KR102322634B1 - Method and apparatus for matching of images using tooth object - Google Patents
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Abstract
본 발명은 치아 오브젝트를 이용한 영상 정합 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 오브젝트를 이용한 영상 정합 방법은 정합 대상의 오랄 스캔 영상 및 컴퓨터단층촬영(Computed Tomography; CT) 영상에서 서로 이격된 복수의 기준점을 각각 생성하는 생성 단계; 및 오랄 스캔 영상의 기준점(제1 기준점)과 CT 영상의 기준점(제2 기준점)을 이용하여, 정합 대상의 오랄 스캔 영상과 CT 영상을 정합하는 단계;를 포함하며, 상기 제1 및 제2 기준점은 전치 영역의 최전방 1개 치아에 대한 기준점과, 구치 영역의 최후방 양측의 2개 치아에 대한 기준점을 포함하고, 상기 제1 기준점은 치아의 간략화된 형상인 오브젝트로부터 도출되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an image registration method and apparatus using a tooth object. An image registration method using a tooth object according to an embodiment of the present invention comprises: generating a plurality of reference points spaced apart from each other in an oral scan image and a computed tomography (CT) image of a registration target; and using the reference point (first reference point) of the oral scan image and the reference point (second reference point) of the CT image to match the oral scan image and the CT image of the target to be matched; including, the first and second reference points includes a reference point for one frontmost tooth of the anterior region and a reference point for two teeth on both rearmost sides of the posterior region, and the first reference point is derived from an object that is a simplified shape of a tooth.
Description
본 발명은 구강 내부에 대한 오랄 스캔 영상(oral scan image) 및 컴퓨터단층촬영(Computed Tomography; CT) 영상에서 각 치아의 오브젝트(object)를 이용하여 오랄 스캔 영상과 CT 영상 간의 영상 정합을 수행할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention can perform image registration between an oral scan image and a CT image using an object of each tooth in an oral scan image and a computed tomography (CT) image of the inside of the oral cavity. It relates to a method and apparatus.
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. In the field of computer vision, when the same object is photographed at different times, measurement methods, or viewpoints, images having different coordinate systems are obtained. Image registration refers to processing for displaying these different images in one coordinate system.
특히, 치과 분야에서는 임플란트 등의 시술 전에 오랄 스캔 영상과 CT 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.In particular, in the field of dentistry, image registration between an oral scan image and a CT image is performed before a procedure such as an implant. At this time, the matched image can be used as important data for determining the optimal implant position by allowing the position of the bone tissue and the neural tube to be identified.
하지만, 오랄 스캔 영상과 CT 영상 간의 영상 정합을 위한 종래 방식은 사용자가 수동으로 지정하는 각 영상의 마커를 이용하여 영상 정합을 수행하거나, 각 영상에 포함된 모든 버텍스(vertex)들 간의 거리를 비교하여 영상 정합을 수행하였다. 그 결과, 종래 방식은 로드(load)가 커 영상 정합의 속도가 저하될 뿐 아니라, 부정확한 수동 마커 및 버텍스의 특성으로 인해 영상 정합도 부정확해질 수 밖에 없는 문제점이 있었다.However, in a conventional method for image registration between an oral scan image and a CT image, image registration is performed using a marker of each image manually designated by a user, or the distance between all vertices included in each image is compared. and image registration was performed. As a result, the conventional method has a problem in that not only the speed of image registration is reduced due to a large load, but also the image registration is inaccurate due to inaccurate characteristics of manual markers and vertices.
상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 구강 내부에 대한 오랄 스캔 영상 및 CT 영상에서 각 치아의 오브젝트를 이용함으로써 오랄 스캔 영상과 CT 영상 간의 영상 정합을 신속 정확하게 수행할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention provides a method for quickly and accurately performing image registration between an oral scan image and a CT image by using the object of each tooth in an oral scan image and a CT image of the inside of the oral cavity. It is an object to provide a method and apparatus.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 오브젝트를 이용한 영상 정합 방법은, (1) 정합 대상의 오랄 스캔 영상 및 컴퓨터단층촬영(Computed Tomography; CT) 영상에서 서로 이격된 복수의 기준점을 각각 생성하는 생성 단계, (2) 오랄 스캔 영상의 기준점(제1 기준점)과 CT 영상의 기준점(제2 기준점)을 이용하여, 정합 대상의 오랄 스캔 영상과 CT 영상을 정합하는 단계를 포함한다.In an image registration method using a tooth object according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, (1) a plurality of spaced apart from each other in an oral scan image and a computed tomography (CT) image of a registration target generating step of generating each reference point of , (2) using the reference point of the oral scan image (first reference point) and the reference point of the CT image (second reference point) to register the oral scan image and the CT image of the registration target; include
상기 제1 및 제2 기준점은 전치 영역의 최전방 1개 치아에 대한 기준점과, 구치 영역의 최후방 양측의 2개 치아에 대한 기준점을 포함할 수 있다.The first and second reference points may include a reference point for one frontmost tooth of the anterior region and a reference point for two teeth on both rearmost sides of the posterior region.
상기 제1 기준점은 치아의 간략화된 형상인 오브젝트로부터 도출될 수 있다.The first reference point may be derived from an object that is a simplified shape of a tooth.
상기 생성 단계는, (1) 학습 대상의 오랄 스캔 영상의 복수 방향에서 각 치아에 대한 오브젝트를 형성한 학습데이터로 학습시켜 학습 모델을 생성하는 단계, (2) 생성된 학습 모델을 이용하여 정합 대상의 오랄 스캔 영상에서 각 치아의 복수 방향에 대한 오브젝트를 검출하는 단계, (3) 검출된 오브젝트 중에 기준 오브젝트를 선택하여, 선택된 기준 오브젝트에서 제1 기준점을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The generating step includes (1) generating a learning model by learning with learning data that forms an object for each tooth in multiple directions of the oral scan image of the learning target, (2) matching target using the generated learning model The method may include detecting an object for a plurality of directions of each tooth in the oral scan image of , (3) selecting a reference object from among the detected objects, and generating a first reference point from the selected reference object.
상기 생성 단계는, (1) 상기 모델 생성 단계는 학습 대상의 오랄 스캔 영상의 복수 방향에서 일부 치아인 서로 이격된 n개의 치아(대상 치아)(단, n은 3 이상의 자연수)에 대한 각 오브젝트를 형성한 학습데이터로 학습시킨 학습 모델을 생성하는 단계, (2) 생성된 학습 모델을 이용하여 정합 대상의 오랄 스캔 영상에서 각 대상 치아의 복수 방향에 대한 오브젝트를 검출하는 오브젝트 검출 단계, (3) 검출된 오브젝트를 기준 오브젝트로 선택하여, 선택된 기준 오브젝트에서 제1 기준점을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.In the generating step, (1) the model generating step includes n teeth (target teeth) spaced apart from each other, which are some teeth in multiple directions of the oral scan image of the learning target (where n is a natural number equal to or greater than 3). Generating a learning model trained with the formed learning data, (2) Object detection step of detecting objects in multiple directions of each target tooth in the oral scan image of the matching target using the generated learning model, (3) The method may include selecting the detected object as a reference object, and generating a first reference point from the selected reference object.
상기 기준 오브젝트는 전치 영역의 최전방 1개 치아에 대한 오브젝트와, 구치 영역의 최후방 양측의 2개 치아에 대한 오브젝트를 포함할 수 있다.The reference object may include an object for one frontmost tooth of the anterior region and an object for two teeth on both rearmost sides of the posterior region.
상기 생성 단계는 선택된 기준 오브젝트의 중심점을 제1 기준점으로 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.The generating may further include selecting a center point of the selected reference object as the first reference point.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 정합 장치는, (1) 정합 대상의 오랄 스캔 영상 및 컴퓨터단층촬영(Computed Tomography; CT) 영상을 저장한 저장부, (2) 저장된 오랄 스캔 영상 및 CT 영상에서 서로 이격된 복수의 기준점을 각각 생성한 후, 오랄 스캔 영상의 기준점(제1 기준점)과 CT 영상의 기준점(제2 기준점)을 이용하여 정합 대상의 오랄 스캔 영상과 CT 영상을 정합하는 제어부를 포함한다.An image registration apparatus according to an embodiment of the present invention includes (1) a storage unit storing an oral scan image and a computed tomography (CT) image of a matching target, and (2) storing the oral scan image and CT image After generating a plurality of reference points spaced apart from each other, the control unit for registering the oral scan image and the CT image of the registration target by using the reference point (first reference point) of the oral scan image and the reference point (second reference point) of the CT image do.
상기 제1 및 제2 기준점은 전치 영역의 최전방 1개 치아에 대한 기준점과, 구치 영역의 최후방 양측의 2개 치아에 대한 기준점을 포함할 수 있다. The first and second reference points may include a reference point for one frontmost tooth of the anterior region and a reference point for two teeth on both rearmost sides of the posterior region.
상기 제1 기준점은 치아의 간략화된 형상인 오브젝트로부터 도출될 수 있다.The first reference point may be derived from an object that is a simplified shape of a tooth.
상기 제어부는, 학습 대상의 오랄 스캔 영상 및 CT 영상의 복수 방향에서 각 치아에 대한 오브젝트를 형성한 학습데이터로 학습시켜 생성된 학습 모델을 이용하여, 정합 대상의 오랄 스캔 영상에서 각 치아의 복수 방향에 대한 오브젝트를 검출한 후, 검출된 오브젝트 중에 기준 오브젝트를 선택하여, 선택된 기준 오브젝트에서 제1 기준점을 생성할 수 있다.The control unit uses a learning model generated by learning with learning data that forms an object for each tooth in multiple directions of the oral scan image and the CT image of the learning target, and in the oral scan image of the matching target, multiple directions of each tooth After detecting an object for , a first reference point may be generated from the selected reference object by selecting a reference object from among the detected objects.
상기 제어부는, 학습 대상의 오랄 스캔 영상 및 CT 영상의 복수 방향에서 일부 치아인 서로 이격된 n개의 치아(대상 치아)(단, n은 3 이상의 자연수)에 대한 각 오브젝트를 형성한 학습데이터로 학습시켜 생성된 학습 모델을 이용하여, 정합 대상의 오랄 스캔 영상에서 각 대상 치아의 복수 방향에 대한 오브젝트를 검출한 후, 검출된 오브젝트를 기준 오브젝트로 선택하여, 선택된 기준 오브젝트에서 제1 기준점을 생성할 수 있다.The control unit learns with learning data that forms each object for n teeth (target teeth) spaced apart from each other, which are some teeth in multiple directions of the oral scan image and CT image of the learning target (where n is a natural number equal to or greater than 3) By using the learning model created by can
상기와 같이 구성되는 본 발명은 구강 내부에 대한 오랄 스캔 영상 및 CT 영상에서 신속 정확하게 추출될 수 있는 각 치아의 오브젝트를 이용하여 오랄 스캔 영상과 CT 영상 간의 영상 정합을 수행함으로써, 해당 영상 정합의 속도 및 정확성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.The present invention configured as described above performs image registration between the oral scan image and the CT image using an object of each tooth that can be quickly and accurately extracted from the oral scan image and the CT image of the oral cavity, thereby speeding up the image registration. and improved accuracy.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 정합 장치(100)의 블록 구성도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 오브젝트를 이용한 영상 정합 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 전치 영역(FA) 및 구치 영역(BA)을 포함하는 치아 영역을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 오브젝트를 이용한 영상 정합 방법의 S100에 대한 보다 상세한 순서도이다.
도 5는 제1 학습 대상 오랄 스캔 영상에서 관심 영역(ROI)에서 추출하는 모습을 나타낸다.
도 6은 제2 학습 대상 오랄 스캔 영상의 관심 영역(ROI)에서 4개 방향에 대한 오브젝트를 설정한 모습을 나타낸다.
도 7은 제1 내지 제4 정합 대상의 오랄 스캔 영상에서 오브젝트가 검출된 모습을 나타낸다.
도 8은 제5 정합 대상의 오랄 스캔 영상에서 3차원 오브젝트가 검출된 다양한 방향에서의 모습을 나타낸다.
도 9 및 도 10은 정합 대상의 오랄 스캔 영상과 CT 영상 간의 영상 정합 과정에 대한 모습을 나타낸다.
도 11은 정합 대상의 오랄 스캔 영상과 CT 영상 간의 영상 정합 후의 모습을 나타낸다.1 is a block diagram showing an
2 is a flowchart illustrating an image registration method using a tooth object according to an embodiment of the present invention.
3 shows a dental area comprising an anterior region FA and a posterior region BA.
4 is a more detailed flowchart of S100 of an image registration method using a tooth object according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating extraction from a region of interest (ROI) from the first learning target oral scan image.
6 shows a state in which objects for four directions are set in a region of interest (ROI) of the oral scan image as a second learning target.
7 illustrates an object detected in an oral scan image of first to fourth matching targets.
8 is a view illustrating a 3D object detected in various directions in an oral scan image of a fifth matching target.
9 and 10 show an image registration process between an oral scan image and a CT image of a registration target.
11 shows a state after image registration between an oral scan image and a CT image of a registration target.
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.The above object and means of the present invention and its effects will become more apparent through the following detailed description in relation to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily understand the technical idea of the present invention. will be able to carry out In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
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.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments, and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural as the case may be, unless otherwise specified in the text. In this specification, terms such as "include", "provide", "provide" or "have" do not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the mentioned elements.
본 명세서에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 용어는 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다. 예를 들어, “또는 B”“및 B 중 적어도 하나”는 A 또는 B 중 하나만을 포함할 수 있고, A와 B를 모두 포함할 수도 있다.In this specification, terms such as “or” and “at least one” may indicate one of the words listed together, or a combination of two or more. For example, “or B” and “at least one of B” may include only one of A or B, and may include both A and B.
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.In the present specification, descriptions according to “for example” and the like may not exactly match the information presented, such as recited properties, variables, or values, tolerances, measurement errors, limits of measurement accuracy, and other commonly known factors. The embodiments of the present invention according to various embodiments of the present invention should not be limited by effects such as modifications including .
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.In this specification, when it is described that a certain element is 'connected' or 'connected' to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in between. It should be understood that there may be On the other hand, when it is mentioned that a certain element is 'directly connected' or 'directly connected' to another element, it should be understood that there is no other element in the middle.
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.In this specification, when it is described that a certain element is 'on' or 'adjacent' to another element, it may be directly in contact with or connected to the other element, but another element may exist in the middle. It should be understood that On the other hand, when it is described that a certain element is 'on top' or 'directly' of another element, it may be understood that another element does not exist in the middle. Other expressions describing the relationship between elements, for example, 'between' and 'directly between', etc. can be interpreted similarly.
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.In this specification, terms such as 'first' and 'second' may be used to describe various components, but the components should not be limited by the above terms. In addition, the above terms should not be construed as limiting the order of each component, and may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a 'first component' may be termed a 'second component', and similarly, a 'second component' may also be termed a 'first component'.
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. Unless otherwise defined, all terms used herein may be used with meanings commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless specifically defined explicitly.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 정합 장치(100)의 블록 구성도를 나타낸다.1 is a block diagram showing an
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 정합 장치(100)는 전자장치로서, 구강 내부에 대한 오랄 스캔 영상과 CT 영상 간의 영상 정합을 수행하는 장치이다.The
오랄 스캔 영상은 외부로 드러난 치아의 치관 부분의 형상과 치아 주변의 잇몸 형상에 대한 정보를 제공하는 이미지이다. 이때, 오랄 스캔 영상은 오랄 스캐너(oral scanner) 등을 통해 피시술자의 구강 내부를 직접 스캔하여 획득되거나 피시술자의 구강 내부를 음각으로 본뜬 인상 모델이나 인상 모델의 양각을 통해 생성한 석고 모델을 스캔하여 획득되는 것도 가능하며, 인상 모델의 스캔 이미지는 반전되어 오랄 스캔 영상으로 사용될 수 있다.The oral scan image is an image that provides information on the shape of the crown portion of the tooth exposed to the outside and the shape of the gum around the tooth. At this time, the oral scan image is obtained by directly scanning the inside of the recipient's oral cavity through an oral scanner, etc. It is also possible, and the scan image of the impression model can be inverted and used as an oral scan image.
CT 영상은 방사선을 이용한 컴퓨터 단층촬영(computed tomography, CT) 장치를 통해서 촬영되는 이미지이다. 즉, CT 영상은 방사선의 투과율을 기반으로 구강 내부 중 치관, 치근 및 치조골 등의 내부 조직 분포 및 골밀도 정보 등을 나타낼 수 있다.A CT image is an image taken through a computed tomography (CT) device using radiation. That is, the CT image may indicate the distribution of internal tissues of the oral cavity, such as the crown, the root, and the alveolar bone, and information on the bone density, etc., based on the transmittance of the radiation.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 영상 정합 장치(100)는 통신부(110), 입력부(120), 표시부(130), 저장부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , an
통신부(110)는 영상획득장치(미도시), 서버(미도시) 등의 외부장치와의 통신을 수행하는 구성으로서, 영상데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 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. The
이때, 영상데이터는 오랄 스캔 영상데이터, CT 영상데이터 등을 포함할 수 있다. In this case, the image data may include oral scan image data, CT image data, and the like.
입력부(120)는 사용자의 입력에 대응하여, 입력데이터를 발생시킨다. 입력부(120)는 적어도 하나의 입력수단을 포함한다. 예를 들어, 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. The
표시부(130)는 전처리 장치(100)의 동작에 따른 표시데이터를 표시한다. 이러한 표시데이터는 영상데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 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) 디스레이 및 전자 종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 또한, 표시부(130)는 입력부(120)와 결합되어 터치 스크린(touch screen) 등으로 구현될 수 있다.The
저장부(140)는 영상 정합 장치(100)의 동작에 필요한 각종 정보, 프로그램들을 저장한다. 예를 들어, 저장부(140)는 영상획득장치 등으로부터 수신된 영상데이터와, 후술할 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 오브젝트를 이용한 영상 정합 방법에 관련된 알고리즘 등을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(140)는 학습 모델을 저장할 수 있다.The
제어부(150)는 영상획득장치 또는 서버 등으로부터 수신되거나 저장부(140)에 기 저장된 오랄 스캔 영상과 CT 영상 간의 영상 정합을 수행한다. 이를 위해, 제어부(150)는 영상획득장치 또는 서버 등으로부터 영상데이터를 수신하여 저장부(140)에 저장할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 통신부(110), 입력부(120), 표시부(130) 및 저장부(140)의 동작을 제어할 수 있다.The
이하, 제어부(150)에 의해 제어 동작되는 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 오브젝트를 이용한 영상 정합 방법에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter, an image registration method using a tooth object according to an embodiment of the present invention controlled by the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 오브젝트를 이용한 영상 정합 방법을 설명하기 위한 순서도이다.2 is a flowchart illustrating an image registration method using a tooth object according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 오브젝트를 이용한 영상 정합 방법은 영상데이터에 대해 영상 처리를 수행하는 S100 및 S200를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the image registration method using a tooth object according to an embodiment of the present invention may include S100 and S200 for performing image processing on image data.
먼저, S100에서, 제어부(150)는 정합 대상의 오랄 스캔 영상 및 CT 영상에서 서로 이격된 복수의 기준점을 각각 생성한다. 즉, 제어부(150)는 정합 대상 오랄 스캔 영상에서 기준점(이하, “제1 기준점”이라 지칭함)을 생성하고, 정합 대상 CT 영상에서 기준점(이하, “제2 기준점”이라 지칭함)을 생성한다.First, in S100 , the
이후, S200에서, 제어부(150)는 제1 기준점과 제2 기준점을 이용하여, 이들 기준점이 서로 일치하도록 정합 대상 오랄 스캔 영상 또는 정합 대상 CT 영상을 변경하여 영상 정합을 수행한다.Thereafter, in S200 , the
이때, 기준점은 특정 치아에 대한 위치(예를 들어, 해당 특정 치아의 중심점 위치)를 나타내는 점으로서, 영상 정합 시에 이용된다. 즉, S200에서, 제어부(150)는 특정 제1 기준점과 이에 대응하는 특정 제2 기준점이 서로 일치하도록, 정합 대상 오랄 스캔 영상과 정합 대상 CT 영상의 각도, 크기, 위치 등을 변경시킴으로써 이들 영상 간의 영상 정합을 수행할 수 있다.In this case, the reference point is a point indicating a position with respect to a specific tooth (eg, a position of a center point of the specific tooth), and is used during image registration. That is, in S200 , the
도 3은 전치 영역(FA) 및 구치 영역(BA)을 포함하는 치아 영역을 나타낸다.3 shows a dental area comprising an anterior region FA and a posterior region BA.
도 3을 참조하면, 정합 대상의 정합 대상 오랄 스캔 영상 및 CT 영상은 치아들의 형상을 나타내는 치아 영역을 포함한다. 이때, 치아 영역은 전방에 위치한 전치 영역(FA)과, 전치 영역(FA) 보다 후방에 위치한 구치 영역(BA)을 포함한다. 예를 들어, 전치 영역(FA)은 1번 내지 3번의 치아들이 위치하는 영역일 수 있고, 구치 영역(BA)은 4번 내지 8번의 치아들이 위치하는 영역일 수 있다. Referring to FIG. 3 , an oral scan image and a CT image of the registration object include a tooth region indicating the shape of the teeth. In this case, the tooth area includes an anterior region FA located in the front and a posterior region BA located in the rear of the anterior region FA. For example, the anterior area FA may be an area in which teeth 1 to 3 are located, and the posterior area BA may be an area in which teeth 4 to 8 are located.
이때, 기준점은 전치 영역(FA)의 최전방 1개 치아(FT)에 대한 기준점(이하, “최전방 기준점”이라 지칭함)과, 구치 영역(BA)의 최후방 양측의 2개 치아(BT1, BT2)에 대한 기준점(이하, “최후방 기준점”이라 지칭함)을 각각 포함할 수 있다. 즉, 최후방 기준점 중에서, 하나는 구치 영역(BA)의 우측의 치아들 중 선택된 1개 치아에 대한 기준점이며, 다른 하나는 구치 영역(BA)의 좌측의 치아들 중 선택된 다른 1개 치아에 대한 기준점이다. At this time, the reference point is a reference point (hereinafter, referred to as “forward reference point”) for one frontmost tooth FT of the anterior region FA, and two teeth (BT1, BT2) on both rearmost sides of the posterior region BA. Reference points (hereinafter, referred to as “rearmost reference points”) may be included, respectively. That is, among the rearmost reference points, one is a reference point for one tooth selected among the teeth on the right side of the posterior area BA, and the other is a reference point for the other selected tooth among the teeth on the left side of the posterior area BA. is the reference point.
이러한 최전방 및 최후방 기준점은 정합 대상 오랄 스캔 영상 및 정합 대상 CT 영상의 각각에서 생성된다. 그 결과, 각 영상에서, 1개 최전방 기준점과 2개의 최후방 기준점은 삼각형의 꼭지점을 이루면서, 정합 대상 오랄 스캔 영상과 정합 대상 CT 영상 간의 영상 정합 시에 그 영상들의 각도, 크기, 위치 등의 변경을 위한 보다 간편하면서 정확한 기준을 제공할 수 있다.These forward and rearmost reference points are generated in each of the registration object oral scan image and the registration object CT image. As a result, in each image, one frontmost reference point and two rearmost reference points form a triangular vertex, and the angle, size, position, etc. of the images are changed during image registration between the oral scan image to be matched and the CT image to be matched. It can provide a simpler and more accurate standard for
이때, 제2 기준점은 치아의 내부에 대한 구조, 크기, 위치 등의 정보까지 나타낼 수 있는 정합 대상 CT 영상의 3차원 좌표 정보로부터 수동 또는 다양한 알고리즘을 통해 쉽게 도출될 수 있다. 이때, 도출된 제2 기준점은 1개의 최전방 치아(FT)와 2개의 최후방 치아(BT1, BT2)의 중심점 위치를 나타내는 점일 수 있다. 물론, 제2 기준점은 후술한 제1 기준점의 도출(검출) 방법을 이용하여 도출될 수도 있다. 이 경우, '오랄 스캔 영상'에 대한 설명이 'CT 영상'에 대한 설명인 것으로 대체될 수 있다.In this case, the second reference point may be easily derived manually or through various algorithms from the 3D coordinate information of the CT image to be matched, which may indicate information such as the structure, size, and position of the inside of the tooth. In this case, the derived second reference point may be a point indicating the position of the center point of the one frontmost tooth FT and the two rearmost teeth BT1 and BT2. Of course, the second reference point may be derived using a method of deriving (detecting) the first reference point, which will be described later. In this case, the description of the 'oral scan image' may be replaced with the description of the 'CT image'.
한편, 도출된 제2 기준점에 대응하는 제1 기준점을 도출해야 한다. 하지만, 제1 기준점은 치아의 표면에 대한 정보를 나타내는 오랄 스캔 영상에서 도출되어야 하므로, 수동 또는 종래 알고리즘(오랄 스캔 영상에서 곡률 정보를 이용)할 경우 그 정확성이 떨어질 수 밖에 없다. Meanwhile, it is necessary to derive the first reference point corresponding to the derived second reference point. However, since the first reference point must be derived from an oral scan image indicating information on the surface of the tooth, the accuracy of the manual or conventional algorithm (using curvature information in the oral scan image) is inevitably reduced.
이에 따라, 본 발명은 치아의 간략화된 형상인 오브젝트(OB)를 이용하여 제1 기준점을 도출한다. 이에 대해서는 후술할 S101 내지 S104에 따라 보다 상세하게 설명하도록 한다.Accordingly, the present invention derives the first reference point using the object OB, which is a simplified shape of a tooth. This will be described in more detail according to S101 to S104 to be described later.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 오브젝트를 이용한 영상 정합 방법의 S100에 대한 보다 상세한 순서도이며, 도 5는 제1 학습 대상 오랄 스캔 영상에서 관심 영역(ROI)에서 추출하는 모습을 나타낸다.4 is a more detailed flowchart of S100 of the image registration method using a tooth object according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows a state of extracting the ROI from the first learning target oral scan image.
도 5를 참조하면, S101에서, 제어부(150)는 학습 대상의 오랄 스캔 영상(이하, “학습 오랄 스캔 영상”이라 지칭함)에서 치아가 포함된 관심 영역(ROI)을 추출한다. 즉, 학습 오랄 스캔 영상은 치아 영역과 치아 외 영역을 포함할 수 있으며, S101에서, 제어부(150)는 이러한 치아 영역을 관심 영역(ROI)으로 추출할 수 있다.Referring to FIG. 5 , in S101 , the
이후, S102에서, 제어부(150)는 추출된 관심 영역(ROI)의 복수 방향에서 각 치아에 대한 오브젝트(OB1)를 형성한 학습데이터(training data)로 학습시켜 학습 모델을 생성한다. 이때, 제어부(150)는 머신 러닝(machine learning) 기법을 이용하여 준비된 학습데이터를 학습시킬 수 있다. Thereafter, in S102 , the
예를 들어, 머신 러닝 기법은 지도 학습(supervised Learning) 기법으로서, Artificial neural network, Boosting, Bayesian statistics, Decision tree, Gaussian process regression, Nearest neighbor algorithm, Support vector machine, Random forests, Symbolic machine learning, Ensembles of classifiers, Deep Learning 등의 기법 중에 하나일 수 있다. For example, machine learning techniques are supervised learning techniques, artificial neural networks, Boosting, Bayesian statistics, Decision tree, Gaussian process regression, Nearest neighbor algorithm, Support vector machine, Random forests, Symbolic machine learning, Ensembles of It may be one of techniques such as classifiers and deep learning.
즉, 학습데이터는 추출된 관심 영역(ROI)의 학습 오랄 스캔 영상을 입력값으로, 해당 영상에서 각 치아에 대해 형성한 오브젝트(OB)를 해당 입력값에 대한 셋(set)을 이루는 결과값(목표값)으로 각각 포함할 수 있다. 이때, 오브젝트(OB1)는 학습 오랄 스캔 영상의 관심 영역(ROI)에서 다양한 방향에서 설정된 것으로서, 각 치아의 형상에 대응하도록 해당 방향에서 해당 치아의 형상을 간략화한 다양한 형상(해당 방향에서 해당 치아의 면적을 덮되 그 치아 형상 보다 단순한 형상), 즉 원형 또는 다각형 등의 형상일 수 있다. 또한, 이러한 오브젝트(OB1)에 대한 학습데이터의 결과값은 관심 영역(ROI)에서 해당 오브젝트(OB1)가 차지하는 위치 정보, 중심점 정보 및 크기 정보를 포함할 수 있다.That is, the learning data is an input value of the extracted learning oral scan image of the region of interest (ROI), and an object (OB) formed for each tooth in the image is a result value ( target value). At this time, the object OB1 is set in various directions in the region of interest (ROI) of the learning oral scan image, and has various shapes (the shape of the corresponding tooth in the corresponding direction) in which the shape of the corresponding tooth is simplified in the corresponding direction to correspond to the shape of each tooth. It may be a shape that covers the area but is simpler than the shape of the tooth), that is, a shape such as a circle or a polygon. In addition, the result value of the learning data for the object OB1 may include position information, center point information, and size information occupied by the object OB1 in the region of interest ROI.
또한, 학습 모델은 학습데이터를 이용하여 머신 러닝 기법으로 지도 학습시킨 모델로서, 해당 입력값 및 결과값을 매칭시키기 위한 규칙 함수를 포함한다.In addition, the learning model is a model supervised by a machine learning technique using training data, and includes a rule function for matching the input value and the result value.
도 6은 학습 대상 오랄 스캔 영상의 관심 영역(ROI)에서 4개 방향에 대한 오브젝트(OB1)를 설정한 모습을 나타낸다. 즉, 도 6(a)는 평면 방향, 도 6(b)는 정면 방향, 도 6(c)는 좌측 방향, 도 6(d)는 우측 방향을 각각 나타낸다.6 shows a state in which an object OB1 for four directions is set in a region of interest (ROI) of an oral scan image to be learned. That is, FIG. 6(a) shows a planar direction, FIG. 6(b) shows a front direction, FIG. 6(c) shows a left direction, and FIG. 6(d) shows a right direction, respectively.
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 학습 오랄 스캔 영상의 관심 영역(ROI)에서 4개 방향, 즉 평면, 정면, 좌측 및 우측 방향에 대한 오브젝트(OB1)을 설정할 수 있다. 이때, 오브젝트(OB1)의 설정은 입력부(120)를 통해 사용자가 설정할 수 있다. 그 결과, 학습데이터는 각 치아에 대해 적어도 2개 방향(특정 방향)에서의 오브젝트(OB1)를 포함할 수 있다. 이때, 특정 방향은 평면 방향과 평면 방향 외 방향(정면 방향, 좌측 방향 또는 우측 방향)을 포함할 수 있다. For example, as shown in FIG. 6 , the object OB1 for four directions, ie, plane, front, left, and right directions, may be set in the region of interest (ROI) of the training oral scan image. In this case, the setting of the object OB1 may be set by the user through the
즉, 관심 영역(ROI)의 정면 방향에서 보이는 1번 내지 3번 치아들에 대해서는 관심 영역(ROI)의 평면 방향과 정면 방향에서 각각 오브젝트(OB1)가 형성될 수 있다. 또한, 관심 영역(ROI)의 좌측 방향에서 보이는 좌측 4번 내지 좌측 8번 치아들에 대해서는 관심 영역(ROI)의 좌측 방향과 정면 방향에서 각각 오브젝트(OB1)가 형성될 수 있다. 또한, 관심 영역(ROI)의 우측 방향에서 보이는 우측 4번 내지 우측 8번 치아들에 대해서는 관심 영역(ROI)의 우측 방향과 정면 방향에서 각각 오브젝트(OB1) 형성될 수 있다. 또한, 이와 같이 관심 영역(ROI)의 평면 방향에 대해서는 모든 치아들에 대한 오브젝트(OB1)가 형성될 수 있다.That is, the object OB1 may be formed in the plane direction and the front direction of the region of interest ROI for teeth 1 to 3 seen in the front direction of the region of interest ROI. In addition, the object OB1 may be formed in the left direction and the front direction of the ROI for the left 4th to left 8th teeth seen in the left direction of the ROI. In addition, the object OB1 may be formed in the right direction and the front direction of the ROI with respect to the right fourth to right eighth teeth seen in the right direction of the ROI. Also, the object OB1 for all teeth may be formed in the plane direction of the region of interest ROI as described above.
평면 방향의 오브젝트(OB1)는 해당 치아의 평면 방향에서의 형상을 간략화한 형상이며, 평면 방향 외 방향의 오브젝트(OB1)는 해당 치아의 평면 방향 외 방향에서의 형상을 간략화한 형상이다. 이에 따라, 평면 방향의 오브젝트(OB1)는 해당 치아의 평면에 대한 정보를 제공하는 매체로 작용할 수 있고, 평면 방향 외 방향의 오브젝트(OB1)는 해당 치아의 일 측면(높이 등)에 대한 정보를 제공하는 매체로 작용할 수 있다.The object OB1 in the planar direction is a shape obtained by simplifying the shape of the corresponding tooth in the planar direction, and the object OB1 in the out-of-plane direction is a shape obtained by simplifying the shape in the out-of-planar direction of the corresponding tooth. Accordingly, the object OB1 in the plane direction may act as a medium providing information about the plane of the corresponding tooth, and the object OB1 in the out-of-plane direction provides information on one side (height, etc.) of the corresponding tooth. It can serve as a medium to provide.
예를 들어, 하악의 치아에 대한 평면 방향의 오브젝트(OB1)는 해당 치아의 상부면에 대한 정보를 제공하는 매체로 작용할 수 있으며, 하악의 치아에 대한 평면 방향 외 방향의 오브젝트(OB1)는 해당 치아의 일 측면에 대한 정보를 제공하는 매체로 작용할 수 있다. 마찬가지로, 상악의 치아에 대한 평면 방향의 오브젝트(OB1)는 해당 치아의 하부면에 대한 정보를 제공하는 매체로 작용할 수 있으며, 상악의 치아에 대한 평면 방향 외 방향의 오브젝트(OB1)는 해당 치아의 일 측면에 대한 정보를 제공하는 매체로 작용할 수 있다.For example, the object OB1 in the plane direction with respect to the teeth of the mandible may act as a medium providing information on the upper surface of the corresponding tooth, and the object OB1 in the out-of-plane direction with respect to the teeth of the mandible corresponds to the corresponding object OB1. It may act as a medium for providing information on one side of the tooth. Similarly, the object OB1 in the plane direction with respect to the maxillary tooth may act as a medium for providing information on the lower surface of the corresponding tooth, and the object OB1 in the out-of-plane direction with respect to the maxillary tooth is the corresponding tooth. It can act as a medium that provides information about one aspect.
이후, S103에서, 제어부(150)는 S102에서 생성된 학습 모델을 이용하여 정합 대상의 오랄 스캔 영상에서 각 치아의 복수 방향에 대한 오브젝트(OB2)를 검출한다. 즉, 제어부(150)는 정합 대상 오랄 스캔 영상을 입력값으로 학습 모델에 입력시킬 수 있으며, 그 결과, 학습 모델은 해당 정합 대상 오랄 스캔 영상에 대한 오브젝트(OB2)를 그 결과값으로 출력할 수 있다.Thereafter, in S103 , the
도 7은 제1 내지 제4 검출 대상의 오랄 스캔 영상에서 오브젝트(OB2)가 검출된 모습을 나타내며, 도 8은 제5 검출 대상의 오랄 스캔 영상에서 3차원 오브젝트(OB3)가 검출된 다양한 방향에서의 모습을 나타낸다.7 shows a state in which the object OB2 is detected in the oral scan image of the first to fourth detection targets, and FIG. 8 is a view in which the 3D object OB3 is detected in various directions in the oral scan image of the fifth detection target. shows the appearance of
도 7을 참조하면, 학습 모델은 S102의 복수 방향에 대응하는 오브젝트(OB2)를 정합 대상 오랄 스캔 영상에서 출력(검출)할 수 있다. Referring to FIG. 7 , the learning model may output (detect) an object OB2 corresponding to a plurality of directions in S102 from an oral scan image to be matched.
즉, 정합 대상 오랄 스캔 영상의 정면 방향에서 보이는 1번 내지 3번 치아들에 대해서는 정합 대상 오랄 스캔 영상의 평면 방향과 정면 방향에서 각각 해당 오브젝트(OB2)가 검출될 수 있다. 또한, 정합 대상 오랄 스캔 영상의 좌측 방향에서 보이는 좌측 4번 내지 좌측 8번 치아들에 대해서는 정합 대상 오랄 스캔 영상의 좌측 방향과 정면 방향에서 각각 오브젝트(OB2)기 검출될 수 있다. 또한, 정합 대상 오랄 스캔 영상의 우측 방향에서 보이는 우측 4번 내지 우측 8번 치아들에 대해서는 정합 대상 오랄 스캔 영상의 우측 방향과 정면 방향에서 각각 오브젝트(OB1)가 검출될 수 있다. 또한, 이와 같이 관심 영역(ROI)의 평면 방향에 대해서는 모든 치아들에 대한 오브젝트(OB2)가 검출될 수 있다.That is, for teeth 1 to 3 seen in the front direction of the oral scan image to be matched, the corresponding object OB2 may be detected in the planar direction and the front direction of the oral scan image to be matched, respectively. In addition, the object OB2 may be detected in the left direction and the front direction of the registration target oral scan image with respect to left 4th to left 8th teeth seen in the left direction of the oral scan image to be matched. In addition, the object OB1 may be detected in the right direction and the front direction of the registration target oral scan image with respect to right 4th to right 8th teeth seen in the right direction of the oral scan image to be matched. Also, the object OB2 for all teeth may be detected in the plane direction of the region of interest ROI as described above.
한편, S103에서, 제어부(150)는 검출된 각 치아에 대한 2개 이상 오브젝트(OB2)를 이용하여 3차원 오브젝트(OB3)를 생성(검출)할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 검출된 각 치아에 대한 2개 이상 오브젝트(OB2)를 면으로 포함하는 3차원 형상을 생성하여, 해당 3차원 형상을 3차원 오브젝트(OB3)로 검출할 수 있다.Meanwhile, in S103 , the
이때, 학습 모델이 생성하는 오브젝트(OB2)는 각 치아의 형상에 대응하도록 해당 방향에서 해당 치아의 형상을 간략화한 다양한 형상(해당 방향에서 해당 치아의 면적을 덮되 그 치아 형상 보다 단순한 형상), 즉 원형 또는 다각형 등의 형상일 수 있다. 또한, 3차원 오브젝트(OB3)는 각 치아의 3차원 형상에 대응하도록 해당 치아의 3차원 형상을 간략화한 다양한 3차원 형상(해당 치아의 부피를 덮되 그 치아 3차원 형상 보다 단순한 형상), 즉 원기둥, 타원기둥, 다각기둥, 원뿔대 또는 다각뿔대 등의 형상일 수 있다. At this time, the object OB2 generated by the learning model has various shapes that simplify the shape of the corresponding tooth in the corresponding direction to correspond to the shape of each tooth (a shape that covers the area of the corresponding tooth in the corresponding direction but is simpler than the shape of the tooth), that is, It may have a shape such as a circle or a polygon. In addition, the three-dimensional object OB3 has various three-dimensional shapes in which the three-dimensional shape of the corresponding tooth is simplified to correspond to the three-dimensional shape of each tooth (a shape that covers the volume of the corresponding tooth but is simpler than the three-dimensional shape of the tooth), that is, a cylinder. , may be in the form of an elliptical column, a polygonal column, a truncated cone, or a polygonal truncated pyramid.
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 3차원 오브젝트(OB3)가 직육면체인 경우, 제어부(150)는 어떤 치아에 대한 2개의 오브젝트(OB2)들을 제1면과 제2면으로 가지되 해당 제1면 및 제2면과 수직 관계되는 가상의 면들을 나머지 면들로 가지는 직육면체를 생성함으로써 해당 치아에 대한 직육면체 형상의 3차원 오브젝트(OB3)를 검출할 수 있다.For example, as shown in FIG. 8 , when the three-dimensional object OB3 is a rectangular parallelepiped, the
즉, 평면 방향의 오브젝트(OB2)는 해당 치아의 평면 방향에서의 형상을 대표하며, 평면 방향 외 방향의 오브젝트(OB2)는 해당 치아의 평면 방향 외 방향에서의 형상을 대표한다. 이에 따라, 평면 방향의 오브젝트(OB2)는 해당 치아의 평면에 대한 정보를 제공하는 매체로 작용할 수 있고, 평면 방향 외 방향의 오브젝트(OB2)는 해당 치아의 일 측면(높이 등)에 대한 정보를 제공하는 매체로 작용할 수 있다.That is, the object OB2 in the planar direction represents the shape of the corresponding tooth in the planar direction, and the object OB2 in the out-of-plane direction represents the shape in the out-of-planar direction of the corresponding tooth. Accordingly, the object OB2 in the plane direction may act as a medium providing information on the plane of the corresponding tooth, and the object OB2 in the out-of-plane direction provides information on one side (height, etc.) of the corresponding tooth. It can serve as a medium to provide.
그 결과, 제어부(150)는 평면 방향의 오브젝트(OB2)를 해당 치아의 상부면 또는 하부면으로 가지고 평면 방향 외 방향의 오브젝트(OB2)를 해당 치아의 일 츨측면으로 가지는 3차원 오브젝트(OB3)를 검출할 수 있다. 이때, 제어부(150)는 평면 방향의 오브젝트(OB2) 및 평면 방향 외 방향의 오브젝트(OB2)가 이루는 면을 제외한 나머지 면들을 가상의 면으로 추가할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 평면 방향의 오브젝트(OB2)에 대해 수직한 가상의 면을 다른 일 측면으로 하나 이상 추가할 수 있고, 평면 방향의 오브젝트(OB2)에 평행 대응하는 가상의 면을 타 평면(해당 치아가 하악에 포함될 경우 하측면, 해당 치아가 상악에 포함될 경우 싱측면)으로 추가할 수 있다.As a result, the
이후, S103에서, 제어부(150)는 검출된 각 오브젝트(OB2, OB3)의 위치 정보(오랄 스캔 영상에서의 위치 좌표), 중심점 정보(오랄 스캔 영상에서의 중심점 좌표) 및 크기 정보를 추출할 수 있다. 이때, 오브젝트(OB2)의 위치 정보, 중심점 정보 및 크기 정보는 학습 모델이 입력값에 대한 결과값으로 오브젝트(OB2)와 함께 출력할 수 있다. Thereafter, in S103, the
다만, 제어부(150)는 각 3차원 오브젝트(OB3)를 생성하기 위해 사용된 2개 이상의 관련 오브젝트(OB2)에 대한 위치 정보, 중심점 정보 및 크기 정보를 이용하여, 해당 3차원 오브젝트(OB3)의 위치 정보, 중심점 정보 및 크기 정보를 추출할 수 있다. However, the
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 3차원 오브젝트(OB3)가 직육면체인 경우, 제어부(150)는 직육면체의 제1면과 제2면을 구성하는 오브젝트(OB2)들의 위치 정보, 중심점 정보 및 크기 정보를 이용하여, 해당 3차원 오브젝트(OB3)의 위치 정보, 중심점 정보 및 크기 정보를 추출할 수 있다. For example, as shown in FIG. 8 , when the three-dimensional object OB3 is a rectangular parallelepiped, the
이후, 제어부(150)는 검출된 각 오브젝트(OB2, OB3)를 정합 대상 오랄 스캔 영상에 표시할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 검출된 각 오브젝트(OB2, OB3)의 위치 정보, 중심점 정보 및 크기 정보를 이용하여, 정합 대상 오랄 스캔 영상에 각 오브젝트(OB2, OB3)를 표시할 수 있다. 다만, 각 치아에 대한 구분을 보다 명확하기 위해, 도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(150)는 검출된 오브젝트(OB2, OB3)를 각 치아 별로 다른 색으로 정합 대상 오랄 스캔 영상에 표시할 수 있다.Thereafter, the
이때, 제어부(150)는 검출된 각 오브젝트(OB2, OB3)에 대한 위치 정보, 중심점 정보 및 크기 정보 중 적어도 어느 하나와, 검출된 각 오브젝트(OB2, OB3)를 정합 대상 오랄 스캔 영상에 함께 표시할 수 있다.In this case, the
한편, 도 5 내지 도 8은 하악의 치아들에 대해서만 도시하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에 따른 오브젝트 검출 동작은 상악의 치아들에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.Meanwhile, although FIGS. 5 to 8 show only the teeth of the mandible, the present invention is not limited thereto, and the object detection operation according to the present invention may be equally applied to the teeth of the upper jaw.
도 9 및 도 10은 정합 대상의 오랄 스캔 영상과 CT 영상 간의 영상 정합 과정에 대한 모습을 나타낸다. 이때, 도 9 및 도 10에서, 점선의 직육면체는 각 영상에서의 최전방 치아(FT)와 최후방 치아(BT1, BT2)의 영역을 나타낸다. 즉, 도 9 및 도 10은 각 영상에서의 제1 기준점 및 제2 기준점이 서로 매칭되도록 영상 정합이 이루어지는 과정에 대한 모습을 나타낸다. 또한, 도 11은 정합 대상의 오랄 스캔 영상과 CT 영상 간의 영상 정합 후의 모습을 나타낸다. 9 and 10 show an image registration process between an oral scan image and a CT image of a registration target. At this time, in FIGS. 9 and 10 , the dotted rectangular parallelepiped indicates the regions of the frontmost tooth FT and the rearmost tooth BT1 and BT2 in each image. That is, FIGS. 9 and 10 show a process of image registration so that the first reference point and the second reference point in each image are matched with each other. Also, FIG. 11 shows a state after image registration between an oral scan image and a CT image of a matching target.
이후, S104에서, 제어부(150)는 검출된 오브젝트(OB2, OB3) 중에 기준 오브젝트를 선택하여, 선택된 기준 오브젝트에서 제1 기준점을 생성한다. 이때, 기준 오브젝트는 전치 영역(FA)의 최전방 1개 치아(FT)에 대한 오브젝트(이하, “최전방 오브젝트”라 지칭함)와, 구치 영역(BA)의 최후방 양측의 2개 치아(BT1, BT2)에 대한 오브젝트(이하, “최후방 오브젝트”라 지칭함)를 포함할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 기준 오브젝트의 중심점(표면 또는 볼륨의 중심점)을 제1 기준점으로 선택할 수 있다.Thereafter, in S104 , the
본 발명은 구강 내부에 대한 오랄 스캔 영상에서 각 치아에 대응될 수 있는 오브젝트(OB2, OB3)를 간편하게 검출할 수 있어, 그 검출 시간 및 효율성을 향상시킬 수 있다. The present invention can easily detect the objects OB2 and OB3 corresponding to each tooth in the oral scan image of the inside of the oral cavity, thereby improving the detection time and efficiency.
또한, 본 발명은 검출된 각 오브젝트(OB2, OB3)의 위치, 중심점 및 크기 정보 등의 추출 정보를 제공할 수 있으며, 그 결과 추출 정보가 CT 영상과의 영상 정합을 위한 기준점에 활용될 수 있을 뿐 아니라, 추출 정보의 정확성이 높아 영상 정합의 정확성을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention can provide extraction information such as location, center point, and size information of each detected object (OB2, OB3), and as a result, the extracted information can be utilized as a reference point for image registration with a CT image. In addition, the accuracy of the image registration can be improved because the accuracy of the extracted information is high.
즉, 도 9 및 도 10을 참조하면, CT 영상과의 영상 정합 시, 신속하게 추출될 수 있는 다수의 오브젝트(OB2, OB3)에 대한 중심점 정보 등을 영상 정합의 제1 기준점으로 활용할 수 있는데, 이러한 제1 기준점에 대한 정보는 종래의 곡률 정보를 이용한 치아 검출 방식에 따른 정보 보다 정확하며, 그 결과, 도 11에 도시된 바와 같이, 이에 따른 영상 정합의 속도 및 정확성을 향상시킬 수 있다.That is, referring to FIGS. 9 and 10 , during image registration with a CT image, center point information on a plurality of objects (OB2, OB3) that can be quickly extracted can be used as the first reference point of image registration, The information on the first reference point is more accurate than the information according to the conventional tooth detection method using curvature information, and as a result, as shown in FIG. 11 , the speed and accuracy of image registration can be improved accordingly.
한편, S100에서, 제어부(150)는 학습 모델이 최전방 오브젝트 및 최후방 오브젝트를 그 출력값으로 출력하도록 제어할 수도 있다. Meanwhile, in S100 , the
이 경우, S102에서, 제어부(150)는 추출된 관심 영역(ROI)의 복수 방향에서 일부 치아인 서로 이격된 n개의 치아(이하, “대상 치아”라 지칭함)(단, n은 3 이상의 자연수)에 대한 각 오브젝트(OB1)를 형성한 학습데이터로 머신 러닝 기법에 따라 학습시켜 학습 모델을 생성한다. 즉, 대상 치아는 최전방 치아(FT) 및 최후방 치아(BT)를 포함한다. 이에 따라, 학습 모델은 최전방 오브젝트 및 최후방 오브젝트에 해당하는 오브젝트(OB1)를 형성한 학습데이터를 이용해 학습된다 또한, S103에서, 제어부(150)는 S102에서 생성된 학습 모델을 이용하여 정합 대상의 오랄 스캔 영상에서 각 대상 치아의 복수 방향에 대한 오브젝트(OB2)를 검출한다. 또한, 이 오브젝트(OB2)를 이용해, 3차원 오브젝트(OB3)를 검출한다. 그 결과, S104에서, 제어부(150)는 검출된 오브젝트(OB2, OB3)를 기준 오브젝트로 선택하여, 선택된 기준 오브젝트에서 제1 기준점을 생성한다. 이 외에는 상술한 S101 내지 S104의 내용과 동일하다.In this case, in S102, the
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.In the detailed description of the present invention, although specific embodiments have been described, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the described embodiments, and should be defined by the following claims and their equivalents.
100: 전처리 장치 110: 통신부
120: 입력부 130: 표시부
140: 저장부 150: 제어부
BA: 구치 영역 BT: 최후방 치아
FA: 전치 영역 FT: 최전방 치아
OB: 오브젝트 ROI: 관심 영역100: preprocessor 110: communication unit
120: input unit 130: display unit
140: storage unit 150: control unit
BA: posterior area BT: rearmost tooth
FA: Anterior region FT: Anteriormost tooth
OB: object ROI: region of interest
Claims (8)
정합 대상의 오랄 스캔 영상 및 컴퓨터단층촬영(Computed Tomography; CT) 영상에서 서로 이격된 복수의 기준점을 각각 생성하는 생성 단계; 및
오랄 스캔 영상의 기준점인 제1 기준점과 CT 영상의 기준점인 제2 기준점을 이용하여, 정합 대상의 오랄 스캔 영상과 CT 영상을 정합하는 단계;를 포함하며,
상기 제1 및 제2 기준점은 1번 내지 3번의 치아들이 위치하는 영역인 전치 영역에서 1개 치아에 대한 기준점과, 4번 내지 8번의 치아들이 위치하는 영역인 구치 영역에서 양측의 2개 치아에 대한 기준점을 각각 포함하고,
상기 제1 기준점은 치아에 대해 간략화한 형상을 가지는 오브젝트로부터 도출되며,
상기 생성 단계는,
학습 대상의 오랄 스캔 영상의 복수 방향에서 각 치아에 대한 오브젝트를 포함한 학습데이터를 이용하여 머신 러닝 기법으로 학습시키되, 각 치아에 대하여 서로 다른 2개 이상 방향인 평면 방향과 평면 방향 외 방향에서의 오브젝트를 포함한 학습데이터를 이용하여 학습시켜, 학습 모델을 생성하는 단계;
생성된 학습 모델을 이용하여 정합 대상의 오랄 스캔 영상인 대상 오랄 스캔 영상에서 각 치아의 복수 방향에 대한 오브젝트를 검출하는 단계;
검출된 각 치아에 대한 서로 다른 2개 이상 방향의 각 오브젝트를 면으로 포함하는 3차원 오브젝트를 생성하는 단계; 및
생성된 3차원 오브젝트 중에 기준 오브젝트를 선택하여, 선택된 기준 오브젝트에서 제1 기준점을 생성하는 단계;
를 포함하며,
상기 학습데이터는 학습 대상의 오랄 스캔 영상을 입력값으로, 해당 영상에서 각 치아에 대해 형성한 오브젝트를 해당 입력값에 대한 셋(set)을 이루는 결과값으로 각각 포함하고,
상기 학습데이터의 결과값은 1번 내지 3번 치아들의 경우 관심 영역의 평면 및 정면 방향에서 각각 간략화한 오브젝트를 포함하고, 좌측 4번 내지 좌측 8번 치아들의 경우 관심 영역의 좌측 및 평면 방향에서 각각 간략화한 오브젝트를 포함하며, 우측 4번 내지 우측 8번 치아들의 경우 관심 영역의 우측 및 평면 방향에서 각각 간략화한 오브젝트를 포함하고,
상기 검출하는 단계에서, 대상 오랄 스캔 영상을 입력값으로 학습 모델에 입력시킴으로써 해당 대상 오랄 스캔 영상에 대한 결과값인 각 치아의 복수 방향에 대한 오브젝트를 검출하되, 1번 내지 3번 치아들의 경우 대상 오랄 스캔 영상의 평면 및 정면 방향에서 각각 오브젝트를 검출하고, 좌측 4번 내지 좌측 8번 치아들의 경우 대상 오랄 스캔 영상의 좌측 및 평면 방향에서 각각 오브젝트를 검출하며, 우측 4번 내지 우측 8번 치아들의 경우 대상 오랄 스캔 영상의 우측 및 평면 방향에서 각각 오브젝트를 검출하는 영상 정합 방법.An image registration method performed by an electronic device, comprising:
generating a plurality of reference points spaced apart from each other in an oral scan image and a computed tomography (CT) image of a matching target; and
using the first reference point, which is a reference point of the oral scan image, and the second reference point, which is the reference point of the CT image, to register the oral scan image and the CT image to be matched;
The first and second reference points are the reference point for one tooth in the anterior region, which is the region where the teeth 1 to 3 are located, and the two teeth on both sides in the posterior region, which is the region where the teeth 4 to 8 are located. including reference points for each,
The first reference point is derived from an object having a simplified shape for a tooth,
The generating step is
Objects in two or more different directions for each tooth, the plane direction and the out-of-plane direction, are learned using the learning data including the object for each tooth in multiple directions of the oral scan image of the learning target. Learning by using the learning data including the step of generating a learning model;
detecting objects in multiple directions of each tooth from a target oral scan image that is an oral scan image of a matching target by using the generated learning model;
generating a three-dimensional object including each object in two or more different directions for each detected tooth as a surface; and
selecting a reference object from among the generated 3D objects to generate a first reference point from the selected reference object;
includes,
The learning data includes an oral scan image of a learning target as an input value, and an object formed for each tooth in the image as a result value forming a set with respect to the input value,
The result value of the learning data includes a simplified object in the plane and front directions of the region of interest in the case of teeth 1 to 3, respectively, and in the case of teeth 4 to 8 on the left, in the left and plane directions of the region of interest, respectively. Includes a simplified object, and in the case of right 4th to right 8th teeth, includes a simplified object in the right and planar directions of the region of interest, respectively,
In the detecting step, by inputting the target oral scan image to the learning model as an input value, an object for multiple directions of each tooth, which is a result value for the target oral scan image, is detected, but in the case of teeth 1 to 3, the target Objects are detected in the plane and front directions of the oral scan image, and in the case of left 4th to left 8th teeth, the object is detected in the left and planar directions of the target oral scan image, respectively, and the right 4th to right 8th teeth An image registration method that detects objects in the right and planar directions of the target oral scan image, respectively.
상기 기준 오브젝트는 전치 영역의 최전방 1개 치아에 대한 3차원 오브젝트와, 구치 영역의 최후방 양측의 2개 치아에 대한 3차원 오브젝트를 포함하는 영상 정합 방법.According to claim 1,
The reference object includes a three-dimensional object for one frontmost tooth of the anterior region and a three-dimensional object for two teeth on both rearmost sides of the posterior region.
상기 생성 단계는 선택된 기준 오브젝트의 중심점을 제1 기준점으로 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치아 오브젝트를 이용한 영상 정합 방법.According to claim 1,
The generating step may further include selecting a center point of the selected reference object as the first reference point.
저장된 오랄 스캔 영상 및 CT 영상에서 서로 이격된 복수의 기준점을 각각 생성한 후, 오랄 스캔 영상의 기준점인 제1 기준점과 CT 영상의 기준점인 제2 기준점을 이용하여 정합 대상의 오랄 스캔 영상과 CT 영상을 정합하는 제어부;를 포함하며,
상기 제1 및 제2 기준점은 1번 내지 3번의 치아들이 위치하는 영역인 전치 영역에서 1개 치아에 대한 기준점과, 4번 내지 8번의 치아들이 위치하는 영역인 구치 영역에서 양측의 2개 치아에 대한 기준점을 각각 포함하고,
상기 제1 기준점은 치아에 대해 간략화한 형상을 가지는 오브젝트로부터 도출되며,
상기 제어부는,
학습 대상의 오랄 스캔 영상 및 CT 영상의 복수 방향에서 각 치아에 대한 오브젝트를 포함한 학습데이터를 이용한 머신 러닝 기법으로 학습되되, 각 치아에 대하여 서로 다른 2개 이상 방향인 평면 방향과 평면 방향 외 방향에서의 오브젝트를 포함한 학습데이터를 이용하여 학습됨으로써 생성된 학습 모델을 이용하여, 정합 대상의 오랄 스캔 영상인 대상 오랄 스캔 영상에서 각 치아의 복수 방향에 대한 오브젝트를 검출하고,
이후, 검출된 각 치아에 대한 서로 다른 2개 이상 방향의 각 오브젝트를 면으로 포함하는 3차원 오브젝트를 생성하며,
이후, 생성된 3차원 오브젝트 중에 기준 오브젝트를 선택하여, 선택된 기준 오브젝트에서 제1 기준점을 생성하고,
상기 학습데이터는 학습 대상의 오랄 스캔 영상을 입력값으로, 해당 영상에서 각 치아에 대해 형성한 오브젝트를 해당 입력값에 대한 셋(set)을 이루는 결과값으로 각각 포함하고,
상기 학습데이터의 결과값은 1번 내지 3번 치아들의 경우 관심 영역의 평면 및 정면 방향에서 각각 간략화한 오브젝트를 포함하고, 좌측 4번 내지 좌측 8번 치아들의 경우 관심 영역의 좌측 및 평면 방향에서 각각 간략화한 오브젝트를 포함하며, 우측 4번 내지 우측 8번 치아들의 경우 관심 영역의 우측 및 평면 방향에서 각각 간략화한 오브젝트를 포함하고,
상기 검출하는 단계에서, 대상 오랄 스캔 영상을 입력값으로 학습 모델에 입력시킴으로써 해당 대상 오랄 스캔 영상에 대한 결과값인 각 치아의 복수 방향에 대한 오브젝트를 검출하되, 1번 내지 3번 치아들의 경우 대상 오랄 스캔 영상의 평면 및 정면 방향에서 각각 오브젝트를 검출하고, 좌측 4번 내지 좌측 8번 치아들의 경우 대상 오랄 스캔 영상의 좌측 및 평면 방향에서 각각 오브젝트를 검출하며, 우측 4번 내지 우측 8번 치아들의 경우 대상 오랄 스캔 영상의 우측 및 평면 방향에서 각각 오브젝트를 검출하는 영상 정합 장치.a storage unit storing an oral scan image and a computed tomography (CT) image of the matching target; and
After generating a plurality of reference points spaced apart from each other in the stored oral scan image and CT image, the oral scan image and CT image of the matching target are used using the first reference point, which is the reference point of the oral scan image, and the second reference point, which is the reference point of the CT image. Including; a control unit for matching
The first and second reference points are the reference point for one tooth in the anterior region, which is the region where the teeth 1 to 3 are located, and the two teeth on both sides in the posterior region, which is the region where the teeth 4 to 8 are located. including reference points for each,
The first reference point is derived from an object having a simplified shape for a tooth,
The control unit is
It is learned by a machine learning technique using learning data including objects for each tooth in multiple directions of the oral scan image and CT image of the learning target, but in two or more different directions for each tooth, the planar direction and the out-of-plane direction. Using a learning model generated by learning using learning data including the object of
Thereafter, a three-dimensional object including each object in two or more different directions for each detected tooth as a surface is generated,
Thereafter, by selecting a reference object from among the generated 3D objects, a first reference point is generated from the selected reference object,
The learning data includes an oral scan image of a learning target as an input value, and an object formed for each tooth in the image as a result value forming a set with respect to the input value,
The result value of the learning data includes a simplified object in the plane and front directions of the region of interest in the case of teeth 1 to 3, respectively, and in the case of teeth 4 to 8 on the left, in the left and plane directions of the region of interest, respectively. Includes a simplified object, and in the case of right 4th to right 8th teeth, includes a simplified object in the right and planar directions of the region of interest, respectively,
In the detecting step, by inputting the target oral scan image to the learning model as an input value, an object for multiple directions of each tooth, which is a result value for the target oral scan image, is detected, but in the case of teeth 1 to 3, the target Objects are detected in the plane and front directions of the oral scan image, and in the case of left 4th to left 8th teeth, the object is detected in the left and planar directions of the target oral scan image, respectively, and the right 4th to right 8th teeth An image matching device that detects objects in the right and planar directions of the target oral scan image, respectively.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060083422A1 (en) | 2004-01-27 | 2006-04-20 | Ernst Maurice M | Three-dimensional modeling of the oral cavity |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060083422A1 (en) | 2004-01-27 | 2006-04-20 | Ernst Maurice M | Three-dimensional modeling of the oral cavity |
JP2018120283A (en) * | 2017-01-23 | 2018-08-02 | キヤノン株式会社 | Information processing device, information processing method and program |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20240045406A (en) | 2022-09-29 | 2024-04-08 | 오스템임플란트 주식회사 | Method and system for generating virtual dental prosthesis |
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