KR20230013713A - 무선 스캐닝 시스템 및 무선 스캐닝 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 무선 스캐닝 시스템은, 대상체를 스캔하여 이미지 데이터를 획득하는 무선 스캐너, 상기 무선 스캐너로부터 전송되는 상기 이미지 데이터를 수신하는 통신 허브, 상기 통신 허브와 연결되며, 상기 통신 허브가 수신한 상기 이미지 데이터를 디스플레이하는 프로세싱 장치, 및 상기 무선 스캐너 및 상기 통신 허브 중 적어도 하나에 배치되며, 상기 무선 스캐너와 상기 통신 허브를 연결하기 위한 페어링 수단을 포함한다.

Description

무선 스캐닝 시스템 및 무선 스캐닝 방법{Wireless scanning system and wireless scanning method}
본 발명은 무선 스캐닝 시스템 및 무선 스캐닝 방법에 관한 것이다.
근래에 구강 내부 등과 같은 협소한 영역을 측정, 분석하기 위해 사용되는 3차원 스캐너의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 3차원 스캐너는 사용자(대표적으로, 치과 의사)가 협소한 영역을 용이하게 스캔할 수 있도록 구성된다.
이 때, 3차원 스캐너는 스캔된 결과를 분석하는 프로세서와 전기통신적으로 연결될 수 있다. 통상적으로, 3차원 스캐너는 프로세서와 유선 연결된다. 유선 연결은 안정적인 데이터 통신 및/또는 전력 공급을 가능하게 하지만, 3차원 스캐너와 프로세서를 연결시키는 선의 길이에 의해 3차원 스캐너의 사용자는 스캔 활동이 제한될 수 있다.
따라서, 최근에는 상기와 같은 유선 사용의 한계를 극복하기 위해, 무선 형식의 3차원 스캐너가 점진적으로 개발 및 보급되고 있다. 무선 형식의 3차원 스캐너는 사용자의 스캔 자유도를 향상시키고, 사용자는 보다 정밀하게 대상체의 스캔 데이터를 획득할 수 있다.
다만, 무선 형식의 3차원 스캐너는 프로세서와 통신적으로 연결되어야 하며, 무선 형식의 3차원 스캐너와 프로세서를 연결하기 위해 다소 복잡한 과정을 거쳐야 한다. 또한, 복수의 무선 3차원 스캐너 및/또는 복수의 프로세서를 사용하는 경우, 각각의 무선 스캐너와 프로세서를 통신적으로 연결하는 것은 더욱 복잡할 수 있다.
한편, 무선 형식의 3차원 스캐너와 프로세서 사이에 큰 용량의 이미지 및 제어신호를 송수신하기 위해, 별도의 통신 허브가 필요하다. 또한, 통신 허브는 복수의 무선 3차원 스캐너를 사용하는 경우 서로 데이터가 오전송되지 않도록 하기 위해 무선 3차원 스캐너와 페어링되어야 한다.
따라서, 통신 연결을 간소화하면서 무선 스캔을 수행할 수 있는 무선 스캐닝 시스템 및 무선 스캐닝 방법이 관련 산업계에서 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1760718호 (2017.08.04 공고)
전술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 무선 스캐너로부터 전송되는 이미지 데이터를 수신하기 위한 통신 허브를 포함하고, 무선 스캐너와 통신 허브를 연결하기 위한 페어링 수단을 포함하는 무선 스캐닝 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 무선 스캐닝 시스템을 사용하여 무선 스캐너에서 획득한 이미지 데이터를 통신 허브로 원활하게 전송하여 3차원 모델을 획득하기 위한 무선 스캐닝 방법을 제공한다.
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 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에 따른 무선 스캐닝 시스템은, 대상체를 스캔하여 이미지 데이터를 획득하는 무선 스캐너, 상기 무선 스캐너로부터 전송되는 상기 이미지 데이터를 수신하는 통신 허브, 상기 통신 허브와 연결되며, 상기 통신 허브가 수신한 상기 이미지 데이터를 디스플레이하는 프로세싱 장치, 및 상기 무선 스캐너 및 상기 통신 허브 중 적어도 하나에 배치되며, 상기 무선 스캐너와 상기 통신 허브를 연결하기 위한 페어링 수단을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 무선 스캐닝 시스템은 전술한 구성들과 함께 다양한 추가 구성들을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 스캐닝 방법은, 전술한 무선 스캐닝 시스템을 이용하여 일련의 단계들을 포함하여 3차원 모델을 획득하기 위한 과정을 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 무선 스캐닝 시스템 및 무선 스캐닝 방법을 사용함으로써, 무선 스캐너가 통신 허브에 정확하게 대응되도록 페어링될 수 있으며, 무선 스캐너는 획득한 이미지 데이터를 통신 허브에 전송하고, 프로세싱 장치는 통신 허브로부터 전달받은 이미지 데이터를 기초로 3차원 모델을 생성할 수 있는 이점이 있다.
또한, 종래에 PIN 번호를 입력하거나, 디바이스의 복잡한 설정을 통해 페어링을 수행하던 방식에 비하여, 간단한 동작을 통해 무선 스캐너와 통신 허브의 페어링을 가능하게 하는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 스캐닝 시스템에서, 페어링 수단과 페어링 센서의 배치구조를 설명하기 위한 것이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 스캐닝 시스템에서, 무선 스캐너와 통신 허브가 페어링되는 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 스캐닝 시스템을 설명하기 위한 것이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 무선 스캐닝 시스템을 설명하기 위한 것이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 무선 스캐닝 시스템을 설명하기 위한 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 무선 스캐닝 방법의 순서도이다.
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.
도 1은 본 발명에 따른 무선 스캐닝 시스템(1)에서, 페어링 수단(40)과 페어링 센서(50)의 배치구조를 설명하기 위한 것이다.
도 1을 전체적으로 참조하면, 본 발명에 따른 무선 스캐닝 시스템(1)은 무선 스캐너(10), 통신 허브(20), 프로세싱 장치(30), 그리고 페어링 수단(40)을 포함한다. 무선 스캐너(10)는 대상체를 스캔하여 대상체를 나타내는 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 이 때, 대상체는 분석의 대상이 되는 물체를 의미할 수 있으며, 본 발명에 따른 무선 스캐닝 시스템이 속한 기술분야에서는 환자의 실제 구강 및/또는 실제 구강을 인상채득(impression taking)하여 획득한 구강 모형일 수 있다. 구강 모형은 석고 재질로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 대상체의 표면으로부터 반사된 광이 상기 무선 스캐너(10) 내부로 인입되면, 무선 스캐너(10)는 내장된 카메라를 통해 상기 광을 수용하고, 상기 광을 기초로 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 이미지 데이터는 평면의 2차원 데이터일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 통신 허브(20)는 무선 스캐너(10)로부터 전송되는 이미지 데이터를 수신할 수 있다. 예시적으로, 통신 허브(20)는 무선 스캐너(10)와는 소정 거리 이격될 수 있다. 통신 허브(20)는 무선 스캐너(10)와 페어링될 수 있고, 통신적으로 연결된 상태를 유지할 수 있다. 또한, 통신 허브(20)는 후술하는 프로세싱 장치(30)에 이미지 데이터를 전송할 수 있다.
또한, 프로세싱 장치(30)는 통신 허브(20)와 연결될 수 있다. 통신 허브(20)는 프로세싱 장치(30)와 유선 연결되거나 무선 연결될 수 있다. 통신 허브(20)는 프로세싱 장치(30) 중 프로세서 유닛(31)과 USB 케이블과 같은 데이터 전송 수단을 통해 유선 연결될 수도 있고, 무선 신호를 통해 연결될 수도 있다. 예시적으로, 통신 허브(20)는 무선 스캐너(10)로부터 무선 통신을 이용하여 수신한 이미지 데이터를 프로세싱 장치(30)에 안정적으로 전송하기 위해, 통신 허브(20)는 데이터 케이블(예를 들면, USB 케이블)을 통해 프로세싱 장치(30)에 유선 연결될 수 있다.
한편, 프로세싱 장치(30) 중 프로세싱 유닛(31)은, 통신 허브(20)를 통해서 전달받은 이미지 데이터를 기초로 3차원 모델을 생성할 수 있다. 프로세싱 유닛(31)은 논리 연산을 수행하는 마이크로프로세서(microprocessor)일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 이미지 데이터를 기초로 3차원 모델을 생성할 수 있는 어떠한 수단이라도 가능하다. 또한, 프로세싱 장치(30) 중 디스플레이 유닛(32)은 프로세싱 유닛(31)이 생성한 3차원 모델을 디스플레이할 수 있다. 디스플레이 유닛(32)은 상기 3차원 모델을 시각적으로 디스플레이할 수 있는 어떠한 구성이라도 가능하며, 예시적으로 모니터, 태블릿, 터치스크린 등과 같은 표시 장치가 사용될 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 무선 스캐닝 시스템(1) 중 페어링 수단(40)에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 무선 스캐닝 시스템(1)은 페어링 수단(40)을 포함한다. 페어링 수단(40)은 무선 스캐너(10) 및 통신 허브(20) 중 적어도 하나에 배치된다. 페어링 수단(40)은 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)를 통신적으로 연결시킬 수 있다. 한편, 페어링 수단(40)은 페어링 센서(50)에 의해 감지될 수 있으며, 페어링 수단(40)을 페어링 센서(50)가 감지함으로써 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)가 한 쌍(pair)을 이루어 연결될 수 있다. 이격된 두 구성이 페어링되면 다른 구성의 신호에 간섭받지 않고 안정적으로 데이터를 송수신할 수 있는 이점이 있다.
이하에서는, 페어링 수단(40)과 페어링 센서(50)의 배치관계에 대해 설명한다.
도 1(a)를 참조하면, 본 발명에 따른 무선 스캐닝 시스템(1)에서, 페어링 수단(40)은 무선 스캐너(10)에 포함될 수 있다. 예시적으로, 페어링 수단(40)은 무선 스캐너(10)에 내장되도록 형성되거나, 무선 스캐너(10)의 외면 일부에 형성될 수 있다. 이 때, 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)를 페어링하기 위해, 페어링 센서(50)는 통신 허브(20) 측에 형성될 수 있다. 페어링 센서(50) 또한 어떤 종류의 센서를 사용하는지에 따라 통신 허브(20)의 외면 일부에 형성되거나, 통신 허브(20)에 내장되도록 형성될 수 있다.
도 1(b)를 참조하면, 페어링 수단(40)은 통신 허브(20)에 포함될 수 있다. 이 때, 페어링 수단(40)을 감지하는 페어링 센서(50)는 무선 스캐너(10)에 포함될 수 있다. 즉, 페어링 수단(40)과 페어링 센서(50)가 본 발명에 따른 무선 스캐닝 시스템(1)에 하나씩 구비되는 경우, 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20) 중 어느 하나에 페어링 수단(40)이 포함되면, 다른 하나에 페어링 센서(50)가 포함된다.
도 1(c)를 참조하면, 페어링 수단(40)과 페어링 센서(50)는 각각 2 이상이 포함될 수 있다. 예시적으로, 페어링 수단(40)은 제1 페어링 수단(41)과 제2 페어링 수단(42)을 포함할 수 있다. 이 때, 제1 페어링 수단(41)은 무선 스캐너(10)에 포함될 수 있고, 제2 페어링 수단(42)은 통신 허브(20)에 포함될 수 있다. 또한, 페어링 센서(50)는 제1 페어링 센서(51)와 제2 페어링 센서(52)를 포함할 수 있고, 제1 페어링 센서(51)는 무선 스캐너(10)에 포함되고, 제2 페어링 센서(52)는 통신 허브(20)에 포함될 수 있다. 제1 페어링 수단(41)은 제2 페어링 센서(52)와 페어링되고, 제2 페어링 수단(42)은 제1 페어링 센서(51)와 페어링될 수 있다. 제1 페어링 수단(41)과 제2 페어링 수단(42)을 사용함으로써, 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)가 더욱 안정적으로 연결될 수 있도록 한다.
이하에서는, 본 발명에 따른 무선 스캐닝 시스템(1)에서 사용되는 페어링 수단(40), 페어링 센서(50), 그리고 페어링 수단(40)과 페어링 센서(50)를 통해 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)가 통신적으로 연결되는 과정에 대해서 보다 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 스캐닝 시스템(1)에서, 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)가 페어링되는 과정을 설명하기 위한 것이다. 보다 상세하게는, 도 2는 페어링 센서(50)가 페어링 수단(40)을 감지하는 과정을 설명하기 위한 도, 도 3은 무선 스캐너(10) 중 무선 스캐너측 통신 모듈(12)과 통신 허브측 통신 모듈(21)이 신호를 감지하는 과정을 설명하기 위한 도, 도 4는 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)가 고유정보를 상호 교환하는 과정을 설명하기 위한 도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 무선 스캐닝 시스템(1)에서, 페어링 수단(40)은 무선 스캐너(10)의 내부로부터 무선 스캐너(10)의 외부로 소정 형태의 광을 조사하는 광 프로젝터(40a)일 수 있다. 광 프로젝터(40a)는 기설정된 광을 무선 스캐너(10)의 외부로 조사할 수 있으며, 광 프로젝터(40a)로부터 조사되는 광의 형태는 광의 색상, 광의 패턴, 광의 조도(brightness) 등을 의미할 수 있다. 광 프로젝터(40a)로부터 조사되는 광은 무선 스캐너(10) 내부에 형성된 광경로 변경부재(11)를 통해 무선 스캐너(10)의 외부로 조사될 수 있다. 보다 상세하게는, 광 프로젝터(40a)로부터 조사되는 광은 광경로 변경부재(11)를 거쳐 굴절 및/또는 반사됨으로써 대상체를 향해 조사될 수 있다. 또한, 광경로 변경부재(11)는 대상체의 표면으로부터 반사된 광 또한 무선 스캐너(10)의 내부로 수용되도록 할 수 있다.
무선 스캐너(10)를 통신 허브(20)와 통신적으로 연결시키기 위해, 무선 스캐너(10)는 ‘페어링 모드’로 진입할 수 있다. ‘페어링 모드’는 ‘스캔 모드’와 대비되며, ‘페어링 모드’에 진입한 무선 스캐너(10)는 ‘스캔 모드’에서 대상체의 이미지 데이터를 획득하기 위해 대상체를 향해 조사하는 광과 구별되는 형태의 광을 조사할 수 있다. 예시적으로, 광 프로젝터(40a)는 하나의 적색 광, 하나의 녹색 광, 및 복수의 청색 광을 조사할 수 있다. 보다 상세하게는, ‘스캔 모드’에서 광 프로젝터(40a)는 대상체를 향해 적색 광을 1 단위시간 동안 조사하고, 녹색 광을 1 단위시간 동안 조사하며, 청색 광을 N 단위시간 동안 조사할 수 있다. 이 때, N은 2 이상의 정수일 수 있다. 무선 스캐너(10)는 대상체의 색상을 획득하기 위해, 적색 광, 녹색 광, 및 청색 광을 각각 1 단위시간 동안 대상체로 조사하고, 대상체의 형상을 획득하기 위해 청색 광을 N-1 단위시간 동안 대상체로 조사할 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 적색 광, 녹색 광, 청색 광을 조합한 백색 광을 조사하여 대상체의 색상 및 형상을 획득할 수도 있다. 또한, 무선 스캐너(10)는 대상체의 형상을 획득하기 위해, 적어도 하나의 패턴을 가지는 구조광을 대상체를 향해 조사할 수 있다.
일 예시로, 무선 스캐너(10)가 ‘페어링 모드’에 진입하면, 광 프로젝터(40a)는 하나의 색상을 가지는 광을 조사할 수 있다. 예시적으로, 페어링 모드에서, 광 프로젝터(40a)는 소정 시간동안 적색 광을 조사할 수 있다. 다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 페어링 모드에서 광 프로젝터(40a)는 소정 시간 동안 적어도 2개의 광을 번갈아가며 조사할 수 있다. 다른 예시로, 페어링 모드에서 광 프로젝터(40a)는 소정 시간 동안 조도를 조절하면서 적색 광을 조사할 수 있다. 보다 상세하게는, 광 프로젝터(40a)는 소정 시간 동안 조도를 점진적으로 증가시키면서 적색 광을 조사할 수 있다.
한편, 페어링 수단(40)이 광 프로젝터(40a)인 경우, 광 프로젝터(40a)로부터 조사된 광은 페어링 센서(50)에 의해 감지될 수 있다. 이 때, 페어링 센서(50)는 조도 센서(50a)일 수 있다. 조도 센서(50a)는 광을 감지할 수 있다. 보다 상세하게는, 조도 센서(50a)는 특정 광의 광량을 감지하거나, 상기 광량의 변화를 감지할 수 있다. 예시적으로, 조도 센서(50a)는 감지되는 광량이 소정 임계값 이상인 경우, 페어링 대상인 무선 스캐너(10)의 페어링 시도를 감지할 수 있다. 다른 예시로, 조도 센서(50a)는 감지되는 광량의 변화율(즉, 단위시간당 광량의 평균증가율 또는 단위시간당 광량의 평균감소율)이 소정 임계값 이상인 경우, 페어링 대상인 무선 스캐너(10)의 페어링 시도를 감지할 수 있다.
또다른 예시로, 조도 센서(50a)는 광의 색상 변화를 감지할 수도 있다. 예를 들어, 광 프로젝터(40a)는 페어링 모드에서 적색 광과 녹색 광을 소정 시간 간격으로 번갈아 조사할 수 있다. 이 때, 적색 광은 RGB 모델을 기준으로 (255, 0, 0)일 수 있고, 녹색 광은 RGB 모델을 기준으로 (0, 255, 0)일 수 있다. 조도 센서(50a)는 이와 같은 광 프로젝터(40a)의 광 조사를 감지하며, 광이 적색 광에서 녹색 광으로 변화하는지, 또는 광이 녹색 광에서 적색 광으로 변화하는지를 감지함으로써 페어링 대상인 무선 스캐너(10)의 페어링 시도를 감지할 수 있다. 조도 센서(50a)는 전술한 방식을 통해 무선 스캐너(10)의 페어링 시도를 감지하므로, 광 프로젝터(40a)로부터 조사된 광이 아닌 다른 광원(예를 들면, 실내 조명)으로부터 조사된 광을 무선 스캐너(10)로 오감지하는 것을 방지할 수 있다.
도 3을 참조하면, 조도 센서(50a)가 광 프로젝터(40a)의 광을 감지하면, 무선 스캐너(10) 및 통신 허브(20)는, 각각이 포함하고 있는 데이터 통신을 위한 통신 모듈(12, 21)을 통해 서로를 검색할 수 있다. 예시적으로, 무선 스캐너(10)는 외부와의 데이터 통신을 위한 무선 스캐너측 통신 모듈(12)을 포함할 수 있고, 통신 허브(20)는 외부와의 데이터 통신을 위한 통신 허브측 통신 모듈(21)을 포함할 수 있다. 조도 센서(50a)가 광 프로젝터(40a)의 광을 감지한 이후로, 무선 스캐너측 통신 모듈(12)은 통신 허브측 통신 모듈(21)을 검색하고, 통신 허브측 통신 모듈(21)은 무선 스캐너측 통신 모듈(12)을 검색할 수 있다. 무선 스캐너측 통신 모듈(12) 및 통신 허브측 통신 모듈(21)은 상호 페어링되기 위한 소정 신호를 발신할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 무선 스캐닝 시스템(1)에서, 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)는 통신 모듈(12, 21)을 통해 고유정보를 상호 교환할 수 있다. 예시적으로, 통신 모듈(12, 21)은 무선 스캐너(10)의 고유정보 및 통신 허브(20)의 고유정보를 상호 교환하여 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)를 페어링할 수 있다. 보다 상세하게는, 무선 스캐너측 통신 모듈(12)은 통신 허브측 통신 모듈(21)에 자신의 고유정보를 송신하고, 통신 허브측 통신 모듈(21)은 무선 스캐너(10)의 고유정보를 수신할 수 있다. 또한, 통신 허브측 통신 모듈(21)은 무선 스캐너측 통신 모듈(12)에 자신의 고유정보를 송신하고, 무선 스캐너측 통신 모듈(12)은 통신 허브(20)의 고유정보를 수신할 수 있다. 이 때, 고유정보는 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20) 각각을 식별할 수 있는 시리얼 넘버일 수 있다. 이와 같이, 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)가 각각이 가지는 고유정보를 상호 교환함으로써, 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)는 일대일 페어링될 수 있다.
도 5를 참조하면, 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)가 일대일 페어링된 후, 무선 스캐너(10)는 ‘스캔 모드’로 수행되어 대상체를 나타내는 데이터(예시적으로, 이미지 데이터)를 획득할 수 있다. 무선 스캐너(10)에서 획득된 데이터는 통신 허브(20)에 전송될 수 있다. 예시적으로, 무선 스캐너(10)는 대상체를 스캔하여 획득한 이미지 데이터(100)를 통신 허브(20)로 전송할 수 있다. 이 때, 이미지 데이터(100)는 무선 스캐너측 통신 모듈(12)을 통해 송신되고, 통신 허브측 통신 모듈(21)에 의해 수신된다. 이미지 데이터(100)는 2차원의 평면 이미지일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
통신 허브(20)는 통신 케이블(c)을 통해 연결된 프로세싱 장치(30)에, 무선 스캐너(10)로부터 수신한 이미지 데이터(100)를 전달할 수 있다. 프로세싱 장치(30)는 통신 허브(20)로부터 전송받은 이미지 데이터(100)를 기초로 대상체의 3차원 모델(200)을 생성할 수 있다. 보다 상세하게는, 통신 허브(20)는 프로세싱 장치(30) 중 프로세서 유닛(31)에 이미지 데이터(100)를 전달할 수 있다.
이미지 데이터(100)를 기초로 3차원 모델(200)을 생성하기 위해, 전술한 광 프로젝터(40a)에서 대상체로 조사된 구조광을 이용하여 이미지 데이터(100)의 깊이정보를 획득할 수 있다. 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)는 일대일 페어링되어 다른 기기와의 간섭이 최소화된 환경에서 이미지 데이터(100)를 송수신할 수 있고, 통신 허브(20)는 프로세싱 장치(30)에 상기 이미지 데이터(100)를 전송하여 안정적으로 3차원 모델(200)을 생성할 수 있는 이점이 있다. 또한, 프로세싱 장치(30)는 이미지 데이터(100) 및 이를 기초로 생성된 3차원 모델(200) 중 적어도 하나를 디스플레이할 수 있다. 보다 상세하게는, 이미지 데이터(100) 및 3차원 모델(200) 중 적어도 하나는 프로세싱 장치(30) 중 디스플레이 유닛(32)에 표시될 수 있다. 3차원 모델(200)은 디스플레이 유닛(32)에 표시되어 확대, 축소, 회전 등이 가능하며, 사용자는 상기 3차원 모델(200)을 통해 환자의 구강에 교정 시뮬레이션, 보철 치료물 등을 적용할 수 있는 이점이 있다.
한편, 전술한 내용에서, 광 프로젝터(40a)는 무선 스캐너(10)의 내부로부터 무선 스캐너(10)의 외부로 소정 광 패턴을 조사할 수 있다. 즉, 광 프로젝터(40a)로부터 조사된 광은 광 프로젝터(40a)의 광 조사 경로 상에 추가적으로 형성된 패턴 생성부(미도시)를 통해 특정 패턴이 부여될 수 있다. 패턴 생성부는 후술하는 카메라(120)로 수용되는 광을 기초로 3차원 모델을 생성할 수 있도록, 대상체의 표면 상에 패턴을 가진 광을 조사할 수 있도록 패턴을 생성하는 구성이다. 예시적으로, 패턴 생성부는 패턴 마스크일 수도 있고, 디지털 미소 반사 표시기(digital micromirror device; DMD)일 수도 있다. 한편, 소정 광 패턴은 무선 스캐너(10)가 스캔 모드일 때 광 프로젝터(40a)에서 조사하는 광 패턴과 상이한 형태를 가질 수 있다. 예시적으로, 패턴 생성부는 무선 스캐너(10)가 스캔 모드일 때 제1 세트의 패턴들을 생성하여 대상체를 향해 조사할 수 있도록 하고, 무선 스캐너(10)가 페어링 모드일 때 제1 세트와 상이한 제2 세트의 패턴들을 생성하여 조사할 수 있도록 한다. 제1 세트의 패턴들과 제2 세트의 패턴들은 그 패턴의 형상, 순서 등이 상이하게 형성될 수 있다.
또한, 통신 허브(20)에 배치된 페어링 센서(50)는 광 프로젝터(40a)가 무선 스캐너(10)의 외부로 조사하는 광 패턴을 감지하는 패턴 센서일 수 있다. 예시적으로, 패턴 센서는 패턴을 감지할 수 있는 패턴 리더기일 수 있으며, 패턴 리더기는 카메라일 수 있다. 패턴 센서는 광 프로젝터(40a)가 조사하는 광 패턴을 감지하여 무선 스캐너(10)의 페어링 시도를 감지할 수 있고, 이후 전술한 내용과 동일한 고유정보 교환 과정을 통해 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)는 페어링될 수 있다. 패턴 센서는 광 프로젝터(40a)로부터 조사되는 광 패턴을 용이하게 감지하기 위해, 통신 허브(20)의 외면에 형성될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 스캐닝 시스템(1)을 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 스캐닝 시스템(1)을 설명하기 위한 것이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 스캐닝 시스템(1)은 페어링 수단(40)으로 마그네틱 유닛(40b)을 사용할 수 있다. 마그네틱 유닛(40b)은 소정 자기장(M)을 발생시키는 구성일 수 있으며, 마그네틱 유닛(40b)에 의해 발생되는 자기장(M)은 일정하거나 가변적일 수 있다. 마그네틱 유닛(40b)은 영구 자석과 같은 고형 자석일 수도 있고, 전류가 인가되어 자기장(M)을 발생시키는 도체일 수도 있다.
예시적으로, 마그네틱 유닛(40b)이 무선 스캐너(10)에 포함된 구성으로 가정한다. 마그네틱 유닛(40b)은 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)를 근접시키기 용이하게 위해, 무선 스캐너(10)의 하부 전면 또는 무선 스캐너(10)의 일 말단 상부에 배치될 수 있다. 통신 허브(20)는 상기 마그네틱 유닛(40b)으로부터 발생되는 자기장(M)을 감지하는 구성으로 마그네틱 센서(50b)를 포함할 수 있다. 한편, 마그네틱 유닛(40b)이 통신 허브(20)에 포함된 구성일 수 있다. 이 경우, 마그네틱 센서(50b)는 무선 스캐너(10)에 포함될 수 있다.
마그네틱 센서(50b)는 마그네틱 유닛(40b)에 의해 발생되는 자기장(M)의 변화를 기초로, 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)를 페어링할 수 있다. 무선 스캐너(10)에 마그네틱 유닛(40b)이 포함된 것으로 가정할 때, 사용자는 마그네틱 유닛(40b)을 포함하는 무선 스캐너(10)를 통신 허브(20)에 접근시킬 수 있다. 무선 스캐너(10)가 통신 허브(20)에 접근함에 따라, 통신 허브(20)가 포함하는 마그네틱 센서(50b)는 마그네틱 유닛(40b)의 접근에 의해 점진적으로 강해지는 자기장(M)을 감지할 수 있다. 이에 따라, 마그네틱 센서(50b)는 무선 스캐너(10)의 페어링 시도를 감지할 수 있다. 마그네틱 센서(50b)는 홀 센서 또는 MR 센서를 사용할 수 있으나, 반드시 본 명세서에 개시된 종류에 한정되는 것은 아니다.
마그네틱 센서(50b)가 무선 스캐너(10)의 페어링 시도를 감지한 이후, 무선 스캐너측 통신 모듈(12)과 통신 허브측 통신 모듈(21)은 상호 고유정보를 교환하여 페어링될 수 있다. 페어링된 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)는 다른 기기와의 간섭이 최소화된 환경에서 이미지 데이터(100)를 송수신할 수 있고, 통신 허브(20)는 프로세싱 장치(30)에 상기 이미지 데이터(100)를 전송하여 안정적으로 3차원 모델(200)을 생성할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 제3 실시예에 따른 무선 스캐닝 시스템(1)을 설명한다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 무선 스캐닝 시스템(1)을 설명하기 위한 것이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 무선 스캐닝 시스템(1)은 페어링 수단(40)으로 근거리 무선 통신 유닛(Near Field Communication Unit, 40c)을 사용할 수 있다. 근거리 무선 통신 유닛(40c)은 소정 RF 신호를 발생시키는 구성일 수 있으며, 근거리 무선 통신 유닛(40c)에 의해 발생되는 RF 신호는 일정하거나 가변적일 수 있다.
예시적으로, 근거리 무선 통신 유닛(40c)이 무선 스캐너(10)에 포함된 구성으로 가정한다. 근거리 무선 통신 유닛(40c)은 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)를 근접시키기 용이하도록, 무선 스캐너(10)의 하부 전면 또는 무선 스캐너(10)의 일 말단 상부에 배치될 수 있다. 통신 허브(20)는 상기 근거리 무선 통신 유닛(40c)으로부터 발생되는 RF 신호를 감지하는 구성으로 근거리 무선 통신 센서(50c)를 포함할 수 있다. 한편, 근거리 무선 통신 유닛(40c)은 통신 허브(20)에 포함된 구성일 수 있다. 이 경우, 근거리 무선 통신 센서(50c)는 무선 스캐너(10)에 포함될 수 있다.
근거리 무선 통신 센서(50c)는 근거리 무선 통신 유닛(40c)에 의해 발생되는 RF 신호를 기초로, 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)를 페어링할 수 있다. 무선 스캐너(10)에 근거리 무선 통신 유닛(40c)이 포함된 것으로 가정할 때, 사용자는 근거리 무선 통신 유닛(40c)을 포함하는 무선 스캐너(10)를 통신 허브(20)에 접근시킬 수 있다. 무선 스캐너(10)가 통신 허브(20)에 접근함에 따라, 통신 허브(50b)가 포함하는 근거리 무선 통신 센서(50c)는 근거리 무선 통신 유닛(40c)의 접근에 의해 RF 신호를 감지할 수 있다. 이에 따라, 근거리 무선 통신 센서(50c)는 RF 신호를 기초로 무선 스캐너(10)의 페어링 시도를 감지할 수 있다.
근거리 무선 통신 센서(50c)가 무선 스캐너(10)의 페어링 시도를 감지한 이후, 무선 스캐너측 통신 모듈(12)과 통신 허브측 통신 모듈(21)은 상호 고유정보를 교환하여 페어링될 수 있다. 페어링된 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)는 다른 기기와의 간섭이 최소화된 환경에서 이미지 데이터(100)를 송수신할 수 있고, 통신 허브(20)는 프로세싱 장치(30)에 상기 이미지 데이터(100)를 전송하여 안정적으로 3차원 모델(200)을 생성할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 제4 실시예에 따른 무선 스캐닝 시스템(1)을 설명한다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 무선 스캐닝 시스템(1)을 설명하기 위한 것이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 무선 스캐닝 시스템(1)은 페어링 수단(40)으로 식별체(40d)를 사용할 수 있다. 식별체(40d)는 상기 식별체(40d)가 부착된 구성의 고유정보를 내포할 수 있다. 식별체(40d)로는 바코드(bar code), QR코드(QR code) 중 어느 하나가 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 고유정보를 내포할 수 있는 어떠한 물리적 구성이라도 가능하다.
식별체(40d)는 통신 허브(20)의 외면에 부착되도록 형성될 수 있다. 예시적으로, 식별체(40d)는 촬영하기 용이한 통신 허브(20)의 상부에 부착될 수 있으며, 식별체(40d)는 외부 요인에 의한 손상을 방지하기 위해 코팅 처리될 수 있다.
한편, 무선 스캐너(10)는 바코드 또는 QR 코드로 구성되는 식별체(40d)를 감지하기 위한 페어링 센서(50)로 카메라(50d)를 포함할 수 있다. 카메라(50d)는 식별체(40d)의 표면으로부터 반사되어 무선 스캐너(10)의 내부로 인입되는 광을 수용할 수 있다. 수용된 광은 바코드 또는 QR 코드의 형상을 포함하며, 무선 스캐너(10)는 바코드 또는 QR 코드의 이미지를 획득할 수 있다. 바코드 또는 QR 코드의 이미지를 획득하면, 상기 이미지의 형상이 감지될 수 있고, 상기 이미지로부터 고유정보를 획득할 수 있다. 이 때, 획득되는 고유정보는 식별체(40d)가 부착된 기기의 종류를 나타내는 것일 수 있다. 예시적으로, 식별체(40d)는 상기 식별체(40d)가 부착된 기기를 나타내는 5자리의 고유번호(고유정보의 일부)를 내포할 수 있고, 5자리의 고유번호는 통신 허브(20)를 나타내는 것일 수 있다. 무선 스캐너(10)는 통신 허브(20)를 나타내는 고유번호의 목록을 저장하고 있을 수 있다. 즉, 무선 스캐너(10)는 식별체(40d)를 촬영하여 획득한 고유번호가 기저장된 고유번호의 목록에 포함된 것인지 확인할 수 있다. 무선 스캐너(10)가 획득한 고유번호가 기저장된 고유번호에 목록에 포함된 것이면, 상기 식별체(40d)가 부착된 기기가 통신 허브(20)인 것을 감지할 수 있다.
필요에 따라, 전술한 카메라(50d)는 대상체의 표면으로부터 반사된 광을 수용하는 구성이 아니라, 식별체(40d)의 표면으로부터 반사된 광을 수용하여 식별체(40d)의 코드를 신속하게 감지하는 코드 리더(code reader)일 수 있다. 코드 리더는 적외선의 광을 조사하여 식별체(40d)를 용이하게 감지하고, 식별체(40d)가 내포한 고유정보를 신속하게 획득할 수 있다. 한편, 코드 리더는 직접 적외선을 조사하지 않을 수도 있고, 전술한 광 프로젝터(40a)에서 적색 광을 조사하여 식별체(40d)를 감지할 수도 있다.
카메라(50d)가 식별체(40d)를 감지한 이후, 무선 스캐너측 통신 모듈(12)과 통신 허브측 통신 모듈(21)은 상호 고유정보를 교환하여 페어링될 수 있다. 페어링된 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)는 다른 기기와의 간섭이 최소화된 환경에서 이미지 데이터(100)를 송수신할 수 있고, 통신 허브(20)는 프로세싱 장치(30)에 상기 이미지 데이터(100)를 전송하여 안정적으로 3차원 모델(200)을 생성할 수 있다.
한편, 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)의 페어링이 성공적으로 완료된 경우, 프로세싱 장치(30)는 통신 허브측 통신 모듈(21)을 통해 무선 스캐너(10)에 제어신호를 전송하여 무선 스캐너(10)가 소정 시간동안 진동하거나 점멸하도록 제어할 수 있다. 또한, 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)의 페어링이 성공적으로 완료된 경우, 프로세싱 장치(30)는 통신 허브(20)에 포함된 상태표시등(예를 들면, 통신 허브의 상태를 표시하기 위한 LED 램프)를 점멸하도록 제어할 수 있다. 또한, 디스플레이 유닛(32)에 디스플레이되는 유저 인터페이스 화면에 페어링이 성공적으로 완료되었다는 안내메시지를 표시할 수도 있다.
페어링 수단(40)이 페어링 센서(50)가 감지할 수 있을 정도로 근접하지 않은 경우, 프로세싱 장치(30)는 디스플레이 유닛(32)을 통해 무선 스캐너(10)를 통신 허브(20)에 더 가까이 근접시키도록 사용자를 유도하는 안내메시지를 표시할 수도 있다. 또는, 프로세싱 장치(30)는 디스플레이 유닛(32)을 통해 페어링 대상 기기 검색을 실패했다는 취지의 안내메시지를 표시할 수도 있다.
한편, 도 2 내지 도 8을 참조하면, 무선 스캐너(10)는 일방향으로 가압되어 소정 페어링 신호를 발생시키도록 하는 페어링 스위치(13) 구성을 더 포함할 수 있다. 사용자는 페어링 스위치(13)를 소정 시간 가압함으로써 페어링 수단(40)이 동작하도록 제어할 수 있다. 사용자가 페어링 스위치(13)를 가압하면, 광 프로젝터(40a)는 ‘페어링 모드’에서 조사되는 광을 조사할 수 있고, 전류 인가에 따라 자기장(M)을 발생시키는 마그네틱 유닛(40b)은 페어링 스위치(13)의 가압에 의해 마그네틱 유닛(40b)에 전류가 흐를 수 있다. 또한, 근거리 무선 통신 유닛(40c)은 사용자가 페어링 스위치(13)를 가압함으로써 RF 신호를 발생시킬 수 있다. 페어링 스위치(13)는 카메라(50d)가 식별체(40d)를 감지할 수 있도록 동작하도록 제어할 수도 있다.
페어링 스위치(13)를 사용함으로써, 사용자가 페어링 스위치(13)를 가압했을 때 페어링 수단(40) 및 페어링 센서(50)가 동작하여 페어링 과정을 수행할 수 있고, 사용자가 페어링 스위치(13)를 가압하지 않을 때 페어링 수단(40)이 동작하지 않도록 제어하여, 부정확한 페어링을 방지할 수 있다. 또한, 페어링 스위치(13)를 가압하여 페어링 신호를 발생시키는 기기를 페어링 센서(50)를 포함하는 기기와 페어링되도록 제어함으로써, 복잡한 설정 과정을 생략하고 기페어링된 연결을 해제하고 새로운 페어링 신호를 발생시키는 기기와 페어링을 형성할 수 있고, 신속하게 페어링을 전환할 수 있는 이점이 있다.
전술한 내용에 따라, 사용자는 본 발명에 따른 무선 스캐닝 시스템(1)을 사용함으로써, 복잡한 설정 과정을 통해 페어링을 수행하던 종래의 기술에 비하여 간단하고 신속하게 무선 스캐너(10)와 통신 허브(20)를 페어링할 수 있도록 한다. 이에 따라, 사용자의 편의성이 향상되는 이점이 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 무선 스캐닝 방법에 대해 설명한다. 본 발명에 따른 무선 스캐닝 방법을 설명함에 있어, 전술한 무선 스캐닝 시스템과 중복되는 내용은 간략히 언급하거나 생략한다.
도 9는 본 발명에 따른 무선 스캐닝 방법의 순서도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 무선 스캐닝 방법은, 무선 스캐너 및 통신 허브 중 적어도 하나에 배치된 페어링 수단을, 무선 스캐너 및 통신 허브 중 페어링 수단이 배치되지 않은 다른 하나에 배치된 페어링 센서가 감지하는 단계(S110)를 포함한다. 예시적으로, 페어링 수단이 무선 스캐너에 포함되면, 페어링 센서는 통신 허브에 포함된다. 또는, 페어링 수단이 통신 허브에 포함되면, 페어링 수단은 통신 허브에 포함된다. 페어링 수단이 제1 페어링 수단 및 제2 페어링 수단과 같이 복수로 형성되고, 페어링 센서 또한 제1 페어링 센서 및 제2 페어링 센서와 같이 복수로 형성되는 경우, 제1 페어링 수단과 제1 페어링 센서는 무선 스캐너에 포함되고, 제2 페어링 수단과 제2 페어링 센서는 통신 허브에 포함될 수 있다. 페어링 수단과 페어링 센서의 배치관계에 대해서는 전술한 바와 동일하다.
전술한 바와 같이, 페어링 수단은 소정 색상의 광 및/또는 소정 패턴을 가지는 광을 조사할 수 있는 광 프로젝터일 수 있고, 이 때 페어링 센서는 광 프로젝터로부터 조사되는 광을 수용 및 감지할 수 있는 조도 센서 또는 패턴 센서일 수 있다. 페어링 수단이 광 프로젝터인 경우, 페어링 수단은 무선 스캐너에 포함될 수 있고, 이 때 페어링 센서는 통신 허브에 포함될 수 있다.
또한, 페어링 수단은 자기장을 발생시키는 마그네틱 유닛일 수 있고, 이 때 페어링 센서는 마그네틱 유닛으로부터 발생되는 자기장의 세기 및/또는 자기장의 세기 변화를 감지할 수 있는 마그네틱 센서일 수 있다. 또한, 페어링 수단은 소정 RF 신호를 발생시키는 근거리 무선 통신 유닛일 수 있고, 이 때 페어링 센서는 상기 RF 신호를 감지할 수 있는 근거리 무선 통신 센서일 수 있다. 페어링 수단이 마그네틱 유닛 또는 근거리 무선 통신 유닛인 경우, 페어링 수단은 무선 스캐너에 포함될 수 있고, 이 때 페어링 센서는 통신 허브에 포함될 수 있다. 반대로, 페어링 수단은 통신 허브에 포함될 수도 있는데, 이 때 페어링 센서는 무선 스캐너에 포함될 수 있다. 무선 스캐너에 포함된 페어링 수단 및/또는 페어링 센서는, 통신 허브와 용이하게 페어링되기 위해 무선 스캐너의 하부 전면 또는 일 말단의 상부에 배치될 수 있다.
또한, 페어링 수단은 통신 허브에 부착되거나 새겨진 식별체일 수 있고, 이 때 페어링 센서는 무선 스캐너에 포함되어 무선 스캐너 내부로 인입되는 광을 수용하는 카메라일 수 있다. 식별체는 바코드 또는 QR 코드 중 어느 하나일 수 있으며, 페어링 센서는 식별체를 감지하여 획득되는 고유번호(전술한 바와 같이, 고유정보의 일부일 수 있다)를 통해 통신 허브를 감지할 수 있다.
페어링 수단과 페어링 센서의 페어링 동작에 대해서는 본 발명에 따른 무선 스캐닝 시스템에서 설명한 내용과 동일한 바, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 감지하는 단계(S110)는 무선 스캐너 및 통신 허브 중 적어도 하나에 형성된 페어링 스위치를 가압함으로써, 페어링 수단에서 소정 페어링 신호를 발생시키도록 할 수 있다. 즉, 사용자는 페어링 스위치를 가압함으로써 페어링 수단 및 페어링 센서가 페어링 과정을 수행할 수 있는 ‘페어링 모드’로 진입하도록 제어할 수 있다.
이후, 페어링 센서가 페어링 수단을 감지하여 무선 스캐너 및/또는 통신 허브의 페어링 시도를 감지하였다면, 무선 스캐너와 통신 허브는 각각이 가지는 데이터 통신을 위한 통신 모듈을 통해 무선 스캐너의 고유정보 및 통신 허브의 고유정보를 상호 교환(S120)할 수 있다. 예시적으로, 무선 스캐너측 통신 모듈은 통신 허브를 향해 무선 스캐너 자신의 고유정보를 발신하고, 통신 허브측 통신 모듈은 무선 스캐너를 향해 통신 허브 자신의 고유정보를 발신할 수 있다. 이에 다라, 무선 스캐너측 통신 모듈은 통신 허브의 고유정보를 수신하고, 통신 허브측 통신 모듈은 무선 스캐너의 고유정보를 수신할 수 있다. 고유정보는 각 기기(무선 스캐너 및 통신 허브)의 시리얼 넘버일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
무선 스캐너의 고유정보와 통신 허브의 고유정보를 상호 교환하면, 무선 스캐너와 통신 허브는 일대일 페어링(S130)될 수 있다. 이 때, 페어링되지 않은 기기의 데이터 간섭이 최소화될 수 있으며, 무선 스캐너는 안정적으로 통신 허브에 이미지 데이터를 전송할 수 있고, 통신 허브 또한 안정적으로 데이터를 수신할 수 있다.
무선 스캐너와 통신 허브가 일대일 페어링됨으로써, 페어링된 무선 스캐너와 통신 허브는 데이터를 송수신할 수 있다. 보다 상세하게는, 무선 스캐너에서 통신 허브에 이미지 데이터를 전송(S140)할 수 있다. 예시적으로, 이미지 데이터는 무선 스캐너가 대상체(환자의 실제 구강 또는 상기 구강을 인상채득하여 제작한 구강 모형)를 스캔하여 획득한 2차원의 평면 데이터일 수 있다.
이후, 통신 허브는 무선 스캐너로부터 전송받은 이미지 데이터를 통신 허브와 전기적으로 연결된 프로세싱 장치에 전달하고, 프로세싱 장치는 전달받은 이미지 데이터를 디스플레이(S160)할 수 있다. 이미지 데이터는 프로세싱 장치에 포함된 디스플레이 유닛에 나타나는 유저 인터페이스 화면 상에 표시될 수 있다.
한편, 프로세싱 장치는 통신 허브로부터 전달받은 이미지 데이터를 기초로 대상체를 나타내는 3차원 모델을 생성(S150)할 수 있다. 3차원 모델을 생성함으로써, 대상체를 프로세싱 장치 상에서 용이하게 분석할 수 있고, 구강 모형을 복수개 제작하지 않더라도 다양한 구강 치료 시뮬레이션(교정 시뮬레이션, 보철 치료물 적용 등)을 적용할 수 있는 이점이 있다.
3차원 모델을 생성하는 단계(S150)가 수행되면, 전술한 디스플레이하는 단계(S160)는 3차원 모델을 디스플레이할 수 있다. 이 때, 디스플레이하는 단계(S160)는 이미지 데이터만을 디스플레이하거나, 3차원 모델만을 디스플레이하거나, 이미지 데이터와 3차원 모델을 함께 디스플레이할 수 있다. 따라서, 사용자는 대상체를 스캔하여 획득한 이미지 데이터 및/또는 이를 기초로 생성된 3차원 모델을 용이하게 확인 및 분석할 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.
1: 무선 스캐닝 시스템 10: 무선 스캐너
20: 통신 허브 30: 프로세싱 장치
40: 페어링 수단 50: 페어링 센서
S110: 감지하는 단계
S120: 고유정보를 상호 교환하는 단계
S130: 페어링하는 단계
S140: 이미지 데이터를 전송하는 단계
S150: 3차원 모델을 생성하는 단계
S160: 디스플레이하는 단계

Claims (15)

  1. 대상체를 스캔하여 이미지 데이터를 획득하는 무선 스캐너;
    상기 무선 스캐너로부터 전송되는 상기 이미지 데이터를 수신하는 통신 허브;
    상기 통신 허브와 연결되며, 상기 통신 허브가 수신한 상기 이미지 데이터를 디스플레이하는 프로세싱 장치; 및
    상기 무선 스캐너 및 상기 통신 허브 중 적어도 하나에 배치되며, 상기 무선 스캐너와 상기 통신 허브를 연결하기 위한 페어링 수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 스캐닝 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 페어링 수단은 상기 무선 스캐너의 내부로부터 상기 무선 스캐너의 외부로 소정 형태의 광을 조사하는 광 프로젝터이고,
    상기 통신 허브는 상기 광을 감지하는 조도 센서; 를 포함하며,
    상기 조도 센서는 상기 광의 조도 및 상기 광의 색상 변화 중 적어도 하나를 감지하여 상기 무선 스캐너와 상기 통신 허브를 페어링하는 것을 특징으로 하는 무선 스캐닝 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 광 프로젝터는 상기 대상체를 스캔할 때 조사하는 광과 상이한 형태의 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 무선 스캐닝 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 페어링 수단은 상기 무선 스캐너의 내부로부터 상기 무선 스캐너의 외부로 소정 광 패턴을 조사하는 광 프로젝터이고,
    상기 통신 허브는 상기 광 패턴을 감지하는 패턴 센서; 를 포함하며,
    상기 패턴 센서는 상기 광 패턴을 감지하여 상기 무선 스캐너와 상기 통신 허브를 페어링하는 것을 특징으로 하는 무선 스캐닝 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 페어링 수단은 소정 자기장을 발생시키는 마그네틱 유닛이고,
    상기 무선 스캐너 및 통신 허브 중 어느 하나는, 상기 마그네틱 유닛으로부터 발생되는 상기 자기장을 감지하는 마그네틱 센서를 포함하며,
    상기 마그네틱 센서는 상기 마그네틱 유닛에 의해 발생되는 상기 자기장의 변화를 기초로 상기 무선 스캐너와 상기 통신 허브를 페어링하는 것을 특징으로 하는 무선 스캐닝 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 페어링 수단은 소정 RF 신호를 발생시키는 근거리 무선 통신 유닛이고,
    상기 무선 스캐너 및 상기 통신 허브 중 어느 하나는, 상기 근거리 무선 통신 유닛으로부터 발생되는 상기 RF 신호를 감지하는 근거리 무선 통신 센서를 포함하며,
    상기 근거리 무선 통신 센서는 상기 근거리 무선 통신 유닛에 의해 발생되는 상기 RF 신호를 기초로 상기 무선 스캐너와 상기 통신 허브를 페어링하는 것을 특징으로 하는 무선 스캐닝 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 페어링 수단은 상기 통신 허브에 부착된 식별체이고,
    상기 무선 스캐너는 상기 식별체의 이미지를 획득하여 상기 무선 스캐너와 상기 통신 허브를 페어링하는 것을 특징으로 하는 무선 스캐닝 시스템.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선 스캐너 및 상기 통신 허브 각각은, 데이터 통신을 위한 통신 모듈을 더 포함하며,
    상기 통신 모듈은 상기 무선 스캐너의 고유정보 및 상기 통신 허브의 고유정보를 상호 교환하여 상기 무선 스캐너와 상기 통신 허브를 페어링하는 것을 특징으로 하는 무선 스캐닝 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세싱 장치는 상기 통신 허브로부터 전송받은 상기 이미지 데이터를 기초로 상기 대상체의 3차원 모델을 생성하고,
    상기 프로세싱 장치는 상기 이미지 데이터 및 상기 3차원 모델 중 적어도 하나를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 무선 스캐닝 시스템.
  10. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선 스캐너 및 상기 통신 허브 중 적어도 하나는 일방향으로 가압되어 소정 페어링 신호를 발생시키는 페어링 스위치; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 스캐닝 시스템.
  11. 무선 스캐너 및 통신 허브 중 적어도 하나에 배치된 페어링 수단을, 상기 무선 스캐너 및 상기 통신 허브 중 상기 페어링 수단이 배치되지 않은 다른 하나에 배치된 페어링 센서가 감지하는 단계;
    상기 페어링 센서가 상기 페어링 수단을 감지함에 따라, 상기 무선 스캐너 및 상기 통신 허브 각각이 가지며 데이터 통신을 수행하는 통신 모듈을 통해 상기 무선 스캐너의 고유정보 및 상기 통신 허브의 고유정보를 상호 교환하는 단계;
    상기 무선 스캐너의 고유정보 및 상기 통신 허브의 고유정보를 상호 교환함에 따라 상기 무선 스캐너와 상기 통신 허브가 페어링되는 단계; 및
    상기 무선 스캐너로부터 전송되는 이미지 데이터를 상기 통신 허브에서 수신하고, 상기 통신 허브와 연결된 프로세싱 장치에서 상기 이미지 데이터를 디스플레이하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 스캐닝 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 페어링 수단은 상기 무선 스캐너의 내부로부터 상기 무선 스캐너의 외부로 소정 형태의 광을 조사하는 광 프로젝터이고,
    상기 통신 허브는 상기 광을 감지하는 조도 센서; 를 포함하며,
    상기 조도 센서는 상기 광의 조도 및 상기 광의 색상 변화 중 적어도 하나를 감지하여 상기 무선 스캐너와 상기 통신 허브를 페어링하는 것을 특징으로 하는 무선 스캐닝 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 페어링 수단은 상기 무선 스캐너의 내부로부터 상기 무선 스캐너의 외부로 소정 광 패턴을 조사하는 광 프로젝터이고,
    상기 통신 허브는 상기 광 패턴을 감지하는 패턴 센서; 를 포함하며,
    상기 패턴 센서는 상기 광 패턴을 감지하여 상기 무선 스캐너와 상기 통신 허브를 페어링하는 것을 특징으로 하는 무선 스캐닝 방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 페어링 수단은 소정 자기장을 발생시키는 마그네틱 유닛이고,
    상기 무선 스캐너 및 통신 허브 중 어느 하나는, 상기 마그네틱 유닛으로부터 발생되는 상기 자기장을 감지하는 마그네틱 센서를 포함하며,
    상기 마그네틱 센서는 상기 마그네틱 유닛에 의해 발생되는 상기 자기장의 변화를 기초로 상기 무선 스캐너와 상기 통신 허브를 페어링하는 것을 특징으로 하는 무선 스캐닝 방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 프로세싱 장치가 상기 이미지 데이터를 기초로 3차원 모델을 생성하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 디스플레이하는 단계는 상기 3차원 모델을 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 무선 스캐닝 방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140061306A1 (en) * 2012-08-31 2014-03-06 Hand Held Products, Inc. Pairing method for wireless scanner via rfid
KR20150068822A (ko) * 2013-12-12 2015-06-22 엘지전자 주식회사 디바이스 페어링 시스템 및 방법, 이동 단말기
KR101760718B1 (ko) 2016-01-29 2017-08-04 재단법인대구경북과학기술원 페어링 기반의 모바일 기기 관리 방법 및 시스템
CN110799085A (zh) * 2017-05-10 2020-02-14 奥林巴斯株式会社 无线内窥镜和无线内窥镜系统
KR20200113677A (ko) * 2019-03-26 2020-10-07 오스템임플란트 주식회사 프로세서가 내장된 구강 스캐너용 크래들 및 이를 포함하는 구강 스캐너 시스템

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100960899B1 (ko) * 2008-11-04 2010-06-04 (주)앞선교육 휴대용 전자장치의 페어링 방법
US8913955B1 (en) * 2012-09-17 2014-12-16 Amazon Technologies, Inc. Magnetically initiated device pairing
KR20180126166A (ko) * 2017-05-17 2018-11-27 주식회사바텍 디스플레이를 갖는 구강 스캐너 및 이를 포함하는 구강 스캐너 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140061306A1 (en) * 2012-08-31 2014-03-06 Hand Held Products, Inc. Pairing method for wireless scanner via rfid
KR20150068822A (ko) * 2013-12-12 2015-06-22 엘지전자 주식회사 디바이스 페어링 시스템 및 방법, 이동 단말기
KR101760718B1 (ko) 2016-01-29 2017-08-04 재단법인대구경북과학기술원 페어링 기반의 모바일 기기 관리 방법 및 시스템
CN110799085A (zh) * 2017-05-10 2020-02-14 奥林巴斯株式会社 无线内窥镜和无线内窥镜系统
KR20200113677A (ko) * 2019-03-26 2020-10-07 오스템임플란트 주식회사 프로세서가 내장된 구강 스캐너용 크래들 및 이를 포함하는 구강 스캐너 시스템

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