KR20140079557A

KR20140079557A - 식별용 타겟을 이용한 치아 인상물 3차원 스캔 후 정렬 방법

Info

Publication number: KR20140079557A
Application number: KR1020120146986A
Authority: KR
Inventors: 박현수; 김동민; 심흥식
Original assignee: 주식회사 디오에프연구소
Priority date: 2012-12-15
Filing date: 2012-12-15
Publication date: 2014-06-27

Abstract

본 발명은 3차원 스캐너를 이용하여 상하악 치아의 인상물을 스캔할 때 식별용 타겟을 이용하여 상하악 치아들 간의 교합상태를 정확히 정렬하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 식별용 타겟을 이용한 치아 인상물 3차원 스캔 후 정렬 방법에 의하면, 3차원 데스크탑 스캐너를 이용하여 치아 인상물을 스캐닝할 때 3차원 스캐너 구동부 구조상의 제약이나 촬영 방향상의 한계로 인해서 상하악 치아를 나눠서 스캐닝을 하여 초래되는 상하악 3차원 치아 모델간의 교합 정렬 문제를 해결하기 위해, 상하악 치아 형상이 인상된 인상물정면부에 식별용 타겟을 3개 부착하고, 타겟이 부착된 상태에서 인상물상단면과하단면을 나눠서 스캔하여상하악 치아 3차원 모델을 획득한 다음 획득된 상악 치아 3차원 모델에서의 타겟점들을 이은 평면을 구하고 획득한 하악 치아 3차원 모델에서 타겟점을을 이은 평면을 구하여, 각각 구한 평면들을 기준으로 상하악 치아 3차원 모델을 합침으로서 정확한 교합상태의상하악 치아 3차원 모델을 얻어 낼 수 있다.

Description

식별용 타겟을 이용한 치아 인상물 3차원 스캔 후 정렬 방법{Dental impression 3-dimension scan alignment methodthat using target object to identify}

본 발명은 3차원 스캐너를 이용하여 상하악 치아의 인상물을 스캔할 때 식별용 타겟을 이용하여 상하악 치아들 간의 교합상태를 정확히 정렬하는 방법에 관한 것이다.

3차원 스캐너는 피사체의 형상에 대한 수치 데이터를 수집하는 장치이다. 수집된 데이터는 디지털 입체 모델을 구축하는 데 사용할 수 있다. 3차원 스캐너를 구현하는 데에는 여러 가지 기술 방식이 있으며, 각각의 방식에는 기술적, 비용적 장단점들이 존재한다. 치아 모형과 같이 스캔해야할 대상물의 크기가 비교적 작은 치과 보철 분야에서 많이 쓰이는 치과용 데스크탑 3차원 스캐너의 경우, 대부분 광학식 방식을 사용한다.

도 1은 상하악 치아 형상이 인상되어 있는 치아 인상물을 나타낸 도면이다.

3차원 데스크탑 스캐너를 이용하여 치아 인상물을 스캐닝할 때 3차원 스캐너 구동부 구조상의 제약이나 촬영 방향상의 한계로 인해서, 상악 치아 정보가 담긴 치아 인상물 상단면과 하악 치아 정보가 담긴 치아 인상물 하단면을 동시에 스캐닝하기는 어렵다. 상기의 이유로 인해 통상적으로 치아 인상물의 상단면이 스캐너의 촬영 방향에 놓이도록 하여 한번 스캐닝하고, 따로 치아 인상물 하단면이 스캐너의 촬영 방향에 놓이도록 하여 다시 한번 스캐닝하여 치아의 3차원 모델을 획득한다. 그러나, 이렇게 두번에 나눠서 상악, 하악 치아의 3차원 모델을 획득하게 되면 상하악 치아간의 교합 정렬 상태를 확인하기 어려운 문제점이 생긴다.

종래에는 이러한 문제를 해결하기 위하여, 보철물 제작 작업자가 따로 스캐닝한 상하악 치아 3차원 모델을 CAD 소프트웨어 상에서 수작업을 통해 눈으로 확인하면서 정렬하여 보철물 제작에 참조하였다. 그러나, 이렇게 수작업을 통한 정렬 작업은 실제 모델과의 차이를 발생시켜 최종 보철물의 착용감과 형합 품질이 나쁠 수 밖에 없는 원인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 상하악 치아의 인상물을 스캔할 때 식별용 타겟을 이용하여 상하악 치아들 간의 교합상태를 정확히 정렬하여 합침으로써 정확한 교합상태의 상하악 치아 3차원 모델을 얻어낼 수 있는 식별용 타겟을 이용한 치아 인상물 3차원 스캔 후 정렬 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 식별용 타겟을 이용한 치아 인상물 3차원 스캔 후 정렬 방법은, 상하악 치아 형상이 각각 아래 위로 인상된 인상물에 식별용 타겟 물체를 부착하고 상단면을 스캔하여 상악 치아 3차원 모델과 상기 상악 치아 3차원 모델상의 타겟 물체 위치를 얻은 다음 상기 인상물을 뒤짚어 하단면을 스캔하여 하악 치아 3차원 모델과 상기 하악 치아 3차원 모델상의 타겟 물체 위치를 얻어 상기 각각의 상하악 치아 3차원 모델상의 타겟 물체 위치 좌표를 기준으로 상하악 3차원 치아 모델을 정렬 합침으로써 완전한 교합 상태의 상하악 치아 3차원 모델을 만드는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 식별용 타겟을 이용한 치아 인상물 3차원 스캔 후 정렬 방법은 3차원 데스크탑 스캐너를 이용하여 치아 인상물을 스캐닝할 때 3차원 스캐너 구동부 구조상의 제약이나 촬영 방향상의 한계로 인해서 상하악 치아를 나눠서 스캐닝을 하여 초래되는 상하악 3차원 치아 모델간의 교합 정렬 문제를 해결할 수 있으므로 종래와 같이 CAD 소프트웨어를 이용한 교합 정렬 수작업을 수행할 필요가 없고, CAD 수작업시 작업자의 숙련도와 감에 의존하여 초래되던 3차원 모델상의 교합 부정확도를 원천적으로 제거할 수 있다.

도 1은 상하악 치아 형상이 인상되어 있는 치아 인상물을 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하악 치아 형상이 인상되어 있는 치아인상물에 식별용 타겟 물체 3개를 부착한 모습을 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하악 치아 형상이 인상되어 있는 치아인상물에 식별용 타겟 물체 3개를 부착한 모습의 측면도이고,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 인상물상단면 스캔을 통해 획득한 상악 치아 3차원 모델과 상기 3차원 모델에서 식별용 타겟 물체의 위치를 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 인상물하단면 스캔을 통해 획득한 하악 치아 3차원 모델과 상기 3차원 모델에서 식별용 타겟 물체의 위치를 나타낸 도면이고,
도 6는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하악 치아 3차원 모델 각각의 식별용 타겟물체 위치를 합쳐서 얻은 교합 상태가 완전한 상하악 3차원 모델이 정렬된 3차원 치아 모델을 나타낸 도면이다.

본발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

우선 각도면의 구송요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하악 치아 형상이 인상되어 있는 치아 인상물에 식별용 타겟 물체(210) 3개를 부착한 모습을 나타낸 도면이고, 도 3은 그 측면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 인상물 상단면 스캔을 통해 획득한 상악 치아 3차원 모델과 상기 3차원 모델에서 식별용 타겟 물체의 위치를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 인상물하단면 스캔을 통해 획득한 하악 치아 3차원 모델과 상기 3차원 모델에서 식별용 타겟 물체의 위치를 나타낸 도면이고, 도 6는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하악 치아 3차원 모델 각각의 식별용 타겟 물체 위치를 합쳐서 얻은 교합 상태가 완전한 상하악 3차원 모델이 정렬된 3차원 치아 모델을 나타낸 도면이다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 식별용 타겟을 이용한 치아 인상물 3차원 스캔 후 정렬 방법은, 상하악 치아 형상이 인상된 인상물(110) 정면부에 식별용 타겟 물체(210)를 3개 부착하고, 타겟 물체(210)가 부착된 상태에서 인상물(110) 상단면이 스캐너 촬영 가능 방향으로 놓이도록 하여 스캐닝하여, 치아 인상물(110)에서 상악 치아 형상이 인상된 인상면(310) 정보를 바탕으로 도 4에 따른 상악 치아 3차원 모델(410)과 상기 3차원 모델에서 식별용 타겟 물체의 위치(420)와 상기 타겟 물체의 위치들을 이어 만든 평면(430)을 얻고, 타겟 물체(210)가 부착된 상기 인상물(110)을 뒤짚어 인상물(110) 하단면이 스캐너 촬영 가능 방향으로 놓이도록 한 상태에서 스캐닝하여, 치아 인상물(110)에서 하악 치아 형상이 인상된 인상면(320) 정보를 바탕으로 도 5의 하악 치아 3차원 모델(510)과 상기 3차원 모델에서 식별용 타겟 물체의 위치(420)와 상기 타겟 물체의 위치들을 이어 만든 평면(430)을 얻는다.

상기와 같이 상하단면을 나눠서 스캔하여 상하악 치아 3차원 모델을 따로 얻더라도, 획득된 상악 치아 3차원 모델(410)에서의 타겟 물체 위치점(420)과 이 점들을 이어서 얻은 평면(430)과 획득한 하악 치아 3차원 모델(510)에서의 타겟 물체 위치점(420)과 이 점들을 이어서 얻은 평면(430)이 일치가 되도록 상기 상악 치아 3차원 모델(410)과 하악 치아 3차원 모델(510)을 정렬 합침으로써 도 6과 같은 교합 상태가 완전한 상하악 3차원 모델이 합쳐진 3차원 치아 모델을 얻을 수 있다.

상기와 같이 본 발명을 통하여 3차원 데스크탑 스캐너를 이용하여 치아 인상물을 스캐닝할 때 3차원 스캐너 구동부 구조상의 제약이나 촬영 방향상의 한계로 인해서상하악 치아를 나눠서 스캐닝을 하여 초래되는 상하악 3차원 치아 모델간의 교합 정렬 문제를 해결할 수 있으므로 종래와 같이 CAD 소프트웨어를 이용한 교합 정렬 수작업을 수행할 필요가 없고, CAD 수작업시 작업자의 숙련도와 감에 의존하여 초래되던 3차원 모델상의 교합 부정확도를 원천적으로 제거할 수 있다.

이상의 설명은 본발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예들에 의하여 본발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110: 상하악 치아 형상이 인상되어 있는 치아 인상물
210: 식별용 타겟 물체
310: 치아 인상물에서상악 치아 형상이 인상된 인상면
320: 치아 인상물에서하악 치아 형상이 인상된 인상면
410: 상악 치아 3차원 모델
420: 3차원 치아 모델상의 식별용 타겟 물체 좌표
430: 3차원 치아 모델상의 식별용 타겟 물체 좌표 3개를 이어 만든 평면
510:하악 치아 3차원 모델

Claims

식별용 타겟을 이용한 치아 인상물 3차원 스캔 후 정렬 방법에 있어서,
상하악 치아 형상이 각각 아래 위로 인상된 인상물에 식별용 타겟 물체를 부착하고 상단면을 스캔하여 상악 치아 3차원 모델과 상기 상악 치아 3차원 모델상의 타겟 물체 위치를 얻은 다음 상기 인상물을 뒤짚어 하단면을 스캔하여 하악 치아 3차원 모델과 상기 하악 치아 3차원 모델상의 타겟 물체 위치를 얻어 상기 각각의 상하악 치아 3차원 모델상의 타겟 물체 위치 좌표를 기준으로 상하악 3차원 치아 모델을 정렬하여 합침으로써 완전한 교합 상태의 상하악 치아 3차원 모델을 만드는 것을 특징으로 하는 식별용 타겟을 이용한 치아 인상물 3차원 스캔 후 정렬 방법.