KR20230002038A

KR20230002038A - 데이터 보완 방법 및 이를 이용한 데이터 보완 시스템

Info

Publication number: KR20230002038A
Application number: KR1020220047115A
Authority: KR
Inventors: 김진영
Original assignee: 주식회사 메디트
Priority date: 2021-06-29
Filing date: 2022-04-15
Publication date: 2023-01-05

Abstract

본 발명에 따른 데이터 보완 방법은, 소정 패턴이 조사된 대상체를 스캔하여 복수의 초기 스캔 샷들을 획득하는 초기 스캔 단계, 상기 복수의 초기 스캔 샷들을 기초로 미스캔 영역을 감지하는 미스캔 영역 감지 단계, 및 상기 미스캔 영역이 감지됨에 따라 상기 대상체의 적어도 일부분을 추가 스캔하여 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 획득하는 보완 스캔 단계를 포함한다.

Description

데이터 보완 방법 및 이를 이용한 데이터 보완 시스템{Method for data compensation and apparatus for data compensation using thereof}

본 발명은 데이터 보완 방법 및 이를 이용한 데이터 보완 시스템에 관한 것이며, 보다 상세하게는 대상체를 표현하는 초기 3차원 모델의 미스캔 영역을 감지하여, 상기 초기 3차원 모델을 보완한 보완 3차원 모델을 획득함으로써 대상체를 표현하는 3차원 모델의 완성도를 향상시키는 데이터 보완 방법 및 이를 이용한 데이터 보완 시스템에 관한 것이다.

3차원 스캐닝 기술은 측정, 검사, 역설계, 컨텐츠 생성, 치과 치료용 CAD/CAM, 의료기기 등 다양한 산업 분야에서 사용되고 있으며 컴퓨팅 기술의 발전으로 인한 스캐닝 성능의 향상으로 인해 그 실용성이 더욱 확대되고 있다. 특히, 치과 치료 분야에서, 3차원 스캐닝 기술은 환자의 치료를 위하여 수행되므로, 3차원 스캐닝을 통해 획득되는 3차원 모델은 높은 정밀도를 가질 것이 요구된다.

3차원 스캐너를 사용하여 대상체(예를 들면, 환자의 구강을 본떠 제작한 석고 모형)를 스캔할 때, 상기 대상체의 윤곽선은 가로인 부분과 세로인 부분을 포함할 수 있다. 도 1에 예시적으로 도시된 샘플 대상체(P100)에서, 샘플 대상체(P100)는 치아 부분(P110)과 치은 부분(P120)을 포함할 수 있다. 또한, 샘플 대상체(P100)에서, 치아 부분(P110)과 치은 부분(P120)이 접하는 치은라인(H1, H2)과, 치아 부분(P110)의 말단에 해당하는 치아 에지라인(H3)은 가로 윤곽선(H)의 형태를 가질 수 있고, 치간라인(서로 다른 두 치아 사이의 라인)은 세로 윤곽선(V, V1, V2, V3, V4, 및 V5)의 형태를 가질 수 있다.

3차원 스캐너를 사용하여 대상체를 스캔하고, 상기 대상체를 입체적으로 표현하는 3차원 모델을 생성하는 과정에서, 3차원 스캐너는 대상체를 향하여 소정 형태의 광을 조사할 수 있다. 상기 광은 대상체를 3차원 모델로 입체화하기 위한 깊이 정보를 획득하기 위해 특정한 패턴을 가질 수 있다. 예시적으로, 상기 패턴은 스트라이프 패턴일 수 있다.

도 2에 예시적으로 도시된 바와 같이, 대상체를 가로 스트라이프 패턴의 광을 사용하여 스캔한 경우, 상기 가로 스트라이프 패턴의 결방향에 대응되는 대상체의 가로 윤곽선이 불충분하게 스캔되어 3차원 모델(상기 3차원 모델은 후술하는 초기 3차원 모델(300)에 대응될 수 있다)의 가로 부분 일부에 공백 형태의 가로 미스캔 영역(HB)이 발생할 수 있다. 다른 예시로, 도 3에 예시적으로 도시된 바와 같이, 대상체를 세로 스트라이프 패턴의 광을 사용하여 스캔한 경우, 상기 세로 스트라이프 패턴의 결방향에 대응되는 대상체의 세로 윤곽선이 불충분하게 스캔되어 3차원 모델의 세로 부분 일부에 공백 형태의 세로 미스캔 영역(VB)이 발생할 수 있다. 미스캔 영역이 발생한 3차원 모델은 낮은 완성도를 가지며, 미스캔 영역의 존재에 의해 환자의 구강을 정확하게 분석하기 어려워지고, 환자의 치료를 위해 제작되는 교정 치료물의 정밀도가 떨어지는 문제가 있다.

특히, 이와 같은 문제는 특정 유형의 3차원 스캐너(예를 들면, 테이블 형태의 3차원 스캐너)에서 빈번하게 일어날 수 있다. 예시적으로, 3차원 스캐너에 대상체를 거치하고 정해진 각도 및 방향으로 제한된 수 이내의 스캔 샷을 획득하는 경우, 특정 스캔 샷에서 미스캔 영역이 발생하는 문제가 있다. 특정 유형의 3차원 스캐너는 대상체를 스캔하는 방향 및 각도가 기설정되어 있으며, 스캔 과정을 반복적으로 수행하더라도 미스캔 영역이 보완되지 않을 수 있다. 즉, 미스캔 영역을 보완하기 위해서 대상체에 대한 새로운 방향 및 각도를 설정할 필요성이 대두되고 있다.

따라서, 전술한 문제를 해결하기 위한, 미스캔 영역을 최소화하는 3차원 모델을 획득하기 위한 방법이 연구되고 있다.

대한민국 공개특허 제10-2018-0015093호 (2018.02.12 공개)

영역을 포함하는 초기 3차원 모델을 보완함으로써, 보완 3차원 모델을 획득하는 데이터 보완 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 데이터 보완 방법을 통해 미스캔 영역을 감지하고 보완하기 위한 데이터 보완 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 데이터 보완 방법은, 소정 패턴이 조사된 대상체를 스캔하여 복수의 초기 스캔 샷들을 획득하는 초기 스캔 단계, 상기 복수의 초기 스캔 샷들을 기초로 미스캔 영역을 감지하는 미스캔 영역 감지 단계, 및 상기 미스캔 영역이 감지됨에 따라 상기 대상체의 적어도 일부분을 추가 스캔하여 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 획득하는 보완 스캔 단계를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 데이터 보완 방법은 전술한 단계들을 포함하여 다른 추가적인 단계들을 더 포함할 수 있으며, 이에 따라 대상체를 표현하는 보완 3차원 모델의 미스캔 영역을 최소화할 수 있도록 한다.

한편, 본 발명에 따른 데이터 보완 방법을 수행하기 위한 데이터 보완 시스템은, 광 프로젝터 및 상기 광 프로젝터의 일측에 배치된 적어도 하나의 카메라를 포함하고, 상기 광 프로젝터에 의해 소정 패턴이 조사된 대상체를 상기 적어도 하나의 카메라가 스캔하여 복수의 초기 스캔 샷 및 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 획득하는 3차원 스캐너, 상기 3차원 스캐너와 연결되며, 상기 3차원 스캐너를 제어함으로써 상기 적어도 하나의 카메라에 대한 상기 대상체의 방향 및 각도를 조절하는 제어 유닛, 및 상기 3차원 스캐너를 통해 획득한 상기 복수의 초기 스캔 샷 및 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 기초로 생성되는 상기 대상체의 3차원 모델을 표시하는 디스플레이 유닛을 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 데이터 보완 시스템은 전술한 구성들을 포함하여 다른 추가적인 구성들을 더 포함할 수 있으며, 이에 따라 대상체를 표현하는 보완 3차원 모델을 용이하게 획득할 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 데이터 보완 방법 및 이를 이용한 데이터 보완 시스템을 사용함으로써, 사용자는 특정 패턴이 조사됨으로써 발생한 미스캔 영역을 상이한 패턴으로 스캔하여 획득한 보완 스캔 샷을 통해 보완된 보완 3차원 모델을 획득할 수 있고, 보완 3차원 모델은 미스캔 영역이 최소화되므로, 상기 보완 3차원 모델의 완성도가 향상되는 이점이 있다.

또한, 초기 3차원 모델을 획득하기 이전에 복수의 초기 스캔 샷에서 미스캔 영역을 감지하는 경우, 3차원 모델을 중복하여 생성하지 않으므로, 초기 3차원 모델을 획득하기 위해 필요한 시스템 리소스 및 소요시간을 절약하는 이점이 있다.

또한, 광 프로젝터와 카메라의 다양한 배치관계를 통해 복수의 패턴을 대상체에 조사할 수 있으며, 이에 따라 미스캔 영역이 최소화된 보완 3차원 모델을 획득할 수 있고, 사용자는 정확한 보완 3차원 모델을 이용하여 교정 치료물을 설계할 수 있으며, 환자에게 최적의 치료를 제공하는 이점이 있다.

도 1은 가로 윤곽선과 세로 윤곽선을 설명하기 위한 샘플 대상체이다.
도 2는 3차원 모델에서 발생한 가로 미스캔 영역을 설명하기 위한 것이다.
도 3은 3차원 모델에서 발생한 세로 미스캔 영역을 설명하기 위한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 보완 방법의 순서도이다.
도 5는 대상체에 제1 패턴이 조사되는 상태를 설명하기 위한 것이다.
도 6은 대상체에 제2 패턴이 조사되는 상태를 설명하기 위한 것이다.
도 7은 초기 3차원 모델을 생성하기 위한 초기 스캔 샷들의 관계를 설명하기 위한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 보완 방법 중 보완 스캔 단계의 세부적인 단계의 순서도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터 보완 방법에 따라 보완 3차원 모델이 생성되는 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 데이터 보완 방법에 따라 보완 3차원 모델이 생성되는 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 데이터 보완 방법에 따라 보완 3차원 모델이 생성되는 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 데이터 보완 방법에 따라 보완 3차원 모델이 생성되는 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 데이터 보완 방법에 따라 보완 3차원 모델이 생성되는 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 14는 본 발명에 따른 데이터 보완 방법을 수행하기 위한 데이터 보완 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 15는 본 발명에 따른 데이터 보완 시스템의 일 구성인 3차원 스캐너의 지그 움직임에 따라 미스캔 영역에 대응되는 대상체의 보완 권장 부분을 설명하기 위한 것이다.
도 16은 대상체의 보완 권장 부분을 추가 스캔하기 위한 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 17은 본 발명에 따른 데이터 보완 시스템의 일 구성인 3차원 스캐너의 광 프로젝터 및 카메라의 제1 배치관계를 설명하기 위한 것이다.
도 18은 본 발명에 따른 데이터 보완 시스템의 일 구성인 3차원 스캐너의 광 프로젝터 및 카메라의 제2 배치관계를 설명하기 위한 것이다.
도 19는 본 발명에 따른 데이터 보완 시스템의 일 구성인 3차원 스캐너의 광 프로젝터 및 카메라의 제3 배치관계를 설명하기 위한 것이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 보완 방법에 대해 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 보완 방법의 순서도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 보완 방법은 초기 스캔 단계(S110), 미스캔 영역 감지 단계(S120), 보완 스캔 단계(S130), 및 보완 3차원 모델 생성 단계(S140)를 포함할 수 있다. 초기 스캔 단계(S110)는 복수의 초기 스캔 샷들을 획득할 수 있고, 미스캔 영역 감지 단계(S120)는 복수의 초기 스캔 샷들로부터 생성된 초기 3차원 모델 또는 복수의 초기 스캔 샷들 각각에서 미스캔 영역을 감지할 수 있다. 또한, 보완 스캔 단계(S130)는 미스캔 영역을 최소화하기 위한 보완 스캔 샷을 획득할 수 있고, 보완 3차원 모델 생성 단계(S140)는 복수의 초기 스캔 샷들과 보완 스캔 샷을 함께 머징(merging)하여 미스캔 영역이 최소화된 보완 3차원 모델을 생성할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 데이터 보완 방법의 각 단계에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 5는 대상체(O)에 제1 패턴(110)이 조사되는 상태를 설명하기 위한 것이고, 도 6은 대상체(O)에 제2 패턴(120)이 조사되는 상태를 설명하기 위한 것이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 데이터 보완 방법 중 초기 스캔 단계(S110)는 소정 패턴(100)이 조사된 대상체(O)를 스캔하여 복수의 초기 스캔 샷들을 획득할 수 있다. 대상체(O)를 입체적으로 표현하는 3차원 모델을 획득하기 위해, 3차원 스캐너는 소정 형태의 광을 대상체(O)의 표면에 조사할 수 있다. 예시적으로, 3차원 스캐너가 대상체(O)의 표면에 조사하는 광은 소정 패턴(100)을 가지는 패턴광일 수 있다. 소정 패턴(100)은 일정한 결방향을 가지는 스트라이프 패턴일 수 있다. 예시적으로, 상기 소정 패턴(100)은 제1 패턴(110)을 포함할 수 있다. 상기 제1 패턴(110)은 암부(111)와 명부(112)가 교번하여 나타나는 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 패턴(110)은 암부(111)와 명부(112)가 수평 방향을 향하고, 상기 암부(111)와 명부(112)는 수직 방향으로 교번하여 배치된 가로 스트라이프 패턴일 수 있다. 다른 예시로, 상기 소정 패턴(100)은 제2 패턴(120)을 포함할 수 있다. 상기 제2 패턴(120)은 암부(121)와 명부(122)가 교번하여 나타나는 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 제2 패턴(120)은 암부(121)와 명부(122)가 수직 방향을 향하고, 상기 암부(121)와 명부(122)는 수평 방향으로 교번하여 배치된 세로 스트라이프 패턴일 수 있다.

상기 가로 스트라이프 패턴 및 상기 세로 스트라이프 패턴을 포함하는 패턴(100)들은 3차원 스캐너의 광 프로젝터에 의해 생성될 수 있다. 예시적으로 광 프로젝터는 광을 생성하는 광원과, 상기 광원과 대상체 사이에 배치되는 패턴 생성부를 포함할 수 있다. 패턴 생성부는 패턴 마스크, DMD(Digital Micromirror device)를 포함하는 패턴 생성 요소일 수 있다. 이에 따라 광원에 의해 생성된 광은 패턴 생성부를 통과하고, 패턴 생성부가 가지는 형상에 대응되는 패턴(100)이 생성될 수 있으며, 생성된 패턴(100)은 대상체(O)의 표면에 조사된다. 이 때, 패턴 생성부에서 광이 투사되어 상기 대상체(O)의 표면에 도달하는 부분은 밝게 보여지고(명부), 패턴 생성부에서 광이 투사되지 않아 상기 대상체(O)의 표면에 도달하지 않는 부분은 어둡게 보여질 수 있다(암부).

전술한 내용에 따르면, 제1 패턴(110)은 가로 스트라이프 패턴으로, 제2 패턴(120)은 세로 스트라이프 패턴으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 나열된 예시에 한정되지 않으며, 미스캔 영역을 최소화할 수 있는 2 이상의 상이한 패턴(100)이 대상체(O)의 표면에 조사될 수 있다. 대상체(O)의 표면에 조사되는 패턴(100)을 통해 대상체(O)의 깊이 정보가 획득될 수 있고, 대상체(O)를 입체적으로 표현하는 3차원 모델(초기 3차원 모델 및 보완 3차원 모델을 포함한다)을 획득할 수 있다.

도 7은 초기 3차원 모델(300)을 생성하기 위한 초기 스캔 샷(200)들의 관계를 설명하기 위한 것이다.

도 7을 참조하면, 초기 스캔 단계(S110)에서, 3차원 스캐너는 대상체(O)를 회전 및 틸팅하여 상기 대상체(O)를 다양한 각도에서 스캔함으로써 복수의 초기 스캔 샷(200)들을 획득할 수 있다. 예시적으로, 3차원 스캐너는 대상체(O)의 제1 부분을 제1 각도(A1)에서 스캔하여 제1 초기 스캔 샷(201)을 획득할 수 있고, 대상체(O)의 제2 부분을 제2 각도(A2)에서 스캔하여 제2 초기 스캔 샷(202)을 획득할 수 있다. 또한, 3차원 스캐너는 대상체(O)의 제3 부분을 제3 각도(A3)에서 스캔하여 제3 초기 스캔 샷(203)을 획득할 수 있고, 대상체(O)의 제4 부분을 제4 각도(A4)에서 스캔하여 제4 초기 스캔 샷(204)을 획득할 수 있다. 이 때, 복수의 초기 스캔 샷(200)들 각각이 표현하는 대상체(O)의 부분 및 대상체(O)에 대한 각도 중 적어도 하나는 상이할 수 있다. 즉, 대상체(O)의 상이한 부분들 및/또는 대상체(O)에 대한 상이한 각도들을 이용하여 대상체(O)를 스캔하여 복수의 초기 스캔 샷(200)들을 획득할 수 있고, 상기 복수의 초기 스캔 샷(200)들의 상호 정렬 및 머징되어 초기 3차원 모델(300)이 생성될 수 있다. 초기 3차원 모델(300)은 대상체(O)를 입체적으로 표현하며, 초기 3차원 모델(300)은 치아 모델(310) 및 치은 모델(320)을 포함할 수 있다.

한편, 생성된 초기 3차원 모델(300)은 미스캔 영역(u)을 포함할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 초기 스캔 샷(202)에 의해 초기 3차원 모델(300)은 가로 미스캔 영역(HB)을 포함할 수 있고, 제4 초기 스캔 샷(204)에 의해 초기 3차원 모델(300)은 세로 미스캔 영역(VB)을 포함할 수 있다. 예시적으로, 제2 초기 스캔 샷(202)은 제1 패턴(110)을 대상체(O)에 조사하여 획득한 것일 수 있고, 제4 초기 스캔 샷(204)은 제2 패턴(120)을 대상체(O)에 조사하여 획득한 것일 수 있다. 즉, 제2 초기 스캔 샷(202)에 대응되는 가로 미스캔 영역(HB)은 가로 스트라이프 패턴의 결방향에 따라 형성될 수 있고, 제4 초기 스캔 샷(204)에 대응되는 세로 미스캔 영역(VB)은 세로 스트라이프 패턴의 결방향에 따라 형성될 수 있다.

따라서, 제2 초기 스캔 샷(202)에 대응되는 초기 3차원 모델(300)의 가로 미스캔 영역(HB)과 제4 초기 스캔 샷(204)에 대응되는 초기 3차원 모델(300)의 세로 미스캔 영역(VB)을 보완할 필요가 있다.

초기 스캔 단계(S110)가 수행된 후, 미스캔 영역 감지 단계(S120)가 수행될 수 있다. 미스캔 영역 감지 단계(S120)는 복수의 초기 스캔 샷(200)들을 기초로 미스캔 영역(u)을 감지할 수 있다. 예시적으로, 미스캔 영역(u)은 복수의 초기 스캔 샷(200)들이 머징되어 생성되는 초기 3차원 모델(300)에서 감지될 수 있다. 초기 3차원 모델(300)의 미스캔 영역(u)이 감지되면, 상기 미스캔 영역(u)을 보완하기 위한 추가적인 스캔 샷인 보완 스캔 샷이 적어도 하나 획득될 수 있다. 이에 따라, 보완 스캔 샷은 초기 3차원 모델(300)에 추가 머징되어 보완 3차원 모델이 생성될 수 있고, 상기 보완 3차원 모델의 미스캔 영역(u)은 최소화될 수 있다.

다른 예시로, 미스캔 영역(u)은 복수의 초기 스캔 샷(200)들 각각에 대하여 감지될 수 있다. 즉, 미스캔 영역(u)은 초기 3차원 모델(300)을 생성하기 이전에 감지될 수 있다. 복수의 초기 스캔 샷(200)들 중 미스캔 영역(u)이 감지되면, 상기 미스캔 영역(u)을 보완하기 위한 추가적인 스캔 샷인 보완 스캔 샷이 적어도 하나 획득될 수 있다. 이에 따라, 보완 스캔 샷은 복수의 초기 스캔 샷(200)들과 함께 머징되어 보완 3차원 모델이 생성될 수 있고, 상기 보완 3차원 모델의 미스캔 영역(u)은 최소화될 수 있다.

이하에서는, 보완 스캔 단계(S130)에 대해 설명한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 보완 방법 중 보완 스캔 단계(S130)의 세부적인 단계의 순서도이다.

도 4, 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 보완 방법 중 보완 스캔 단계(S130)는 미스캔 영역(u)이 감지됨에 따라 대상체(O)의 적어도 일부분을 추가 스캔하여 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 획득할 수 있다. 보다 상세하게는, 보완 스캔 단계(S130)는 보완 대상 초기 스캔 샷 결정 단계(S131)를 포함할 수 있다. 보완 대상 초기 스캔 샷 결정 단계(S131)는 미스캔 영역(u)에 대응되는 보완 권장 부분의 이미지를 포함하는 보완 대상 초기 스캔 샷을 결정할 수 있다. 보완 대상 초기 스캔 샷이 결정되면, 대상체 세팅 단계(S132)가 수행될 수 있다. 대상체 세팅 단계(S132)는 보완 대상 초기 스캔 샷을 획득할 때의 대상체(O)의 동일한 방향 및 각도로 대상체(O)를 세팅할 수 있다. 예시적으로, 보완 대상 초기 스캔 샷이 제2 스캔 샷(202)인 경우, 3차원 스캐너는 대상체(O)의 제2 부분을 제2 각도(A2)에서 스캔할 수 있도록 대상체(O)를 세팅할 수 있다. 다른 예시로, 보완 대상 초기 스캔 샷이 제4 스캔 샷(204)인 경우, 3차원 스캐너는 대상체(O)의 제4 부분을 제4 각도(A4)에서 스캔할 수 있도록 대상체(O)를 세팅할 수 있다.

또다른 예시로, 보완 대상 초기 스캔 샷이 제2 스캔 샷(202)인 경우, 3차원 스캐너는 대상체(O)의 제2 부분을 제2 각도(A2)와 상이한 새로운 각도에서 스캔할 수 있도록 대상체(O)를 세팅할 수도 있다. 이러한 경우, 보완 대상 초기 스캔 샷과 동일한 패턴을 대상체(O)에 조사하더라도 미스캔 영역(u)을 보완할 수 있는 보완 스캔 샷을 획득할 수도 있다.

한편, 보완 스캔 단계(S130)는 이종 패턴 스캔 샷 획득 단계(S133)를 더 포함할 수 있다. 이종 패턴 스캔 샷 획득 단계(S133)는 이종 패턴 스캔 샷 획득 단계(S133)는 미스캔 영역(u)을 포함하는 보완 대상 초기 스캔 샷을 획득할 때 조사된 패턴과 상이한 패턴을 대상체(O)에 조사하여 보완 스캔 샷을 획득할 수 있다. 예시적으로, 보완 대상 초기 스캔 샷이 제1 패턴(110)을 조사한 대상체(O)를 스캔하여 획득된 경우, 보완 스캔 샷은 제1 패턴(110)과 상이한 제2 패턴(120)을 조사한 대상체(O)를 스캔하여 획득될 수 있다. 이에 따라, 제1 패턴(110)에 의해 발생한 미스캔 영역(u)을 제2 패턴(110)을 조사한 대상체(O)를 스캔하여 획득한 보완 스캔 샷을 통해 보완할 수 있다.

보완 스캔 샷이 획득되면, 보완 3차원 모델 생성 단계(S140)가 수행될 수 있다. 예시적으로, 보완 3차원 모델 생성 단계(S140)에서, 보완 3차원 모델은 보완 스캔 샷이 초기 3차원 모델(300)에 추가 머징되어 생성될 수 있다. 다른 예시로, 복수의 초기 스캔 샷(200)들에서 미스캔 영역(u)이 감지되는 경우, 보완 3차원 모델은 보완 스캔 샷이 복수의 초기 스캔 샷(200)들과 함께 머징되어 생성될 수 있다. 보완 스캔 샷에 의해 보완된 보완 3차원 모델은 미스캔 영역(u)이 최소화될 수 있고, 사용자는 대상체를 정확하게 표현하는 보완 3차원 모델을 이용하여 환자에게 최적의 치료를 제공할 수 있는 이점이 있다.

이하에서는, 다양한 실시예들을 통해 복수의 초기 스캔 샷(200)들을 획득하는 과정, 보완 스캔 샷을 획득하는 과정, 보완 3차원 모델을 생성하는 과정에 대해 설명한다.

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터 보완 방법에 따라 보완 3차원 모델(500)이 생성되는 과정을 설명하기 위한 것이고, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 데이터 보완 방법에 따라 보완 3차원 모델(500)이 생성되는 과정을 설명하기 위한 것이다. 또한, 도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 데이터 보완 방법에 따라 보완 3차원 모델(500)이 생성되는 과정을 설명하기 위한 것이고, 도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 데이터 보완 방법에 따라 보완 3차원 모델(500)이 생성되는 과정을 설명하기 위한 것이며, 도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 데이터 보완 방법에 따라 보완 3차원 모델(500)이 생성되는 과정을 설명하기 위한 것이다.

도 9를 참조하여 제1 실시예에 따른 데이터 보완 방법에 따라 보완 3차원 모델(500)이 생성되는 과정을 설명한다. 먼저, 초기 스캔 단계(S110)에서 총 n개의 초기 스캔 샷(200)들이 획득될 수 있다. 이 때, n는 2 이상의 정수일 수 있다. 예시적으로, 초기 스캔 단계(S110)에서 획득되는 복수의 초기 스캔 샷(200)들은 대상체(O)에 제1 패턴(110)이 조사된 상태에서 획득될 수 있다. 즉, 대상체(O)에 제1 패턴(110)이 조사된 상태에서, 대상체(O)의 제1 부분을 제1 각도에서 스캔하여 제1 초기 스캔 샷(201)이 획득되고, 대상체(O)의 제2 부분을 제2 각도에서 스캔하여 제2 초기 스캔 샷(202)이 획득되며, 대상체(O)의 제3 부분을 제3 각도에서 스캔하여 제3 초기 스캔 샷(203)이 획득되고, 대상체(O)의 제4 부분을 제4 각도에서 스캔하여 제4 초기 스캔 샷(204)이 획득되며, 대상체(O)의 제n 부분을 제n 각도에서 스캔하여 제n 초기 스캔 샷(220)이 획득될 수 있다.

n개의 초기 스캔 샷(200)들이 획득되면, 상기 초기 스캔 샷(200)들을 얼라인 및 머징하여 초기 3차원 모델(300)이 생성될 수 있다. 예시적으로, 초기 3차원 모델(300)은 대상체(O)의 모든 부분에 제1 패턴(110)을 조사한 상태에서 획득된 초기 스캔 샷(200)들을 기초로 생성될 수 있다.

이후, 초기 3차원 모델(300)에서 미스캔 영역(u)이 감지될 수 있다. 또한, 초기 3차원 모델(300)에서 미스캔 영역(u)이 감지되면서, 미스캔 영역(u)이 존재하는 보완 대상 초기 스캔 샷이 결정될 수 있다. 설명상 편의를 위해, 제1 초기 스캔 샷(201)이 보완 대상 초기 스캔 샷으로 결정된 것으로 가정한다. 3차원 스캐너는 보완 스캔 샷(400)을 획득하기 위해, 제1 초기 스캔 샷(201)을 획득할 때와 동일한 제1 각도로 대상체(O)의 제1 부분을 스캔할 수 있다. 보완 스캔 샷(400)을 획득할 때, 대상체(O)는 제1 초기 스캔 샷(201)을 획득할 때 조사된 제1 패턴(110)과 상이한 제2 패턴(120)으로 조사될 수 있다. 즉, 보완 스캔 단계(S130)에서 획득되는 적어도 하나의 보완 스캔 샷(400)은 제1 패턴(110)과 상이한 제2 패턴(120)을 조사하여 획득될 수 있다.

보완 스캔 샷(400)이 획득되면, 보완 스캔 샷을 초기 3차원 모델(300)에 추가 머징하여 보완 3차원 모델(500)이 생성될 수 있다. 제1 패턴(110)에 의해 생성된 초기 3차원 모델(300)의 미스캔 영역(u)은 보완 스캔 샷(400)에 의해 최소화되므로, 보완 3차원 모델(500)의 완성도는 향상되고, 사용자는 정확한 보완 3차원 모델(500)을 기초로 교정 치료물을 설계할 수 있고, 환자에게 최적의 치료를 제공할 수 있다.

도 10을 참조하여 제2 실시예에 따른 데이터 보완 방법에 따라 보완 3차원 모델(500)이 생성되는 과정을 설명한다. 초기 스캔 단계(S110)에서 획득되는 복수의 초기 스캔 샷(200)들은 대상체(O)에 제1 패턴(110)과 제2 패턴(120)이 조사된 상태에서 획득될 수 있다. 예시적으로, 복수의 초기 스캔 샷(200)들 중 적어도 일부는 대상체(O)에 제1 패턴(110)이 조사된 상태에서 획득될 수 있고, 복수의 초기 스캔 샷(200)들 중 나머지 일부는 대상체(O)에 제1 패턴(110)과 상이한 형상을 가지는 제2 패턴(120)이 조사된 상태에서 획득될 수 있다. 일 예로, 대상체(O)에 제1 패턴(110)이 조사된 상태에서 대상체(O)의 제1 부분을 제1 각도에서 스캔하여 제1 초기 스캔 샷(201)이 획득되고, 대상체(O)에 제1 패턴(110)이 조사된 상태에서 대상체(O)의 제2 부분을 제2 각도에서 스캔하여 제2 초기 스캔 샷(202)이 획득될 수 있다. 또한, 대상체(O)에 제1 패턴(110)이 조사된 상태에서 대상체(O)의 제3 부분을 제3 각도에서 스캔하여 제3 초기 스캔 샷(203)이 획득되고, 대상체(O)에 제2 패턴(120)이 조사된 상태에서 대상체(O)의 제4 부분을 제4 각도에서 스캔하여 제4 초기 스캔 샷(204)이 획득되며, 대상체(O)에 제2 패턴(120)이 조사된 상태에서 대상체(O)의 제n 부분을 제n 각도에서 스캔하여 제n 초기 스캔 샷(220)이 획득될 수 있다.

초기 스캔 샷(200)들을 기초로 초기 3차원 모델(300)이 생성되면, 초기 3차원 모델(300)의 미스캔 영역(u)이 감지될 수 있고, 미스캔 영역(u)에 대응되는 보완 권장 부분의 이미지를 포함하는 보완 대상 초기 스캔 샷이 결정될 수 있다. 예시적으로, 보완 대상 초기 스캔 샷은 제1 초기 스캔 샷(201)인 것으로 가정하면, 3차원 스캐너는 보완 스캔 샷(400)을 획득하기 위해, 제1 초기 스캔 샷(201)을 획득할 때와 동일한 제1 각도로 대상체(O)의 제1 부분을 스캔할 수 있다. 보완 스캔 샷(400)을 획득할 때, 대상체(O)는 제1 초기 스캔 샷(201)을 획득할 때 조사된 제1 패턴(110)과 상이한 제2 패턴(120)으로 조사될 수 있다. 즉, 보완 스캔 단계(S130)에서 획득되는 적어도 하나의 보완 스캔 샷(400)은 제1 패턴(110)과 상이한 제2 패턴(120)을 조사하여 획득될 수 있다.

다른 예시로, 보완 대상 초기 스캔 샷은 제4 초기 스캔 샷(204)인 것으로 가정하면, 3차원 스캐너는 보완 스캔 샷(400)을 획득하기 위해, 제4 초기 스캔 샷(204)을 획득할 때와 동일한 제4 각도로 대상체(O)의 제4 부분을 스캔할 수 있다. 보완 스캔 샷(400)을 획득할 때, 대상체(O)는 제4 초기 스캔 샷(204)을 획득할 때 조사된 제2 패턴(120)과 상이한 제1 패턴(110)으로 조사될 수 있다. 즉, 보완 스캔 단계(S130)에서 획득되는 적어도 하나의 보완 스캔 샷(400)은 제2 패턴(120)과 상이한 제1 패턴(110)을 조사하여 획득될 수 있다.

보완 스캔 샷(400)이 획득되면, 보완 스캔 샷을 초기 3차원 모델(300)에 추가 머징하여 보완 3차원 모델(500)이 생성될 수 있다. 제1 패턴(110)에 의해 생성된 초기 3차원 모델(300)의 미스캔 영역(u)은 제2 패턴(120)이 조사된 대상체(O)를 스캔하여 획득한 보완 스캔 샷(400)에 의해 최소화되고, 제2 패턴(110)에 의해 생성된 초기 3차원 모델(300)의 미스캔 영역(u)은 제1 패턴(110)이 조사된 대상체(O)를 스캔하여 획득한 보완 스캔 샷(400)에 의해 최소화될 수 있다. 이에 따라, 보완 3차원 모델(500)의 완성도는 향상되고, 사용자는 정확한 보완 3차원 모델(500)을 기초로 교정 치료물을 설계할 수 있고, 환자에게 최적의 치료를 제공할 수 있다.

도 11을 참조하여 제3 실시예에 따른 데이터 보완 방법에 따라 보완 3차원 모델(500)이 생성되는 과정을 설명한다. 전술한 제1 실시예에 따른 데이터 보완 방법 및 제2 실시예에 따른 데이터 보완 방법과 달리, 제3 실시예에 따른 데이터 보완 방법은 초기 스캔 단계(S110)에서 2n 개의 초기 스캔 샷(200)들을 획득할 수 있다. 예시적으로, 제1 초기 스캔 샷(201)은 제1 패턴(110)이 조사된 대상체(O)의 제1 부분을 제1 각도로 스캔하여 획득될 수 있고, 제2 초기 스캔 샷(202)은 제2 패턴(120)이 조사된 대상체(O)의 제1 부분을 제1 각도로 스캔하여 획득될 수 있다. 즉, 제1 초기 스캔 샷(201)과 제2 초기 스캔 샷(202)은 대상체(O)의 동일한 부분을 동일한 각도로 스캔하되, 상이한 패턴(100)을 조사하여 획득될 수 있다. 동일한 방식으로, 제3 초기 스캔 샷(203)은 제1 패턴(110)이 조사된 대상체(O)의 제2 부분을 제2 각도로 스캔하여 획득될 수 있고, 제4 초기 스캔 샷(204)은 제2 패턴(120)이 조사된 대상체(O)의 제2 부분을 제2 각도로 스캔하여 획득될 수 있다.

이와 같이, 제1 초기 스캔 샷(201)과 제2 초기 스캔 샷(202)은 페어(pair)를 이룰 수 있고, 제3 초기 스캔 샷(203)과 제4 초기 스캔 샷(204)은 페어를 이룰 수 있다. 동일한 방식으로, 제(n+1) 초기 스캔 샷(221)과 제(n+2) 초기 스캔 샷(222)은 페어를 이룰 수 있고, 제(n+3) 초기 스캔 샷(223)과 제(n+4) 초기 스캔 샷(224)은 페어를 이룰 수 있다. 이에 따라, 각각 제1 패턴(110)과 제2 패턴(120)이 조사된 대상체(O)의 n개 부분을 스캔하여 2n 개의 초기 스캔 샷(200)들을 획득할 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 초기 스캔 샷(200)들이 정렬 및 머징되어 보완 3차원 모델(500)이 생성될 수 있으며, 별도의 미스캔 영역 감지 단계(S120) 및 보완 스캔 단계(S130)는 생략될 수 있다.

도 12를 참조하여 제4 실시예에 따른 데이터 보완 방법에 따라 보완 3차원 모델(500)이 생성되는 과정을 설명한다. 전술한 제3 실시예와 유사하게, 제4 실시예에 따른 데이터 보완 방법은 초기 스캔 단계(S110)에서 2n 개의 초기 스캔 샷(200)들을 획득할 수 있다. 예시적으로, 제1 초기 스캔 샷 내지 제n 초기 스캔 샷(201, 202, 203, 204, 220)은 제1 패턴(110)이 조사된 대상체(O)의 n개 부분을 n개 각도로 스캔하여 획득될 수 있고, 제(n+1) 초기 스캔 샷 내지 제(2n) 초기 스캔 샷(221, 222, 223, 224, 240)은 제2 패턴(120)이 조사된 대상체(O)의 n개 부분을 n개 각도로 스캔하여 획득될 수 있다. 즉, 제1 초기 스캔 샷(201)과 제(n+1) 초기 스캔 샷(221)은 대상체(O)의 동일한 부분을 동일한 각도로 스캔하되, 상이한 패턴(100)을 조사하여 획득될 수 있다. 동일한 방식으로, 제2 초기 스캔 샷(202)은 제1 패턴(110)이 조사된 대상체(O)의 제2 부분을 제2 각도로 스캔하여 획득될 수 있고, 제(n+2) 초기 스캔 샷(222)은 제2 패턴(120)이 조사된 대상체(O)의 제2 부분을 제2 각도로 스캔하여 획득될 수 있다.

이와 같이, 제1 초기 스캔 샷(201)과 제(n+1) 초기 스캔 샷(221)은 페어를 이룰 수 있고, 제2 초기 스캔 샷(202)과 제(n+2) 초기 스캔 샷(222)은 페어를 이룰 수 있다. 동일한 방식으로, 제3 초기 스캔 샷(203)과 제(n+3) 초기 스캔 샷(223)은 페어를 이룰 수 있고, 제4 초기 스캔 샷(204)과 제(n+4) 초기 스캔 샷(224)은 페어를 이룰 수 있다. 이에 따라, 각각 제1 패턴(110)과 제2 패턴(120)이 조사된 대상체(O)의 n개 부분을 스캔하여 2n 개의 초기 스캔 샷(200)들을 획득할 수 있다. 본 실시예는 전술한 제3 실시예와 유사하게, 상기 초기 스캔 샷(200)들이 정렬 및 머징되어 보완 3차원 모델(500)이 생성될 수 있으며, 별도의 미스캔 영역 감지 단계(S120) 및 보완 스캔 단계(S130)는 생략될 수 있다.

이하에서는 도 13을 참조하여 제5 실시예에 따른 데이터 보완 방법에 따라 보완 3차원 모델(500)이 생성되는 과정을 설명한다. 제5 실시예에 따른 데이터 보완 방법은 제2 실시예에 따른 데이터 보완 방법과 유사한 방식으로 초기 스캔 샷(200)들이 획득될 수 있다. 예시적으로, 복수의 초기 스캔 샷(200)들 중 적어도 일부는 대상체(O)에 제1 패턴(110)이 조사된 상태에서 획득될 수 있고, 복수의 초기 스캔 샷(200)들 중 나머지 일부는 대상체(O)에 제1 패턴(110)과 상이한 형상을 가지는 제2 패턴(120)이 조사된 상태에서 획득될 수 있다.

한편, 제5 실시예에 따른 데이터 보완 방법에서, 미스캔 영역(u)은 복수의 초기 스캔 샷들 각각에 대하여 감지될 수 있다. 예시적으로, 제1 초기 스캔 샷(201)이 획득되면, 상기 제1 초기 스캔 샷(201)에 미스캔 영역(u)이 존재하는지 감지할 수 있다. 또한, 제2 초기 스캔 샷(202)이 획득되면, 상기 제2 초기 스캔 샷(202)에 미스캔 영역(u)이 존재하는지 감지할 수 있다.

다른 예시로, 제5 실시예에 따른 데이터 보완 방법에서 제1 초기 스캔 샷 내지 제n 초기 스캔 샷(201, 202, 203, 204, 220)이 획득되면, 상기 초기 스캔 샷(200)들에 미스캔 영역(u)이 존재하는지 감지할 수 있다.

즉, 제5 실시예에 따른 데이터 보완 방법은 초기 3차원 모델(300)을 생성하지 않은 상태에서 초기 스캔 샷(200)들로부터 미스캔 영역을 감지할 수 있다. 따라서, 초기 3차원 모델(300)을 생성하기 위해 소요되는 시스템 리소스 및 소요시간을 절약할 수 있다.

예시적으로, 미스캔 영역(u)에 대응되는 보완 권장 부분의 이미지를 포함하는 보완 대상 초기 스캔 샷이 제4 초기 스캔 샷(204)으로 결정되면, 3차원 스캐너는 보완 스캔 샷(400)을 획득하기 위해, 제4 초기 스캔 샷(204)을 획득할 때와 동일한 제4 각도로 대상체(O)의 제4 부분을 스캔할 수 있다. 보완 스캔 샷(400)을 획득할 때, 대상체(O)는 제4 초기 스캔 샷(204)을 획득할 때 조사된 제2 패턴(120)과 상이한 제1 패턴(110)으로 조사될 수 있다. 즉, 보완 스캔 단계(S130)에서 획득되는 적어도 하나의 보완 스캔 샷(400)은 제2 패턴(120)과 상이한 제1 패턴(110)을 조사하여 획득될 수 있다.

보완 스캔 샷(400)이 획득되면, 대상체(O)를 표현하는 보완 3차원 모델(500)은 복수의 초기 스캔 샷(200)들 및 보완 스캔 샷(400)이 함께 머징되어 생성될 수 있다. 제1 패턴(110)에 의해 생성된 미스캔 영역(u)은 제2 패턴(120)이 조사된 대상체(O)를 스캔하여 획득한 보완 스캔 샷(400)에 의해 최소화되고, 제2 패턴(110)에 의해 생성된 초기 3차원 모델(300)의 미스캔 영역(u)은 제1 패턴(110)이 조사된 대상체(O)를 스캔하여 획득한 보완 스캔 샷(400)에 의해 최소화될 수 있다. 이에 따라, 보완 3차원 모델(500)의 완성도는 향상되고, 사용자는 정확한 보완 3차원 모델(500)을 기초로 교정 치료물을 설계할 수 있고, 환자에게 최적의 치료를 제공할 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 데이터 보완 방법을 수행하기 위한 데이터 보완 시스템에 대해 설명한다. 데이터 보완 시스템을 설명함에 있어, 전술한 데이터 보완 방법에서 이미 설명한 내용은 간략하게 언급하거나 관련한 설명을 생략할 수 있다.

도 14는 본 발명에 따른 데이터 보완 방법을 수행하기 위한 데이터 보완 시스템(900)의 개략적인 구성도이다.

도 14를 참조하면, 본 발명에 따른 데이터 보완 방법을 수행하기 위한 데이터 보완 시스템(900)은 3차원 스캐너(910), 제어 유닛(920), 및 디스플레이 유닛(930)을 포함할 수 있다.

3차원 스캐너(910)는 대상체를 일정 위치에 거치하고 상기 대상체를 회전 및/또는 틸팅하여 상기 대상체를 표현하는 입체적인 3차원 모델을 획득하는 테이블형 스캐너를 포함할 수 있다. 3차원 스캐너(910)는 일정한 장소에 설치될 수 있으며, 3차원 스캐너(910)의 카메라(912)와 대상체 사이의 거리 변화가 작으므로, 균일한 거리에서 획득한 스캔 샷들은 용이하게 머징되어 3차원 모델이 생성될 수 있다.

제어 유닛(920)은 데이터 연산이 가능한 구성일 수 있다. 예시적으로, 제어 유닛(920)은 마이크로프로세서(microprocessor)를 포함하는 연산 장치일 수 있다. 제어 유닛(920)은 데스크탑 PC, 태블릿 PC, 로컬 서버를 포함하는 알려진 연산 장치 중 적어도 하나일 수 있다. 또한, 제어 유닛(920)은 클라우드일 수도 있다.

제어 유닛(920)은 3차원 스캐너(910)와 데이터 통신이 가능하도록 유선 또는 무선 연결될 수 있다. 제어 유닛(920)은 3차원 스캐너(910)로부터 스캔된 스캔 샷을 전송받을 수 있고, 상기 스캔 샷을 머징하여 3차원 모델을 생성할 수 있다. 또한, 제어 유닛(920)은 3차원 스캐너(910)의 광 프로젝터(911)가 패턴을 조사하거나, 특정 위치의 카메라(912)가 동작하도록 3차원 스캐너(910)를 제어할 수 있다. 또한, 제어 유닛(920)은 초기 3차원 모델 또는 복수의 초기 스캔 샷들로부터 미스캔 영역을 감지할 수 있고, 보완 스캔 샷을 획득하기 위해 대상체가 거치된 지그의 회전 및 틸팅을 제어할 수 있다. 예시적으로, 제어 유닛(920)은 3차원 스캐너(910)를 제어함으로써 적어도 하나의 카메라(912)에 대한 대상체(O)의 방향 및 각도를 조절할 수 있다.

이하에서는 데이터 보완 시스템(900)의 각부 구성에 대해 상세히 설명한다.

3차원 스캐너(910)는 대상체(O)에 소정 패턴을 조사할 수 있고, 상기 대상체(O)를 표현하는 복수의 초기 스캔 샷들 및 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 획득할 수 있다. 예시적으로, 3차원 스캐너(910)는 대상체의 표면 상에 패턴을 조사하는 광 프로젝터(911)를 포함할 수 있다.

광 프로젝터(911)는 광을 조사하는 광원과, 상기 광이 통과하여 대상체의 표면에 조사될 때 소정 패턴을 형성하는 패턴 생성부를 포함할 수 있다. 패턴 생성부는 패턴 마스크, DMD를 포함하는 패턴 생성 요소들 중 적어도 하나일 수 있다. 광 프로젝터(911)는 광원 및 패턴 생성부에 의해 대상체에 대하여 적어도 2개의 패턴들을 상기 대상체의 표면에 조사할 수 있다.

다만, 광 프로젝터(911)는 적어도 2개의 패턴들을 대상체의 표면에 조사하기 위해, 단일 패턴을 생성할 수도 있고, 복수의 패턴들을 생성할 수도 있다. 즉, 광 프로젝터(911)는 단일 패턴을 생성하더라도 일방향으로 회전할 수도 있고, 고정된 상태에서 패턴 생성부의 변형에 의해 적어도 2개의 패턴들을 생성할 수도 있다.

또한, 3차원 스캐너(910)는 적어도 하나의 카메라(912)를 포함할 수 있다. 카메라(912)는 렌즈를 통해 광을 수용하고, 상기 광은 내장된 이미지 센서를 통해 스캔 샷으로 생성될 수 있다. 이미지 센서는 CCD 센서, CMOS 센서를 포함하는 기존의 이미지 센싱 장치 중 적어도 하나일 수 있다.

보다 상세하게는, 카메라(912)는 광 프로젝터(911)의 일측에 배치될 수 있고, 카메라(912)는 광 프로젝터(911)에 의해 소정 패턴이 조사된 대상체를 스캔하여 복수의 초기 스캔 샷 및 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 획득할 수 있다. 카메라(912)와 광 프로젝터(911)의 배치관계에 대해서는 후술한다.

또한, 3차원 스캐너(910)는 대상체(O)를 거치하기 위한 지그(913)를 포함할 수 있다. 예시적으로, 지그(913)는 대상체(O)를 평면의 트레이 상에 거치할 수 있으며, 지그(913)는 대상체(O)를 직선이동 및/또는 회전이동시킬 수 있다. 예시적으로, 지그(913)는 대상체(O)를 상하방향, 좌우방향, 및 전후방향 중 적어도 한 방향으로 직선이동시킬 수 있다. 다른 예시로, 지그(913)는 대상체(O)를 z축 방향을 중심으로 일방향으로 회전이동시킬 수 있다. 또다른 예시로, 지그(913)는 대상체(O)를 일방향으로 기울일 수 있다. 이와 같이, 대상체(O)가 거치된 지그(913)는 상기 대상체(O)를 직선이동, 회전 및/또는 틸팅시킬 수 있으므로, 상기 대상체(O)를 카메라(912)에 대한 다양한 각도에서 스캔할 수 있고, 완성도 높은 3차원 모델을 획득할 수 있다.

이하에서는, 3차원 스캐너(910)의 지그(913)의 회전 및 틸팅에 따라 대상체(O)를 스캔하였을 때 보완 권장 부분(C)을 추가 스캔하는 과정에 대해 설명한다.

도 15는 본 발명에 따른 데이터 보완 시스템(900)의 일 구성인 3차원 스캐너(910)의 지그(913) 움직임에 따라 미스캔 영역에 대응되는 대상체(O)의 보완 권장 부분(C)을 설명하기 위한 것이고, 도 16은 대상체(O)의 보완 권장 부분(C)을 추가 스캔하기 위한 과정을 설명하기 위한 것이다.

도 14 및 도 15를 참조하면, 3차원 스캐너(910)의 지그(913)는 대상체(O)가 카메라(912)에 대해 다양한 각도를 가지도록 상기 대상체(O)를 평행이동, 회전, 및 틸팅할 수 있다. 도 15(a)를 참조하면, 카메라(912)는 대상체(O)의 제1 부분을 제1 각도로 스캔하여 제1 초기 스캔 샷을 획득할 수 있다. 도 15(b)를 참조하면, 3차원 스캐너(910)의 카메라(912)는 대상체(O)의 제2 부분을 제2 각도로 스캔하여 제2 초기 스캔 샷을 획득할 수 있다. 또한, 도 15(c)를 참조하면, 카메라(912)는 대상체(O)의 제3 부분을 제3 각도로 스캔하여 제3 초기 스캔 샷을 획득할 수 있다. 이 때, 제2 스캔 샷에 의해 미스캔 영역이 발생하였고, 제1 스캔 샷 내지 제3 스캔 샷은 모두 제1 패턴이 대상체(O)에 조사된 상태에서 획득된 것으로 가정한다. 상기 가정에 따라, 보완 대상 초기 스캔 샷은 제2 스캔 샷이며, 대상체(O)의 보완 권장 부분을 추가 스캔하여 미스캔 영역을 보완할 필요가 있다.

도 14 및 도 16을 참조하면, 제어 유닛(920)은 대상체(O)를 회전하거나 틸팅시키도록 대상체(O)가 거치된 지그(913)를 제어할 수 있고, 3차원 스캐너(910)는 대상체(O)의 보완 권장 부분(C)을 추가 스캔하여 보완 스캔 샷을 획득할 수 있다.

도 16(a)를 참조하면, 제어 유닛(920)은 대상체(O)의 보완 권장 부분(C)이 카메라(912)에 대해 더욱 잘 보여지도록, 카메라(912)가 대상체(O)의 제4 부분을 제4 각도로 스캔할 수 있도록 지그(913)를 제어할 수 있다. 이 때, 대상체(O)에 조사되는 패턴은 제1 패턴 또는 상기 제1 패턴과 상이한 제2 패턴 중 어느 하나일 수 있다. 이에 따라, 보완 스캔 샷이 획득될 수 있고, 상기 보완 스캔 샷을 통해 보완 3차원 모델이 생성되어 미스캔 영역이 최소화될 수 있다.

도 16(b)를 참조하면, 제어 유닛(920)은 대상체(O)의 보완 권장 부분(C)을 다른 패턴을 사용하여 스캔하기 위해, 카메라(912)가 대상체(O)의 제2 부분을 제2 각도로 스캔할 수 있도록 지그(913)를 제어할 수 있다. 다만, 이 때 대상체(O)에 조사되는 패턴은 상기 제1 패턴과 상이한 제2 패턴일 수 있다. 이에 따라, 보완 스캔 샷이 획득될 수 있고, 상기 보완 스캔 샷을 통해 보완 3차원 모델이 생성되어 미스캔 영역이 최소화될 수 있다. 도 16(b)에 도시된 바에 따라 보완 스캔 샷이 획득되는 경우, 미스캔 영역을 보완하기 위한 새로운 각도를 찾지 않아도 되고, 제어 유닛(920)은 대상체(O)의 제2 부분이 카메라(912)에 대해 제2 각도로 스캔되도록 지그(913)를 제어함으로써 신속하게 대상체(O)의 보완 스캔이 가능한 이점이 있다. 또한, 보완 권장 부분(C)에 대해 상이한 복수의 패턴을 사용하여, 어느 하나의 패턴에 의해 발생하는 미스캔 영역을 다른 패턴을 조사하여 획득한 보완 스캔 샷으로 안정적으로 보완하는 이점이 있다.

특히, 미스캔 영역은 패턴의 결방향을 따라 생성될 수 있으므로, 제1 패턴이 대상체(O)에 조사된 상태에서 획득한 초기 스캔 샷에 대응되는 보완 권장 부분은, 제2 패턴이 대상체(O)에 조사된 상태에서 상기 초기 스캔 샷과 동일한 방향 및 각도로 대상체(O)를 스캔하여 보완 스캔 샷을 획득함으로써 보완될 수 있다.

이하에서는, 광 프로젝터(911)와 카메라(912)의 다양한 배치관계에 대해 설명한다.

도 17은 본 발명에 따른 데이터 보완 시스템(900)의 일 구성인 3차원 스캐너(910)의 광 프로젝터(911) 및 카메라(912)의 제1 배치관계를 설명하기 위한 것이고, 도 18은 본 발명에 따른 데이터 보완 시스템(900)의 일 구성인 3차원 스캐너(910)의 광 프로젝터(911) 및 카메라(912)의 제2 배치관계를 설명하기 위한 것이며, 도 19는 본 발명에 따른 데이터 보완 시스템(900)의 일 구성인 3차원 스캐너(910)의 광 프로젝터(911) 및 카메라(912)의 제3 배치관계를 설명하기 위한 것이다.

도 14 및 도 17 내지 도 19를 참조하면, 적어도 하나의 카메라(912)는 최소 한 쌍으로 구비될 수 있다. 예시적으로, 한 쌍의 카메라(912)들은 광 프로젝터(911)를 사이에 두고 광 프로젝터(911)의 일측에 배치되는 제1 카메라(912a)와, 광 프로젝터(911)의 일측과 대향되는 타측에 배치되는 제2 카메라(912b)를 포함할 수 있다.

한편, 적어도 하나의 카메라(912)는 광 프로젝터(911)의 패턴 조사에 의해 대상체(O)의 깊이 정보를 용이하게 획득하기 위해, 광 프로젝터(911)가 생성하는 패턴의 결방향과 수직인 방향으로 배치될 수 있다. 도 17(a)에 예시적으로 도시된 바와 같이, 광 프로젝터(911)는 세로 스트라이프 형상의 패턴을 생성할 수 있다. 즉, 광 프로젝터(911)가 생성하는 패턴의 결방향은 상하방향이며, 카메라(912)는 패턴의 결방향과 수직인 좌우방향으로 배치될 수 있다. 또한, 도 17(b)에 예시적으로 도시된 바와 같이, 광 프로젝터(911)가 가로 스트라이프 형상의 패턴을 생성하는 경우, 광 프로젝터(911)가 생성하는 패턴의 결방향은 좌우방향이며, 카메라(912)는 패턴의 결방향과 수직인 상하방향으로 배치될 수 있다. 특히, 카메라(912)가 한 쌍으로 구비되는 경우, 패턴의 결방향과 수직인 방향으로 배열된 카메라에 의해 각각의 카메라(912)에 대한 상기 패턴이 정확하게 정렬될 수 있으므로, 대상체(O)의 깊이 정보는 용이하게 획득될 수 있으며, 정확한 3차원 모델(초기 3차원 모델, 보완 3차원 모델)을 획득할 수 있는 이점이 있다.

한편, 제1 배치관계에서, 광 프로젝터(911)는 적어도 2개의 패턴을 각각 생성하여 조사할 수 있다. 예시적으로, 광 프로젝터(911)는 도 17(a)에 도시된 바와 같이 제1 패턴(예를 들면, 세로 스트라이프 패턴)을 생성하여 조사할 수 있고, 도 17(b)에 도시된 바와 같이 제2 패턴(예를 들면, 가로 스트라이프 패턴)을 생성하여 조사할 수 있다.

이 때, 광 프로젝터(911)가 생성하는 패턴의 형상 변화에 따라, 한 쌍의 카메라(912a, 912b)는 상기 패턴의 결방향과 수직인 방향으로 배치되기 위해 소정 각도 회전할 수 있다. 예시적으로, 3차원 스캐너(910)는 회전플레이트(914)를 더 포함할 수 있다. 회전플레이트(914)는 적어도 하나의 카메라(912)를 일방향으로 회전시킬 수 있다. 회전플레이트(914)는 제1 카메라(912a) 및 제2 카메라(912b)의 저면에 배치되어, 제1 카메라(912a) 및 제2 카메라(912b)를 일방향으로 동시에 회전시킬 수 있다. 따라서, 광 프로젝터(911)가 생성하는 패턴이 변화하더라도, 한 쌍의 카메라(912a, 912b)는 회전이동할 수 있으므로, 대상체(O)의 깊이 정보는 용이하게 획득될 수 있고, 정확한 3차원 모델을 획득할 수 있다.

또한, 도 18에 도시된 바와 같은 광 프로젝터(911)와 카메라(912)의 제2 배치관계와 같이, 적어도 하나의 카메라(912)는 두 쌍 구비될 수 있다. 예시적으로, 적어도 하나의 카메라(912)는 광 프로젝터(911)를 중심으로 제1 측에 배치되는 제1 카메라(912a), 광 프로젝터(911)를 중심으로 제2 측에 배치되는 제2 카메라(912b), 광 프로젝터(911)를 중심으로 제1 측과 대향되는 제3 측에 배치되는 제3 카메라(912c) 및 광 프로젝터(911)를 중심으로 제2 측과 대향되는 제4 측에 배치되는 제4 카메라(912d)를 포함할 수 있다. 이 때, 제1 카메라(912a)와 제3 카메라(912c)는 페어를 이룰 수 있고, 제2 카메라(912b)와 제4 카메라(912d)는 페어를 이룰 수 있다.

예시적으로, 광 프로젝터(911)가 제1 결방향(예를 들면, 상하방향)을 가지는 제1 패턴(예를 들면, 세로 스트라이프 패턴)을 생성하여 조사할 때, 상기 제1 패턴의 결방향에 수직으로 배치된 제1 카메라(912a) 및 제3 카메라(912c)가 활성화되어 대상체(O)를 스캔할 수 있고, 광 프로젝터(911)가 제2 결방향(예를 들면, 좌우방향)을 가지는 제2 패턴(예를 들면, 가로 스트라이프 패턴)을 생성하여 조사할 때, 상기 제2 패턴의 결방향에 수직으로 배치된 제2 카메라(912b) 및 제4 카메라(912d)가 활성화되어 대상체(O)를 스캔할 수 있다. 이와 같이, 광 프로젝터(911)가 생성하는 패턴의 결방향에 수직하여 배치된 카메라(912)들을 활성화시킴으로써, 용이하게 복수의 초기 스캔 샷들 및 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 획득할 수 있는 이점이 있다.

또한, 도 19에 도시된 바와 같은 광 프로젝터(911)와 카메라(912)의 제3 배치관계에서, 광 프로젝터(911)는 단일 패턴을 생성할 수 있다. 광 프로젝터(911)가 단일 패턴을 생성하더라도, 대상체(O)에 적어도 2개의 패턴이 조사되기 위해서는 광 프로젝터(911)가 조사하는 패턴의 결방향을 변경하여야 한다. 따라서, 광 프로젝터(911)는 대상체(O)에 대하여 일방향으로 회전함으로써 적어도 2개의 패턴을 조사할 수 있다. 이와 같이, 단일 패턴을 생성하는 광 프로젝터(911)가 대상체(O)에 대하여 일방향으로 회전함으로써, 광 프로젝터(911)가 생성하는 패턴이 하나임에도 불구하고 적어도 2개의 패턴이 대상체(O)에 조사될 수 있고, 미스캔 영역이 최소화된 보완 3차원 모델을 획득할 수 있다.

광 프로젝터(911)가 대상체(O)에 대하여 일방향으로 회전하기 위해, 회전플레이트(914)는 광 프로젝터(911)와 적어도 하나의 카메라(912)를 함께 회전시킬 수 있다. 예시적으로, 광 프로젝터(911)는 상하방향의 결방향을 가지는 제1 패턴(예를 들면, 세로 스트라이프 패턴)을 조사할 때, 상기 제1 패턴의 결방향에 수직인 방향으로 배치된 제1 카메라(912a)와 제2 카메라(912b)는 대상체(O)를 스캔할 수 있다. 한편, 대상체(O)에 대하여 상기 제1 패턴과 상이한 제2 패턴(예를 들면, 가로 스트라이프 패턴)을 조사하고자 할 때, 회전플레이트(914)는 광 프로젝터(911)와 카메라(912)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시켜 제2 패턴을 구현할 수 있다. 이 때, 제1 카메라(912a)와 제2 카메라(912b)는 제2 패턴의 결방향인 좌우방향과 수직인 방향으로 배치된다. 이에 따라, 단일 패턴을 가지는 3차원 스캐너(910)에서도 회전플레이트(914)의 회전 동작에 의해 적어도 2개의 상이한 패턴이 대상체(O)에 조사될 수 있고, 사용자는 패턴의 결방향을 따라 생성될 수 있는 미스캔 영역이 최소화된, 완성도 높은 보완 3차원 모델을 획득할 수 있는 이점이 있다.

이하에서는 제어 유닛(920)의 세부 구성에 대해 설명한다.

제어 유닛(920)은 데이터베이스부(921)를 포함할 수 있다. 데이터베이스부(921)는 하드디스크 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브, 플래시 드라이브를 포함하는 알려진 저장 장치 중 적어도 하나일 수 있다. 데이터베이스부(921)는 3차원 스캐너(910)의 스캔 과정에 의해 획득된 복수의 초기 스캔 샷들, 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 저장할 수 있으며, 스캔 샷들을 얼라인하는 로직, 미스캔 영역을 감지하는 로직, 3차원 모델링 로직, 3차원 스캐너(910)를 제어하기 위한 로직을 포함한 다양한 로직들을 저장할 수 있다.

제어 유닛(920)은 3차원 스캐너 제어부(922)를 포함할 수 있다. 3차원 스캐너 제어부(922)는 초기 스캔 단계에서 기설정된 각도로 대상체(O)를 배치하기 위해 지그(913)를 제어할 수 있다. 또한, 3차원 스캐너 제어부(922)는 초기 스캔 단계에서 복수의 초기 스캔 샷을 획득할 때 대상체(O)에 조사되는 광 프로젝터(911)의 패턴을 제어할 수 있다. 또한, 3차원 스캐너 제어부(922)는 초기 스캔 단계에서 복수의 초기 스캔 샷을 획득할 때 적어도 하나의 카메라(912)가 동작하도록 활성화할 수 있다. 또한, 3차원 스캐너 제어부(922)는 보완 스캔 단계에서 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 획득하기 위한 광 프로젝터(911), 카메라(912), 지그(913), 및 회전플레이트(914)의 동작을 제어할 수 있다.

제어 유닛(920)은 얼라인부(923)를 포함할 수 있다. 얼라인부(923)는 복수의 초기 스캔 샷 및/또는 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 정렬할 수 있다. 복수의 초기 스캔 샷 및/또는 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 정렬하기 위해, 알려진 데이터 정렬 방식이 사용될 수 있다. 예시적으로, 얼라인부(923)는 ICP(Iterative Closest Point) 방식을 사용하여 복수의 초기 스캔 샷 및/또는 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 정렬할 수 있으나, 반드시 개시된 예시에 한정되지 않는다.

제어 유닛(920)은 3차원 모델링부(924)를 포함할 수 있다. 3차원 모델링부(924)는 정렬된 복수의 초기 스캔 샷 및/또는 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 머징하여 3차원 모델을 생성할 수 있다. 예시적으로, 3차원 모델링부(924)는 정렬된 복수의 초기 스캔 샷들을 머징하여 초기 3차원 모델을 생성할 수 있다. 또한, 3차원 모델링부(924)는 기생성된 초기 3차원 모델에 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 추가 머징하여 보완 3차원 모델을 생성할 수 있다. 또한, 3차원 모델링부(924)는 복수의 초기 스캔 샷들과 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 함께 머징하여 보완 3차원 모델을 생성할 수 있다.

제어 유닛(920)은 미스캔 영역 감지부(925)를 포함할 수 있다. 미스캔 영역 감지부(925)는 3차원 모델링부(924)에 의해 생성된 초기 3차원 모델 또는 3차원 스캐너(910)에 의해 획득된 복수의 초기 스캔 샷들로부터 미스캔 영역을 감지할 수 있다. 또한, 미스캔 영역 감지부(925)는 미스캔 영역에 대응되는 보완 대상 초기 스캔 샷을 결정할 수 있다. 미스캔 영역 감지부(925)에 의해 보완 대상 초기 스캔 샷이 결정되면, 3차원 스캐너 제어부(922)는 3차원 스캐너(910)의 지그(913)를 제어하여 보완 대상 초기 스캔 샷에 대응되는 대상체(O)의 보완 권장 부분이 잘 나타나도록 상기 대상체(O)를 평행이동, 회전, 및 틸팅시키고, 3차원 스캐너(910)는 추가적인 보완 스캔 샷을 획득할 수 있다. 3차원 모델링부(924)는 3차원 스캐너(910)에 의해 획득한 보완 스캔 샷을 기초로 보완 3차원 모델을 생성할 수 있다.

이와 같이, 보완 3차원 모델이 생성되므로, 사용자는 미스캔 영역이 최소화된 보완 3차원 모델을 이용하여 정밀한 교정 치료물을 설계할 수 있고, 환자는 최적의 치료를 제공받을 수 있는 이점이 있다.

디스플레이 유닛(930)은 제어 유닛(920)의 제어 과정 중 적어도 일부를 시각적으로 표시할 수 있다. 예시적으로, 디스플레이 유닛(930)은 모니터, 태블릿 스크린, 터치 스크린, 프로젝션 스크린을 포함하는 알려진 시각적 표시 장치들 중 적어도 하나일 수 있다. 디스플레이 유닛(930)은 3차원 스캐너(910)를 통해 획득한 복수의 초기 스캔 샷 및 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 기초로 생성되는 대상체(O)의 3차원 모델(상기 3차원 모델은 초기 3차원 모델 및 보완 3차원 모델 중 적어도 하나를 포함할 수 있다)을 시각적으로 표시할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 3차원 모델이 정확하게 획득되었는지 용이하게 확인할 수 있고, 상기 3차원 모델을 이용하여 환자의 구강에 적용할 교정 치료물을 설계할 수 있고, 환자에게 최적의 치료를 제공할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

S110: 초기 스캔 단계
S120: 미스캔 영역 감지 단계
S130: 보완 스캔 단계
S131: 보완 대상 초기 스캔 샷 결정 단계
S132: 대상체 세팅 단계
S133: 이종 패턴 스캔 샷 획득 단계
S140: 보완 3차원 모델 생성 단계
100: 패턴 200: 초기 스캔 샷
300: 초기 3차원 모델 400: 보완 스캔 샷
500: 보완 3차원 모델
900: 데이터 보완 시스템 910: 3차원 스캐너
920: 제어 유닛 930: 디스플레이 유닛
HB: 가로 미스캔 영역 VB: 세로 미스캔 영역
O: 대상체 C: 보완 권장 부분

Claims

소정 패턴이 조사된 대상체를 스캔하여 복수의 초기 스캔 샷들을 획득하는 초기 스캔 단계;
상기 복수의 초기 스캔 샷들을 기초로 미스캔 영역을 감지하는 미스캔 영역 감지 단계; 및
상기 미스캔 영역이 감지됨에 따라 상기 대상체의 적어도 일부분을 추가 스캔하여 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 획득하는 보완 스캔 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 보완 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 초기 스캔 단계에서 획득되는 상기 복수의 초기 스캔 샷들은 상기 대상체에 제1 패턴이 조사된 상태에서 획득되고,
상기 보완 스캔 단계에서 획득되는 상기 적어도 하나의 보완 스캔 샷은 상기 제1 패턴과 상이한 제2 패턴을 조사하여 획득되는 것을 특징으로 하는 데이터 보완 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 초기 스캔 단계에서 획득되는 상기 복수의 초기 스캔 샷들 중 적어도 일부는 상기 대상체에 제1 패턴이 조사된 상태에서 획득되고, 상기 복수의 초기 스캔 샷들 중 나머지 일부는 상기 대상체에 상기 제1 패턴과 상이한 제2 패턴이 조사된 상태에서 획득되며,
상기 보완 스캔 단계는,
상기 미스캔 영역을 포함하는 보완 대상 초기 스캔 샷을 획득할 때 조사된 패턴과 상이한 패턴을 상기 대상체에 조사하여 상기 보완 스캔 샷을 획득하는 이종 패턴 스캔 샷 획득 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 보완 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 복수의 초기 스캔 샷들 각각이 표현하는 상기 대상체의 부분 및 상기 대상체에 대한 각도 중 적어도 하나는 상이한 것을 특징으로 하는 데이터 보완 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 보완 스캔 단계는,
상기 미스캔 영역에 대응되는 보완 권장 부분의 이미지를 포함하는 보완 대상 초기 스캔 샷을 결정하는 보완 대상 초기 스캔 샷 결정 단계; 및
상기 보완 대상 초기 스캔 샷과 동일한 방향 및 각도로 상기 대상체를 세팅하는 대상체 세팅 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 보완 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 미스캔 영역은 상기 복수의 초기 스캔 샷이 머징되어 생성되는 초기 3차원 모델에서 감지되고,
상기 대상체를 표현하는 보완 3차원 모델은 상기 보완 스캔 샷이 상기 초기 3차원 모델에 추가 머징되어 생성되는 것을 특징으로 하는 데이터 보완 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 미스캔 영역은 상기 복수의 초기 스캔 샷들 각각에 대하여 감지되고,
상기 대상체를 표현하는 보완 3차원 모델은 상기 복수의 초기 스캔 샷 및 상기 보완 스캔 샷이 함께 머징되어 생성되는 것을 특징으로 하는 데이터 보완 방법.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 항의 데이터 보완 방법을 수행하기 위한 데이터 보완 시스템에 있어서,
광 프로젝터 및 상기 광 프로젝터의 일측에 배치된 적어도 하나의 카메라를 포함하고, 상기 광 프로젝터에 의해 소정 패턴이 조사된 대상체를 상기 적어도 하나의 카메라가 스캔하여 복수의 초기 스캔 샷 및 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 획득하는 3차원 스캐너;
상기 3차원 스캐너와 연결되며, 상기 3차원 스캐너를 제어함으로써 상기 적어도 하나의 카메라에 대한 상기 대상체의 방향 및 각도를 조절하는 제어 유닛; 및
상기 3차원 스캐너를 통해 획득한 상기 복수의 초기 스캔 샷 및 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 기초로 생성되는 상기 대상체의 3차원 모델을 표시하는 디스플레이 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 보완 시스템.
청구항 8에 있어서,
상기 광 프로젝터는 상기 대상체에 대하여 적어도 2개의 패턴을 조사하는 것을 특징으로 하는 데이터 보완 시스템.
청구항 9에 있어서,
상기 광 프로젝터는 상기 적어도 2개의 패턴을 각각 생성하여 조사하는 것을 특징으로 하는 데이터 보완 시스템.
청구항 9에 있어서,
상기 광 프로젝터는 단일 패턴을 생성하되, 상기 대상체에 대하여 일방향으로 회전함으로써 상기 적어도 2개의 패턴을 조사하는 것을 특징으로 하는 데이터 보완 시스템.
청구항 8에 있어서,
상기 적어도 하나의 카메라는 상기 광 프로젝터가 생성하는 상기 패턴의 결방향과 수직인 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 데이터 보완 시스템.
청구항 12에 있어서,
상기 적어도 하나의 카메라는 한 쌍으로 구비되고,
한 쌍의 카메라들은 상기 광 프로젝터를 사이에 두고 일측 및 상기 일측에 대향되는 타측에 배치되는 것을 특징으로 하는 데이터 보완 시스템.
청구항 8에 있어서,
상기 3차원 스캐너는 상기 적어도 하나의 카메라를 일방향으로 회전시키는 회전플레이트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 보완 시스템.
청구항 14에 있어서,
상기 회전플레이트는 상기 적어도 하나의 카메라와 함께 상기 광 프로젝터를 일방향으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 데이터 보완 시스템.
청구항 12에 있어서,
상기 적어도 하나의 카메라는 상기 광 프로젝터를 중심으로 제1 측에 배치되는 제1 카메라, 상기 광 프로젝터를 중심으로 제2 측에 배치되는 제2 카메라, 상기 광 프로젝터를 중심으로 상기 제1 측과 대향되는 제3 측에 배치되는 제3 카메라, 및 상기 광 프로젝터를 중심으로 상기 제2 측과 대향되는 제4 측에 배치되는 제4 카메라를 포함하고,
상기 광 프로젝터가 제1 결방향을 가지는 제1 패턴을 생성하여 조사할 때 상기 제1 카메라 및 상기 제3 카메라가 활성화되고, 상기 광 프로젝터가 제2 결방향을 가지는 제2 패턴을 생성하여 조사할 때 상기 제2 카메라 및 상기 제4 카메라가 활성화되는 것을 특징으로 하는 데이터 보완 시스템.
청구항 8에 있어서,
상기 제어 유닛은, 상기 대상체를 회전하거나 틸팅시켜 상기 3차원 스캐너가 상기 복수의 초기 스캔 샷 및 상기 적어도 하나의 보완 스캔 샷을 획득하도록, 상기 3차원 스캐너 중 상기 대상체가 거치된 지그를 제어하는 것을 특징으로 하는 데이터 보완 시스템.