KR102383955B1 - 구강 영상의 결손 치아 검출 방법 및 장치와, 이를 이용한 구강 영상의 크라운 배치 방법 - Google Patents

구강 영상의 결손 치아 검출 방법 및 장치와, 이를 이용한 구강 영상의 크라운 배치 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 구강 영상에서 결손 치아를 검출하는 방법으로서, 구강 영상에서 복수의 개별 치아의 중심을 추정하는 단계와, 복수의 개별 치아의 중심을 연결하여 치아 중심 커브를 생성하는 단계와, 치아 중심 커브에서 결손 치아의 위치 및 중심을 추정하는 단계와, 결손 치아의 중심에서 치아 중심 커브를 지나는 제1 법선을 생성하고, 제1 법선 및 수평선 간 각도를 결손 치아의 방향각으로 산출하는 단계를 포함하는 구강 영상의 결손 치아 검출 방법을 제공한다.

Description

구강 영상의 결손 치아 검출 방법 및 장치와, 이를 이용한 구강 영상의 크라운 배치 방법{METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING MISSING TOOTH IN ORAL IMAGE, AND METHOD OF POSITIONING CROWN IN ORAL IMAGE USING THE SAME}
본 발명은 구강 영상의 결손 치아 검출 방법 및 장치와, 이를 이용한 구강 영상의 크라운 배치 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 임플란트는 본래의 인체조직이 상실되었을 때, 인체조직을 대신할 수 있는 대치물을 의미하지만, 치과에서는 인공으로 만든 치아를 이식하는 것을 말한다. 즉, 상실된 치근을 대신할 수 있도록 인체에 거부 반응이 없는 티타늄 등으로 만든 픽스츄어를 치아가 빠져나간 치조골에 심은 뒤, 인공치아를 고정시켜 치아의 기능을 회복하도록 하는 시술이다.
임플란트 시술은 치조골에 천공을 형성하고 픽스츄어를 식립한 후, 픽스츄어에 어버트먼트 및 크라운을 결합하는 과정으로 이루어지게 된다. 이와 같은, 임플란트 시술은 환자마다 많은 차이가 있는데, 이는 환자의 치조골 상태나 임플란트가 필요한 결손 치아의 위치, 방향 및 크기 등 다양한 요인을 고려하여 임플란트의 식립 위치, 방향 및 깊이를 결정하기 때문이다.
그러나, 결손 치아의 위치, 방향 및 크기를 결정하는 과정은 시술 경험이 풍부하지 않은 초심자뿐만 아니라 경험자에게도 상당히 어려운 난점이 있다.
최근에는 환자의 구강 영상을 기초로 결손 치아에 부합하는 크라운을 설계하는데 있어 컴퓨터 프로그램 등을 이용하고 있지만, 이 경우에도 구강 영상에서 결손 치아의 위치, 방향 및 크기를 결정함에 있어 시술자의 경험에 의존하고 있는 실정이다.
한국 공개특허공보 제10-2017-0077785호
상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 결손 치아의 위치, 방향각 및 크기 정보를 자동으로 검출하여 결손 치아 영역에 부합하도록 크라운을 자동으로 배치할 수 있는 구강 영상의 결손 치아 검출 방법 및 장치와, 이를 이용한 구강 영상의 크라운 배치 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 구강 영상에서 결손 치아를 검출하는 방법으로서, 구강 영상에서 복수의 개별 치아의 중심을 추정하는 단계와, 복수의 개별 치아의 중심을 연결하여 치아 중심 커브를 생성하는 단계와, 치아 중심 커브에서 결손 치아의 위치 및 중심을 추정하는 단계와, 결손 치아의 중심에서 치아 중심 커브를 지나는 제1 법선을 생성하고, 제1 법선 및 수평선 간 각도를 결손 치아의 방향각으로 산출하는 단계를 포함하는 구강 영상의 결손 치아 검출 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 구강 영상의 결손 치아 검출 방법은, 구강 영상의 깊이 정보를 이용하여, 결손 치아와 결손 치아 양측에 위치하는 개별 치아의 경계 라인을 추정하는 단계와, 복수의 개별 치아의 중심에서 치아 중심 커브를 지나는 제2 법선을 생성하고, 제2 법선과 복수의 개별 치아의 교차 지점을 내측 및 외측 외곽 포인트로 산출하는 단계와, 내측 외곽 포인트를 연결하여 내측 외곽 라인을 생성하고, 외측 외곽 포인트를 연결하여 외측 외곽 라인을 생성하는 단계와, 경계 라인과 내측 및 외측 외곽 라인의 교차 영역을 결손 치아의 영역으로 추정하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 구강 영상의 결손 치아 검출 방법은, 결손 치아의 영역에서 결손 치아의 중심을 기준으로 결손 치아의 크기를 추정하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 구강 영상의 결손 치아 검출 방법은, 학습 모델을 이용하여 구강 영상에서 상기 복수의 개별 치아를 검출하는 단계를 더 포함한다.
또한, 결손 치아의 위치 및 중심을 추정하는 단계는, 구강 영상의 깊이 정보를 이용하여, 치아 중심 커브에서 결손 치아가 위치하는 결손 치아 구간을 산출하고, 결손 치아 구간의 중심을 상기 결손 치아의 중심으로 산출하는 단계이다.
또한, 구강 영상의 결손 치아 영역에 크라운을 배치하는 방법으로서, 구강 영상에서 복수의 개별 치아의 중심을 추정하는 단계와, 복수의 개별 치아의 중심을 연결하여 치아 중심 커브를 생성하는 단계와, 치아 중심 커브에서 결손 치아의 위치 및 중심을 추정하는 단계와, 결손 치아의 중심에서 치아 중심 커브를 지나는 제1 법선을 생성하고, 제1 법선 및 수평선 간 각도를 결손 치아의 방향각으로 산출하는 단계와, 결손 치아의 위치에 상기 크라운을 배치하는 단계와, 결손 치아의 방향각으로 상기 크라운을 회전하는 단계를 포함하는 구강 영상의 크라운 배치 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 구강 영상의 크라운 배치 방법은, 구강 영상의 깊이 정보를 이용하여, 결손 치아와 결손 치아 양측에 위치하는 개별 치아의 경계 라인을 추정하는 단계와, 복수의 개별 치아의 중심에서 치아 중심 커브를 지나는 제2 법선을 생성하고, 제2 법선과 복수의 개별 치아의 교차 지점을 내측 및 외측 외곽 포인트로 산출하는 단계와, 내측 외곽 포인트를 연결하여 내측 외곽 라인을 생성하고, 외측 외곽 포인트를 연결하여 외측 외곽 라인을 생성하는 단계와, 경계 라인과 내측 및 외측 외곽 라인의 교차 영역을 결손 치아의 영역으로 추정하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 구강 영상의 크라운 배치 방법은, 결손 치아의 영역에서 상기 결손 치아의 중심을 기준으로 상기 결손 치아의 크기를 추정하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 구강 영상의 크라운 배치 방법은, 결손 치아의 크기를 기초로 크라운의 크기를 조절하는 단계를 더 포함한다.
또한, 구강 영상에서 결손 치아를 검출하는 장치로서, 구강 영상에서 복수의 개별 치아의 중심을 추정하는 제1 중심 추정부와, 복수의 개별 치아의 중심을 연결하여 치아 중심 커브를 생성하는 커브 생성부와, 치아 중심 커브에서 결손 치아의 위치 및 중심을 추정하는 제2 중심 추정부와, 결손 치아의 중심에서 치아 중심 커브를 지나는 제1 법선을 생성하고, 제1 법선 및 수평선 간 각도를 결손 치아의 방향각으로 산출하는 방향각 산출부를 포함하는 구강 영상의 결손 치아 검출 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 구강 영상의 결손 치아 검출 장치는, 구강 영상의 깊이 정보를 이용하여, 결손 치아와 결손 치아 양측에 위치하는 개별 치아의 경계 라인을 추정하는 경계 라인 추정부와, 복수의 개별 치아의 중심에서 치아 중심 커브를 지나는 제2 법선을 생성하고, 제2 법선과 복수의 개별 치아의 교차 지점을 내측 및 외측 외곽 포인트로 산출하는 외곽 포인트 산출부와, 내측 외곽 포인트를 연결하여 내측 외곽 라인을 생성하고, 외측 외곽 포인트를 연결하여 외측 외곽 라인을 생성하는 외곽 라인 생성부와, 경계 라인과 내측 및 외측 외곽 라인의 교차 영역을 결손 치아의 영역으로 추정하는 영영 추정부를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 결손 치아의 위치, 방향각 및 크기 정보를 자동으로 검출하여 결손 치아 영역에 부합하도록 크라운을 자동으로 배치할 수 있어 임플란트 시술 시 시술자에게 편의성을 제공할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 결손 치아 검출 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1의 제어부의 구체적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 결손 치아 검출 방법 중 결손 치아의 위치 및 방향각 산출 방법의 순서도이다.
도 4는 피시술자의 구강 영상을 도시한 도면이다.
도 5는 구강 영상에서 검출한 개별 치아를 도시한 도면이다.
도 6은 구강 영상에서 추정한 개별 치아의 중심을 도시한 도면이다.
도 7은 구강 영상에 치아 중심 커브를 도시한 도면이다.
도 8은 치아 중심 커브에 결손 치아 구간을 도시한 도면이다.
도 9는 결손 치아 구간에 결손 치아의 중심을 도시한 도면이다.
도 10은 결손 치아의 방향각을 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 결손 치아 검출 방법 중 결손 치아의 크기 산출 방법의 순서도이다.
도 12는 구강 영상에서 경계 라인을 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 개별 치아의 중심에서 치아 중심 커브에 대한 법선을 도시한 도면이다.
도 14은 치아 중심 커브에 대한 법선을 이용해 산출한 내측 및 외측 외곽 포인트를 도시한 도면이다.
도 15는 구강 영상에 내측 및 외측 외곽 라인을 도시한 도면이다.
도 16 및 도 17은 구강 영상에서 결손 치아 영역 및 크기를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 크라운 배치 방법의 순서도이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 크라운 배치 방법으로서 크라운 위치를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 크라운 배치 방법으로서 크라운을 회전하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 크라운 배치 방법으로서 결손 치아의 크기를 조절하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 상기 목적과 수단 및 그에 따른 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 명세서에서, “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.
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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 결손 치아 검출 장치의 개략적인 블록도이고, 도 2는 도 1의 제어부의 구체적인 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 결손 치아 검출 장치(100)는, 컴퓨터 프로그램에 의해 실행 가능한 전자 장치로서, 피시술자의 구강 내부에 대한 구강 영상을 기초로 결손 치아를 자동으로 검출하는 장치이다.
여기서, 구강 영상은 오랄 스캔 영상 또는 오랄 스캔 영상과 CT 영상이 정합된 정합 영상일 수 있다.
오랄 스캔 영상은 외부로 드러난 치아의 치관 부분의 형상과 치아 주변의 잇몸 형상에 대한 정보를 제공할 수 있다. 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 획득될 수 있으며, 인상 모델의 스캔 이미지는 반전되어 오랄 스캔 영상으로 사용될 수 있다.
또한, CT 영상은 치관뿐만 아니라 치근과, 치조골의 형상 및 치관, 치근 및 치조골의 골밀도에 대한 정보를 제공할 수 있다. 이 때, CT 영상은 피시술자의 구강 내부를 CT 촬영하여 획득될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 결손 치아 검출 장치(100)는, 통신부(110), 입력부(120), 표시부(130), 저장부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
통신부(110)는 영상 획득 장치(미도시), 서버(미도시) 등의 외부 장치와의 통신을 수행하는 구성으로서, 영상 데이터를 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.
이때, 영상 데이터는 오랄 스캔 영상 데이터 외에도, 다른 측정 방식으로 측정한 기타 영상 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기타 영상 데이터는 CT 영상 데이터, MRI 영상 데이터 등을 포함할 수 있다.
입력부(120)는 사용자의 입력에 대응하여, 입력 데이터를 생성하며, 적어도 하나의 입력 수단을 포함할 수 있다. 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.
표시부(130)는 구강 영상의 결손 치아 검출 장치(100)의 동작에 따른 표시 데이터를 표시한다. 이러한 표시 데이터에는 영상 데이터가 포함될 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) 디스플레이 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.
저장부(140)는 구강 영상의 결손 치아 검출 장치(100)의 동작에 필요한 각종 정보와 프로그램들을 저장한다. 예를 들어, 저장부(140)는 영상 획득 장치 등으로부터 수신된 영상 데이터와, 후술할 본 발명의 실시예에 따른 구강 영상에서 결손 치아를 검출하는 방법에 관련된 알고리즘 등을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(140)는, 개별 치아를 검출하기 위해, 머신 러닝(machine learning) 방법으로 학습 데이터를 학습한 학습 모델을 저장할 수 있다.
제어부(150)는, 영상 획득 장치 또는 서버 등으로부터 수신되거나 저장부(140)에 기 저장된 구강 영상 데이터에 대해 결손 치아를 검출하는 동작을 수행한다. 이를 위해, 제어부(150)는 영상 획득 장치 또는 서버 등으로부터 구강 영상 데이터를 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.
도 2를 참조하면, 제어부(150)는, 제1 중심 추정부(151), 커브 생성부(152), 제2 중심 추정부(153), 방향각 산출부(154), 경계 라인 추정부(155), 외곽 포인트 산출부(156), 외곽 라인 생성부(157) 및 영역 추정부(158)를 포함할 수 있다.
제1 중심 추정부(151)는 구강 영상에서 복수의 개별 치아의 중심을 추정하고, 커브 생성부(152)는 제1 중심 추정부(151)가 추정한 복수의 개별 치아의 중심을 연결하여 치아 중심 커브를 생성한다. 그리고, 제2 중심 추정부(153)는 치아 중심 커브에서 결손 치아의 위치 및 중심을 추정한다.
방향각 산출부(154)는, 제2 중심 추정부(153)가 추정한 결손 치아의 중심에서 치아 중심 커브를 지나는 제1 법선을 생성하고, 제1 법선 및 수평선 간 각도를 결손 치아의 방향각으로 산출한다.
경계 라인 추정부(155)는, 구강 영상의 깊이 정보를 이용하여, 결손 치아와 결손 치아 양측에 위치하는 개별 치아의 경계 라인을 추정한다.
외곽 포인트 산출부(156)는, 제1 중심 추정부(151)가 추정한 복수의 개별 치아의 중심에서 치아 중심 커브를 지나는 제2 법선을 생성하고, 제2 법선과 복수의 개별 치아의 교차 지점을 내측 및 외측 외곽 포인트로 산출한다.
외곽 라인 생성부(157)는, 외곽 포인트 산출부(156)가 산출한 내측 외곽 포인트를 연결하여 내측 외곽 라인을 생성하고, 외측 외곽 포인트를 연결하여 외측 외곽 라인을 생성한다.
영역 추정부(158)는, 경계 라인과 내측 및 외측 외곽 라인의 교차 영역을 결손 치아의 영역으로 추정한다. 그리고, 추정된 결손 치아의 영역에서 결손 치아의 중심을 기준으로 결손 치아의 크기를 추정한다. 구체적으로, 경계 라인과 치아 중심 커브의 교차점 간 거리를 결손 치아의 세로 길이로 추정하고, 내측 및 외측 외곽 라인과 제1 법선의 교차점 간 거리를 결손 치아의 가로 길이로 추정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 구강 영상의 결손 치아 검출 장치(100)는, 결손 치아의 위치, 방향각 및 크기 정보를 자동으로 검출하여 결손 치아 영역에 부합하도록 크라운을 자동으로 배치할 수 있어 임플란트 시술 시 시술자에게 편의성을 제공할 수 있다.
이하, 제어부(150)에 의해 제어 동작되는 본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 결손 치아 검출 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 결손 치아 검출 방법 중 결손 치아의 위치 및 방향각 산출 방법의 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 결손 치아 검출 방법은, 복수의 개별 치아를 검출하는 단계(S10)와, 복수의 개별 치아의 중심을 추정하는 단계(S20)와, 치아 중심 커브를 생성하는 단계(S30)와, 결손 치아의 위치 및 중심을 추정하는 단계(S40)와, 결손 치아의 방향각을 산출하는 단계(S50)를 포함할 수 있다.
도 4는 피시술자의 구강 영상을 도시한 도면이고, 도 5는 구강 영상에서 검출한 개별 치아를 도시한 도면이고, 도 6은 구강 영상에서 추정한 개별 치아의 중심을 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 구강 영상에서 복수의 개별 치아(1)를 검출하고(S10), 복수의 개별 치아(1)의 중심(2)을 추정한다(S20).
여기서, 복수의 개별 치아(1)는 학습 모델을 이용하여 검출될 수 있다. 즉, 머신 러닝(machine learning) 방법을 이용하여 다수의 개별 치아의 오브젝트(1a)에 대한 학습 데이터를 학습하여 학습 모델을 생성하고, 이 학습 모델에 구강 영상을 입력하면, 복수의 개별 치아(1)의 오브젝트(1a)의 위치, 중심(2) 및 크기 정보가 도출될 수 있다.
도 7은 구강 영상에 치아 중심 커브를 도시한 도면이고, 도 8은 치아 중심 커브에 결손 치아 구간을 도시한 도면이고, 도 9는 결손 치아 구간에 결손 치아의 중심을 도시한 도면이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 복수의 개별 치아(1)의 중심(2)을 연결하여 치아 중심 커브(3)를 생성하고(S30), 치아 중심 커브(3)에서 결손 치아의 위치를 추정한다(S40). 이 때, 중심 커브(3)는, 말굽 형태로 복수의 개별 치아(1) 전체에 대해 생성되거나, 결손 치아를 포함하여 결손 치아와 이웃한 복수의 개별 치아(1) 일부에 대해서만 생성될 수 있다.
여기서, 구강 영상의 깊이 정보를 이용하여, 치아 중심 커브(3)에서 결손 치아가 위치하는 결손 치아 구간(4)을 산출할 수 있다. 즉, 결손 치아가 위치한 구간의 깊이는 개별 치아가 위치한 구간의 깊이 값 보다 낮기 때문에 이를 이용하여 결손 치아 구간(4)을 산출할 수 있다. 또한, 산출한 결손 치아 구간(4)의 중심(5)을 결손 치아의 중심(5) 위치로 산출할 수 있다.
도 10은 결손 치아의 방향각을 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 결손 치아의 중심(5)에서 치아 중심 커브(3)를 지나는 제1 법선(6a)을 생성하고, 제1 법선(6a) 및 수평선 간 각도(θ)를 결손 치아의 방향각(θ)으로 산출한다(S50).
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 결손 치아 검출 방법 중 결손 치아의 크기 산출 방법의 순서도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 결손 치아 검출 방법은, 개별 치아의 경계 라인을 추정하는 단계(S60)와, 내측 및 외측 외곽 포인트를 산출하는 단계(S70)와, 내측 및 외측 외곽 라인을 생성하는 단계(S80)와, 결손 치아 영역을 추정하는 단계(S90)와, 결손 치아의 크기를 추정하는 단계(S100)를 포함할 수 있다.
도 12는 구강 영상에서 경계 라인을 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 13은 개별 치아의 중심에서 치아 중심 커브에 대한 법선을 도시한 도면이고, 도 14은 치아 중심 커브에 대한 법선을 이용해 산출한 내측 및 외측 외곽 포인트를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 구강 영상의 깊이 정보를 이용하여, 결손 치아와 결손 치아 양측에 위치하는 개별 치아(1)의 경계 라인(11a, 11b)을 추정한다(S60). 즉, 결손 치아가 위치한 영역의 깊이는 개별 치아가 위치한 영역의 깊이 값 보다 낮기 때문에 이를 이용하여 결손 치아와 결손 치아(1) 양측에 위치하는 개별 치아(1)의 경계 라인(11a, 11b)을 추정할 수 있다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 복수의 개별 치아(1)의 중심(2)에서 치아 중심 커브(3)에 대한 제2 법선(6b)을 생성하고, 제2 법선(6b)과 복수의 개별 치아(1)의 교차 지점을 내측 및 외측 외곽 포인트(7a, 7b)로 각각 산출한다(S80). 이 때, 내측 외곽 포인트(7a)는 제2 법선(6b)이 개별 치아(1)의 내측과 교차하는 지점이고, 외측 외곽 포인트(7b)는 제2 법선(6b)이 개별 치아(1)의 외측과 교차하는 지점이다
도 15는 구강 영상에 내측 및 외측 외곽 라인을 도시한 도면이고, 도 16 및 도 17은 구강 영상에서 결손 치아 영역 및 크기를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15를 참조하면, 내측 외곽 포인트(7a)를 연결하여 내측 외곽 라인(12a)을 생성하고, 외측 외곽 포인트(7b)를 연결하여 외측 외곽 라인(12b)을 생성한다(S80).
다음, 도 16을 참조하면, 경계 라인(11a, 11b)과 내측 및 외측 외곽 라인(7a, 7b)의 교차 영역을 결손 치아의 영역으로 추정하고(S90), 추정된 결손 치아의 영역에서 결손 치아의 중심(5)을 기준으로 결손 치아의 크기를 추정한다.
구체적으로, 도 17을 참조하면, 경계 라인(11a, 11b)과 치아 중심 커브(3)의 교차점(14a, 14b) 간 거리를 결손 치아의 세로 길이로 추정하고, 내측 및 외측 외곽 라인(7a, 7b)과 제1 법선(6a)의 교차점(14c, 14d) 간 거리를 결손 치아의 가로 길이로 추정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 구강 영상의 결손 치아 검출 방법은, 결손 치아의 위치, 방향각 및 크기 정보를 자동으로 검출하여 결손 치아 영역에 부합하도록 크라운을 자동으로 배치할 수 있어 임플란트 시술 시 시술자에게 편의성을 제공할 수 있다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 크라운 배치 방법의 순서도이다.
도 18을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 크라운 배치 방법은, 결손 치아의 위치에 크라운(20)을 배치하는 단계(S110)와, 결손 치아의 방향각(θ)으로 크라운(20)을 회전하는 단계(S120)와, 결손 치아의 크기를 기초로 크라운(20)의 크기를 조절하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 크라운 배치 방법은, 전술한 구강 영상의 결손 치아 검출 방법을 통해 검출한 결손 치아의 위치, 중심(5), 방향각(θ) 및 크기를 기초로 결손 치아 영역에 크라운(20)을 배치하는 것을 전제로 하기 때문에, 전술한 구강 영상의 결손 치아 검출 방법에 대한 설명은 생략하겠다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 크라운 배치 방법으로서 크라운 위치를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 20은 본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 크라운 배치 방법으로서 크라운을 회전하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 21은 본 발명의 실시예에 따른 구강 영상의 크라운 배치 방법으로서 결손 치아의 크기를 조절하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 19를 참조하면, 결손 치아에 해당하는 크라운을 크라운 라이브러리에서 선택하고, 이를 결손 치아의 위치에 배치한다(S110). 여기서, 크라운 라이브러리는 치아 종류 별로 크라운을 저장하고 있으며, 이 크라운 라이브러리는 저장부(140)에 저장되어 있을 수 있다.
다음, 도 20을 참조하면, 결손 치아에 위치한 크라운을 결손 치아의 방향각(θ)으로 회전한다(S120).
다음, 도 21을 참조하면, 추정한 결손 치아의 크기를 기초로 크라운의 크기를 조절한다(S130). 즉, 크라운의 세로 및 가로 길이를 줄이거나 늘려 결손 치아의 세로 및 가로 길이로 맞춘다.
한편, 결손 치아의 방향각(θ)으로 크라운(20)을 회전하는 단계(S120)와, 결손 치아의 크기를 기초로 크라운(20)의 크기를 조절하는 단계(S30)는 순서적으로 선후 관계에 있지 않으며, 동시 또는 이시에 진행될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 구강 영상의 크라운 배치 방법은, 검출한 결손 치아의 위치, 방향각 및 크기 정보를 기초로 결손 치아 영역에 부합하도록 크라운을 자동으로 배치할 수 있어 임플란트 시술 시 시술자에게 편의성을 제공할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 청구범위 및 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110: 통신부 120: 입력부
130: 표시부 140: 저장부
150: 제어부 151: 제1 중심 추정부
152: 커브 생성부 153: 제2 중심 추정부
154: 방향각 산출부 155: 경계 라인 추정부
156: 외곽 포인트 산출부 157: 외곽 라인 생성부
158: 영역 추정부

Claims (11)

  1. 구강 영상에서 결손 치아를 검출하는 방법으로서,
    상기 구강 영상에서 복수의 개별 치아의 중심을 추정하는 단계;
    상기 복수의 개별 치아의 중심을 연결하여 치아 중심 커브를 생성하는 단계;
    상기 치아 중심 커브에서 상기 결손 치아의 위치 및 중심을 추정하는 단계;
    상기 결손 치아의 중심에서 상기 치아 중심 커브를 지나는 제1 법선을 생성하고, 상기 제1 법선 및 수평선 간 각도를 상기 결손 치아의 방향각으로 산출하는 단계;
    상기 구강 영상의 깊이 정보를 이용하여, 상기 결손 치아와 상기 결손 치아 양측에 위치하는 상기 개별 치아의 경계 라인을 추정하는 단계;
    상기 복수의 개별 치아의 중심에서 상기 치아 중심 커브를 지나는 제2 법선을 생성하고, 상기 제2 법선과 상기 복수의 개별 치아의 교차 지점을 내측 및 외측 외곽 포인트로 산출하는 단계;
    상기 내측 외곽 포인트를 연결하여 내측 외곽 라인을 생성하고, 상기 외측 외곽 포인트를 연결하여 외측 외곽 라인을 생성하는 단계; 및
    상기 경계 라인과 상기 내측 및 외측 외곽 라인의 교차 영역을 상기 결손 치아의 영역으로 추정하는 단계
    를 포함하는 구강 영상의 결손 치아 검출 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 결손 치아의 영역에서 상기 결손 치아의 중심을 기준으로 상기 결손 치아의 크기를 추정하는 단계
    를 더 포함하는 구강 영상의 결손 치아 검출 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 결손 치아의 위치 및 중심을 추정하는 단계는,
    상기 구강 영상의 깊이 정보를 이용하여, 상기 치아 중심 커브에서 상기 결손 치아가 위치하는 결손 치아 구간을 산출하고, 상기 결손 치아 구간의 중심을 상기 결손 치아의 중심으로 산출하는 단계인
    구강 영상의 결손 치아 검출 방법.
  6. 구강 영상의 결손 치아 영역에 크라운을 배치하는 방법으로서,
    상기 구강 영상에서 복수의 개별 치아의 중심을 추정하는 단계;
    상기 복수의 개별 치아의 중심을 연결하여 치아 중심 커브를 생성하는 단계;
    상기 치아 중심 커브에서 결손 치아의 위치 및 중심을 추정하는 단계;
    상기 결손 치아의 중심에서 상기 치아 중심 커브를 지나는 제1 법선을 생성하고, 상기 제1 법선 및 수평선 간 각도를 상기 결손 치아의 방향각으로 산출하는 단계;
    상기 결손 치아의 위치에 상기 크라운을 배치하는 단계;
    상기 결손 치아의 방향각으로 상기 크라운을 회전하는 단계;
    상기 구강 영상의 깊이 정보를 이용하여, 상기 결손 치아와 상기 결손 치아 양측에 위치하는 상기 개별 치아의 경계 라인을 추정하는 단계;
    상기 복수의 개별 치아의 중심에서 상기 치아 중심 커브를 지나는 제2 법선을 생성하고, 상기 제2 법선과 상기 복수의 개별 치아의 교차 지점을 내측 및 외측 외곽 포인트로 산출하는 단계;
    상기 내측 외곽 포인트를 연결하여 내측 외곽 라인을 생성하고, 상기 외측 외곽 포인트를 연결하여 외측 외곽 라인을 생성하는 단계; 및
    상기 경계 라인과 상기 내측 및 외측 외곽 라인의 교차 영역을 상기 결손 치아의 영역으로 추정하는 단계
    를 포함하는 구강 영상의 크라운 배치 방법.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 결손 치아의 영역에서 상기 결손 치아의 중심을 기준으로 상기 결손 치아의 크기를 추정하는 단계
    를 더 포함하는 구강 영상의 크라운 배치 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 결손 치아의 크기를 기초로 상기 크라운의 크기를 조절하는 단계
    를 더 포함하는 구강 영상의 크라운 배치 방법.
  10. 구강 영상에서 결손 치아를 검출하는 장치로서,
    상기 구강 영상에서 복수의 개별 치아의 중심을 추정하는 제1 중심 추정부;
    상기 복수의 개별 치아의 중심을 연결하여 치아 중심 커브를 생성하는 커브 생성부;
    상기 치아 중심 커브에서 결손 치아의 위치 및 중심을 추정하는 제2 중심 추정부;
    상기 결손 치아의 중심에서 상기 치아 중심 커브를 지나는 제1 법선을 생성하고, 상기 제1 법선 및 수평선 간 각도를 상기 결손 치아의 방향각으로 산출하는 방향각 산출부;
    상기 구강 영상의 깊이 정보를 이용하여, 상기 결손 치아와 상기 결손 치아 양측에 위치하는 상기 개별 치아의 경계 라인을 추정하는 경계 라인 추정부;
    상기 복수의 개별 치아의 중심에서 상기 치아 중심 커브를 지나는 제2 법선을 생성하고, 상기 제2 법선과 상기 복수의 개별 치아의 교차 지점을 내측 및 외측 외곽 포인트로 산출하는 외곽 포인트 산출부;
    상기 내측 외곽 포인트를 연결하여 내측 외곽 라인을 생성하고, 상기 외측 외곽 포인트를 연결하여 외측 외곽 라인을 생성하는 외곽 라인 생성부; 및
    상기 경계 라인과 상기 내측 및 외측 외곽 라인의 교차 영역을 상기 결손 치아의 영역으로 추정하는 영역 추정부
    를 포함하는 구강 영상의 결손 치아 검출 장치.
  11. 삭제
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