KR102612682B1 - 전자 장치 및 3차원 스캐너의 스캔 이미지 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
본 개시의 전자 장치는 대상체의 구강을 스캔하는 3차원 스캐너의 제1 스캔에 의해, 제1 스캔 데이터를 획득하고, 대상체의 구강을 본뜬 인상 모델을 스캔하는 3차원 스캐너의 제2 스캔에 의해, 제2 스캔 데이터를 획득하고, 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터 중 하나를 반전시키고, 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터 중, 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 중첩되는 영역이 존재하는 경우, 상기 중첩되는 영역에 기초하여 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터를 얼라인함으로써, 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델을 생성하도록 구성될 수 있다.
Description
본 개시는 전자 장치 및 3차원 스캐너의 스캔 이미지를 처리하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 3차원 스캐너를 통해 대상체의 구강 및 대상체의 구강을 본뜬 인상 모델(또는, 임프레션(impression) 모델)을 스캔하여, 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델을 생성하는 전자 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
3차원 구강 스캐너는 환자의 구강 내에 삽입되어 치아를 스캐닝함으로써 구강의 3차원 이미지를 획득하기 위한 광학 기기이다. 3차원 스캐너를 이용하여 환자의 구강을 스캔함으로써, 환자의 구강에 대한 복수의 2차원 이미지를 획득할 수 있고, 획득한 복수의 2차원 이미지를 이용하여 환자의 구강에 대한 3차원 이미지를 구축할 수 있다. 예를 들어, 의사는 3차원 스캐너를 환자의 구강 내부에 삽입하여, 환자의 치아, 치은 및/또는 연조직을 스캔함으로써, 환자의 구강에 대한 복수의 2차원 이미지를 획득할 수 있다. 이후, 3차원 모델링 기술을 적용함으로써, 환자의 구강에 대한 2차원 이미지를 이용하여, 환자의 구강에 대한 3차원 이미지를 구축할 수 있다.
한편, 본 개시의 배경기술로는 한국 공개 특허 공보 제 2003-0068656 호가 있다.
한편, 본 개시의 배경기술로는 한국 공개 특허 공보 제 2003-0068656 호가 있다.
3차원 스캐너를 이용하여, 대상체의 구강에 대해 스캔을 진행하는 경우, 대상체의 구강의 특정 부위(예: 포스트 앤 코어(post & core)를 설치할 근관(root canal)의 보어(bore) 부분, 프렙 치아의 마진 라인이 치은에 의해 덮혀 있는 부분)에 대해서는 스캔을 진행하기 어려울 수 있다.
대상체의 구강을 스캔하는 3차원 스캐너의 스캔에 의해, 특정 부위에 대한 스캔 데이터(구강 스캔 데이터)를 획득하지 못하는 경우가 있다. 이러한 경우, 대상체의 구강을 본뜬 인상 모델을 스캔하여, 상기 특정 부위에 대한 스캔 데이터(인상 스캔 데이터)를 획득할 수 있다. 구강 스캔 데이터와 인상 스캔 데이터의 얼라인(align)을 위하여, 구강 스캔 데이터와 중첩되는 부위를 포함하도록 인상 스캔 데이터를 획득할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 3차원 스캐너와 통신 연결되는 통신 회로; 하나 이상의 메모리; 및 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 상기 하나 이상의 프로세서는, 대상체의 구강을 스캔하는 3차원 스캐너의 제1 스캔에 의해, 제1 스캔 데이터를 획득하고, 상기 대상체의 구강을 본뜬 인상 모델을 스캔하는 상기 3차원 스캐너의 제2 스캔에 의해, 제2 스캔 데이터를 획득하고, 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터 중 하나를 반전시키고, 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터 중, 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 중첩되는 영역이 존재하는 경우, 상기 중첩되는 영역에 기초하여 상기 반전된 스캔 데이터와 상기 반전되지 않은 스캔 데이터를 얼라인함으로써, 상기 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델을 생성하도록 구성될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 스캔 이미지 처리 방법은, 대상체의 구강을 스캔하는 3차원 스캐너의 제1 스캔에 의해, 제1 스캔 데이터를 획득하는 동작; 상기 대상체의 구강을 본뜬 인상 모델을 스캔하는 상기 3차원 스캐너의 제2 스캔에 의해, 제2 스캔 데이터를 획득하는 동작; 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터 중 하나를 반전시키는 동작; 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터 중, 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단하는 동작; 및 상기 중첩되는 영역이 존재하는 경우, 상기 중첩되는 영역에 기초하여 상기 반전된 스캔 데이터와 상기 반전되지 않은 스캔 데이터를 얼라인함으로써, 상기 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델을 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 대상체의 구강에 대한 스캔에 의해서 특정 부위에 대한 스캔 데이터를 획득하지 못한 경우, 대상체의 구강을 본뜬 인상 모델(또는, 임프레션 모델)을 스캔함으로써, 상기 특정 부위에 대한 스캔 데이터를 획득할 수 있다. 구강에 대한 스캔에 의해서 획득한 스캔 데이터와, 구강을 본뜬 인상 모델에 대한 스캔에 의해서 획득한 스캔 데이터를 얼라인함으로써, 서로 결합할 수 있고, 이를 통해 구강에 대한 3차원 이미지 모델을 생성할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 대상체의 구강에 대한 스캔 데이터(구강 스캔 데이터)와 대상체의 구강을 본뜬 인상 모델에 대한 스캔 데이터(인상 스캔 데이터)를 각각 획득한 후에 서로 결합함으로써, 얼라인 시점 및 인상 스캔 데이터의 스캔 자유도가 높아질 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 구강 스캐너를 이용하여 환자의 구강에 대한 이미지를 획득하는 모습을 도시한 도면이다.
도 2a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 및 구강 스캐너의 블록도이다. 도 2b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 구강 스캐너의 사시도이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 구강에 대한 3차원 이미지(320)를 생성하는 방법을 도시한 도면이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 대상체의 구강을 스캔하는 3차원 스캐너의 제1 스캔에 의해 획득한 제1 스캔 데이터를 도시한 도면이다.
도 5a 및 5b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 대상체의 구강을 본뜬 인상 모델 및 인상 모델을 스캔한 제2 스캔 데이터를 도시한 도면이다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델을 도시한 도면이다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 흐름도이다.
도 8은 제2 스캔 데이터를 반전시키는 경우에 있어서, 전자 장치의 동작 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 대상체의 구강을 스캔하는 3차원 스캐너의 제1 스캔에 의해 획득한 제1 스캔 데이터를 도시한다.
도 10a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 대상체의 구강을 본뜬 인상 모델을 도시한 도면이다.
도 10b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 인상 모델을 스캔한 제2 스캔 데이터를 도시한 도면이다.
도 10c는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 반전된 제2 스캔 데이터를 도시한 도면이다.
도 11은 제1 스캔 데이터와 반전된 제2 스캔 데이터를 결합하여 생성한 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델을 도시한 도면이다.
도 12는 제1 스캔 데이터를 반전시키는 경우에 있어서, 전자 장치의 동작 흐름도이다.
도 13은 반전된 제1 스캔 데이터를 도시한 도면이다.
도 14는 대상체의 구강에 대한 3차원 음각 이미지 모델을 도시한 도면이다.
도 15는 대상체의 구강에 대한 3차원 양각 이미지 모델을 도시한 도면이다.
도 2a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 및 구강 스캐너의 블록도이다. 도 2b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 구강 스캐너의 사시도이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 구강에 대한 3차원 이미지(320)를 생성하는 방법을 도시한 도면이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 대상체의 구강을 스캔하는 3차원 스캐너의 제1 스캔에 의해 획득한 제1 스캔 데이터를 도시한 도면이다.
도 5a 및 5b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 대상체의 구강을 본뜬 인상 모델 및 인상 모델을 스캔한 제2 스캔 데이터를 도시한 도면이다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델을 도시한 도면이다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 흐름도이다.
도 8은 제2 스캔 데이터를 반전시키는 경우에 있어서, 전자 장치의 동작 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 대상체의 구강을 스캔하는 3차원 스캐너의 제1 스캔에 의해 획득한 제1 스캔 데이터를 도시한다.
도 10a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 대상체의 구강을 본뜬 인상 모델을 도시한 도면이다.
도 10b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 인상 모델을 스캔한 제2 스캔 데이터를 도시한 도면이다.
도 10c는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 반전된 제2 스캔 데이터를 도시한 도면이다.
도 11은 제1 스캔 데이터와 반전된 제2 스캔 데이터를 결합하여 생성한 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델을 도시한 도면이다.
도 12는 제1 스캔 데이터를 반전시키는 경우에 있어서, 전자 장치의 동작 흐름도이다.
도 13은 반전된 제1 스캔 데이터를 도시한 도면이다.
도 14는 대상체의 구강에 대한 3차원 음각 이미지 모델을 도시한 도면이다.
도 15는 대상체의 구강에 대한 3차원 양각 이미지 모델을 도시한 도면이다.
본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.
본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다. 본 개시에서 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.
본 개시에서 사용되는 용어 "부"는, 소프트웨어, 또는 FPGA(field-programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다. 그러나, "부"는 하드웨어 및 소프트웨어에 한정되는 것은 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서, "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세서, 함수, 속성, 프로시저, 서브루틴, 프로그램 코드의 세그먼트, 드라이버, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조, 테이블, 어레이 및 변수를 포함한다. 구성요소와 "부" 내에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소 및 "부"로 결합되거나 추가적인 구성요소와 "부"로 더 분리될 수 있다.
본 개시에서 사용되는 "~에 기초하여"라는 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 기술되는, 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 하나 이상의 인자를 기술하는데 사용되며, 이 표현은 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 추가적인 인자를 배제하지 않는다.
본 개시에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 3차원 스캐너(200)를 이용하여 환자의 구강에 대한 이미지를 획득하는 모습을 도시한 도면이다. 다양한 실시예에 따르면, 3차원 스캐너(200)는 대상체(20)의 구강 내의 이미지를 획득하기 위한 치과용 의료 기기일 수 있다. 예를 들어, 3차원 스캐너(200)는 구강 스캐너(intraoral scanner)일 수 있다. 도 1에 도시된 것처럼 사용자(10)(예: 치과 의사, 치과위생사)가 3차원 스캐너(200)를 이용하여 대상체(20)(예: 환자)로부터 대상체(20)의 구강에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 다른 예로는, 사용자(10)가 대상체(20)의 구강의 모양을 양각으로 본뜬 진단 모델(예: 석고 모델)로부터 대상체(20)의 구강에 대한 이미지를 획득할 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 대상체(20)의 구강을 스캐닝하여, 대상체(20)의 구강에 대한 이미지를 획득하는 것으로 설명하지만, 이에 제한되지 않으며, 대상체(20)의 다른 부위(예: 대상체(20)의 귀)에 대한 이미지를 획득하는 것도 가능하다. 3차원 스캐너(200)는 구강 내에 인입 및 인출이 가능한 형태를 가질 수 있으며, 스캔 거리와 스캔 각도를 사용자(10)가 자유롭게 조절할 수 있는 핸드헬드형 스캐너(handheld scanner)일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 3차원 스캐너(200)는 대상체(20)의 구강 내에 삽입되어 비 접촉식으로 구강 내부를 스캐닝함으로써, 구강에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 구강에 대한 이미지는 적어도 하나의 치아, 치은, 구강 내에 삽입 가능한 인공 구조물(예를 들어, 브라켓 및 와이어를 포함하는 교정 장치, 임플란트, 의치(denture), 구강 내 삽입되는 교정 보조 도구)을 포함할 수 있다. 3차원 스캐너(200)는 광원(또는 프로젝터)을 이용하여 대상체(20)의 구강(예: 대상체(20)의 적어도 하나의 치아, 치은)에 광을 조사할 수 있고, 대상체(20)의 구강으로부터 반사된 광을 카메라(또는, 적어도 하나의 이미지 센서)를 통해 수신할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 3차원 스캐너(200)는 구강의 진단 모델을 스캐닝함으로써, 구강의 진단 모델에 대한 이미지를 획득할 수도 있다. 구강의 진단 모델이 대상체(20)의 구강의 모양을 양각으로 본뜬 진단 모델인 경우, 구강의 진단 모델에 대한 이미지는 대상체의 구강에 대한 이미지가 될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 대상체(20)의 구강 내부를 스캐닝함으로써, 구강에 대한 이미지를 획득하는 경우를 가정하여 설명하도록 하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
다양한 실시예에 따른 3차원 스캐너(200)는 카메라를 통해 수신한 정보에 기초하여, 대상체(20)의 구강에 대한 표면 이미지를 2차원 이미지로서 획득할 수 있다. 대상체(20)의 구강에 대한 표면 이미지는 대상체(20)의 적어도 하나의 치아, 치은, 인공 구조물, 대상체(20)의 볼, 혀 또는 입술 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 대상체(20)의 구강에 대한 표면 이미지는 2차원 이미지일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 3차원 스캐너(200)에서 획득된 구강에 대한 2차원 이미지는 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통해 연결되는 전자 장치(100)로 전송될 수 있다. 전자 장치(100)는, 컴퓨터 장치 또는 휴대용 통신 장치일 수 있다. 전자 장치(100)는 3차원 스캐너(200)로부터 수신한 구강에 대한 2차원 이미지에 기초하여 구강을 3차원적으로 나타내는 구강에 대한 3차원 이미지(또는, 3차원 구강 이미지, 3차원 구강 모델)를 생성할 수 있다. 전자 장치(100)는 수신한 구강에 대한 2차원 이미지에 기초하여 구강의 내부 구조를 3차원적으로 모델링(modeling)하여 구강에 대한 3차원 이미지를 생성할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너(200)는 대상체(20)의 구강을 스캔하여 구강에 대한 2차원 이미지를 획득하고, 획득한 구강에 대한 2차원 이미지에 기초하여 구강에 대한 3차원 이미지를 생성하며, 생성한 구강의 3차원 이미지를 전자 장치(100)로 전송할 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는 클라우드 서버(미도시)와 통신 연결될 수 있다. 상기의 경우, 전자 장치(100)는 대상체(20)의 구강에 대한 2차원 이미지 또는 구강에 대한 3차원 이미지를 클라우드 서버에 전송할 수 있고, 클라우드 서버는 전자 장치(100)로부터 수신한 대상체(20)의 구강에 대한 2차원 이미지 또는 구강에 대한 3차원 이미지를 저장할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 3차원 스캐너는 대상체(20)의 구강에 삽입하여 사용하는 핸드헬드형 스캐너 이외에도, 특정 위치에 고정시켜 사용하는 테이블 스캐너(미도시)가 사용될 수도 있다. 테이블 스캐너는 구강의 진단 모델을 스캐닝함으로써 구강의 진단 모델에 대한 3차원 이미지를 생성할 수 있다. 상기의 경우, 테이블 스캐너의 광원(또는 프로젝터) 및 카메라는 고정되어 있으므로, 사용자는 구강의 진단 모델을 움직이면서 구강의 진단 모델을 스캐닝할 수 있다.
도 2a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100) 및 3차원 스캐너(200)의 블록도이다. 전자 장치(100) 및 3차원 스캐너(200)는 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통해 서로 통신 연결될 수 있으며, 다양한 데이터를 서로 송수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 3차원 스캐너(200)는, 프로세서(201), 메모리(202), 통신 회로(203), 광원(204), 카메라(205), 입력 장치(206) 및/또는 센서 모듈(207)을 포함할 수 있다. 3차원 스캐너(200)에 포함된 구성요소들 중 적어도 하나가 생략되거나, 다른 구성요소가 3차원 스캐너(200)에 추가될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로 일부의 구성요소들이 통합되어 구현되거나, 단수 또는 복수의 개체로 구현될 수 있다. 3차원 스캐너(200) 내의 적어도 일부의 구성요소들은 버스(bus), GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface) 또는 MIPI(mobile industry processor interface) 등을 통해 서로 연결되어, 데이터 및/또는 시그널을 주고 받을 수 있다.
다양한 실시예에 따른 3차원 스캐너(200)의 프로세서(201)는 3차원 스캐너(200)의 각 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 수행할 수 있는 구성으로서, 3차원 스캐너(200)의 구성요소들과 작동적으로 연결될 수 있다. 프로세서(201)는 3차원 스캐너(200)의 다른 구성요소로부터 수신된 명령 또는 데이터를 메모리(202)에 로드하고, 메모리(202)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 저장할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 3차원 스캐너(200)의 메모리(202)는, 상기에 기재된 프로세서(201)의 동작에 대한 인스트럭션들을 저장할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 3차원 스캐너(200)의 통신 회로(203)는 외부 장치(예: 전자 장치(100))와 유선 또는 무선 통신 채널을 설립하고, 외부 장치와 다양한 데이터를 송수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 회로(203)는 외부 장치와 유선으로 통신하기 위해서, 외부 장치와 유선 케이블로 연결되기 위한 적어도 하나의 포트를 포함할 수 있다. 상기의 경우, 통신 회로(203)는 적어도 하나의 포트를 통하여 유선 연결된 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 회로(203)는 셀룰러 통신 모듈을 포함하여 셀룰러 네트워크(예: 3G, LTE, 5G, Wibro 또는 Wimax)에 연결되도록 구성할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 통신 회로(203)는 근거리 통신 모듈을 포함하여 근거리 통신(예를 들면, Wi-Fi, Bluetooth, Bluetooth Low Energy(BLE), UWB)을 이용해 외부 장치와 데이터 송수신을 할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 일 실시예에 따르면, 통신 회로(203)는 비접촉식 통신을 위한 비접촉 통신 모듈을 포함할 수 있다. 비접촉식 통신은, 예를 들면, NFC(near field communication) 통신, RFID(radio frequency identification) 통신 또는 MST(magnetic secure transmission) 통신과 같이 적어도 하나의 비접촉 방식의 근접 통신 기술을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 3차원 스캐너(200)의 광원(204)은 대상체(20)의 구강을 향해 광을 조사할 수 있다. 예를 들어, 광원(204)으로부터 조사되는 광은 소정 패턴(예: 서로 다른 색상의 직선 무늬가 연속적으로 나타나는 스트라이프 패턴)을 갖는 구조광일 수 있다. 구조광의 패턴은, 예를 들어, 패턴 마스크 또는 DMD(digital micro-mirror device)를 이용하여 생성될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 다양한 실시예에 따른 3차원 스캐너(200)의 카메라(205)는 대상체(20)의 구강에 의해 반사된 반사광을 수신함으로써, 대상체(20)의 구강에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 카메라(205)는, 예를 들어, 광 삼각 측량 방식에 따라서 3차원 이미지를 구축하기 위하여, 좌안 시야에 대응되는 좌측 카메라 및 우안 시야에 대응되는 우측 카메라를 포함할 수 있다. 카메라(205)는, CCD 센서 또는 CMOS 센서와 같은 적어도 하나의 이미지 센서를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 3차원 스캐너(200)의 입력 장치(206)는 3차원 스캐너(200)를 제어하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 입력 장치(206)는 사용자(10)의 푸시 조작을 수신하는 버튼, 사용자(10)의 터치를 감지하는 터치 패널, 마이크를 포함하는 음성 인식 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자(10)는 입력 장치(206)를 이용하여 스캐닝 시작 또는 정지를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 3차원 스캐너(200)의 센서 모듈(207)은 3차원 스캐너(200)의 작동 상태 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자의 동작)을 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호를 생성할 수 있다. 센서 모듈(207)은, 예를 들어, 자이로 센서, 가속도 센서, 제스처 센서, 근접 센서 또는 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 사용자(10)는 센서 모듈(207)을 이용하여 스캐닝 시작 또는 정지를 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자(10)가 3차원 스캐너(200)를 손에 쥐고 움직이는 경우, 3차원 스캐너(200)는 센서 모듈(207)을 통해 측정된 각속도가 기 설정된 임계 값을 초과할 때, 프로세서(201) 스캐닝 동작을 시작하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 3차원 스캐너(200)는, 3차원 스캐너(200)의 입력 장치(206) 또는 전자 장치(100)의 입력 장치(206)를 통해 스캔을 시작하기 위한 사용자 입력을 수신하거나, 3차원 스캐너(200)의 프로세서(201) 또는 전자 장치(100)의 프로세서(201)에서의 처리에 따라, 스캔을 시작할 수 있다. 사용자(10)가 3차원 스캐너(200)를 통해 대상체(20)의 구강 내부를 스캔하는 경우, 3차원 스캐너(200)는 대상체(20)의 구강에 대한 2차원 이미지를 생성할 수 있고, 실시간으로 대상체(20)의 구강에 대한 2차원 이미지를 전자 장치(100)로 전송할 수 있다. 전자 장치(100)는 수신한 대상체(20)의 구강에 대한 2차원 이미지를 디스플레이를 통해 표시할 수 있다. 또한, 전자 장치(100)는 대상체(20)의 구강에 대한 2차원 이미지에 기초하여, 대상체(20)의 구강에 대한 3차원 이미지를 생성(구축)할 수 있으며, 구강에 대한 3차원 이미지를 디스플레이를 통해 표시할 수 있다. 전자 장치(100)는 생성되고 있는 3차원 이미지를 실시간으로 디스플레이를 통해 표시할 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는 하나 이상의 프로세서(101), 하나 이상의 메모리(103), 통신 회로(105), 디스플레이(107) 및/또는 입력 장치(109)를 포함할 수 있다. 전자 장치(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 하나가 생략되거나, 다른 구성요소가 전자 장치(100)에 추가될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로 일부의 구성요소들이 통합되어 구현되거나, 단수 또는 복수의 개체로 구현될 수 있다. 전자 장치(100) 내의 적어도 일부의 구성요소들은 버스(bus), GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface) 또는 MIPI(mobile industry processor interface) 등을 통해 서로 연결되어, 데이터 및/또는 시그널을 주고 받을 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)의 하나 이상의 프로세서(101)는 전자 장치(100)의 각 구성요소들(예: 메모리(103))의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 수행할 수 있는 구성일 수 있다. 하나 이상의 프로세서(101)는, 예를 들어, 전자 장치(100)의 구성요소들과 작동적으로 연결될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(101)는 전자 장치(100)의 다른 구성요소로부터 수신된 명령 또는 데이터를 하나 이상의 메모리(103)에 로드(load)하고, 하나 이상의 메모리(103)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 저장할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)의 하나 이상의 메모리(103)는 하나 이상의 프로세서(101)의 동작에 대한 인스트럭션들을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(103)는 기계 학습 알고리즘에 따라 구축된 상관 모델들을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(103)는 3차원 스캐너(200)로부터 수신되는 데이터(예를 들어, 구강 스캔을 통하여 획득된 구강에 대한 2차원 이미지)를 저장할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)의 통신 회로(105)는 외부 장치(예: 3차원 스캐너(200), 클라우드 서버)와 유선 또는 무선 통신 채널을 설립하고, 외부 장치와 다양한 데이터를 송수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 회로(105)는 외부 장치와 유선으로 통신하기 위해서, 외부 장치와 유선 케이블로 연결되기 위한 적어도 하나의 포트를 포함할 수 있다. 상기의 경우, 통신 회로(105)는 적어도 하나의 포트를 통하여 유선 연결된 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 회로(105)는 셀룰러 통신 모듈을 포함하여 셀룰러 네트워크(예: 3G, LTE, 5G, Wibro 또는 Wimax)에 연결되도록 구성할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 통신 회로(105)는 근거리 통신 모듈을 포함하여 근거리 통신(예를 들면, Wi-Fi, Bluetooth, Bluetooth Low Energy(BLE), UWB)을 이용해 외부 장치와 데이터 송수신을 할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 일 실시예에 따르면, 통신 회로(105)는 비접촉식 통신을 위한 비접촉 통신 모듈을 포함할 수 있다. 비접촉식 통신은, 예를 들면, NFC(near field communication) 통신, RFID(radio frequency identification) 통신 또는 MST(magnetic secure transmission) 통신과 같이 적어도 하나의 비접촉 방식의 근접 통신 기술을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)의 디스플레이(107)는 프로세서(101)의 제어에 기반하여 다양한 화면을 표시할 수 있다. 프로세서(101)는 3차원 스캐너(200)로부터 수신한 대상체(20)의 구강에 대한 2차원 이미지 및/또는 구강의 내부 구조를 3차원적으로 모델링한 구강에 대한 3차원 이미지를 디스플레이(107)를 통해 표시할 수 있다. 예를 들어, 특정 응용 프로그램을 통해 구강에 대한 2차원 이미지 및/또는 3차원 이미지를 표시할 수 있다. 상기의 경우, 사용자(10)는 구강에 대한 2차원 이미지 및/또는 3차원 이미지를 편집, 저장 및 삭제할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)의 입력 장치(109)는, 전자 장치(100)의 구성요소(예: 하나 이상의 프로세서(101))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(100)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(109)는, 예를 들면, 마이크, 마우스 또는 키보드를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 입력 장치(109)는 디스플레이(107)와 결합되어 다양한 외부 객체의 접촉 또는 근접을 인식할 수 있는 터치 센서 패널의 형태로 구현될 수도 있다.
도 2b는 다양한 실시예에 따른 3차원 스캐너(200)의 사시도이다. 다양한 실시예에 따른 3차원 스캐너(200)는 본체(210) 및 프로브 팁(220)을 포함할 수 있다. 3차원 스캐너(200)의 본체(210)는 사용자(10)가 손으로 그립하여 사용하기 용이한 모양으로 형성될 수 있다. 프로브 팁(220)은 대상체(20)의 구강으로 인입 및 인출이 용이한 모양으로 형성될 수 있다. 또한, 본체(210)는 프로브 팁(220)과 결합 및 분리될 수 있다. 본체(210) 내부에는, 도 2a에서 설명한 3차원 스캐너(200)의 구성요소들이 배치될 수 있다. 본체(210)의 일측 단부에는 광원(204)로부터 출력된 광이 대상체(20)에 조사될 수 있도록 개구된 개구부가 형성될 수 있다. 개구부를 통해 조사된 광은, 대상체(20)에 의해 반사되어 다시 개구부를 통해 유입될 수 있다. 개구부를 통해 유입된 반사광은 카메라에 의해 캡쳐되어 대상체(20)에 대한 이미지를 생성할 수 있다. 사용자(10)는 3차원 스캐너(200)의 입력 장치(206)(예: 버튼)를 이용하여 스캔을 시작할 수 있다. 예를 들어, 사용자(10)가 입력 장치(206)를 터치하거나 가압하는 경우, 광원(204)으로부터 광이 대상체(20)에 조사될 수 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 구강에 대한 3차원 이미지(320)를 생성하는 방법을 도시한 도면이다. 사용자(10)는 3차원 스캐너(200)를 움직여가면서 대상체(20)의 구강 내부를 스캔할 수 있고, 이 경우, 3차원 스캐너(200)는 대상체(20)의 구강에 대한 복수의 2차원 이미지(310)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 3차원 스캐너(200)는 대상체(20)의 앞니가 포함된 영역에 대한 2차원 이미지, 대상체(20)의 어금니가 포함된 영역에 대한 2차원 이미지 등을 획득할 수 있다. 3차원 스캐너(200)는 획득한 복수의 2차원 이미지(310)를 전자 장치(100)로 전송할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 사용자(10)는 3차원 스캐너(200)를 움직여가면서, 구강의 진단 모델을 스캔할 수도 있고, 구강의 진단 모델에 대한 복수의 2차원 이미지를 획득할 수도 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 대상체(20)의 구강 내부를 스캐닝함으로써, 대상체(20)의 구강에 대한 이미지를 획득하는 경우를 가정하여 설명하도록 하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는 대상체(20)의 구강에 대한 복수의 2차원 이미지(310) 각각을 3차원 좌표값을 갖는 복수의 포인트들의 집합으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 복수의 2차원 이미지(310) 각각을, 3차원 좌표값을 갖는 데이터 포인트의 집합인 포인트 클라우드(point cloud)로 변환할 수 있다. 예를 들어, 복수의 2차원 이미지(310)를 기초로 하는 3차원 좌표값인 포인트 클라우드 세트는, 대상체(20)의 구강에 대한 로우 데이터(raw data)로서 저장될 수 있다. 전자 장치(100)는, 3차원 좌표값을 갖는 데이터 포인트의 집합인 포인트 클라우드를 정렬(align)함으로써, 전체 치아 모형을 완성할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는 구강에 대한 3차원 이미지를 재구성(재구축)할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 푸아송 알고리즘을 사용하여, 로우 데이터로서 저장된 포인트 클라우드 세트를 병합함으로써, 복수의 포인트들을 재구성하고, 폐쇄된 3차원 표면으로 변환하여 대상체(20)의 구강에 대한 3차원 이미지(320)를 재구성할 수 있다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 대상체의 구강을 스캔하는 3차원 스캐너(200)의 제1 스캔에 의해 획득한 제1 스캔 데이터(410)를 도시한다. 사용자는 3차원 스캐너(200)를 이용하여 대상체의 구강을 스캔할 수 있다. 상기의 경우, 전자 장치(100)는 3차원 스캐너(200)를 통해 대상체의 구강을 스캔한 제1 스캔 데이터(410)를 획득할 수 있다. 획득한 제1 스캔 데이터(410)는 대상체의 구강의 형상과 동일하게 양각 형상의 이미지일 수 있다.
제1 스캔 데이터(410)에는 대상체의 구강 중 대부분의 치아 영역 및 치은 영역에 대한 스캔 데이터(411)는 포함되지만, 스캔이 어려운 특정 부위에 대한 스캔 데이터(413)가 포함되지 않을 수 있다. 예를 들어, 대상체의 치아 중 포스트 앤 코어(post & core)를 설치할 근관(root canal)의 보어(bore) 부분이 존재하는 경우, 상기 보어 부분에 대해서는 스캔이 어렵기 때문에, 보어 부분에 대한 스캔 데이터를 획득하지 못할 수 있다. 예를 들어, 프렙 치아의 마진 라인이 치은에 의해 덮혀 있는 부분이 존재하는 경우, 상기 부분에 대해서는 스캔 데이터를 획득하지 못할 수 있다. 예를 들어, 대상체의 구강을 재현한 진단 모델(예: 석고 모델)을 스캔하는 경우에 있어서, 진단 모델의 트리밍에 의해 제거된 부분에 대해서는 스캔 데이터를 획득하지 못할 수 있다. 상술한 경우들은 예시적인 것이며, 이 밖에 다양한 이유로 인하여, 대상 체의 구강 중 특정 부위에 대한 스캔 데이터(413)를 획득하지 못할 수 있고, 이에 따라, 대상체의 구강을 스캔한 제1 스캔 데이터(410)에 일부 빈 영역이 존재할 수 있다.
도 4를 참조하면, 대상체의 구강을 스캔함으로써 획득된 제1 스캔 데이터(410)에는 대부분의 치아 영역 및 치은 영역에 대한 스캔 데이터(411)가 포함되지만, 특정 부위에 대한 스캔 데이터(413)는 포함되지 않아서, 제1 스캔 데이터(410)에서 빈 영역으로 표시될 수 있다.
도 5a 및 5b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 대상체의 구강을 본뜬 인상 모델(510) 및 인상 모델(510)을 스캔한 제2 스캔 데이터(520)를 도시한 도면이다.
다양한 실시예에 따른 사용자는 대상체의 구강을 본뜬 인상 모델(510)을 생성할 수 있다. 인상 모델(510)을 생성하기 위하여, 비가역성 탄성 인상재(예: 알지네이트)를 사용할 수 있다. 예를 들어, 졸(sol) 상태의 인상재를 트레이에 붓고, 상기 인상재에 대상체의 구강을 본뜰 수 있다. 구강을 본뜬 인상재는 일정 시간이 경과하면 겔(gel) 상태로 굳게 되는데 이를 인상 모델(510)(또는, 임프레션 모델)이라고 부를 수 있다. 인상 모델(510)은 대상체의 구강을 음각 형상로 표현한 모델일 수 있다. 도 5a와 같이, 대상체의 치아 영역 및 치은 영역 중 튀어나온 부분은 인상 모델에서 움푹 파인 형태(511)로 표시되고, 대상체에서 움푹 들어간 부분(예: 근관의 보어 부분)은 인상 모델에서 튀어나온 형태(513)일 수 있다.
도 5b를 참조하면, 전자 장치(100)는 인상 모델(510)을 스캔하는 상기 3차원 스캐너(200)의 제2 스캔에 의해, 제2 스캔 데이터(520)를 획득할 수 있다. 사용자는 제1 스캔 데이터(410)에 빈 영역을 보충하기 위하여, 인상 모델(510)을 3차원 스캐너(200)로 스캔할 수 있다. 제2 스캔 데이터(520)에는 제1 스캔 데이터(410)에 포함되지 않은 특정 부위에 대한 스캔 데이터(523)를 포함할 수 있고, 제1 스캔 데이터에 포함된 치아 영역 및 치은 영역에 대한 스캔 데이터(521)도 포함할 수 있다. 획득한 제2 스캔 데이터(520)는 인상 모델과 동일하게 음각 형상의 이미지일 수 있다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델(610)을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 제1 스캔 데이터(410) 및 제2 스캔 데이터(520) 중 하나를 반전시키고, 상기 제1 스캔 데이터(410) 및 상기 제2 스캔 데이터(520) 중, 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터를 얼라인함으로써, 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델(610)을 생성할 수 있다. 생성된 3차원 이미지 모델(610)의 특정 부위에 대한 이미지(613)는 제2 스캔 데이터(520)에 기초하여 생성된 것이고, 상술한 특정 부위를 제외한 나머지 치아 영역 및 치은 영역에 대한 이미지(611)는 제1 스캔 데이터(410)에 기초하여 생성된 것이다. 즉, 전자 장치(100)는, 제1 스캔 데이터(410)에 누락된 특정 부위에 대한 스캔 데이터(413)를 제2 스캔 데이터(520)를 통해 보충함으로써, 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델(610)을 생성할 수 있다. 제1 스캔 데이터(410) 및 제2 스캔 데이터(520) 중 어느 하나를 반전하여, 서로 결합하는 구체적인 방법은 후술하기로 한다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는 제1 스캔 데이터(410) 및 제2 스캔 데이터(520) 중 하나를 반전시킬 수 있다. 일 실시예에 의하면, 전자 장치(100)는 제2 스캔을 수행하면서 실시간으로, 제1 스캔 데이터(410) 및 제2 스캔 데이터(520) 중 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 전자 장치(100)는 반복적으로 제1 스캔 데이터(410) 및 제2 스캔 데이터(520) 중 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 다른 실시예에 의하면, 전자 장치(100)는 제1 스캔 및 제2 스캔이 완료된 후 제1 스캔 데이터(410) 및 제2 스캔 데이터(520) 중 하나를 반전시킬 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 제1 스캔 데이터(410) 및 상기 제2 스캔 데이터(520) 중, 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역에 기초하여 서로 얼라인할 수 있다. 전자 장치(100)는, 예를 들어, 스마트 스티칭(smart stitching)을 통해 중첩되는 영역에 기초하여 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터를 서로 얼라인할 수 있다. 스마트 스티칭이란, 스캔 데이터를 한번에 연결하여 스캔하지 않더라도 각각 다른 영역에서 획득한 스캔 데이터들을 정렬하여 연결하는 방법을 의미할 수 있다. 구체적으로, 스마트 스티칭이란, 서로 다른 영역에서 획득한 스캔 데이터들을 각각 저장하고, 스캔 데이터들 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단하며, 중첩되는 영역이 존재하는 경우 중첩되는 영역에 기초하여 스캔 데이터들을 얼라인하여 연결하는 방법일 수 있다. 즉, 스마트 스티칭을 통해 얼라인 동작을 수행하는 경우, 전자 장치(100)는 제1 스캔에 의해 제1 스캔 데이터(410)를 획득한 이후, 제2 스캔을 통해 제2 스캔 데이터(520)를 획득할 때, 제2 스캔을 제1 스캔 데이터(410)와 중첩되는 영역부터 수행하지 않더라도, 제2 스캔 데이터(520)를 별도로 저장하고 있다가 스캔 도중 또는 스캔 종료 후에 얼라인을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는 중첩되는 영역이 존재하는 경우, 중첩되는 영역에 기초하여 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터를 얼라인할 수 있다. 전자 장치(100)는 상기 얼라인 동작을 통해 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델을 생성할 수 있다. 중첩되는 영역이 존재하지 않는 경우, 전자 장치(100)는 상기 제1 스캔 데이터(410) 및 상기 제2 스캔 데이터(520)를 각각 저장할 수 있다. 즉, 전자 장치(100)는 제2 스캔을 수행하는 도중 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 반복적으로 판단하고, 중첩되는 영역이 존재한다고 판단되기 전까지는 제1 스캔 데이터(410) 및 제2 스캔 데이터(520)를 각각 저장하고 디스플레이(107)를 통해 각각 표시할 수 있으며, 중첩되는 영역이 존재한다고 판단된 후에는 중첩되는 영역에 기초하여 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터를 얼라인함으로써 생성한 3차원 이미지 모델을 디스플레이(107)를 통해 표시할 수 있다.
상술한 스캔 데이터들을 서로 얼라인하기 위하여, 얼라인 면을 결정하는 단계가 추가적으로 필요할 수 있다. 예를 들어, 대상체의 구강을 스캔하는 3차원 스캐너(200)의 제1 스캔에 의해 획득된 제1 스캔 데이터는 대상체의 구강의 표면 영역을 스캔하여 획득된 스캔 데이터이다. 즉, 제1 스캔 데이터는 색상 등의 정보가 포함된 대상체의 구강의 표면(이하, 제1 면이라함)에 대응하는 스캔 데이터이다. 제1 스캔 데이터는 복수의 3차원 좌표값을 포함하며 3차원 이미지로 표시되기 때문에, 3차원 이미지로 구현하기 위하여, 구강의 표면인 제1 면의 반대면(이하, 제2 면이라함)도 제1 면과 함께 구성될 수 있다. 제2 면의 경우 색상 등의 정보가 포함되지 않는 표면에 해당하며, 제1 면과 반대되는 형상을 갖는다. 따라서, 일반적으로 서로 다른 스캔 데이터를 얼라인시키는 경우, 각각의 스캔 데이터 모두 제1 면에 대응하는 스캔 데이터이거나 모두 제2 면에 대응하는 스캔 데이터여야만 한다. 즉, 서로 다른 스캔 데이터를 결합하기 위해서는, 얼라인 면을 동일하게 설정해야 할 필요가 있다.
전자 장치(100)는 대상체의 구강을 스캔한 제1 스캔 데이터(410)의 표면을 제1 면으로 설정하고, 제1 면의 반대면을 제2 면으로 설정할 수 있다. 전자 장치(100)는 인상 모델을 스캔한 제2 스캔 데이터(520)가 제1 면을 스캔한 데이터에 해당하는지 제2 면을 스캔한 데이터에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 스캔 데이터에 포함된 정보에 기초하여, 제2 스캔 데이터(520)가 제1 면을 스캔한 데이터에 해당하는지 제2 면을 스캔한 데이터에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 전자 장치(100)는 제2 스캔 데이터(520)가 제1 면에 해당하는 스캔 데이터로 판단한 것에 응답하여, 제2 스캔 데이터(520)와 제1 스캔 데이터(410)의 제1 면과 서로 얼라인시킬 수 있다. 전자 장치(100)는 제2 스캔 데이터(520)가 제2 면에 해당하는 스캔 데이터로 판단한 것에 응답하여, 제2 스캔 데이터(520)와 제1 스캔 데이터(410)의 제2 면과 서로 얼라인시킬 수 있다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)의 동작 흐름도이다.
동작 흐름도 700를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 동작 710에서, 대상체의 구강을 스캔하는 3차원 스캐너(200)의 제1 스캔에 의해 제1 스캔 데이터를 획득할 수 있다. 제1 스캔 데이터는 복수의 3차원 좌표값을 포함하며, 3차원 이미지로 표시될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 동작 720에서, 대상체의 구강을 본뜬 인상 모델을 스캔하는 3차원 스캐너(200)의 제2 스캔에 의해 제2 스캔 데이터를 획득할 수 있다. 제2 스캔 데이터는 복수의 3차원 좌표값을 포함하며, 3차원 이미지로 표시될 수 있다. 본 도면에서는 설명의 편의를 위해서, 인상 모델을 스캔한 제2 스캔 데이터를 대상체의 구강을 스캔한 제1 스캔 데이터보다 늦게 획득하는 것으로 설명하였으나, 제2 스캔 데이터를 먼저 획득해도 본 문서에 개시된 다양한 실시예들을 구현함에는 전혀 지장이 없을 것이다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 동작 730에서, 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터 중 하나를 반전시킬 수 있다. 일 실시예에 의하면, 전자 장치(100)는 제2 스캔을 수행하면서 실시간으로 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터 중 하나를 반전시킬 수 있다. 다른 실시예에 의하면, 전자 장치(100)는 제1 스캔 및 제2 스캔이 완료된 후 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터 중 하나를 반전시킬 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 동작 740에서, 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터 중 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 제1 스캔 및 제2 스캔이 완료된 후 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 제2 스캔을 수행하면서 실시간으로 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제1 스캔 데이터를 반전시킨 경우, 전자 장치(100)는 반전된 제1 스캔 데이터와 반전되지 않은 제2 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제2 스캔 데이터를 반전시킨 경우, 전자 장치(100)는 반전되지 않은 제1 스캔 데이터와 반전된 제2 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 동작 750에서, 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는 경우, 중첩되는 영역에 기초하여 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터를 얼라인함으로써, 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델을 생성할 수 있다. 제1 스캔 데이터는 양각 형상의 이미지(예: 도 4의 제1 스캔 데이터(410))이고, 제2 스캔 데이터는 음각 형상의 이미지(예: 도 5b의 제2 스캔 데이터(520))이기 때문에, 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터를 서로 결합하기 위해서는, 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터 중 하나를 반전시켜야 한다. 예를 들어, 제1 스캔 데이터를 반전시킨 경우, 반전된 제1 스캔 데이터와 반전되지 않은 제2 스캔 데이터를 얼라인함으로써, 서로 결합할 수 있다. 예를 들어, 제2 스캔 데이터를 반전시킨 경우, 반전된 제2 스캔 데이터와 반전 되지 않은 제1 스캔 데이터를 얼라인함으로써, 서로 결합할 수 있다.
전자 장치(100)는 스마트 스티칭을 이용하여, 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 반복적으로 판단할 수 있다. 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는 경우, 전자 장치(100)는 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터를 얼라인할 수 있다. 즉, 사용자가 3차원 스캐너(200)를 이용하여 제2 스캔을 수행할 때, 제1 스캔과 중첩되는 영역부터 스캔을 수행하지 않더라도, 제2 스캔을 통해 중첩되는 영역이 생기는 때에 제1 스캔 데이터와 제2 스캔 데이터를 연결할 수 있다. 전자 장치(100)는 제1 스캔 및 제2 스캔이 완료된 후에 상술한 중첩되는 영역이 존재하는지 판단할 수도 있고, 제2 스캔을 수행하면서 실시간으로 상술한 중첩되는 영역이 존재하는지 판단할 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터 중 하나를 버텍스 노말(vertex normal)을 반전하는 방식을 이용하여 반전시킬 수 있다. 상기 방식은 양각 형상의 이미지를 음각 형상의 이미지로, 음각 형상의 이미지를 양각 형상의 이미지로 반전하는 방식일 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는, 입력 장치(109)를 통해 3차원 스캐너(200)의 제2 스캔을 종료하기 위한 사용자 입력을 수신한 것에 응답하여, 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터 중 하나를 반전시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자는 제2 스캔을 완료한 경우, 대상체의 3차원 이미지 모델을 생성하기 위한 인터페이스 내에 표시된 스캔 종료 아이콘을 입력 장치(109)를 통해 선택할 수 있다. 이 경우, 전자 장치(100)는 제2 스캔을 종료하기 위하여 스캔 종료 아이콘을 선택하는 사용자 입력을 수신한 것에 응답하여, 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터를 서로 얼라인하기 위하여, 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터 중 하나를 반전시킬 수 있다. 이후 전자 장치(100)는, 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터 중 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터를 얼라인함으로써, 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델을 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 입력 장치(109)를 통해 3차원 스캐너(200)의 제2 스캔을 시작하기 위한 사용자 입력을 수신한 것에 응답하여 제1 스캐너를 반전시킬 수도 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 3차원 스캐너(200)에 의해 제1 스캔 데이터를 획득한 이후, 제2 스캔을 시작하기 위한 사용자 입력을 수신한 것에 응답하여 제1 스캔 데이터를 반전시키고, 그 이후, 제2 스캔에 의해 제2 스캔 데이터를 획득할 수 있다. 전자 장치(100)는 반전된 제1 스캔 데이터 및 반전되지 않은 제2 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단하고, 중첩되는 영역이 존재한다고 판단한 것에 응답하여, 반전된 제1 스캔 데이터와 반전되지 않은 제2 스캔 데이터를 얼라인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 제2 스캔을 수행하는 도중 실시간으로 반전된 제1 스캔 데이터 및 반전되지 않은 제2 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 전자 장치(100)는, 상기 얼라인을 수행하기 전까지는 반전된 제1 스캔 데이터 및 반전되지 않은 제2 스캔 데이터를 각각 저장하고, 디스플레이(107)를 통해 반전된 제1 스캔 데이터 및 반전되지 않은 제2 스캔 데이터를 각각 표시할 수 있다. 전자 장치(100)는 상기 얼라인을 수행한 이후에는 대상체의 구강에 대한 3차원 음각 이미지 모델을 생성할 수 있고, 생성한 3차원 음각 이미지 모델을 디스플레이(107)를 통해 표시할 수 있다. 이 경우, 전자 장치(100)는 입력 장치(109)를 통해 3차원 스캐너(200)의 제2 스캔을 종료하기 위한 사용자 입력을 수신한 것에 응답하여, 3차원 음각 이미지 모델을 반전시킴으로써, 대상체의 구강에 대한 3차원 양각 이미지 모델을 생성할 수 있고, 생성한 3차원 양각 이미지 모델을 디스플레이(107)를 통해 표시할 수 있다.
도 8 내지 11은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 제2 스캔 데이터를 반전시키는 경우에 있어서, 3차원 이미지 모델을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 8은 제2 스캔 데이터를 반전시키는 경우에 있어서, 전자 장치(100)의 동작 흐름도이다. 도 7에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.
동작 흐름도 800을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 동작 810에서, 대상체의 구강을 스캔하는 3차원 스캐너(200)의 제1 스캔에 의해, 제1 스캔 데이터를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 동작 820에서, 대상체의 구강을 본끈 인상 모델을 스캔하는 3차원 스캐너(200)의 제2 스캔에 의해 제2 스캔 데이터를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 동작 830에서, 제2 스캔 데이터를 반전시킬 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 제1 스캔 및 제2 스캔이 완료된 후 획득한 제2 스캔 데이터를 반전시킬 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 제2 스캔을 수행하면서 실시간으로, 획득한 제2 스캔 데이터를 반전시킬 수 있다. 전자 장치(100)는 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터 중 인상 모델을 스캔한 음각 형상의 제2 스캔 데이터를 반전시킬 수 있다. 반전된 제2 스캔 데이터는 양각 형상의 스캔 데이터일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 사용자 입력에 따라, 인상 모델을 스캔한 제2 스캔 데이터를 식별할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터에 관한 정보에 기초하여, 인상 모델에 대한 스캔 데이터인 제2 스캔 데이터를 식별할 수 있다. 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터에 관한 정보는, 색상, 모양 및 질감 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터의 색상에 기초하여 인상 모델에 대한 스캔 데이터인 제2 스캔 데이터를 식별할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 식별한 결과에 기초하여, 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터 중 하나를 반전시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 동작 840에서, 반전되지 않은 제1 스캔 데이터와 반전된 제2 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 제1 스캔 및 제2 스캔이 완료된 후 반전되지 않은 제1 스캔 데이터와 반전된 제2 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 제2 스캔을 수행하는 도중 실시간으로 반전되지 않은 제1 스캔 데이터와 반전된 제2 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 동작 850에서, 중첩되는 영역이 존재하는 경우, 중첩된 영역에 기초하여 반전된 제2 스캔 데이터와 반전되지 않은 제1 스캔 데이터를 얼라인함으로써, 대상체의 구강에 대한 3차원 양각 이미지 모델을 생성할 수 있다. 반전된 제2 스캔 데이터 및 반전되지 않은 제1 스캔 데이터는 모두 양각 형상의 이미지이므로, 서로 얼라인될 수 있다.
도 8과 같이 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터 중 인상 모델에 대한 음각 형상의 제2 스캔 데이터를 반전시킨 경우, 상기 1번의 반전 동작을 통해 대상체의 구강에 대한 3차원 양각 이미지 모델을 생성할 수 있다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 대상체의 구강을 스캔하는 3차원 스캐너(200)의 제1 스캔에 의해 획득한 제1 스캔 데이터(910)를 도시한다. 사용자는 3차원 스캐너(200)를 이용하여 대상체의 구강을 스캔할 수 있고, 전자 장치(100)는 3차원 스캐너(200)를 통해 대상체의 구강을 스캔한 제1 스캔 데이터(910)를 획득할 수 있다. 획득한 제1 스캔 데이터(910)는 대상체의 구강의 형상과 동일하게 양각 형상의 이미지일 수 있다. 대상체의 구강을 스캔함으로써 획득된 제1 스캔 데이터(910)에는 대부분의 치아 영역 및 치은 영역에 대한 스캔 데이터(911)가 포함되지만, 상술한 다양한 원인에 의하여, 특정 부위에 대한 스캔 데이터(913)는 포함되지 않아서 빈 영역으로 표시될 수 있다.
도 10a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 대상체의 구강을 본뜬 인상 모델(1010)을 도시한 도면이다. 도 5a 및 5b에서 설명한 내용과 중복된 내용은 생략한다. 도 10a와 같이, 대상체의 치아 영역 및 치은 영역 중 튀어나온 부분은 인상 모델(1010)에서 움푹 파인 형태(1011)로 표시되고, 대상체에서 움푹 들어간 부분(즉, 제1 스캔 데이터에서 빈 영역으로 표시된 부분)은 인상 모델에서 튀어나온 형태(1013)일 수 있다.
도 10b는 인상 모델(1010)을 스캔한 제2 스캔 데이터(1020)를 도시한 도면이다. 도 10b를 참조하면, 전자 장치(100)는 인상 모델(1010)을 스캔하는 상기 3차원 스캐너(200)의 제2 스캔에 의해, 제2 스캔 데이터(1020)를 획득할 수 있다. 사용자는 제1 스캔 데이터(910)에 빈 영역을 보충하기 위하여, 인상 모델(1010)을 3차원 스캐너(200)로 스캔할 수 있다. 제2 스캔 데이터(1020)에는 제1 스캔 데이터(910)에 포함되지 않은 특정 부위에 대한 스캔 데이터(1023)를 포함할 수 있고, 제1 스캔 데이터(910)에 포함된 치아 영역 및 치은 영역의 일부에 대한 스캔 데이터(1021)도 포함할 수 있다. 제2 스캔 데이터(1020)의 치아 영역 및 치은 영역의 일부에 대한 스캔 데이터(1021)는 제1 스캔 데이터(910)와 얼라인을 수행할 때 사용될 수 있다. 획득한 제2 스캔 데이터(1020)는 인상 모델(1010)과 동일하게 음각 형상의 이미지일 수 있다.
도 10c는 반전된 제2 스캔 데이터(1030)를 도시한 도면이다. 전자 장치(100)는 제2 스캔 데이터(1020)를 버텍스 노말(vertex normal)을 반전하는 방식을 이용하여 반전시킬 수 있다. 상기 방식은 음각 형상의 제2 스캔 데이터(1020)를 양각 형상의 스캔 데이터로 반전하는 방식일 수 있다. 반전된 제2 스캔 데이터(1030) 역시 제1 스캔 데이터(910)에 포함되지 않은 특정 부위에 대한 스캔 데이터(1033)를 포함할 수 있고, 제1 스캔 데이터에 포함된 치아 및 치은 영역에 대한 스캔 데이터(1031)도 포함할 수 있다. 제1 스캔 데이터(910)에 포함된 영역에 대응하는 스캔 데이터(1031)는 제1 스캔 데이터(910) 및 반전된 제2 스캔 데이터(1030)를 얼라인을 수행할 때 사용될 수 있다. 제2 스캔 데이터(1020)는 음각 형상의 이미지이므로, 반전된 제2 스캔 데이터(1030)는 양각 형상의 이미지이다.
도 11은 제1 스캔 데이터(910)와 반전된 제2 스캔 데이터(1030)를 결합하여 생성한 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델(1100)을 도시한다. 전자 장치(100)는 반전된 제2 스캔 데이터(1030)와 반전되지 않은 상기 제1 스캔 데이터(910)를 얼라인함으로써, 상기 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델(1100)을 생성할 수 있다. 제1 스캔 데이터(910) 및 반전된 제2 스캔 데이터(1030) 모두 양각 형상의 이미지이므로 서로 결합할 수 있으며, 제1 스캔 데이터(910) 및 반전된 제2 스캔 데이터(1030)를 얼라인함으로써 생성한 3차원 이미지 모델(1100)은 3차원 양각 이미지 모델일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 제1 스캔 및 제2 스캔이 완료된 후 제1 스캔 데이터(910) 및 반전된 제2 스캔 데이터(1030) 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 제2 스캔을 수행하면서 실시간으로 제1 스캔 데이터(910) 및 반전된 제2 스캔 데이터(1030) 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 판단하고, 중첩되는 영역이 존재하는 경우, 중첩되는 영역에 기초하여 제1 스캔 데이터(910) 및 반전된 제2 스캔 데이터(1030)를 서로 얼라인할 수 있다. 예를 들어, 반전된 제2 스캔 데이터(1030)에 포함된 치아 영역 및 치은 영역에 대한 스캔 데이터(1031)는 제1 스캔 데이터(910)의 치아 영역 및 치은 영역에 대한 스캔 데이터(911)와 중첩되는 영역에 해당하는 스캔 데이터이므로, 상기 중첩되는 영역에 기초하여, 제1 스캔 데이터(910) 및 반전된 제2 스캔 데이터(1030)를 서로 얼라인할 수 있다.
도 12 내지 15는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 제1 스캔 데이터를 반전시키는 경우에 있어서, 3차원 이미지 모델을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 12는 제1 스캔 데이터를 반전시키는 경우에 있어서, 전자 장치(100)의 동작 흐름도이다. 도 7에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.
동작 흐름도 1200을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 동작 1210에서, 대상체의 구강을 스캔하는 3차원 스캐너(200)의 제1 스캔에 의해 제1 스캔 데이터를 획득할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 동작 1220에서, 대상체의 구강을 본뜬 인상 모델을 스캔하는 3차원 스캐너(200)의 제2 스캔에 의해 제2 스캔 데이터를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 동작 1230에서, 제1 스캔 데이터를 반전할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 제1 스캔 및 제2 스캔이 완료된 후 제1 스캔 데이터를 반전시킬 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 제2 스캔을 수행하면서 실시간으로 제1 스캔 데이터를 반전시킬 수 있다. 제1 스캔 데이터는 양각 형상의 이미지 이므로, 반전된 제1 스캔 데이터는 음각 형상의 이미지일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 동작 1240에서, 반전된 제1 스캔 데이터와 반전되지 않은 제2 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는, 제1 스캔 및 제2 스캔이 완료된 후 반전된 제1 스캔 데이터와 반전되지 않은 제2 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는, 제2 스캔을 수행하는 도중 실시간으로 반전된 제1 스캔 데이터와 반전되지 않은 제2 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 흐름도 1200에서는, 제2 스캔 데이터를 획득한 이후 제1 스캔 데이터를 반전시키는 것으로 도시하였지만, 제1 스캔 데이터를 반전시키는 시점은 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 입력 장치(109)를 통해 3차원 스캐너(200)의 제2 스캔을 시작하기 위한 사용자 입력을 수신한 것에 응답하여 제1 스캔 데이터를 반전시킬 수도 있다. 이 경우, 제1 스캔 데이터를 반전시킨 이후, 제2 스캔에 의해 제2 스캔 데이터를 획득할 수도 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 제2 스캔을 수행하는 도중 실시간으로 반전된 제1 스캔 데이터 및 반전되지 않은 제2 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 전자 장치(100)는 반전된 제1 스캔 데이터 및 반전되지 않은 제2 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하지 않는 경우, 반전된 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터를 각각 별도로 저장하고, 디스플레이(107)를 통해 반전된 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터를 각각 표시할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 동작 1250에서, 중첩되는 영역이 존재하는 경우, 중첩되는 영역에 기초하여 반전된 제1 스캔 데이터와 반전되지 않은 제2 스캔 데이터를 얼라인함으로써, 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델을 생성할 수 있다. 반전된 제1 스캔 데이터 및 반전되지 않은 제2 스캔 데이터 모두 음각 형상의 이미지이므로, 서로 얼라인될 수 있고, 반전된 제1 스캔 데이터 및 반전되지 않은 제2 스캔 데이터를 얼라인함으로써, 생성된 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델은, 3차원 음각 이미지 모델일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 동작 1260에서, 생성한 3차원 음각 이미지 모델을 반전함으로써, 대상체의 구강에 대한 3차원 양각 이미지 모델을 생성할 수 있다. 전자 장치(100)는 생성된 3차원 양각 이미지 모델을 디스플레이(107)를 통해 표시할 수 있다.
도 13은 반전된 제1 스캔 데이터(1300)를 도시한 도면이다. 구체적으로, 도 9에 도시된 제1 스캔 데이터(910)를 반전시키는 경우, 도 13의 반전된 제1 스캔 데이터(1300)를 획득할 수 있다. 제1 스캔 데이터(910)는 양각 형상의 이미지이므로, 반전된 제1 스캔 데이터(1300)는 음각 형상의 이미지일 수 있다. 제1 스캔 데이터(910)에는 대부분의 치아 영역 및 치은 영역에 대한 스캔 데이터(911)가 포함되지만, 특정 부위에 대한 스캔 데이터(913)는 포함되지 않아서 빈 영역으로 표시될 수 있고, 이에 따라, 반전된 제1 스캔 데이터(1300)도 대부분의 치아 영역 및 치은 영역에 대한 스캔 데이터(1301)는 포함되지만 특정 부위에 대한 스캔 데이터(1303)는 포함되지 않아서 빈 영역으로 표시될 수 있다.
도 14는 대상체의 구강에 대한 3차원 음각 이미지 모델(1400)을 도시한 도면이고, 도 15는 대상체의 구강에 대한 3차원 양각 이미지 모델(1500)을 도시한 도면이다. 전자 장치(100)는 반전된 제1 스캔 데이터와 반전되지 않은 제2 스캔 데이터를 결합하여 대상체의 구강에 대한 3차원 음각 이미지 모델을 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 13에 도시된 반전된 제1 스캔 데이터(1300)와 도 10b에 도시된 반전되지 않은 제2 스캔 데이터(1020)를 얼라인함으로써, 대상체의 구강에 대한 3차원 음각 이미지 모델(1400)을 생성할 수 있다. 반전된 제1 스캔 데이터(1300) 및 반전되지 않은 제2 스캔 데이터(1020) 모두 음각 형상의 이미지이므로, 서로 얼라인될 수 있다. 도 15와 같이, 전자 장치(100)는 대상체의 3차원 음각 이미지 모델(1400)을 반전시켜 대상체의 3차원 양각 이미지 모델(1500)을 획득할 수 있다. 전자 장치(100)는, 디스플레이(107)를 통해 대상체의 3차원 양각 이미지 모델(1500)을 표시할 수 있다.
상술한 설명에서는 제1 스캔 데이터를 획득한 이후 제2 스캔 데이터를 획득하는 것으로 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터의 획득 순서는 변경될 수 있다. 구체적으로, 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터는 각각 별도로 저장되며, 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델을 생성할 때, 각각 저장된 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터를 서로 얼라인하기 때문에 반드시 제1 스캔 데이터를 먼저 획득할 필요가 없다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 인상 모델에 대한 스캔 데이터를 먼저 획득하고, 이후에 구강에 대한 스캔 데이터를 나중에 획득할 수 있으며, 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터 중 하나를 반전시킬 수 있다. 이 경우, 전자 장치(100)는 제1 스캔을 수행하면서 실시간으로 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터 중 하나를 반전할 수 있다. 전자 장치(100)는, 제1 스캔을 수행하면서 실시간으로 반전된 스캔 데이터 및 반전되지 않은 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단하고, 중첩되는 영역이 존재하는 경우, 중첩되는 영역에 기초하여 반전된 스캔 데이터 및 반전되지 않은 스캔 데이터를 서로 얼라인할 수 있다. 이후, 대상체의 3차원 이미지 모델을 생성하는 방법은 전술한 내용과 동일하다.
이상 일부 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예에 의해 본 개시의 기술적 특징이 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 본 개시의 기술적 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 치환, 변형 및 변경은 첨부된 청구범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.
Claims (20)
- 전자 장치에 있어서,
3차원 스캐너와 통신 연결되는 통신 회로;
하나 이상의 메모리; 및
하나 이상의 프로세서를 포함하고,
상기 하나 이상의 프로세서는,
대상체의 구강을 스캔하는 상기 3차원 스캐너의 제1 스캔에 의해, 제1 스캔 데이터를 획득하고,
상기 대상체의 구강을 본뜬 인상 모델을 스캔하는 상기 3차원 스캐너의 제2 스캔에 의해, 제2 스캔 데이터를 획득하고,
상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터 중 하나를 반전시키고,
상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터 중, 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단하고,
상기 중첩되는 영역이 존재하는 경우, 상기 제2 스캔 데이터가 구강의 표면인 제1 면을 스캔한 데이터인지 상기 제1면과 반대면인 제2 면을 스캔한 데이터인지 여부에 기초하여 얼라인 면을 결정하고, 그리고
상기 결정된 얼라인 면을 기준으로 상기 중첩되는 영역에 기초하여 상기 반전된 스캔 데이터와 상기 반전되지 않은 스캔 데이터를 얼라인(align)함으로써, 상기 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델을 생성하도록 구성된, 전자 장치. - 제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 프로세서는,
상기 중첩되는 영역이 존재하지 않는 경우, 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터를 각각 상기 하나 이상의 메모리에 저장하도록 구성된, 전자 장치. - 제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 프로세서는,
상기 제2 스캔 데이터를 반전시킨 경우, 상기 반전되지 않은 제1 스캔 데이터와 상기 반전된 제2 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단하고,
상기 중첩되는 영역이 존재하는 경우, 상기 중첩되는 영역에 기초하여 상기 반전된 제2 스캔 데이터와 반전되지 않은 상기 제1 스캔 데이터를 얼라인함으로써, 상기 대상체의 구강에 대한 3차원 양각 이미지 모델을 생성하도록 구성된, 전자 장치. - 제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 프로세서는,
상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터에 관한 정보에 기초하여, 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터 중 상기 인상 모델에 대한 스캔 데이터인 상기 제2 스캔 데이터를 식별하고,
상기 식별한 결과에 기초하여, 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터 중 하나를 반전시키도록 구성된, 전자 장치. - 제4항에 있어서,
상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터에 관한 정보는, 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터의 색상, 모양 및 질감 중 적어도 하나를 포함하는, 전자 장치. - 제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 프로세서는,
상기 제1 스캔 데이터를 반전시킨 경우, 상기 반전된 제1 스캔 데이터와 상기 반전되지 않은 제2 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단하고,
상기 중첩되는 영역이 존재하는 경우, 상기 중첩되는 영역에 기초하여 상기 반전된 제1 스캔 데이터와 반전되지 않은 상기 제2 스캔 데이터를 얼라인함으로써, 상기 대상체의 구강에 대한 3차원 음각 이미지 모델을 생성하고,
상기 3차원 음각 이미지 모델을 반전시킴으로써, 상기 대상체의 구강에 대한 3차원 양각 이미지 모델을 생성하도록 구성된, 전자 장치. - 제6항에 있어서,
입력 장치를 더 포함하고,
상기 하나 이상의 프로세서는,
상기 입력 장치를 통해, 상기 3차원 스캐너의 제2 스캔을 시작하기 위한 사용자 입력을 수신한 것에 응답하여, 상기 제1 스캔 데이터를 반전시키고,
상기 제1 스캔 데이터를 반전시킨 이후, 상기 제2 스캔에 의해 상기 제2 스캔 데이터를 획득하도록 구성된, 전자 장치. - 제7항에 있어서,
디스플레이를 더 포함하고,
상기 하나 이상의 프로세서는,
상기 반전된 제1 스캔 데이터와 상기 반전되지 않은 제2 스캔 데이터 간의 얼라인을 수행하기 전까지는 상기 디스플레이를 통해 상기 반전된 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터를 각각 표시하고,
상기 얼라인을 수행한 이후에는 상기 디스플레이를 통해 상기 대상체의 구강에 대한 3차원 음각 이미지 모델을 표시하도록 구성된, 전자 장치. - 제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 프로세서는,
상기 제2 스캔을 수행하면서 실시간으로 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터 중 하나를 반전시키도록 구성된, 전자 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터 각각은 복수의 3차원 좌표값을 포함하고,
상기 하나 이상의 프로세서는,
버텍스 노말(vertex normal)을 반전하는 방식으로 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터 중 하나를 반전시키도록 구성된, 전자 장치. - 전자 장치의 스캔 이미지 처리 방법에 있어서,
대상체의 구강을 스캔하는 3차원 스캐너의 제1 스캔에 의해, 제1 스캔 데이터를 획득하는 동작;
상기 대상체의 구강을 본뜬 인상 모델을 스캔하는 상기 3차원 스캐너의 제2 스캔에 의해, 제2 스캔 데이터를 획득하는 동작;
상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터 중 하나를 반전시키는 동작;
상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터 중, 반전된 스캔 데이터와 반전되지 않은 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단하는 동작;
상기 중첩되는 영역이 존재하는 경우, 상기 제2 스캔 데이터가 구강의 표면인 제1 면을 스캔한 데이터인지 상기 제1면과 반대면인 제2 면을 스캔한 데이터인지 여부에 기초하여 얼라인 면을 결정하는 동작; 및
상기 결정된 얼라인 면을 기준으로 상기 중첩되는 영역에 기초하여 상기 반전된 스캔 데이터와 상기 반전되지 않은 스캔 데이터를 얼라인함으로써, 상기 대상체의 구강에 대한 3차원 이미지 모델을 생성하는 동작을 포함하는, 스캔 이미지 처리 방법. - 제11항에 있어서,
상기 중첩되는 영역이 존재하지 않는 경우, 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터를 각각 저장하는 동작을 더 포함하는, 스캔 이미지 처리 방법. - 제11항에 있어서,
상기 생성하는 동작은,
상기 제2 스캔 데이터를 반전시킨 경우, 상기 반전되지 않은 제1 스캔 데이터와 상기 반전된 제2 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단하는 동작; 및
상기 중첩되는 영역이 존재하는 경우, 상기 중첩되는 영역에 기초하여 상기 반전된 제2 스캔 데이터와 반전되지 않은 상기 제1 스캔 데이터를 얼라인함으로써, 상기 대상체의 구강에 대한 3차원 양각 이미지 모델을 생성하는 동작을 포함하는, 스캔 이미지 처리 방법. - 제11항에 있어서,
상기 반전시키는 동작은,
상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터에 관한 정보에 기초하여, 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터 중 상기 인상 모델에 대한 스캔 데이터인 상기 제2 스캔 데이터를 식별하는 동작; 및
상기 식별한 결과에 기초하여, 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터 중 하나를 반전시키는 동작을 포함하는, 스캔 이미지 처리 방법. - 제14항에 있어서,
상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터에 관한 정보는, 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터의 색상, 모양 및 질감 중 적어도 하나를 포함하는, 스캔 이미지 처리 방법. - 제11항에 있어서,
상기 생성하는 동작은,
상기 제1 스캔 데이터를 반전시킨 경우, 상기 반전된 제1 스캔 데이터와 상기 반전되지 않은 제2 스캔 데이터 사이에 중첩되는 영역이 존재하는지 여부를 판단하는 동작;
상기 중첩되는 영역이 존재하는 경우, 상기 중첩되는 영역에 기초하여 상기 반전된 제1 스캔 데이터와 반전되지 않은 상기 제2 스캔 데이터를 얼라인함으로써, 상기 대상체의 구강에 대한 3차원 음각 이미지 모델을 생성하는 동작; 및
상기 3차원 음각 이미지 모델을 반전시킴으로써, 상기 대상체의 구강에 대한 3차원 양각 이미지 모델을 생성하는 동작을 포함하는, 스캔 이미지 처리 방법. - 제16항에 있어서,
상기 3차원 스캐너의 제2 스캔을 시작하기 위한 사용자 입력을 수신한 것에 응답하여, 상기 제1 스캔 데이터를 반전시키는 동작을 포함하고,
상기 제2 스캔 데이터를 획득하는 동작은,
상기 제1 스캔 데이터를 반전시킨 이후, 상기 제2 스캔에 의해 상기 제2 스캔 데이터를 획득하는 동작을 포함하는, 스캔 이미지 처리 방법. - 제17항에 있어서,
상기 스캔 이미지 처리 방법은,
상기 반전된 제1 스캔 데이터와 상기 반전되지 않은 제2 스캔 데이터 간의 얼라인을 수행하기 전까지는 상기 반전된 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터를 각각 표시하는 동작; 및
상기 얼라인을 수행한 이후에는 상기 대상체의 구강에 대한 3차원 음각 이미지 모델을 표시하는 동작을 더 포함하는, 스캔 이미지 처리 방법. - 제11항에 있어서,
상기 반전시키는 동작은,
상기 제2 스캔을 수행하면서 실시간으로 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터 중 하나를 반전시키는 동작인, 스캔 이미지 처리 방법. - 제11항에 있어서,
상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터 각각은 복수의 3차원 좌표값을 포함하고,
상기 반전시키는 동작은,
버텍스 노말(vertex normal)을 반전하는 방식으로 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터 중 하나를 반전시키는 동작인, 스캔 이미지 처리 방법.
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