관 파라미터는 하기 수학식 1에 기초하여 산출되고,
수학식 1
Figure 112021041209878-pat00087

여기서,
Figure 112021041209878-pat00088
는 i번째 학습 데이터의 j번째 치아에 대해 산출된 상관 파라미터, k는 치아 번호의 개수,
Figure 112021041209878-pat00089
Figure 112021041209878-pat00090
를 0 및 1사이로 정규화하기 위한 값이고,
Figure 112021041209878-pat00091
는 상관 행렬의 각 요소로써 j번째 치아와 j'번째 치아에 상응하는 상관 계수,
Figure 112021041209878-pat00092
는 i번째 학습 데이터의 j'번째 치아의 병변 발생 여부를 나타내는 값을 의미하는, 치아 영상으로부터 병변 영역을 검출하는 판독 모델을 학습시키는 학습 방법.
12. The method of claim 11,
The correlation parameter is calculated based on Equation 1 below,
Equation 1
Figure 112021041209878-pat00087

here,
Figure 112021041209878-pat00088
is the correlation parameter calculated for the j-th tooth of the i-th training data, k is the number of tooth numbers,
Figure 112021041209878-pat00089
Is
Figure 112021041209878-pat00090
is a value for normalizing between 0 and 1,
Figure 112021041209878-pat00091
is the correlation coefficient corresponding to the j-th tooth and the j'-th tooth as each element of the correlation matrix,
Figure 112021041209878-pat00092
A learning method for learning a reading model for detecting a lesion region from a tooth image, which means a value indicating whether a lesion occurs in the j'th tooth of the i-th training data.
제12항에 있어서,
상기 손실 함수는,
Figure 112021041209878-pat00093
에 기초하여 산출되는 개별 손실 함수를 포함하고,
Figure 112021041209878-pat00094
는 i번째 학습 데이터의 j번째 치아에 대해 산출된 상관 파라미터를 나타내며,
Figure 112021041209878-pat00095
는 i번째 학습 데이터의 j번째 치아의 병변 발생 여부에 대한 판독 모델의 예측 값을 나타내는, 치아 영상으로부터 병변 영역을 검출하는 판독 모델을 학습시키는 학습 방법.
13. The method of claim 12,
The loss function is
Figure 112021041209878-pat00093
including an individual loss function calculated based on
Figure 112021041209878-pat00094
represents the correlation parameter calculated for the j-th tooth of the i-th training data,
Figure 112021041209878-pat00095
is a learning method for learning a reading model for detecting a lesion region from a tooth image, indicating a predicted value of the reading model for whether a lesion occurs in the j-th tooth of the i-th training data.
제13항에 있어서,
상기 개별 손실 함수는 하기 수학식 2에 기초하여 산출되고,
수학식 2
Figure 112021041209878-pat00096

여기서,
Figure 112021041209878-pat00097
는 개별 손실 함수,
Figure 112021041209878-pat00098
는 학습 데이터에 포함된 치아의 병변 발생 여부를 나타내는 값,
Figure 112021041209878-pat00099
는 치아의 병변 발생 여부에 대한 판독 모델의 예측 값,
Figure 112021041209878-pat00100
는 i번째 학습 데이터의 j번째 치아의 병변 발생 여부에 대한 판독 모델의 예측 값,
Figure 112021041209878-pat00101
은 학습 데이터의 개수, k는 치아 번호의 개수, c는 상관 행렬에 기초하여 결정되는 상관 파라미터,
Figure 112021041209878-pat00102
는 i번째 학습 데이터의 j번째 치아에 대해 산출된 상관 파라미터를 나타내는, 치아 영상으로부터 병변 영역을 검출하는 판독 모델을 학습시키는 학습 방법.
14. The method of claim 13,
The individual loss function is calculated based on Equation 2 below,
Equation 2
Figure 112021041209878-pat00096

here,
Figure 112021041209878-pat00097
is the individual loss function,
Figure 112021041209878-pat00098
is a value indicating whether a tooth lesion occurred in the learning data,
Figure 112021041209878-pat00099
is the predictive value of the readout model for the occurrence of tooth lesions,
Figure 112021041209878-pat00100
is the predicted value of the reading model for the occurrence of a lesion on the j-th tooth of the i-th training data,
Figure 112021041209878-pat00101
is the number of training data, k is the number of tooth numbers, c is a correlation parameter determined based on a correlation matrix,
Figure 112021041209878-pat00102
is a learning method for learning a reading model for detecting a lesion region from a tooth image, representing a correlation parameter calculated for the j-th tooth of the i-th training data.
제13항에 있어서,
상기 개별 손실 함수는,
학습 데이터에 포함된 상악 치아 및 하악 치아에 대해 각각 산출되는, 치아 영상으로부터 병변 영역을 검출하는 판독 모델을 학습시키는 학습 방법.
14. The method of claim 13,
The individual loss function is
A learning method for learning a reading model for detecting a lesion region from a tooth image, which is calculated for each of the maxillary and mandibular teeth included in the training data.
컴퓨팅 장치로 하여금, 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구현된 명령어(instructions)를 포함하며, 판독 가능 매체에 저장된, 컴퓨터 프로그램.A computer program, stored on a readable medium, comprising instructions implemented to cause a computing device to perform the method of any one of claims 10 to 15. 통신부; 및 프로세서를 포함하고, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구현된, 치아 병변 정보 제공 방법을 수행하는 컴퓨팅 장치.communication department; and a processor, wherein the computing device is implemented to perform the method of any one of claims 1 to 8, for performing a method of providing dental lesion information. 통신부; 및 프로세서를 포함하고, 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구현된, 치아 영상 내에 병변 영역을 검출하는 판독 모델을 학습시키는 컴퓨팅 장치.communication department; and a processor, wherein the computing device trains a reading model for detecting a lesion region in a tooth image, which is implemented to perform the method of any one of claims 10 to 15. 삭제delete
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