KR20230030109A - Automatic determination system for position abnormality of teeth through 3d scan data of teeth - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 치아에 대한 3차원 치아부 스캔 이미지를 통한 치아의 위치 이상에 대한 자동 판별 기술에 관한 것으로, 구체적으로는 이차의 3차원 치아부 스캔 이미지로부터 추출된 치아의 이미지를 처리하여, 각 치아별로 정확한 상대적인 좌표 및 방향값과 함께 축의 관계성을 이용하여, 교정 치료 계획 수립에 필요한 각 치아의 위치 이상을 자동으로 판별하여 이에 대한 데이터를 제공하기 위한 기술에 관한 것이다. The present invention relates to an automatic detection technology for an abnormal position of a tooth through a 3D tooth scan image of the tooth, and specifically, by processing an image of a tooth extracted from a secondary 3D tooth scan image, each tooth It relates to a technology for automatically determining the positional anomaly of each tooth necessary for establishing an orthodontic treatment plan and providing data for this by using the relationship of axes along with accurate relative coordinates and direction values for each.
영상 처리에 대한 인공지능(AI), 머신 러닝(Machine Learning) 및 딥 러닝(Deep Learning) 기술의 발달에 힘입어, 영상 처리 기술개발을 통한 다양한 시도가 이루어지고 있다. 특히, 의료 분야에서는, 환자로부터 취득될 수 있는 다양한 영상 데이터를 이용하여, 진단 및 치료에 활용하기 위한 시도가 이루어지고 있다. Thanks to the development of artificial intelligence (AI), machine learning and deep learning technologies for image processing, various attempts are being made through the development of image processing technology. In particular, in the medical field, attempts have been made to utilize various image data that can be acquired from patients for diagnosis and treatment.
이 중 교정 치과 분야에서는, 환자의 3차원 치아부 스캔 이미지에 대한 획득 결과를 바탕으로, 의사의 노하우에 따라서 다양한 교정 기법이 사용되어, 환자의 치아를 고르게 하는 치료법이 적용되고 있다. Among them, in the field of orthodontics, based on the acquisition result of the patient's three-dimensional tooth scan image, various orthodontic techniques are used according to the doctor's know-how, and a treatment that evens the patient's teeth is applied.
이러한 교정 치과 분야에서, 상술한 영상 처리 기술을 이용하여, 교정에 대한 유의미한 데이터를 추출하고 이를 교정 치료에 이용하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다. 그러나 교정 치과 분야에서 영상 처리를 이용하는 방식에 있어서는, 치과의사가 3차원 치아부 스캔 이미지를 이용하는 정도에 그 활용 분야가 한정되어 결국 치과의사가 수년간의 수련을 통해 노하우를 획득해야만 정확한 교정 치료가 가능하고, 이에 따라서 치과의사마다 그 교정 효과가 매우 다르게 도출되는 문제가 발생하여 왔다.In the field of orthodontics, various attempts have been made to extract meaningful data for orthodontics and use them for orthodontic treatment using the above-described image processing technology. However, in the method of using image processing in the field of orthodontic dentistry, the field of application is limited to the extent to which dentists use 3D tooth scan images, and in the end, accurate orthodontic treatment is possible only when dentists acquire know-how through years of training. And, accordingly, there has been a problem that the orthodontic effect is derived very differently for each dentist.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 한국공개특허 제2016-0004862호 등에서는, 3차원 두부영상을 바탕으로 치아 모델링을 수행한 뒤, 이에 대한 의사의 검사 및 진단 결과를 실시간으로 반영하여 교정 치료 시의 모의 시술이 가능하도록 하는 기술을 제공하고 있다. In order to solve this problem, Korean Patent Publication No. 2016-0004862, etc., simulates orthodontic treatment by reflecting the results of a doctor's examination and diagnosis in real time after performing tooth modeling based on a 3D head image. We provide the technology that makes the operation possible.
그러나 이러한 종래의 영상 처리에 대한 인공지능 기술을 이용한 교정 분야 기술에서는, 치아의 계측점 정도를 인공지능으로 구현하거나 치아를 3차원 치아부 스캔 이미지로부터 분리하는 기술에 지나지 않아, 결국 진단 등을 위해서는 의사의 소견이 필수적이기 때문에, 상술한 바와 같이 노하우가 없는 치과의사의 경우 진단을 제대로 수행하지 못할 수 있고, 해당 결과에 의하여 환자에 대한 치료 품질에 큰 영향을 미칠 수 있는 문제점이 있다.However, in the orthodontic field technology using artificial intelligence technology for image processing in the prior art, it is nothing more than a technology that implements the degree of measurement points of a tooth by artificial intelligence or separates a tooth from a 3D tooth scan image, and eventually a doctor for diagnosis, etc. Since the opinion of is essential, as described above, in the case of a dentist without know-how, the diagnosis may not be performed properly, and there is a problem that can greatly affect the quality of treatment for the patient by the result.
이에 본 발명은, 인공지능 영상 처리를 이용하여 교정 치과 분야에 있어서 환자의 치아 데이터를 효율적으로 분석하여, 각 치아에 대한 교정 분야의 진단을 자동으로 수행한 결과를 도출할 수 있도록 함으로써, 이러한 모델의 구축 및 머신러닝, 구체적으로는 딥러닝에 의한 모델의 학습을 통해서 3차원 치아부 스캔 이미지를 기반으로 교정 치과에 있어서 치료의 근간이 되는 진단을 자동으로 수행할 수 있는 기술을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention efficiently analyzes patient's tooth data in the field of orthodontic dentistry using artificial intelligence image processing to derive the result of automatically performing diagnosis in the field of orthodontics for each tooth, thereby enabling such a model To provide a technology that can automatically perform a diagnosis, which is the basis of treatment in orthodontics, based on a 3-dimensional dental scan image through the construction and learning of a model by machine learning, specifically deep learning. There is a purpose.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 치아의 3차원 치아부 스캔 이미지를 통한 치아의 위치 이상 자동 판별 시스템은, 적어도 피검사자의 치아를 포함하는 영역을 스캔한 3차원 치아부 스캔 이미지로부터 치아 이미지를 치아 이미지 처리 알고리즘에 적용하여 위치 이상 판단을 위한 치아 데이터를 생성하는 치아 이미지 처리부; 상기 치아 이미지 처리부에 의하여 생성된 치아 데이터에 포함된 치아 객체의 상대적 배열 상태를 자동 진단 알고리즘에 적용하여 적어도 부정교합의 형태를 포함하는 복수의 위치 이상을 자동으로 분류하는 위치 이상 분류부; 및 상기 위치 이상 분류부의 분류 결과에 따라서, 각 치아 이미지, 각 치아 데이터, 각 치아의 식별 정보 및 각 치아별 위치 이상에 대한 분류 결과를 결합하여 피검사자의 치료 전 구강 상태 정보로 생성하는 교정 데이터 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a system for automatically determining a location abnormality of a tooth through a 3D tooth scan image of a tooth according to an embodiment of the present invention scans a region including at least the tooth of a person to be tested, and scans the 3D tooth. a tooth image processing unit generating tooth data for position abnormality determination by applying a tooth image from the scanned image to a tooth image processing algorithm; a positional anomaly classification unit that automatically classifies a plurality of positional anomalies including at least a form of malocclusion by applying the relative arrangement state of tooth objects included in the tooth data generated by the tooth image processing unit to an automatic diagnosis algorithm; And according to the classification result of the positional abnormality classification unit, each tooth image, each tooth data, identification information of each tooth, and the classification result of each tooth's positional abnormality are combined to create orthodontic data that is generated as oral condition information before treatment of the examinee. It is characterized in that it includes; part.
상기 치아 이미지 처리부는, 3차원 치아부 스캔 이미지의 단순 좌표 중심에서 원의 크기를 점점 증가시켜 원과 이미지에 포함된 객체가 닿는 최초의 지점에 대해 탐색하고, 탐색 지점에서 기설정된 간격을 두어 구체를 흩뿌려 치아 안에 위치되도록 한 뒤, 표현된 메쉬 방향을 반전하고, 기준좌표에서 다수의 구체를 기준으로 주변방향으로 랜덤 속도로 이동하면서 기설정된 주기마다 구체를 복제하여 치아 내부에 구체가 고르게 배치되도록 한 후, 복제된 구체의 크기를 기설정된 크기로 성장시켜 각 치아의 대표 구체를 설정한 뒤, 대표 구체의 좌표 및 접점을 각 대표 구체에 설정함으로써 치아의 좌표 및 접점에 대한 특징 데이터를 추출하고, 상기 치아 이미지에 대한 메쉬 정보를 기반으로, 치아의 축을 도출하여 상기 치아 이미지를 처리하여 각 치아의 치아 데이터를 생성하는 것이 바람직하다. The tooth image processing unit gradually increases the size of a circle from the center of the simple coordinates of the 3D tooth scan image to search for the first point where the circle and the object included in the image touch, and puts a predetermined distance from the search point to a sphere. After scattering to be located in the tooth, invert the mesh direction expressed, and move at random speed in the circumferential direction based on a number of spheres in the reference coordinates, replicating the spheres at predetermined intervals, and placing the spheres evenly inside the tooth After setting the representative sphere of each tooth by growing the size of the replicated sphere to a predetermined size, extracting feature data for the coordinates and contact points of the teeth by setting the coordinates and contact point of the representative sphere to each representative sphere. And, based on the mesh information of the tooth image, it is preferable to generate tooth data of each tooth by deriving a tooth axis and processing the tooth image.
상기 치아 이미지 처리부는, 각 치아 이미지에 치아의 좌표 및 접점과 치아의 축 데이터를 적용하여 피검사자의 치아 배열을 3차원으로 구현 가능한 데이터를 상기 치아 데이터로 생성하는 것이 가능하다. The tooth image processing unit may generate data capable of realizing an arrangement of the teeth of a person to be examined in a three-dimensional manner as the tooth data by applying coordinates and contact points of the teeth and axis data of the teeth to each tooth image.
상기 치아 이미지 처리부는, 상기 치아 데이터를 이용하여 도출되는 치아별 3차원 데이터의 부피 중심점과 넓이 중심점을 이용하여, 부피 중심점과 넓이 중심점을 관통하는 선과 치아 이미지 처리 결과에 대한 통계 분석을 통해 도출된 수치적인 보정치를 이용하여 관통하는 선을 보정한 선을 치아의 축으로 설정하는 것이 가능하다. The tooth image processing unit, using the center of volume and the center of width of the three-dimensional data for each tooth derived using the tooth data, a line passing through the center of volume and the center of width and a result of tooth image processing derived through statistical analysis It is possible to set a line obtained by correcting a penetrating line using a numerical correction value as an axis of the tooth.
상기 위치 이상 분류부는, 치아의 크기 및 상대적 배열 상태를 기반으로, 치아간 접촉점이 서로 만나지 못하고 교차되는 경우 총생으로, 치아간 접촉점 사이에 공간이 있는 경우 공극으로, 치아가 서로 회전된 상태인 경우 회전으로, 치아의 수직적 관계가 기설정된 제1 수치와 일치하지 않는 경우 수직관계로, 치아의 근원심 치축경사 기울기가 기설정된 제2 수치와 일치하지 않는 경우 근원심 치축경사로, 치아의 협설측 치축 경사 기술기가 기설정된 제3 수치와 일치하지 않는 경우 협설측 치축경사로, 상악 치아 교두가 하악치아 2개 사이에 위치되지 않는 경우 감합으로 각 부정교합에 대해서 판별하는 것이 가능하다. Based on the position abnormality classification unit, based on the size and relative arrangement of the teeth, if the contact points between the teeth do not meet each other and intersect, it is a totality, if there is a space between the contact points between the teeth, it is a gap, and if the teeth are rotated with each other By rotation, if the vertical relationship of the tooth does not match the preset first value, in the vertical relationship, if the mesiodistal tooth axis inclination slope of the tooth does not match the preset second value, by the mesiodistal tooth axis inclination, the buccal-lingual tooth axis of the tooth It is possible to determine each malocclusion by the buccal-lingual tooth tilt when the inclination description does not match the preset third value, and by the fit if the cusp of the maxillary tooth is not located between two mandibular teeth.
상기 위치 이상 분류부는, 각 부정교합에 판단의 근거가 되는 수치의 크기를 기준으로 세부 정도를 판단하여 부정교합 분류 정보에 함께 설정하는 것이 가능하다. The positional anomaly classification unit may determine the degree of detail based on the size of a numerical value that is a basis for determining each malocclusion, and may set the malocclusion classification information together.
상기 교정 데이터 생성부는, 3차원 치아부 스캔 이미지로부터 도출된 치아 이미지의 메쉬 데이터를 제1 프로그램에서 시뮬레이션 가능한 오브젝트 형식으로 변환한 데이터를 상기 치료 전 구강 상태 정보와 함께 생성하는 것이 바람직하다. Preferably, the correction data generation unit generates data obtained by converting mesh data of a tooth image derived from a 3D tooth scan image into an object format that can be simulated in a first program together with the oral condition information before treatment.
본 발명에 의하면, 3차원 치아부 스캔 이미지를 처리하여, 치아 이미지의 도출뿐 아니라, 도출된 치아 이미지에 대한 모델링 분석을 통해, 각 치아에 대한 상대 좌표, 치아 간 접점 및 치아의 축에 대한 정보를 치아 데이터를 추출하게 된다. 이를 통해서, 각 치아의 치아 데이터를 비교분석하여, 교정 치료가 필요한 부정교합에 해당하는 다양한 진단 결과를 분류하여, 자동으로 환자의 메디컬 데이터인 치료 전 구강 상태 정보를 생성하여 의료기관에 제공할 수 있도록 한다. According to the present invention, information on the relative coordinates of each tooth, the contact point between teeth, and the axis of the teeth is obtained through modeling and analysis of the derived tooth image as well as derivation of the tooth image by processing the 3D tooth scan image. to extract tooth data. Through this, the tooth data of each tooth is compared and analyzed, various diagnosis results corresponding to malocclusion requiring orthodontic treatment are classified, and oral condition information before treatment, which is the patient's medical data, is automatically generated and provided to medical institutions. do.
이를 통해서, 기존의 기술들에 비하여, 3차원 치아부 스캔 이미지를 기반으로 치료 시뮬레이션이 가능한 치아 데이터를 추출할 뿐 아니라, 추출된 치아 데이터를 기반으로 자동으로 숙련된 의사의 진단 결과를 통해 학습 가능한 진단 결과에 대한 분류 알고리즘을 적용하여, 치과의사의 숙련도에 관계없이 전문화된 치료 계획의 수립이 가능하도록 치료 전 구강 상태 정보를 생성할 수 있는 효과가 있다. Through this, compared to existing technologies, it not only extracts tooth data capable of treatment simulation based on the 3D dental scan image, but also automatically learns through the diagnosis result of a skilled doctor based on the extracted tooth data. By applying a classification algorithm for diagnosis results, there is an effect of generating oral condition information before treatment so that a specialized treatment plan can be established regardless of the dentist's skill level.
이를 통해서, 교정 치과 분야에서 치료의 품질에 대한 평균적인 상승을 유도할 수 있는 효과가 있다.Through this, there is an effect that can induce an average increase in the quality of treatment in the field of orthodontics.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치아의 3차원 치아부 스캔 이미지를 통한 치아의 위치 이상 자동 판별 시스템의 구성 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라서 치료 전 구강 상태 정보가 생성되는 흐름을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라서 치아 데이터 생성을 위한 치아의 대표 좌표 및 접점이 추출되는 흐름을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라서 치아의 축에 대한 정보가 추출되는 흐름을 설명하기 위한 도면.
도 5 (a) 내지 (g)는 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라서 치아 데이터를 기반으로 치아의 위치 이상이 분류되는 예를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치의 내부 구성의 일 예.1 is a configuration block diagram of a system for automatically determining position abnormality of a tooth through a three-dimensional tooth portion scan image of a tooth according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a view for explaining the flow of generating oral condition information before treatment according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a flow in which representative coordinates and contact points of teeth for generating tooth data are extracted according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a flow in which information about the axis of a tooth is extracted according to an embodiment of the present invention.
5 (a) to (g) are views for explaining an example in which a positional abnormality of a tooth is classified based on tooth data according to an embodiment of the present invention.
6 is an example of an internal configuration of a computing device according to an embodiment of the present invention.
이하에서는, 다양한 실시 예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.In the following, various embodiments and/or aspects are disclosed with reference now to the drawings. In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to facilitate a general understanding of one or more aspects. However, it will also be appreciated by those skilled in the art that such aspect(s) may be practiced without these specific details. The following description and accompanying drawings describe in detail certain illustrative aspects of one or more aspects. However, these aspects are exemplary and some of the various methods in principle of the various aspects may be used, and the described descriptions are intended to include all such aspects and their equivalents.
본 명세서에서 사용되는 "실시 예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.References to “embodiment,” “example,” “aspect,” “example,” etc., used in this specification should not be construed as indicating that any aspect or design described is preferable to or advantageous over other aspects or designs. .
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the terms "comprises" and/or "comprising" mean that the feature and/or element is present, but excludes the presence or addition of one or more other features, elements and/or groups thereof. It should be understood that it does not.
또한, 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.In addition, terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention. The terms and/or include any combination of a plurality of related recited items or any of a plurality of related recited items.
또한, 본 발명의 실시 예들에서, 별도로 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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, in the embodiments of the present invention, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, are those commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. have the same meaning. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the embodiments of the present invention, an ideal or excessively formal meaning not be interpreted as
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치아의 3차원 치아부 스캔 이미지를 통한 치아의 위치 이상 자동 판별 시스템의 구성 블록도, 도 2는 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라서 치료 전 구강 상태 정보가 생성되는 흐름을 설명하기 위한 도면, 도 3은 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라서 치아 데이터 생성을 위한 치아의 대표 좌표 및 접점이 추출되는 흐름을 설명하기 위한 도면, 도 4는 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라서 치아의 축에 대한 정보가 추출되는 흐름을 설명하기 위한 도면, 도 5 (a) 내지 (g)는 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라서 치아 데이터를 기반으로 치아의 위치 이상이 분류되는 예를 설명하기 위한 도면이다. 이하의 설명에 있어서 본 발명의 각 실시예 및 세부 구성 요소에 대한 상세한 설명을 위해서 하나 이상의 도면이 동시에 참조되어 설명될 것이다.1 is a configuration block diagram of a system for automatically determining an abnormal position of a tooth through a three-dimensional dental scan image of a tooth according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is oral condition information before treatment according to an embodiment of the present invention. Figure 3 is a view for explaining the flow of generating, Figure 3 is a view for explaining the flow of extracting representative coordinates and contacts of teeth for tooth data generation according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is one of the present invention Figures 5 (a) to (g) are diagrams for explaining the flow of extracting information about the axis of a tooth according to the implementation of the embodiment, and FIGS. It is a drawing for explaining an example of being classified. In the following description, one or more drawings will be simultaneously referred to and described for a detailed description of each embodiment and detailed components of the present invention.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 치아의 3차원 치아부 스캔 이미지를 통한 치아의 위치 이상 자동 판별 시스템(10, 이하 '본 발명의 시스템'이라 함)은, 치아 이미지 처리부(!1), 위치 이상 분류부(12) 및 교정 데이터 생성부(13)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 한편 본 발명의 시스템(10)의 입력 데이터는 데이터베이스(20)로부터 입력되며, 출력 데이터 역시 데이터베이스(20)에 저장되는 것으로 도시되어 있다. First, referring to FIG. 1 , a system for automatically determining position abnormality of a tooth through a three-dimensional tooth scan image of a tooth according to an embodiment of the present invention (10, hereinafter referred to as 'the system of the present invention') includes a tooth image processing unit. (!1), characterized in that it includes a position anomaly classifying
본 발명에서 데이터베이스(20)는 후술하는 3차원 치아부 스캔 이미지와, 치료 전 구강 상태 정보가 모두 관리되며, 이에 따라서 데이터베이스(20)에 저장된 데이터들을 이용한 딥러닝 등의 머신러닝을 통해, 치료 전 구강 상태 정보를 이용한 치료 계획의 자동 생성, 치아 이미지를 통한 치료 전 구강 상태 정보의 생성, 3차원 치아부 스캔 이미지로부터 치아 이미지를 생성하기 위한 다종의 인공지능 알고리즘의 생성 및 학습이 수행되며, 이를 통해서 본 발명의 각 구성들의 기능이 수행될 수 있다. In the present invention, the
한편, 본 발명의 시스템(10)은 후술하는 도 6의 컴퓨팅 장치와 동일한 장치로 이해될 수 있으며, 이때 시스템(10)이 하나의 컴퓨팅 장치에 포함되도록 구성되거나, 본 발명의 시스템(10)의 각 구성별로 하나 이상의 컴퓨팅 장치를 포함하도록 구성될 수 있다. On the other hand, the
치아 이미지 처리부(11)는 적어도 피검사자의 치아를 포함하는 영역을 스캔한 3차원 치아부 스캔 이미지로부터 치아 이미지를 치아 이미지 처리 알고리즘에 적용하여 위치 이상 판단을 위한 치아 데이터를 생성하는 기능을 수행하는 구성이다.The tooth
본 발명에 있어서 3차원 치아부 스캔 이미지는 stl 오브젝트 등 일반적으로 치과 분야에서 피검사자의 두부 스캔 장치로부터 획득되는 3차원 치아부 스캔 이미지 등의 형식으로 구성되는 데이터이다. Stl 파일 형식은, 고속 원형 제작 업계의 실질적인 표준 데이터 전송 형식이다. 본 발명에서는 상술한 stl 파일 형식 이외에 다양한 형태의 치과 분야에서의 3차원 스캐너를 통해 획득될 수 있는 3차원 치아부 스캔 이미지의 형식이 사용될 수 있다. In the present invention, the 3D tooth scan image is data configured in the form of a 3D tooth scan image obtained from a head scan device of a subject in the field of dentistry, such as an stl object. The Stl file format is the de facto standard data transfer format in the high-speed prototyping industry. In the present invention, in addition to the stl file format described above, a format of a 3D tooth scan image that can be obtained through a 3D scanner in various types of dentistry may be used.
치아 이미지 처리 알고리즘은, 피검사자의 두부를 스캔하여 획득된 3차원 치아부 스캔 이미지로부터 치아 이미지를 획득하고, 이로부터 치아의 좌표 및 치아 사이의 접점, 또한 치아의 축 데이터 등 치아의 위치 이상을 판단하기 위한 치아 데이터를 생성하기 위하여, 상술한 3차원 치아부 스캔 이미지 또는 분리된 치아 이미지를 입력 값으로, 치아 데이터를 출력값으로 갖는 알고리즘을 의미한다.The tooth image processing algorithm obtains a tooth image from a 3D tooth scan image obtained by scanning the head of a subject, and determines the location abnormality of the tooth, such as coordinates of the tooth, contact point between the teeth, and axis data of the tooth. It means an algorithm having the above-described three-dimensional tooth portion scan image or separated tooth image as an input value and tooth data as an output value in order to generate tooth data for the purpose of generating tooth data.
이러한 치아 이미지 처리 알고리즘은, 다수의 샘플 데이터로서 3차원 치아부 스캔 이미지 또는 분리된 치아 이미지와 해당 이미지에 대하여 전문가의 판단 또는 진단 등에 의하여 추출된 치아 데이터를 이용하여 학습될 수 있다. The tooth image processing algorithm may be learned using a 3D tooth scan image or separated tooth image as a plurality of sample data and tooth data extracted by an expert's judgment or diagnosis of the corresponding image.
본 발명에서 치아 이미지 처리 알고리즘은, 예를 들어 머신 러닝에 포함된 다양한 학습 기법에 의하여 학습될 수 있으며, 딥러닝 신경망(Deep Learning NN)에 포함되거나 공지된 다양한 인공지능 알고리즘 학습을 위한 머신 러닝 기법에 의하여 학습될 수 있다. In the present invention, the tooth image processing algorithm can be learned, for example, by various learning techniques included in machine learning, and is included in deep learning neural networks (Deep Learning NN) or machine learning techniques for learning various known artificial intelligence algorithms can be learned by
구체적으로 도 3 및 4에 도시된 바와 같은 방법으로, 치아의 위치 이상을 판별하기 위한 데이터를 추출하는 실시예가 적용될 수 있다. Specifically, an embodiment of extracting data for determining an abnormal position of a tooth may be applied in a method as shown in FIGS. 3 and 4 .
예를 들어 치아 이미지 처리부(11)는 도 3에 도시된 바와 같이, 3차원 치아부 스캔 이미지의 단순 좌표 중심(201)에 원을 위치시킨 뒤(S1) 원의 크기를 점점 증가시켜 원과 이미지에 포함된 객체가 닿는 최초의 지점(211)에 대해 탐색한다(S2).For example, as shown in FIG. 3, the tooth
즉 중심 원형을 도출하는 과정인데, 입력받은 stl object 등 3차원 치아부 스캔 이미지의 단순 좌표 중심(201)에서 원의 크기를 점점 증가시키면서 원과 오브젝트가 맞닿는 최초의 원(211)에서의 지점을 탐색하고, 해당 지점에서 오브젝트가 위치한 것으로 판단하여, 해당 지점에서 일정 간격을 두어 미세 구체(221)를 흩뿌려, 각 치아 안에 위치되도록 한다. In other words, it is a process of deriving a central circle. The point in the
한편, stl 파일 형식 등의 3차원 치아부 스캔 이미지에서는, 입체 물체의 표면을 3차원에서 많은 삼각형 면으로 표현함은 상술한 바와 같이, 이에, 입력받은 3차원 치아부 스캔 이미지를 사용 시, 표면과 충돌하는 이벤트는 쉽게 감지할 수 있으나, 치아의 내부에서 외부로 빠져나가는 이벤트는 감지할 수 없게 된다. 후술하는 과정에서 원이 치아 내에 위치되고 빠져나가지 못하도록 해야 하기 때문에, 본 발명에 잇어서 치아 이미지 처리부(11)는 해당 현상을 방지하기 위해서, 모델의 삼각형 데이터를 역방향으로 재생성, 즉 3차원 치아부 스캔 이미지(T)의 메쉬를 반전한 데이터(UT)를 생성한다(S3, S4).On the other hand, in a 3D tooth scan image such as an stl file format, the surface of a three-dimensional object is represented by many triangular faces in 3D, as described above. Therefore, when using the
이후, 치아를 구체로 골고루 채우기 위해서 기준 좌표에서 생성된 다수의 구체를 기준으로 주변 방향으로 랜덤한 속도로 이동하면서 구체(221)를 복제하는 과정(S5)을 반복함으로써, 치아 내부에 구체가 골고루 배치될 수 있도록 한다. Thereafter, in order to evenly fill the teeth with spheres, the spheres are evenly formed inside the teeth by repeating the process of duplicating the spheres 221 (S5) while moving at a random speed in the peripheral direction based on the plurality of spheres generated at the reference coordinates. allow it to be placed.
이후, S6 단계에서는, 다수 구체 분산 생성 과정(S5)에서 복제된 구체의 크기를 점점 커지도록 한다. 이 과정에서는 공간에 부족하게 되어 대다수의 구체는 치아 외부로 빠져나오게 되며, 충분한 크기(1 unit 내지 5 unit)으로 구체를 증가시킨 뒤, 다시 구체의 크기를 일정 이하, 즉 상술한 크기 이하로 줄이게 되면, 각 치아에 대표적인 구체들이 골고루 배치된다. Thereafter, in step S6, the size of the replicated spheres is gradually increased in the process of creating a plurality of sphere dispersion (S5). In this process, space is insufficient and most of the spheres come out of the tooth, and after increasing the spheres to a sufficient size (1 unit to 5 units), the size of the spheres is reduced to below a certain level, that is, below the above-mentioned size. Then, representative spheres are evenly distributed on each tooth.
이렇게 되면, 예를 들어 하악 및 상악의 각 14개의 치아에 대응되는 구체(231)가 생성되는데, 이후 구체(231)가 나타내는 좌표를 도출하게 되면 각 치아의 대표 좌표가 도출되며, 구체(231)의 접점을 통해 치아끼리의 접점이 도출된다. 이로써 상술한 치아의 좌표 및 접점에 대한 특징 데이터가 추출된다. In this way, for example,
상술한 실시예에서, 치아 이미지는 상술한 바와 같이 3차원 치아부 스캔 이미지로부터 치아에 해당하는 객체의 이미지를 분리함을 통해서 얻어진다. 해당 전처리 과정은 기존의 공지의 치아 분리 작업 및, 각 치아의 이동을 시뮬레이션하고 각 치아의 정보를 획득하기 위하여, 치아별 분리 작업을 통해 각 치아의 메쉬를 분리해야 한다. In the above-described embodiment, the tooth image is obtained by separating the image of the object corresponding to the tooth from the 3D tooth scan image as described above. In the preprocessing process, the mesh of each tooth must be separated through a tooth-specific separation operation in order to simulate a known tooth separation operation and movement of each tooth and obtain information on each tooth.
이를 위해서, 예를 들어 Rhino 3D 작업 tool 등의 프로그램에 있어서의 SplitDisjointMesh 함수 기반의 메쉬 분리 프로그램 등을 통해, 각 개별 치아의 이미지를 도출하게 된다. To this end, images of each individual tooth are derived through a mesh separation program based on the SplitDisjointMesh function in programs such as the
이러한 치아 이미지에 대한 각 치아별 메쉬 정보를 기반으로 하여, 치아의 축을 도출함으로써 치아 이미지를 처리하여 각 치아의 치아 데이터, 즉 상술한 특징 데이터 및 도출된 치아의 축을 포함하는 데이터를 생성하게 된다. Based on the mesh information for each tooth of the tooth image, the tooth image is processed by deriving the axis of the tooth to generate tooth data of each tooth, that is, data including the above-described feature data and the derived axis of the tooth.
한편 치아의 축에 대해서는 도 4의 예와 같이 그 축을 도출하는 프로세스를 거친다. Meanwhile, for the axis of the tooth, a process of deriving the axis is performed as in the example of FIG. 4 .
예를 들어 치아 이미지 처리부(11)는 개별 치아에 대한 학습을 위해서 전체 치아에 대한 메쉬 정보(T)를 상술한 바와 같이 처리하여 치아별 3차원 데이터, 즉 메쉬 정보(ET)로부터 부피 중심점(VC) 및 넓이 중심점(AC)을 자동으로 도출한다. 부피 중심점(VC)은 각 치아 데이터의 부피의 중심점, 넓이 중심점(AC)은 예를 들어 치아의 가장 넓은 면적을 갖는 부분의 면적 중심점 또는 가장 상면에 해당하는 면의 중심점을 의미한다. For example, the tooth
이때 부피 중심점(VC)과 넓이 중심점(AC)을 관통하는 선을 1차적으로 해당 치아의 축으로 선정하게 된다. 한편, 상술한 치아 이미지 처리 알고리즘에 따르면, 치아 이미지 처리 결과에 대한 통계 분석을 통해서 상술한 치아 데이터, 예를 들어 상술한 치아의 축에 대한 오류 보정 함수가 도출된다. 이에 따라서 도출된 수치적인 보정치를 이용하면, 관통하는 상기의 선을 보정하게 되면, 이와 같이 보정한 선을 치아의 축(A)으로 설정하게 된다. At this time, a line passing through the central point of volume (VC) and the central point of area (AC) is primarily selected as the axis of the corresponding tooth. On the other hand, according to the above-described tooth image processing algorithm, the above-described tooth data, for example, an error correction function for the above-described tooth axis is derived through statistical analysis of the tooth image processing result. Using the numerical correction value derived accordingly, when the penetrating line is corrected, the corrected line is set as the axis A of the tooth.
이를 통하면, 치아의 3차원 데이터, 즉 모델의 모양/무비적인 특징과 통계적인 분석에 대한 머신 러닝을 통해, 치아의 뿌리와 평행한 축을 자동으로 도출하여 치아 데이터로 활용하는 한편, 이를 이용한 치료 계획 수립을 위한 시뮬레이션에 활용할 수 있다. Through this, through machine learning for the three-dimensional data of the tooth, that is, the shape/movie characteristics of the model and statistical analysis, an axis parallel to the root of the tooth is automatically derived and used as tooth data, while treatment using this It can be used for simulation for planning.
한편 상술한 바와 같이 개별 치아의 메쉬 데이터는, 예를 들어 Unity 등의 시뮬레이션에서 사용할 수 있는 obj 형식으로 변환할 수 있다. 이러한 obj 형식에는 상술한 치아 데이터가 결합될 수 있다. 이 경우, Python 등의 프로그램을 이용한 rhino 3차원 모델링 툴 자동화 프로그램을 구현 시, 해당 툴을 이용하여 작업하는 모든 과정을 스크립트로 자동화하여 자동화 서비스에 대응할 수 있다. Meanwhile, as described above, the mesh data of individual teeth may be converted into an obj format that can be used in simulation such as Unity. The tooth data described above may be combined with this obj format. In this case, when implementing the
즉 이러한 형식 변환을 통해서, 각 치아 이미지에 치아의 좌표 및 접점과 치아의 축 데이터를 적용하여 피검사자의 치아 배열을 3차원으로 구현 가능한 데이터를 상술한 치아 데이터로 생성하여 이후의 처리에 활용할 수 있도록 하는 것이다. 이러한 이미지 형식 변환은 후술하는 교정 데이터 생성부(13)에 의하여 수행될 수 있다.That is, through this format conversion, by applying tooth coordinates, contact points, and axis data of teeth to each tooth image, data that can implement a three-dimensional arrangement of the teeth of a subject to be examined is generated as the above-described tooth data so that it can be used for subsequent processing. is to do Such image format conversion may be performed by a correction
위치 이상 분류부(12)는 치아 이미지 처리부(11)에 의하여 생성된 치아 데이터에 포함된 치아 객체의 상대적 배열 상태를 자동 진단 알고리즘에 적용하여 적어도 부정교합의 형태를 포함하는 복수의 위치 이상을 자동으로 분류하는 기능을 수행한다. The positional
치아 객체의 상대적 배열 상태라 함은, 상하좌우의 치아의 배열에 대한 상대적인 상태를 의미한다. 이는 상술한 치아 데이터, 즉 각 치아의 좌표, 접점 및 축에 대한 정보를 기반으로 서로 인접한 치아에 대한 치아 데이터를 비교함으로써 도출될 수 있다. The relative arrangement state of the tooth object means a relative state with respect to the arrangement of the upper, lower, left, and right teeth. This can be derived by comparing tooth data for teeth adjacent to each other based on the above-described tooth data, that is, information on coordinates, contact points, and axes of each tooth.
자동 진단 알고리즘은 상술한 머신 러닝에 의하여 학습될 수 있으며, 구체적인 비교 과정은 후술하는 바와 같이, 즉 자동 진단 알고리즘이 학습됨은, 구체적인 후술하는 비교 과정에 따라서 치아의 위치 이상을 자동으로 판별하는 데 있어서 해당 비교 과정에서 이용되는 비교 기준 수치 등이 학습됨을 의미하거나, 구체적인 비교 프로세스 자체가 학습됨을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. The automatic diagnosis algorithm can be learned by the above-described machine learning, and the specific comparison process is as described later, that is, the automatic diagnosis algorithm is learned in automatically discriminating abnormalities in the position of teeth according to the specific comparison process described later. It can be understood as meaning that a comparison reference value used in the corresponding comparison process is learned, or that a specific comparison process itself is learned.
이에 대한 예가 도 5에 자세히 기재되어 있다. 먼저 도 5의 (a)는 총생(crowding)에 해당하는 이상 분류(A)를 의미한다. 총생은, 인접 치아들의 근원심 접촉점이 서로 겹쳐 있는 경우를 의미하며, 먼저 치아가 서로 겹쳐져 배열되어 있는지, 즉 치아간 접촉점이 서로 만나지 못하고 교차되어 있는지 여부를 기준으로 판단한다. An example of this is described in detail in FIG. 5 . First, (a) of FIG. 5 means an abnormality classification (A) corresponding to crowding. Total growth means a case where the mesial-distal contact points of adjacent teeth overlap each other, and first, it is determined based on whether the teeth are arranged overlapping each other, that is, whether the contact points between teeth do not meet each other and intersect.
해당 판단 결과가 No 인 경우, 접촉점이 서로 만나서 배열이 정상인 경우 정상 배열로 판단하고, 그렇지 않은 경우라면 특수 상황으로 분류하고 이에 대한 데이터를 의료진에게 제공하여 특별 판단 지시를 요청한다. 해당 특별 판단 지시의 결과는 상술한 자동 진단 알고리즘의 학습에 사용될 수 있다. 한편 겹쳐지지 않고 공간이 있는 경우라면, 후술하는 공극 평가로 진행되며, 그렇지 않은 경우 역시 특수 상황으로 분류한다. If the corresponding judgment result is No, if the contact points meet each other and the arrangement is normal, it is judged as a normal arrangement. The result of the special judgment instruction can be used for learning the automatic diagnosis algorithm described above. On the other hand, if there is a space without overlapping, it proceeds to the void evaluation described later, and if not, it is also classified as a special situation.
한편 해당 판단 결과가 Yes인 경우라면, 서로 겹쳐진 정도를 기준으로 상대적인 총생 정도를 판단하게 된다. 즉 서로 겹쳐진 정도가 예를 들어 -2mm 이하인 경우 정도 1도, -2 내지 -4mm인 경우 정도 2도, -4mm 이상인 경우 정도 3도의 총생으로 판단한다. On the other hand, if the result of the determination is Yes, the relative degree of total growth is determined based on the overlapping degree. That is, if the degree of overlapping each other is, for example, -2 mm or less, it is judged as
한편 도 5의 (b)는 상술한 공극(Spacing)에 해당하는 이상 분류(B)를 의미한다. 공극은, 인접치아들의 근원심 접촉점이 서로 떨어져, 치아 간의 공간이 잇는 경우를 의미한다. 먼저 치아가 서로 떨어져 배열되어 있는지, 즉 치아간 접촉점이 서로 겹쳐지지 않고 공간이 있는지 여부를 판단한다. On the other hand, (b) of FIG. 5 means an abnormality classification (B) corresponding to the above-described void (Spacing). The gap means a case where the mesial-distal contact points of adjacent teeth are separated from each other and there is a space between the teeth. First, it is determined whether the teeth are arranged apart from each other, that is, whether there is a space between the contact points between the teeth without overlapping each other.
해당 판단 결과가 No인 경우, 접촉점이 서로 만나서 배열이 정상인 경우라면 정상 배열로, 공간이 없고 겹쳐 있다면 상술한 총생 평가를 수행한다. 한편, 접촉점이 서로 만나나 배열이 정상이 아니나 경우 또는 공간이 없고 겹쳐 있지 않은 상태이면, 역시 상술한 바와 같이 특수 상황으로 분류한다. If the corresponding determination result is No, if the contact points meet each other and the arrangement is normal, the normal arrangement is performed, and if there is no space and overlapping, the above-mentioned totality evaluation is performed. On the other hand, if the contact points meet each other but the arrangement is not normal, or if there is no space and does not overlap, it is also classified as a special situation as described above.
한편, 해당 판단 결과가 Yes인 경우, 역시 서로 떨어진 공간의 폭을 기준으로 상대적인 공극 정도를 판단한다. 공간의 폭의 정도가 예를 들어 2mm 이하인 경우 정도 1도, 2 내지 4mm인 경우 정도 2도, 4mm 이상인 경우 정도 3도의 공극으로 판단한다.On the other hand, if the result of the determination is Yes, the relative air gap is also determined based on the width of the spaces apart from each other. When the degree of width of the space is, for example, 2 mm or less, it is judged as
도 5의 (c)는 회전(Rotation)에 해당하는 이상 분류(C)를 의미한다. 회전은, 치아의 근원심 접촉점들이 정상 배열선에서 벗어나 치아가 회전되는 것으로 판단되는 경우를 의미한다. 이 경우 해당 배열선을 기준으로 판단하여 치아가 회전되어 있는지 여부를 판단한다. (c) of FIG. 5 means an abnormality classification (C) corresponding to rotation. Rotation refers to a case in which the tooth is determined to be rotated when the mesiodistal contact points of the tooth deviate from the normal arrangement line. In this case, it is determined based on the corresponding array line to determine whether the teeth are rotated.
해당 판단 결과가 No인 경우에 잇어서 접촉접이 서로 만나 배열이 정상인 경우 정상 배열로 판단하고, 회전되어 있으면서 공극과 총생의 경우와 복합적인 양상을 띄는 것으로 판단되는 경우 이에 총생 및 공극 평가를 함께 수행하여 복합적 분류를 하게 된다. 만약 판단 결과가 No이나 배열이 정상적이지 않거나, 복합적인 양상을 띄지 않는 경우 역시 특수 상황으로 분류하여 특별 판단 지시를 요청한다. If the result of the judgment is No, if the contact contacts meet each other and the arrangement is normal, it is judged as normal arrangement. complex classification. If the judgment result is No, but the arrangement is not normal or does not show a complex aspect, it is also classified as a special situation and a special judgment instruction is requested.
해당 판단 결과가 Yes인 경우에는, 치아의 상대적인 회전의 정도에 따라서 회전 정도를 판단한다. 예를 들어 4도 이하인 경우 정도 1도, 4 내지 8도인 경우 정도 2도, 8도 이상인 경우 정도 3도의 회전으로 판단한다. When the corresponding determination result is Yes, the degree of rotation is determined according to the relative degree of rotation of the teeth. For example, if it is 4 degrees or less, it is judged as
도 5의 (d)는 수직관계(openbite & deepbite)에 해당하는 이상 분류(D)를 의미한다. 수직관계는 상하 치아의 피개정도의 평가로서, 모든 상악치아는 하악치아를 덮어야 한다. 이러한 관계가 벗어난 경우 수직관계에 해당하는 이상 분류(D)로 구분하며, 각 치아의 특성에 맞도록 정상 수치로서 기설정된 제1 수치가 설정되어 있다. 해당 제1 수치 역시 상술한 샘플 데이터를 통한 학습에 의하여 설정될 수 있다. (d) of FIG. 5 means an anomaly classification (D) corresponding to a vertical relationship (openbite & deepbite). The vertical relationship is an evaluation of the degree of overbite of the upper and lower teeth, and all upper teeth must cover the lower teeth. If this relationship is out of alignment, it is classified as an abnormal classification (D) corresponding to the vertical relationship, and a predetermined first value is set as a normal value to match the characteristics of each tooth. The corresponding first value may also be set by learning through the above-described sample data.
해당 분류 프로세스에서는, 상술한 각 치아의 특성에 맞도록 정상 수치에 일치하는지, 또는 정상 수치 범위에 속하는지 여부를 판단한다. 판단 결과가 Yes인 경우, 기준치 대비 수직 피개가 정상이면 정상 상태로 판단하나 그렇지 않은 경우 상술한 바와 같이 특수 상황으로 분류하고 특별 판단 지시를 요청한다. In the classification process, it is determined whether the teeth correspond to normal values or fall within the range of normal values to match the characteristics of each tooth described above. If the determination result is Yes, if the vertical cover is normal compared to the reference value, it is determined as a normal state, but if not, it is classified as a special situation as described above and a special judgment instruction is requested.
판단 결과가 No인 경우라면, 기준치 대피 수직 피개가 부족한지 여부를 판단하고, 부족한 경우, 부족 정도에 따라서 예를 들어 0mm 이하인 경우 부족 정도 1, 0 내지 -3mm인 경우 부족 정도 2, -3mm 이상인 경우 부족 정도 3으로 판단한다. 수직 피개가 부족하지 않고 과도한 경우, 과도 정도에 따라서 기준치보다 2mm 이하인 경우 과도 정도 1, 2mm 내지 4mm인 경우 과도 정도 2, 4mm 이상인 경우 과도 정도 3으로 판단한다. If the determination result is No, it is determined whether the standard value evacuation vertical cover is insufficient, and if insufficient, depending on the degree of deficiency, for example, in the case of 0 mm or less, the degree of deficiency is 1, in the case of 0 to -3 mm, the degree of deficiency is 2, -3 mm or more In this case, the degree of deficiency is judged as 3. If the vertical cover is not insufficient and excessive, it is judged as
도 5의 (e)는 근원심 치축 경사(tipping)에 해당하는 이상 분류(E)를 의미한다. 근원심 치축 경사는, 각 치아의 근원심면에서 치아의 기울기가 근심으로 과도하게 경사지거나, 원심으로 과도하게 경사진 상태의 분류를 의미한다. (e) of FIG. 5 means an abnormality classification (E) corresponding to mesiodistal tooth tipping. The mesiodistal alveolar inclination refers to a classification of a state in which the inclination of each tooth in the mesiodistal plane is excessively inclined mesial or excessively inclined distal.
해당 프로세스에서는 먼저 각 치아의 근원심 치축 경사 기울기가 주어진 기설정된 제2 수치와 일치하는지 여부를 판단하게 된다. 이러한 제2 수치 역시 상술한 샘플 데이터를 통한 알고리즘 학습에 의하여 치아별로 설정될 수 있다. In this process, first, it is determined whether the inclination of the mesial-distal tooth axis of each tooth coincides with a given second predetermined value. This second value may also be set for each tooth by algorithm learning through the above-described sample data.
해당 판단 결과가 Yes이고, 치축경사 기울기가 2도 이내 또는 정상인 경우 정상 상태로 판단하며, 그렇지 않은 경우 특수 상황으로 분류하여 특별 판단 지시를 요청한다. If the corresponding judgment result is Yes and the axis inclination is within 2 degrees or normal, it is judged to be normal. Otherwise, it is classified as a special situation and special judgment instructions are requested.
한편 해당 판단 결과가 No인 경우, 과도 경사 방향이 근심인지 여부를 판단하고, 근심이 아닌 동시에, 방향이 원심도 아닌 경우라면, 특수 상황으로 분류하여 특별 판단 지시를 요청하게 된다. 한편 근심이라면, 기울기 정도가 4도 이하인 경우 근심 정도 1도, 4도 내지 8도인 경우 근심 정도 2도, 8도 이상인 경우 근심 정도 3도로 판단한다. On the other hand, if the corresponding determination result is No, it is determined whether the excessive inclination direction is mesial, and if it is not mesial and the direction is not centrifugal, it is classified as a special situation and a special judgment instruction is requested. On the other hand, if the slope is 4 degrees or less, it is determined as 1 degree of angst, 4 to 8 degrees, 2 degrees of angst, and 8 degrees or more, 3 degrees of angst.
원심인 경우라면, 기울기 정도에 따라서 -4도 이하인 경우 원심 정도 1도, -4도 내지 -8도인 경우 원심 정도 2도, -8도 이상인 경우 원심 정도 3도로 판단하게 된다. In the case of centrifugal, depending on the degree of inclination, it is determined that the centrifugal degree is 1 degree when the inclination is less than -4 degrees, the centrifugal degree is 2 degrees when the inclination is between -4 and -8 degrees, and the centrifugal degree is 3 degrees when it is more than -8 degrees.
도 5의 (f)는 협설축 치축 경사(torque)에 해당하는 이상 분류(F)를 의미한다. 협설축 치축 경사는, 각 치아의 협설측면에서의 치아의 기울기 정도가 협측 과도 경사인지 또는 설측 과도 경사인지 여부를 판단하는 분류를 의미한다. 먼저 해당 프로세스에서는 각 치아의 협설측 치축 경사 기울기가 주어진 기설정된 제3 수치와 일치하는지 여부를 판단한다. 이러한 제3 수치는 상술한 근원심 치축 경사와 서로 다른 수치로 설정될 수 있고, 치아별로 설정될 수 있으며, 샘플 데이터를 통한 알고리즘 학습에 의하여 설정될 수 있다.(f) of FIG. 5 means an abnormality classification (F) corresponding to the torque of the buccal-lingual axis. The bucco-lingual tooth inclination refers to a classification for determining whether the degree of inclination of a tooth on the bucco-lingual side of each tooth is a buccal excessive tilt or a lingual excessive tilt. First, in the corresponding process, it is determined whether the inclination of the inclination of the buccal-lingual tooth axis of each tooth coincides with a given third value. This third value may be set to a value different from the above-described mesial-distal tooth axis inclination, set for each tooth, or set by algorithm learning through sample data.
해당 판단 결과가 Yes라면, 치축 경사 기울기가 2도 이내 또는 정상인 경우 정상 상태로 판단하고, 그렇지 않은 경우 특수 상황으로 분류하여 특별 판단 지시를 요청하게 된다. If the corresponding judgment result is Yes, if the axis inclination is within 2 degrees or normal, it is judged as a normal state, and if not, it is classified as a special situation and a special judgment instruction is requested.
한편 해당 판단 결과가 No인 경우, 과도 경사 방향이 협측인지 여부를 판단하고, 협측이 아닌 동시에, 방향이 설측도 아닌 경우라면, 특수 상황으로 분류하여 특별 판단 지시를 요청하게 된다. 한편 협측이라면, 기울기 정도가 4도 이하인 경우 협측 정도 1도, 4도 내지 8도인 경우 협측 정도 2도, 8도 이상인 경우 협측 정도 3도로 판단한다. On the other hand, if the corresponding determination result is No, it is determined whether the excessive inclination direction is buccal, and if it is not buccal and the direction is not lingual, it is classified as a special situation and a special determination instruction is requested. On the other hand, if it is buccal, if the degree of inclination is 4 degrees or less, the buccal degree is 1 degree, if it is 4 to 8 degrees, it is judged as 2 degrees, and if it is more than 8 degrees, it is judged as 3 degrees.
설측인 경우라면, 기울기 정도에 따라서 -4도 이하인 경우 설측 정도 1도, -4도 내지 -8도인 경우 설측 정도 2도, -8도 이상인 경우 설측 정도 3도로 판단하게 된다. In the case of lingual, depending on the degree of inclination, it is determined that the lingual degree is 1 degree if the slope is less than -4 degrees, the lingual degree is 2 degrees if it is -4 degrees to -8 degrees, and the lingual degree is 3 degrees if it is more than -8 degrees.
도 5의 (g)는 감합에 해당하는 이상 분류(G)를 의미한다. 감합은, 상하 치아간 교합 상태를 평가하여 판단하는 분류을 의미한다. 치아 간 1:2 관계의 교합 상태로서 마치 톱니처럼 서로 맞물려 있는 상태가 정상적인지 여부를 기준으로 판단하며, 상악 치아의 교두가 하악 치아의 교두와에 위치하는지 여부를 기준으로 평가하게 된다. (g) of FIG. 5 means an abnormality classification (G) corresponding to fitting. Mating means a classification determined by evaluating the occlusion state between the upper and lower teeth. As a 1:2 relationship between teeth, it is judged based on whether or not the state of meshing with each other like teeth is normal, and it is evaluated based on whether the cusps of the upper teeth are located in the cusps of the lower teeth.
전방(근심) 위치인 경우 -로, 후방(원심) 위치인 경우 +로 표기하여 그 분류를 수행하게 된다. 먼저 해당 프로세스에서는, 구치부 상하 치아가 전후방(근원심)면으로 톱니처럼 배열되어야 하는데 상악 치아 교두가 하악치아 2개 사이에 위치되는지 여부를 판단한다.In the case of the anterior (proximal) position, - is marked, and in the case of the posterior (distal) position, + is marked to perform the classification. First, in the process, it is determined whether the cusps of the upper teeth are located between two lower teeth when the upper and lower teeth of the posterior teeth should be arranged like sawtooth in the anterior-posterior (proximal-distal) plane.
해당 판단 결과가 Yes인 경우, 그리고 상하악 구치부의 감합이 정상인 경우 정상 상태로 판별하여, 그렇지 않은 경우 특수 상황으로 분류하여 특별 판단 지시를 요청한다. If the result of the judgment is Yes, and if the fit of the upper and lower posterior teeth is normal, it is determined as a normal state, and if not, it is classified as a special situation and a special judgment instruction is requested.
해당 판단 결과가 No인 경우, 상악 치아가 전방으로 쏠려 위치되는지 여부를 판단하여, 상악 치아가 전방으로 쏠려 위치되는 경우, 쏠림의 정도를 기준으로 2mm 이하인 경우 하악 후방 위치 정도 1도, 2mm 내지 4mm인 경우 하악 후방 위치 정도 2도, 4mm 이상인 경우 하악 후방 위치 정도 3도로 판단한다. 한편, 상악 치아가 후방으로 쏠려 위치되는 경우, 쏠림의 정도를 기준으로 -2mm 이하인 경우 하악 전방 위치 정도 1도, -2mm 내지 -4mm인 경우 하악 전방 위치 정도 2도, -4mm 이상인 경우 하악 전방 위치 정도 3도로 판단한다.If the judgment result is No, it is determined whether the maxillary teeth are positioned forward, and if the maxillary teeth are positioned forward, if the degree of deviation is 2 mm or less, the degree of backward position of the mandible is 1 degree, 2 mm to 4 mm , it is judged as 2 degrees of mandibular posterior position, and 3 degrees of mandibular posterior position if it is 4 mm or more. On the other hand, when the maxillary teeth are tilted backward, based on the degree of tilt, -2mm or less, the mandibular anterior position is 1 degree, -2mm to -4mm, the mandibular anterior position is 2 degrees, and -4mm or more, the mandibular anterior position judged on a scale of 3.
이와 같이, 부정교합의 판단의 근거를 7개로 분류하고, 이에 대한 샘플 데이터 학습 및 실 사례 학습을 통해서, 상술한 각 기준 수치 등을 학습하게 되건, 특수 상황에서의 의료진의 특별 판단 지시를 통해서 알고리즘을 학습하게 되면, 부정교합의 판단의 근거에 따라서 매우 정확한 판단이 가능해져, 이후의 진단 시 효율적이고 명확한 치료 솔루션 수립이 가능해지는 효과가 있다.In this way, the grounds for judgment of malocclusion are classified into 7 categories, and each standard value described above is learned through sample data learning and actual case learning, or an algorithm through special judgment instructions by medical staff in special situations. When learning, it is possible to make a very accurate judgment according to the basis of judgment of malocclusion, and there is an effect of enabling an efficient and clear treatment solution to be established in the subsequent diagnosis.
또한, 상술한 바와 같이 위치 이상 분류부(12)는 각 부정교합에 판단의 근거가 되는 수치의 크기를 기준으로 세부 정도를 판단하여 부정교합 분류 정보에 함께 설정할 수 있음은 상기 기술된 바와 같다.In addition, as described above, the location
교정 데이터 생성부(13)는, 위치 이상 분류부(12)의 분류 결과 및 치아 이미지 처리부(11)에 의하여 생성된 치아 데이터를 이용하여, 각 치아 이미지, 각 치아 데이터, 각 치아의 식별 정보 및 각 치아별 위치 이상에 대한 분류 결과를 결합하여 피검사자의 치료 전 구강 상태 정보로 생성하고, 데이터베이스(20)에 저장하는 기능을 수행한다. The correction
상술한 기능 수행에 의하면, 피검사자의 치료 전 구강 상태 정보는, 예를 들어 각 치아의 독립된 메쉬 정보로서의 치아 이미지, 특징 데이터 및 축을 포함하는 치아 데이터, 치아별 식별 정보 및 치아별로 분류된 위치 이상에 대한 분류 결과를 포함한다. 해당 데이터는 예를 들어 데이터베이스(20)에 저장될 것이며, 이를 통해서 AI를 이용한 자동 치료 시뮬레이션 또는 치료 계획 수립에 사용될 수 있다. According to the above-described function execution, the oral condition information of the subject before treatment is, for example, a tooth image as independent mesh information of each tooth, tooth data including feature data and axes, identification information for each tooth, and positions classified for each tooth. Includes classification results for Corresponding data will be stored, for example, in the
한편 상술한 바와 같이 자동 치료 시뮬레이션 또는 치료 계획 수립에 있어서 해당 치료 전 구강 상태 정보를 사용할 수 있도록 하기 위해서는 치아별로 교정에 의한 이동 등이 가능해야 하기 때문에, 상술한 바와 같이, 예를 들어 Unity 등의 시뮬레이션에서 사용할 수 있는 obj 형식으로 변환할 수 있다. 이러한 obj 형식에는 상술한 치아 데이터가 결합될 수 있다. On the other hand, as described above, in order to be able to use the oral condition information before the treatment in automatic treatment simulation or treatment plan establishment, it is necessary to be able to move by orthodontics for each tooth, so as described above, for example, Unity It can be converted to obj format that can be used in simulation. The tooth data described above may be combined with this obj format.
즉 교정 데이터 생성부(13)에 의하여 상술한 형식으로 데이터를 변환하게 되면, Python 등의 프로그램을 이용한 rhino 3차원 모델링 툴 자동화 프로그램을 구현 시, 해당 툴을 이용하여 작업하는 모든 과정을 스크립트로 자동화하여 자동화 서비스에 대응할 수 있다. That is, when the data is converted into the above-described format by the calibration
이러한 형식 변환을 통해서, 각 치아 이미지에 치아의 좌표 및 접점과 치아의 축 데이터를 적용하여 피검사자의 치아 배열을 3차원으로 구현 가능한 데이터를 상술한 치아 데이터로 생성하여 이후의 처리에 활용할 수 있도록 하는 것이다.Through this format conversion, by applying the coordinates and contact points of the teeth and the axis data of the teeth to each tooth image, data that can implement the test subject's tooth arrangement in 3D is generated as the above-described tooth data and used for subsequent processing will be.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치의 내부 구성의 일 예를 도시하였으며, 이하의 설명에 있어서, 상술한 도 1 내지 5에 대한 설명과 중복되는 불필요한 실시 예에 대한 설명은 생략하기로 한다.6 illustrates an example of an internal configuration of a computing device according to an embodiment of the present invention, and in the following description, descriptions of unnecessary embodiments overlapping with those of FIGS. 1 to 5 will be omitted. do it with
도 6에 도시한 바와 같이, 컴퓨팅 장치(10000)은 적어도 하나의 프로세서(processor)(11100), 메모리(memory)(11200), 주변장치 인터페이스(peripheral interface)(11300), 입/출력 서브시스템(I/O subsystem)(11400), 전력 회로(11500) 및 통신 회로(11600)를 적어도 포함할 수 있다. 이때, 컴퓨팅 장치(10000)은 촉각 인터페이스 장치에 연결된 유저 단말이기(A) 혹은 전술한 컴퓨팅 장치(B)에 해당될 수 있다.As shown in FIG. 6, a
메모리(11200)는, 일례로 고속 랜덤 액세스 메모리(high-speed random access memory), 자기 디스크, 에스램(SRAM), 디램(DRAM), 롬(ROM), 플래시 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(11200)는 컴퓨팅 장치(10000)의 동작에 필요한 소프트웨어 모듈, 명령어 집합 또는 그밖에 다양한 데이터를 포함할 수 있다.The
이때, 프로세서(11100)나 주변장치 인터페이스(11300) 등의 다른 컴포넌트에서 메모리(11200)에 액세스하는 것은 프로세서(11100)에 의해 제어될 수 있다.In this case, access to the
주변장치 인터페이스(11300)는 컴퓨팅 장치(10000)의 입력 및/또는 출력 주변장치를 프로세서(11100) 및 메모리 (11200)에 결합시킬 수 있다. 프로세서(11100)는 메모리(11200)에 저장된 소프트웨어 모듈 또는 명령어 집합을 실행하여 컴퓨팅 장치(10000)을 위한 다양한 기능을 수행하고 데이터를 처리할 수 있다.
입/출력 서브시스템(11400)은 다양한 입/출력 주변장치들을 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 입/출력 서브시스템(11400)은 모니터나 키보드, 마우스, 프린터 또는 필요에 따라 터치스크린이나 센서 등의 주변장치를 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시키기 위한 컨트롤러를 포함할 수 있다. 다른 측면에 따르면, 입/출력 주변장치들은 입/출력 서브시스템(11400)을 거치지 않고 주변장치 인터페이스(11300)에 결합될 수도 있다.Input/
전력 회로(11500)는 단말기의 컴포넌트의 전부 또는 일부로 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어 전력 회로(11500)는 전력 관리 시스템, 배터리나 교류(AC) 등과 같은 하나 이상의 전원, 충전 시스템, 전력 실패 감지 회로(power failure detection circuit), 전력 변환기나 인버터, 전력 상태 표시자 또는 전력 생성, 관리, 분배를 위한 임의의 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다.The
통신 회로(11600)는 적어도 하나의 외부 포트를 이용하여 다른 컴퓨팅 장치와 통신을 가능하게 할 수 있다.The
또는 상술한 바와 같이 필요에 따라 통신 회로(11600)는 RF 회로를 포함하여 전자기 신호(electromagnetic signal)라고도 알려진 RF 신호를 송수신함으로써, 다른 컴퓨팅 장치와 통신을 가능하게 할 수도 있다.Alternatively, as described above, the
이러한 도 6의 실시 예는, 컴퓨팅 장치(10000)의 일례일 뿐이고, 컴퓨팅 장치(11000)은 도 6에 도시된 일부 컴포넌트가 생략되거나, 도 6에 도시되지 않은 추가의 컴포넌트를 더 구비하거나, 2개 이상의 컴포넌트를 결합시키는 구성 또는 배치를 가질 수 있다. 예를 들어, 모바일 환경의 통신 단말을 위한 컴퓨팅 장치는 도 6에도시된 컴포넌트들 외에도, 터치스크린이나 센서 등을 더 포함할 수도 있으며, 통신 회로(1160)에 다양한 통신방식(WiFi, 3G, LTE, Bluetooth, NFC, Zigbee 등)의 RF 통신을 위한 회로가 포함될 수도 있다. 컴퓨팅 장치(10000)에 포함 가능한 컴포넌트들은 하나 이상의 신호 처리 또는 어플리케이션에 특화된 집적 회로를 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어 양자의 조합으로 구현될 수 있다.The embodiment of FIG. 6 is only an example of the
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨팅 장치를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령(instruction) 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 특히, 본 실시 예에 따른 프로그램은 PC 기반의 프로그램 또는 모바일 단말 전용의 어플리케이션으로 구성될 수 있다. 본 발명이 적용되는 애플리케이션은 파일 배포 시스템이 제공하는 파일을 통해 이용자 단말에 설치될 수 있다. 일 예로, 파일 배포 시스템은 이용자 단말이기의 요청에 따라 상기 파일을 전송하는 파일 전송부(미도시)를 포함할 수 있다.Methods according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computing devices and recorded in computer readable media. In particular, the program according to the present embodiment may be configured as a PC-based program or a mobile terminal-only application. An application to which the present invention is applied may be installed in a user terminal through a file provided by a file distribution system. For example, the file distribution system may include a file transmission unit (not shown) that transmits the file according to a request of a user terminal.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시 예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The device described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of hardware components and software components. For example, devices and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate array (FPGA), It may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. A processing device may run an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. A processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of software. For convenience of understanding, there are cases in which one processing device is used, but those skilled in the art will understand that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it can include. For example, a processing device may include a plurality of processors or a processor and a controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 (collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨팅 장치상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, which configures a processing device to operate as desired or processes independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be any tangible machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, intended to be interpreted by or to provide instructions or data to a processing device. may be permanently or temporarily embodied in Software may be distributed on networked computing devices and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer readable media.
실시 예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시 예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described with limited examples and drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques may be performed in an order different from the method described, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. may be combined or combined in a different form than the method described, or other components may be used. Or even if it is replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.
Claims (7)
적어도 피검사자의 치아를 포함하는 영역을 스캔한 3차원 치아부 스캔 이미지로부터 치아 이미지를 치아 이미지 처리 알고리즘에 적용하여 위치 이상 판단을 위한 치아 데이터를 생성하는 치아 이미지 처리부;
상기 치아 이미지 처리부에 의하여 생성된 치아 데이터에 포함된 치아 객체의 상대적 배열 상태를 자동 진단 알고리즘에 적용하여, 적어도 부정교합의 형태를 포함하는 복수의 위치 이상을 자동으로 분류하는 위치 이상 분류부; 및
상기 위치 이상 분류부의 분류 결과에 따라서, 각 치아 이미지, 각 치아 데이터, 각 치아의 식별 정보 및 각 치아별 위치 이상에 대한 분류 결과를 결합하여 피검사자의 치료 전 구강 상태 정보로 생성하는 교정 데이터 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 치아의 3차원 치아부 스캔 이미지를 통한 치아의 위치 이상 자동 판별 시스템.
It relates to a system for automatically determining position abnormality of a tooth through a three-dimensional tooth scan image of a tooth implemented by a computing device including one or more processors and one or more memories for storing commands executable by the processor,
a tooth image processing unit for generating tooth data for determining a position abnormality by applying a tooth image to a tooth image processing algorithm from a three-dimensional tooth portion scan image obtained by scanning an area including at least the teeth of a subject to be examined;
a positional abnormality classification unit that automatically classifies a plurality of positional abnormalities including at least a form of malocclusion by applying the relative arrangement state of tooth objects included in the tooth data generated by the tooth image processing unit to an automatic diagnosis algorithm; and
Orthodontic data generation unit for combining each tooth image, each tooth data, each tooth identification information, and the classification result for each tooth positional abnormality according to the classification result of the positional anomaly classification unit and generating oral condition information before treatment of the subject A system for automatically determining position abnormality of a tooth through a three-dimensional tooth portion scan image of a tooth, characterized in that it comprises:
상기 치아 이미지 처리부는,
3차원 치아부 스캔 이미지의 단순 좌표 중심에서 원의 크기를 점점 증가시켜 원과 이미지에 포함된 객체가 닿는 최초의 지점에 대해 탐색하고, 탐색 지점에서 기설정된 간격을 두어 구체를 흩뿌려 치아 안에 위치되도록 한 뒤, 표현된 메쉬 방향을 반전하고, 기준좌표에서 다수의 구체를 기준으로 주변방향으로 랜덤 속도로 이동하면서 기설정된 주기마다 구체를 복제하여 치아 내부에 구체가 고르게 배치되도록 한 후, 복제된 구체의 크기를 기설정된 크기로 성장시켜 각 치아의 대표 구체를 설정한 뒤, 대표 구체의 좌표 및 접점을 각 대표 구체에 설정함으로써 치아의 좌표 및 접점에 대한 특징 데이터를 추출하고, 상기 치아 이미지에 대한 메쉬 정보를 기반으로, 치아의 축을 도출하여 상기 치아 이미지를 처리하여 각 치아의 치아 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 치아의 3차원 치아부 스캔 이미지를 통한 치아의 위치 이상 자동 판별 시스템.
According to claim 1,
The tooth image processing unit,
Search for the first point where the circle and the object included in the image touch by gradually increasing the size of the circle at the center of the simple coordinates of the 3D tooth scan image, and scatter spheres at predetermined intervals from the search point to locate them in the tooth After doing so, the expressed mesh direction is reversed, and the spheres are copied at predetermined intervals while moving at a random speed in the peripheral direction based on a plurality of spheres at the reference coordinates so that the spheres are evenly placed inside the tooth, and then the replicated spheres are After setting the representative sphere of each tooth by growing the size of the sphere to a predetermined size, extracting feature data for the coordinates and contact points of the teeth by setting the coordinates and contact points of the representative sphere to each representative sphere, and Based on the mesh information for the tooth, the axis of the tooth is derived and the tooth image is processed to generate tooth data of each tooth.
상기 치아 이미지 처리부는,
각 치아 이미지에 치아의 좌표 및 접점과 치아의 축 데이터를 적용하여 피검사자의 치아 배열을 3차원으로 구현 가능한 데이터를 상기 치아 데이터로 생성하는 것을 특징으로 하는 치아의 3차원 치아부 스캔 이미지를 통한 치아의 위치 이상 자동 판별 시스템.
According to claim 2,
The tooth image processing unit,
A tooth through a three-dimensional tooth scan image of a tooth, characterized in that by applying the coordinates and contact points of the tooth and the axis data of the tooth to each tooth image, data capable of realizing the arrangement of the teeth of the examinee in three dimensions is generated as the tooth data. position abnormality automatic determination system.
상기 치아 이미지 처리부는,
상기 치아 데이터를 이용하여 도출되는 치아별 3차원 데이터의 부피 중심점과 넓이 중심점을 이용하여, 부피 중심점과 넓이 중심점을 관통하는 선과 치아 이미지 처리 결과에 대한 통계 분석을 통해 도출된 수치적인 보정치를 이용하여 관통하는 선을 보정한 선을 치아의 축으로 설정하는 것을 특징으로 하는 치아의 3차원 치아부 스캔 이미지를 통한 치아의 위치 이상 자동 판별 시스템.
According to claim 2,
The tooth image processing unit,
Using the center of volume and center of width of the three-dimensional data for each tooth derived using the tooth data, a line passing through the center of volume and the center of width and a numerical correction value derived through statistical analysis of the tooth image processing result An automatic tooth position abnormality detection system through a three-dimensional tooth scan image of the tooth, characterized in that the line corrected by the penetrating line is set as the axis of the tooth.
상기 위치 이상 분류부는,
치아의 크기 및 상대적 배열 상태를 기반으로, 치아간 접촉점이 서로 만나지 못하고 교차되는 경우 총생으로, 치아간 접촉점 사이에 공간이 있는 경우 공극으로, 치아가 서로 회전된 상태인 경우 회전으로, 치아의 수직적 관계가 기설정된 제1 수치와 일치하지 않는 경우 수직관계로, 치아의 근원심 치축경사 기울기가 기설정된 제2 수치와 일치하지 않는 경우 근원심 치축경사로, 치아의 협설측 치축 경사 기술기가 기설정된 제3 수치와 일치하지 않는 경우 협설측 치축경사로, 상악 치아 교두가 하악치아 2개 사이에 위치되지 않는 경우 감합으로 각 부정교합에 대해서 판별하는 것을 특징으로 하는 치아의 3차원 치아부 스캔 이미지를 통한 치아의 위치 이상 자동 판별 시스템.
According to claim 4,
The location abnormality classification unit,
Based on the size and relative arrangement of the teeth, if the contact points between the teeth do not meet each other and intersect, it is a cyst, if there is a space between the contact points between the teeth, it is a gap, if the teeth are rotated with each other, it is a rotation, and the vertical direction of the teeth Vertical relationship if the relationship does not match the preset first value, mesial distal tooth axis slope if the mesiodistal tooth slope slope of the tooth does not match the preset second value, and buccal-lingual tooth axis slope descriptor of the tooth equals the preset value 3 If the numerical value does not match, each malocclusion is determined by the buccal lingual axial tilt, and if the cusp of the upper jaw is not located between the two lower teeth, by mating. position abnormality automatic determination system.
상기 위치 이상 분류부는,
각 부정교합에 판단의 근거가 되는 수치의 크기를 기준으로 세부 정도를 판단하여 부정교합 분류 정보에 함께 설정하는 것을 특징으로 하는 치아의 3차원 치아부 스캔 이미지를 통한 치아의 위치 이상 자동 판별 시스템.
According to claim 5,
The location abnormality classification unit,
An automatic tooth position abnormality detection system through a three-dimensional dental scan image of the teeth, characterized in that the degree of detail is determined based on the size of the numerical value that is the basis for the judgment of each malocclusion and set together in the malocclusion classification information.
상기 교정 데이터 생성부는,
3차원 치아부 스캔 이미지로부터 도출된 치아 이미지의 메쉬 데이터를 제1 프로그램에서 시뮬레이션 가능한 오브젝트 형식으로 변환한 데이터를 상기 치료 전 구강 상태 정보와 함께 생성하는 것을 특징으로 하는 치아의 3차원 치아부 스캔 이미지를 통한 치아의 위치 이상 자동 판별 시스템.
According to claim 1,
The calibration data generating unit,
The three-dimensional tooth scan image of the tooth, characterized in that the data obtained by converting the mesh data of the tooth image derived from the three-dimensional tooth scan image into an object format that can be simulated in a first program is generated together with the oral condition information before the treatment. An automatic tooth position abnormality detection system through
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