KR20230051419A - 구강 이미지를 처리하는 방법 및 데이터 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
실시예들에 따라 구강 이미지 처리 방법 및 장치가 개시된다. 개시된 구강 이미지 처리 방법은, 프렙된 치아 데이터에 인접한 인접치 데이터 및 상기 프렙된 치아 데이터의 수복을 위한 수복물 데이터를 표시하는 동작, 상기 수복물 데이터와 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 조정하는 입력을 수신하는 동작, 상기 수신된 입력에 대응하여 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 처리하는 동작, 및 상기 처리된 어댑테이션에 따라 적응된 상기 수복물 데이터를 표시하는 동작을 포함한다.
Description
개시된 실시예는 구강 이미지를 처리하는 방법 및 데이터 처리 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 개시된 실시예는 구강 이미지에서 선택된 치료 대상 치아를 위한 수복물 데이터를 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
치과 치료, 특히 보철 등의 치료를 하는 데 있어 치과용 CAD/CAM(Dental Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing) 기술이 널리 사용되고 있다. CAD/CAM을 이용한 치과 치료에서 가장 중요한 것은 환자의 치아, 잇몸, 턱뼈 등의 대상체의 형상에 대하여 정교한 3차원 데이터를 획득하는 것이다. 치과 치료를 수행함에 있어서, 대상체로부터 획득된 3차원 데이터를 이용하면, 컴퓨터에 의하여 정확한 계산이 수행될 수 있다는 장점이 있다. 예를 들어, 치과용 CAD/CAM 치료과정에서 대상체의 3차원 데이터를 획득하기 위해서는, CT(Computed Tomography), MRI(Magnetic Resonance Imaging), 및 광학 스캐닝 등의 방법이 이용될 수 있다.
구강 이미지 처리 장치가 스캔 데이터로부터 3차원 구강 이미지를 획득하면, 사용자는 3차원 구강 이미지의 치아들 중 보철물의 대상이 되는 대상 치아를 선택할 수 있다. 그리고 선택된 대상 치아의 표면 데이터를 이용하여 치아 수복물을 디자인할 수 있다.
CAD/CAM을 이용하여 치아 수복물을 디자인할 때 수복물과 인접치 사이의 거리가 너무 멀면 수복물 착용 후 음식물을 씹을 때 음식물이 수복물과 인접치 사이에 끼어들어가 충치를 유발할 수 있고, 수복물과 인접치의 간섭(intersection)이 너무 많으면, 수복물 착용이 어려운 단점이 있다. 따라서 수복물과 인접치 간에 적당한 어댑테이션 (adaptation)이 요구된다.
개시된 실시예는, 치아 수복물과 인접치 간에 적당한 어댑테이션을 제공하기 위한 구강 이미지 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.
일 실시예에 따라 구강 이미지를 처리하는 구강 이미지 처리 방법은, 프렙된 치아 데이터에 인접한 인접치 데이터 및 상기 프렙된 치아 데이터의 수복을 위한 수복물 데이터를 표시하는 동작, 상기 수복물 데이터와 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 조정하는 입력을 수신하는 동작, 상기 수신된 입력에 대응하여 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 처리하는 동작, 및 상기 처리된 어댑테이션에 따라 적응된 상기 수복물 데이터를 표시하는 동작을 포함한다.
일 실시예에 따라 구강 이미지 처리 방법은, 스마트 어댑테이션 아이템을 포함하는 사용자 인터페이스를 제공하는 동작, 및 상기 스마트 어댑테이션 아이템을 선택하는 사용자 입력에 대응하여, 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터가 인접하도록 상기 수복물 데이터를 처리하고, 상기 처리된 수복물 데이터를 표시하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 상기 어댑테이션을 처리하는 동작은, 상기 수복물 데이터의 중심에서 상기 수복물 데이터의 교합 방향에 수직인 방향으로 향하는 제1 레이의 방향과, 상기 제1 레이가 상기 수복물 데이터와 만나는 포인트에서 상기 인접치 데이터의 포인트로 향하는 제2 레이의 방향을 식별하는 동작, 및 상기 제1 레이의 방향과 상기 제2 레이의 방향이 동일한 경우에 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터가 간섭하지 않는다고 판단하고, 상기 제1 레이의 방향과 상기 제2 레이의 방향이 동일하지 않은 경우에 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터가 간섭한다고 판단하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 상기 어댑테이션을 처리하는 동작은, 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터가 간섭하지 않는 경우에, 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터 사이의 거리가 최소 거리가 되는 상기 수복물 데이터의 포인트를 식별하는 동작, 및 상기 식별된 수복물 데이터의 포인트에 기초하여 상기 수신된 입력에 대응하는 양 만큼 상기 수복물 데이터를 변형시키는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 이미지 모핑 또는 메쉬 변형 중 적어도 하나를 이용하여 상기 수복물 데이터를 변형시키는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 상기 어댑테이션을 처리하는 동작은, 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터가 간섭하는 경우에, 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터 사이의 거리가 최대 거리가 되는 상기 수복물 데이터의 포인트를 식별하는 동작, 및 상기 식별된 수복물 데이터의 포인트에 기초하여 상기 수신된 입력에 대응하는 양 만큼 상기 수복물 데이터를 컷팅하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 상기 구강 이미지 처리 방법은, 상기 수복물 데이터의 일정 영역을 제거하는데 이용되는 컷팅 툴을 이용하여 상기 수복물 데이터를 컷팅하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 구강 이미지를 처리하는 데이터 처리 장치는, 하나 이상의 인스트럭션을 포함하는 메모리, 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 프렙된 치아 데이터에 인접한 인접치 데이터 및 상기 프렙된 치아 데이터의 수복을 위한 수복물 데이터를 표시하고, 상기 수복물 데이터와 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 조정하는 입력을 수신하고, 상기 수신된 입력에 대응하여 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 처리하고, 상기 처리된 어댑테이션에 따라 적응된 상기 수복물 데이터를 표시할 수 있다.
일 실시예에 따라 구강 이미지 처리 방법을 컴퓨터에 의해 수행하도록 구현된 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 있어서, 상기 구강 이미지 처리 방법은, 프렙된 치아 데이터에 인접한 인접치 데이터 및 상기 프렙된 치아 데이터의 수복을 위한 수복물 데이터를 표시하는 동작, 상기 수복물 데이터와 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 조정하는 입력을 수신하는 동작, 상기 수신된 입력에 대응하여 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 처리하는 동작, 및 상기 처리된 어댑테이션에 따라 적응된 상기 수복물 데이터를 표시하는 동작을 포함한다.
개시된 실시예에 따른 구강 이미지를 처리하는 방법 및 장치에 따르면, 치아 수복물과 인접치 간에 적절한 어댑테이션을 제공할 수 있다.
개시된 실시예에 따른 구강 이미지를 처리하는 방법 및 장치에 따르면, 치아 수복물과 인접치 간에 어댑테이션을 사용자로 하여금 간편하게 조정하는 것을 가능하게 하는 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.
개시된 실시예에 따른 구강 이미지를 처리하는 방법 및 장치에 따르면, 프렙된 치아 데이터가 없는 경우에도 프렙전 치아 데이터를 이용하여 치아 수복물과 인접치 간에 적절한 어댑테이션을 제공할 수 있다.
본 발명은, 다음의 자세한 설명과 그에 수반되는 도면들의 결합으로 쉽게 이해될 수 있으며, 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미한다.
도 1은 실시예들에 따라 치아 준비를 통해 보철물을 생성하는 것을 설명하기 위한 참고도이다.
도 2는 수복물 모델과 인접치와의 간섭 관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 3은 개시된 실시예에 따른 구강 모델 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 개시된 실시예에 따른 데이터 처리 장치 100를 나타내는 일 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따라 데이터 처리 장치에서 구강 이미지를 처리하는 방법을 나타내는 일 플로우차트이다.
도 6은 일 예에 따라 데이터 처리 장치 100에 의해 획득된 프렙전 치아를 포함하는 구강 이미지 및 프렙된 치아를 포함하는 구강 이미지의 일 예를 나타낸다.
도 7은 일 실시예에 따라 치아 수복물 모델을 생성하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 참고도이다.
도 8은 일 예에 따른 프렙된 치아 데이터를 제거한 타겟 조 데이터와 에그쉘의 일예를 나타낸다.
도 9는 일 실시예에 따라 에그쉘이 인접치와 간섭하는지 여부를 식별하는 방법의 일 예를 나타낸다.
도 10은 일 실시예에 따라 에그쉘의 중심 포인트를 찾는 것을 설명하기 위한 참고도이다.
도 11은 일 실시예에 따라 에그쉘의 교합 방향과 레이를 설명하기 위한 참고도이다.
도 12는 일 예에 따라 제 1레이의 제 1방향과 제 2레이의 제 2방향이 동일한 예를 나타낸다.
도 13은 일 예에 따라 제 1레이의 제 1방향과 제 2레이의 제 2방향이 다른 예를 나타낸다.
도 14는 일 실시예에 따라 에그쉘과 인접치가 간섭하지 않는 경우에 에그쉘과 인접치의 최소 거리를 찾는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 15는 일 실시예에 따라 에그쉘과 인접치가 간섭하지 않는 경우에 에그쉘과 제2인접치의 최소 거리를 찾는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 16은 일 실시예에 따라 에그쉘과 인접치가 간섭하는 경우에 에그쉘과 인접치의 최대 거리를 찾는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 17은 일 실시예에 따라 에그쉘과 인접치가 간섭하지 않는 경우에 에그쉘과 제2인접치의 최소 거리를 찾는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 18은 일 실시예에 따라 에그쉘과 인접치가 간섭하지 않는 경우에 에그쉘과 인접치의 최소 거리를 찾는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 19는 일 실시예에 따라 에그쉘과 제2인접치가 간섭하지 않는 경우에 에그쉘과 제2인접치의 최소 거리를 찾는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 20은 일 예에 따라 에그쉘의 변형을 나타내는 변위를 설명하기 위한 참고도이다.
도 21은 일 실시예에 따라 컷팅 툴을 이용하여 에그쉘 모델을 컷팅하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 22는 일 실시예에 따라 프렙전 치아 데이터를 이용하여 인접치 어댑테이션을 수행하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 23은 일 실시예에 따라 데이터 처리 장치의 동작 방법의 흐름도의 일 예이다.
도 24는 일 실시예에 따라 인접치 데이터에 수복물 데이터의 어댑테이션을 가능하게 하는 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸다.
도 25는 일 실시예에 따라 인접치 데이터에 수복물 데이터의 어댑테이션을 가능하게 하는 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸다.
도 1은 실시예들에 따라 치아 준비를 통해 보철물을 생성하는 것을 설명하기 위한 참고도이다.
도 2는 수복물 모델과 인접치와의 간섭 관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 3은 개시된 실시예에 따른 구강 모델 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 개시된 실시예에 따른 데이터 처리 장치 100를 나타내는 일 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따라 데이터 처리 장치에서 구강 이미지를 처리하는 방법을 나타내는 일 플로우차트이다.
도 6은 일 예에 따라 데이터 처리 장치 100에 의해 획득된 프렙전 치아를 포함하는 구강 이미지 및 프렙된 치아를 포함하는 구강 이미지의 일 예를 나타낸다.
도 7은 일 실시예에 따라 치아 수복물 모델을 생성하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 참고도이다.
도 8은 일 예에 따른 프렙된 치아 데이터를 제거한 타겟 조 데이터와 에그쉘의 일예를 나타낸다.
도 9는 일 실시예에 따라 에그쉘이 인접치와 간섭하는지 여부를 식별하는 방법의 일 예를 나타낸다.
도 10은 일 실시예에 따라 에그쉘의 중심 포인트를 찾는 것을 설명하기 위한 참고도이다.
도 11은 일 실시예에 따라 에그쉘의 교합 방향과 레이를 설명하기 위한 참고도이다.
도 12는 일 예에 따라 제 1레이의 제 1방향과 제 2레이의 제 2방향이 동일한 예를 나타낸다.
도 13은 일 예에 따라 제 1레이의 제 1방향과 제 2레이의 제 2방향이 다른 예를 나타낸다.
도 14는 일 실시예에 따라 에그쉘과 인접치가 간섭하지 않는 경우에 에그쉘과 인접치의 최소 거리를 찾는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 15는 일 실시예에 따라 에그쉘과 인접치가 간섭하지 않는 경우에 에그쉘과 제2인접치의 최소 거리를 찾는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 16은 일 실시예에 따라 에그쉘과 인접치가 간섭하는 경우에 에그쉘과 인접치의 최대 거리를 찾는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 17은 일 실시예에 따라 에그쉘과 인접치가 간섭하지 않는 경우에 에그쉘과 제2인접치의 최소 거리를 찾는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 18은 일 실시예에 따라 에그쉘과 인접치가 간섭하지 않는 경우에 에그쉘과 인접치의 최소 거리를 찾는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 19는 일 실시예에 따라 에그쉘과 제2인접치가 간섭하지 않는 경우에 에그쉘과 제2인접치의 최소 거리를 찾는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 20은 일 예에 따라 에그쉘의 변형을 나타내는 변위를 설명하기 위한 참고도이다.
도 21은 일 실시예에 따라 컷팅 툴을 이용하여 에그쉘 모델을 컷팅하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 22는 일 실시예에 따라 프렙전 치아 데이터를 이용하여 인접치 어댑테이션을 수행하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 23은 일 실시예에 따라 데이터 처리 장치의 동작 방법의 흐름도의 일 예이다.
도 24는 일 실시예에 따라 인접치 데이터에 수복물 데이터의 어댑테이션을 가능하게 하는 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸다.
도 25는 일 실시예에 따라 인접치 데이터에 수복물 데이터의 어댑테이션을 가능하게 하는 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸다.
본 명세서는 본 발명의 권리범위를 명확히 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있도록, 본 발명의 원리를 설명하고, 실시예들을 개시한다. 개시된 실시예들은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부'(part, portion)라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부'가 하나의 요소(unit, element)로 구현되거나, 하나의 '부'가 복수의 요소들을 포함하는 것도 가능하다. 이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
본 명세서에서 이미지는 적어도 하나의 치아, 또는 적어도 하나의 치아를 포함하는 구강을 나타내는 이미지(이하, '구강 이미지')를 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 이미지는 대상체에 대한 2차원 이미지 또는 대상체를 입체적으로 나타내는 3차원 모델 또는 3차원 이미지가 될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 이미지는 대상체를 2차원 또는 3차원적으로 표현하기 위해서 필요한 데이터, 예를 들어, 적어도 하나의 이미지 센서로부터 획득된 로우 데이터(raw data) 등을 의미할 수 있다. 구체적으로, 로우 데이터는 구강 이미지를 생성하기 위해서 획득되는 데이터로, 구강 스캐너(intraoral scanner)를 이용하여 대상체인 환자의 구강 내를 스캔(scan)할 때 구강 스캐너에 포함되는 적어도 하나의 이미지 센서에서 획득되는 데이터(예를 들어, 2차원 데이터)가 될 수 있다.
본 명세서에서 '대상체(object)'는 치아, 치은, 구강의 적어도 일부 영역, 및/또는 구강 내에 삽입 가능한 인공 구조물(예를 들어, 교정 장치, 임플란트, 인공 치아, 구강 내 삽입되는 교정 보조 도구 등) 등을 포함할 수 있다.
치아 준비 (tooth preparation)는 복원 대상이 되는 치아를 원래의 형태와 기능으로 복원하기 위해 치아의 부식을 제거하거나 구조적으로 견고하지 않은 부분을 제거하는 방법 등에 의해 치아를 절단함으로써 계획된 복원 재료를 위한 공간을 만드는 과정을 말하는 것으로, 줄여서 "프렙"이라고도 불릴 수 있다.
치아 준비 작업 전의 치아를 프렙 전 (pre-preparation) 치아 라고 부를 수 있다.
치아 준비 작업 후의 치아를 프렙된 (prepared) 치아 라고 부를 수 있다.
치아 수복물 (tooth restoration)은 프렙된 치아 데이터에 기반하여 구강 외부에서 제작 될 수 있고, 치아 수복물에는 인레이 및 온레이, 크라운, 브리지 및 비니어가 포함 될 수 있다. 일반적으로 치과 기공사는 치과 의사가 제공한 기록에 기반하여 치아 수복물을 제작하고, 완성된 수복물은 일반적으로 치과용 시멘트로 영구적으로 프렙된 치아에 접착될 수 있다. 치과 수복물이 준비되는 동안 주변 치아 조직을 유지하기 위해 프렙된 치아를 덮기 위해 임시 수복물이 이용될 수도 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 실시예들에 따라 치아 준비를 통해 보철물을 생성하는 것을 설명하기 위한 참고도이다.
치아 준비 (tooth preparation)는 복원 대상이 되는 치아를 원래의 형태와 기능으로 복원하기 위해 치아의 부식을 제거하거나 구조적으로 견고하지 않은 부분을 제거하는 방법 등에 의해 치아를 절단함으로써 계획된 복원 재료를 위한 공간을 만드는 과정을 말하는 것으로, 줄여서 "프렙"이라고도 불릴 수 있다.
치아 준비 작업 전의 치아를 프렙 전 (pre-preparation) 치아 라고 부를 수 있다.
치아 준비 작업 후의 치아를 프렙된 (prepared) 치아 라고 부를 수 있다.
도 1을 참조하면, 제1 구강 이미지 10는 복원 대상이 되는 치아를 삭제하는 작업 전 치아 즉, 프렙전 치아를 포함하는 구강을 스캔함으로써 획득된 이미지를 나타낸다.
제2 구강 이미지 20는 복원 대상이 되는 치아를 삭제하는 작업에 의해 프렙된 치아를 포함하는 구강을 스캔함으로써 획득된 이미지를 나타낸다. 제2구강 이미지 20의 프렙된 치아로부터, 치아와 보철물 사이의 경계를 나타내는 마진 라인을 획득할 수 있다. 일반적으로는 프렙된 치아에서 삭제된 부분의 끝을 마진 라인 40으로 획득할 수 있다.
예를 들어 크라운과 같은 수복물은 프렙전 치아의 표면과 유사한 형상을 가지며 프렙된 치아를 감싸면서, 마진 라인에서 프렙된 치아와 만나는 형태로 제작될 수 있다. 이와 같은 수복물을 디자인하기 위해서 제1구강 이미지에서 복원 대상이 되는 치아의 표면 데이터가 필요하다. 표면 데이터는, 폴리곤 메쉬 형태로 기록되고, 대상체의 표면의 정점들의 위치 정보와 각 정점들의 연결 관계 정보를 포함할 수 있다. 또는, 표면 데이터는, 포인트 클라우드 형태로 기록되고, 대상체의 표면의 정점들의 위치 정보를 포함할 수 있다.
이와 같이 생성된 수복물 모델은 프렙된 치아에 대응하여 적절하게 생성되었는지를 판단하기 위해 프렙된 치아를 포함하는 제2구강 이미지에 놓여지고 인접치 와의 관계가 판단될 수 있다.
도 2는 수복물 모델과 인접치와의 간섭 관계를 설명하기 위한 참고도이다.
일 예에 따라 수복물 모델은 인접치들과 간섭하지 않을 수 있다.
도 2의 200A를 참조하면, 수복물 모델은 제1인접치 및 제2인접치와 간섭하지 않는 예를 나타낸다. 이 경우, 수복물 모델은 제1인접치와 거리 d1 만큼 떨어져 있고, 제2인접치와 거리 d2 만큼 떨어져 있다. 이와 같이 수복물 모델이 인접치들과 간섭하지 않고 떨어져 있는 경우에는 수복물 모델을 일정한 거리 확장함으로써 인접치들과 인접하게 되도록 하는 것이 바람직할 수 있다.
도 2의 200B를 참조하면, 수복물 모델은 제1인접치 및 제2인접치와 간섭하는 예를 나타낸다. 이 경우, 수복물 모델은 제1인접치와 거리 d1 만큼 간섭되어 있고, 제2인접치와 거리 d2 만큼 간섭되어 있다. 이와 같이 수복물 모델이 인접치들과 간섭되어 있는 경우에는 수복물 모델을 일정한 거리 컷팅함으로써 수복물 모델이 인접치들을 침범하지 않게 되도록 하는 것이 바람직할 수 있다.
도 2의 200C를 참조하면, 수복물 모델은 제1인접치와는 간섭하지 않고 제2인접치와는 간섭하는 예를 나타낸다. 이 경우, 수복물 모델은 제1인접치와 거리 d1 만큼 떨어져 있고, 제2인접치와 거리 d2 만큼 간섭되어 있다. 이와 같이 수복물 모델이 일 인접치와는 간섭되지 않고 다른 일 인접치와는 간섭되어 있는 경우에, 간섭되지 않은 제1인접치로는 일정한 거리만큼 수복물 모델을 확장하고, 간섭된 제2인접치로는 일정한 거리 만큼 수복물 모델을 컷팅으로써 수복물 모델이 인접치들에 인접하게 되도록 하는 것이 바람직할 수 있다.
개시된 실시예들에서는 수복물 모델이 인접치와 간섭하지 않는 경우에 수복물 모델을 일정 거리만큼 확장함으로써 수복물 모델와 인접치가 인접하게 되도록 할 수 있다.
개시된 실시예들에서는 수복물 모델이 인접치와 간섭하는 경우에 수복물 모델을 일정 거리만큼 컷팅함으로써 수복물 모델과 인접치가 간섭하는 것을 방지할 수 있다.
개시된 실시예들에서는 사용자로 하여금 수복물 모델을 조정할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.
개시된 실시예들에서는 프렙된 치아 없이 프렙전 치아 만으로도 수복물 모델을 조정하는 것을 가능하게 할 수 있다.
도 3은 개시된 실시예에 따른 구강 모델 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 구강 모델 처리 시스템은 스캔 장치 300와 데이터 처리 장치 100를 포함할 수 있다.
스캔 장치 300는 대상체를 스캔하는 장치로서, 대상체는 스캔의 대상이 되는 물체나 신체 어느 것이라도 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 구강이나 얼굴을 포함하는 환자의 신체의 적어도 일부, 또는 치아 모형을 포함할 수 있다. 스캔 장치는, 사용자가 손에 쥐고 대상체를 스캔하는 핸드헬드 스캐너 또는 치아 모형을 설치하고 설치된 치아 모형 주위를 움직이면서 스캔하는 모델 스캐너 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 핸드헬드 스캐너의 일종인 구강 스캐너 301는 구강 내에 삽입되어 비 접촉식으로 치아를 스캐닝함으로써, 적어도 하나의 치아를 포함하는 구강에 대한 이미지를 획득하기 위한 장치가 될 수 있다. 또한, 구강 스캐너 301는 구강 내에 인입 및 인출이 가능한 형태를 가질 수 있으며, 적어도 하나의 이미지 센서(예를 들어, 광학 카메라 등)를 이용하여 환자의 구강 내부를 스캔 한다. 구강 스캐너 301는 대상체인 구강 내부의 치아, 치은 및 구강 내에 삽입 가능한 인공 구조물(예를 들어, 브라켓 및 와이어 등을 포함하는 교정 장치, 임플란트, 인공 치아, 구강 내 삽입되는 교정 보조 도구 등) 중 적어도 하나의 표면을 이미징하기 위해서, 대상체에 대한 표면 정보를 로우 데이터(raw data)로 획득할 수 있다. 구강 스캐너 301은 구강 내에 인입 및 인출이 용이한 형태로 되어 구강내를 스캔하기에 적합하지만, 구강 스캐너 301를 이용하여 환자의 얼굴 등의 신체 부위도 스캔 가능함은 물론이다.
스캔 장치 300는 광삼각 방식, 공초점 방식, 또는 그외 다른 방식 등에 의해 이미지 데이터를 획득할 수 있다.
스캔 장치 300에서 획득된 이미지 데이터는 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통하여 연결되는 데이터 처리 장치 100로 전송될 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 스캔 장치 300와 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통하여 연결되며, 스캔 장치 300로부터 구강을 스캔하여 획득된 이차원 이미지를 수신하고, 수신된 이차원 이미지에 근거하여 구강 이미지를 생성, 처리, 디스플레이 및/또는 전송할 수 있는 모든 전자 장치가 될 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 스캔 장치 300에서 수신된 이차원 이미지 데이터에 근거하여, 이차원 이미지 데이터를 처리하여 생성한 정보 및 이차원 이미지 데이터를 처리하여 생성한 구강 이미지 중 적어도 하나를 생성하고, 생성된 정보 및 구강 이미지를 디스플레이를 통하여 디스플레이 할 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 스마트 폰(smart phone), 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, PDA, 태블릿 PC 등의 컴퓨팅 장치가 될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
또한, 데이터 처리 장치 100는 구강 이미지를 처리하기 위한 서버(또는 서버 장치) 등의 형태로 존재할 수도 있을 것이다.
또한, 스캔 장치 300는 스캔을 통하여 획득된 로우 데이터(raw data)를 그대로 데이터 처리 장치 100로 전송할 수 있다. 이 경우, 데이터 처리 장치 100는 수신된 로우 데이터에 근거하여 구강을 3차원적으로 나타내는 3차원 구강 이미지를 생성할 수 있다. 또한, '3차원 구강 이미지'는 수신된 로우 데이터에 근거하여 구강의 내부 구조를 3차원적으로 모델링(modeling)하여 생성될 수 있으므로, '3차원 구강 모델', '디지털 구강 모델', 또는 '3차원 구강 이미지'로 호칭될 수도 있다. 이하에서는, 구강을 2차원 또는 3차원적으로 나타내는 모델 또는 이미지를 통칭하여, '구강 이미지'라 칭하도록 한다.
또한, 데이터 처리 장치 100는 생성된 구강 이미지를 분석, 처리, 디스플레이 및/또는 외부 장치로 전송할 수 있을 것이다.
또 다른 예로, 스캔 장치 300가 스캔을 통하여 로우 데이터(raw data)를 획득하고, 획득된 로우 데이터를 가공하여 대상체인 구강에 대응되는 이미지를 생성하여 데이터 처리 장치 100로 전송할 수 있다. 이 경우, 데이터 처리 장치 100는 수신된 이미지를 분석, 처리, 디스플레이 및/또는 전송할 수 있을 것이다.
개시된 실시예에서, 데이터 처리 장치 100는 하나 이상의 치아를 포함하는 구강을 3차원적으로 나타내는 구강 이미지를 생성 및 디스플레이할 수 있는 전자 장치로, 이하에서 상세히 설명한다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 스캔 장치 300로부터 구강을 스캔한 로우 데이터를 수신하면, 수신된 로우 데이터를 가공하여 삼차원 구강 모델을 나타내는 구강 이미지를 생성할 수 있다. 스캔 장치 300로부터 수신한 로우 데이터는 치아를 나타내는 로우 데이터와 치은을 나타내는 로우 데이터를 포함할 수 있다. 따라서, 데이터 처리 장치 100에 의해 생성된 구강 이미지는 치아를 나타내는 치아 영역과 치은을 나타내는 치은 영역을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 프렙된 치아 데이터에 인접한 인접치 데이터 및 상기 프렙된 치아 데이터의 수복을 위한 수복물 데이터를 표시할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 상기 수복물 데이터와 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 조정하는 입력을 수신할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 상기 수신된 입력에 대응하여 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 처리하고, 상기 처리된 어댑테이션에 따라 적응된 상기 수복물 데이터를 표시할 수 있다.
도 4는 개시된 실시예에 따른 데이터 처리 장치 100를 나타내는 일 블록도이다.
도 4를 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 통신 인터페이스 110, 사용자 인터페이스 120, 디스플레이 130, 메모리 140 및 프로세서 150를 포함할 수 있다.
통신 인터페이스 110는 적어도 하나의 외부 전자 장치와 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통하여 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로, 통신 인터페이스 110는 프로세서 150의 제어에 따라서 스캔 장치 300와 통신을 수행할 수 있다. 통신 인터페이스 110는 프로세서의 제어에 따라서 유무선의 통신 네트워크를 통하여 연결되는 외부의 전자 장치 또는 서버 등과 통신을 수행할 수 있다.
통신 인터페이스 110는 유무선의 통신 네트워크를 통하여 외부의 전자 장치 (예를 들어, 구강 스캐너, 서버, 또는 외부의 의료 장치 등)와 통신할 수 있다. 구체적으로, 통신 인터페이스는 블루투스, 와이파이, BLE(Bluetooth Low Energy), NFC/RFID, 와이파이 다이렉트(Wifi Direct), UWB, 또는 ZIGBEE 등의 통신 규격에 따른 통신을 수행하는 적어도 하나의 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 통신 인터페이스 110는 원거리 통신 규격에 따라서 원거리 통신을 지원하기 위한 서버와 통신을 수행하는 원거리 통신 모듈을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 통신 인터페이스 110는 인터넷 통신을 위한 네트워크를 통하여 통신을 수행하는 원거리 통신 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 통신 인터페이스는 3G, 4G, 및/또는 5G 등의 통신 규격에 따르는 통신 네트워크를 통하여 통신을 수행하는 원거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 통신 인터페이스 110는 외부 전자 장치(예를 들어, 구강 스캐너 등)와 유선으로 통신하기 위해서, 외부 전자 장치와 유선 케이블로 연결되기 위한 적어도 하나의 포트를 포함할 수 있다. 그에 따라서, 통신 인터페이스 110는 적어도 하나의 포트를 통하여 유선 연결된 외부 전자 장치와 통신을 수행할 수 있다.
사용자 인터페이스 120는 데이터 처리 장치를 제어하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 사용자 인터페이스 120는 사용자의 터치를 감지하는 터치 패널, 사용자의 푸시 조작을 수신하는 버튼, 사용자 인터페이스 화면 상의 일 지점을 지정 또는 선택하기 위한 마우스(mouse) 또는 키보드(key board) 등을 포함하는 사용자 입력 디바이스를 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
또한, 사용자 인터페이스 120는 음성 인식을 위한 음성 인식 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 음성 인식 장치는 마이크가 될 수 있으며, 음성 인식 장치는 사용자의 음성 명령 또는 음성 요청을 수신할 수 있다. 그에 따라서, 프로세서는 음성 명령 또는 음성 요청에 대응되는 동작이 수행되도록 제어할 수 있다.
디스플레이 130는 화면을 디스플레이 한다. 구체적으로, 디스플레이 130는 프로세서 150의 제어에 따라서 소정 화면을 디스플레이 할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 130는 스캔 장치 300에서 환자의 구강을 스캔하여 획득한 데이터에 근거하여 생성된 구강 이미지를 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이 할 수 있다. 또는, 디스플레이 130는 환자의 치과 치료와 관련되는 정보를 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이 할 수 있다.
메모리 140는 적어도 하나의 인스트럭션을 저장할 수 있다. 또한, 메모리 140는 프로세서가 실행하는 적어도 하나의 인스트럭션을 저장하고 있을 수 있다. 또한, 메모리는 프로세서 150가 실행하는 적어도 하나의 프로그램을 저장하고 있을 수 있다. 또한, 메모리 140는 구강 스캐너로부터 수신되는 데이터(예를 들어, 구강 스캔을 통하여 획득된 로우 데이터 등)를 저장할 수 있다. 또는, 메모리는 구강을 3차원적으로 나타내는 구강 이미지를 저장할 수 있다.
프로세서 150는 메모리 140에 저장된 적어도 하나의 인스트럭션을 수행하여, 의도하는 동작이 수행되도록 제어한다. 여기서, 적어도 하나의 인스트럭션은 프로세서 150내에 포함되는 내부 메모리 또는 프로세서와 별도로 데이터 처리 장치 내에 포함되는 메모리 140에 저장되어 있을 수 있다.
구체적으로, 프로세서 150는 적어도 하나의 인스트럭션을 수행하여, 의도하는 동작이 수행되도록 데이터 처리 장치 내부에 포함되는 적어도 하나의 구성들을 제어할 수 있다. 따라서, 프로세서가 소정 동작들을 수행하는 경우를 예로 들어 설명하더라도, 프로세서가 소정 동작들이 수행되도록 데이터 처리 장치 내부에 포함하는 적어도 하나의 구성들을 제어하는 것을 의미할 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 프렙된 치아 데이터에 인접한 인접치 데이터 및 상기 프렙된 치아 데이터의 수복을 위한 수복물 데이터를 표시하고, 상기 수복물 데이터와 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 조정하는 입력을 수신하고, 상기 수신된 입력에 대응하여 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 처리하고, 상기 처리된 어댑테이션에 따라 적응된 상기 수복물 데이터를 표시할 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 스마트 어댑테이션 아이템을 포함하는 사용자 인터페이스를 제공하고, 상기 스마트 어댑테이션 아이템을 선택하는 사용자 입력에 대응하여, 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터가 인접하도록 상기 수복물 데이터를 자동으로 처리하고, 상기 처리된 수복물 데이터를 표시할 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 수복물 데이터의 중심에서 상기 수복물 데이터의 교합 방향에 수직인 방향으로 향하는 제1 레이의 방향과, 상기 제1 레이가 상기 수복물 데이터와 만나는 포인트에서 상기 인접치 데이터의 포인트로 향하는 제2 레이의 방향을 식별하고, 상기 제1 레이의 방향과 상기 제2 레이의 방향이 동일한 경우에 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터가 간섭하지 않는다고 판단하고, 상기 제1 레이의 방향과 상기 제2 레이의 방향이 동일하지 않은 경우에 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터가 간섭한다고 판단할 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터가 간섭하지 않는 경우에, 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터 사이의 거리가 최소 거리가 되는 상기 수복물 데이터의 포인트를 식별하고, 상기 식별된 수복물 데이터의 포인트에 기초하여 상기 수신된 입력에 대응하는 양 만큼 상기 수복물 데이터를 변형시킬 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 이미지 모핑 또는 메쉬 변형 중 적어도 하나를 이용하여 상기 수복물 데이터를 변형시킬 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터가 간섭하는 경우에, 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터 사이의 거리가 최대 거리가 되는 상기 수복물 데이터의 포인트를 식별하고, 상기 식별된 수복물 데이터의 포인트에 기초하여 상기 수신된 입력에 대응하는 양 만큼 상기 수복물 데이터를 컷팅할 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 수복물 데이터의 일정 영역을 제거하는데 이용되는 컷팅 툴을 이용하여 불리언 서브트랙션 연산을 수행함으로써 상기 수복물 데이터를 컷팅할 수 있다.
일 예에 따라 프로세서 150는, 내부적으로 적어도 하나의 내부 프로세서 및 내부 프로세서에서 처리 또는 이용될 프로그램, 인스트럭션, 신호, 및 데이터 중 적어도 하나 저장하기 위한 메모리 소자(예를 들어, RAM, ROM 등)을 포함하는 형태로 구현될 수 있다.
또한, 프로세서 150는 비디오에 대응되는 그래픽 처리를 위한 그래픽 프로세서(Graphic Processing Unit)를 포함할 수 있다. 또한, 프로세서는 코어(core)와 GPU를 통합한 SoC(System On Chip)로 구현될 수 있다. 또한, 프로세서는 싱글 코어 이상의 멀티 코어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 듀얼 코어, 트리플 코어, 쿼드 코어, 헥사 코어, 옥타 코어, 데카 코어, 도데카 코어, 헥사 다시 벌 코어 등을 포함할 수 있다.
개시된 실시예에서, 프로세서 150는 스캔 장치 300로부터 수신되는 이차원 이미지에 근거하여 구강 이미지를 생성할 수 있다.
구체적으로, 프로세서 150의 제어에 따라서 통신 인터페이스 110는 스캔 장치 300에서 획득된 데이터, 예를 들어 구강 스캔을 통하여 획득된 로우 데이터(raw data)를 수신할 수 있다. 그리고, 프로세서 150는 통신 인터페이스에서 수신된 로우 데이터에 근거하여 구강을 3차원적으로 나타내는 3차원 구강 이미지를 생성할 수 있다. 예를 들어, 구강 스캐너는 광 삼각 방식에 따라서 3차원 이미지를 복원하기 위해서, 적어도 1개 이상의 카메라를 포함할 수 있고 구체적 일 실시예로 좌안 시야(left Field of View)에 대응되는 L 카메라 및 우안 시야(Right Field of View)에 대응되는 R 카메라를 포함할 수 있다. 그리고, 구강 스캐너는 L 카메라 및 R 카메라 각각에서 좌안 시야(left Field of View)에 대응되는 L 이미지 데이터 및 우안 시야(Right Field of View)에 대응되는 R 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 계속하여, 구강 스캐너(미도시)는 L 이미지 데이터 및 R 이미지 데이터를 포함하는 로우 데이터를 데이터 처리 장치 100의 통신 인터페이스로 전송할 수 있다.
그러면, 통신 인터페이스 110는 수신되는 로우 데이터를 프로세서로 전달하고, 프로세서는 전달받은 로우 데이터에 근거하여, 구강을 3차원적으로 나타내는 구강 이미지를 생성할 수 있다.
또한, 프로세서 150는 통신 인터페이스를 제어하여, 외부의 서버, 의료 장치 등으로부터 구강을 3차원적으로 나타내는 구강 이미지를 직접 수신할 수 있을 것이다. 이 경우, 프로세서는 로우 데이터에 근거한 3차원 구강 이미지를 생성하지 않고, 3차원 구강 이미지를 획득할 수 있다.
개시된 실시예에 따라서, 프로세서 150가 '추출', '획득', '생성' 등의 동작을 수행한다는 것은, 프로세서 150에서 적어도 하나의 인스트럭션을 실행하여 전술한 동작들을 직접 수행하는 경우 뿐만 아니라, 전술한 동작들이 수행되도록 다른 구성 요소들을 제어하는 것을 포함할 수 있다.
본 개시서에 개시된 실시예들을 구현하기 위해서 데이터 처리 장치 100는 도 4에 도시된 구성요소들의 일부만을 포함할 수도 있고, 도 4에 도시된 구성요소 외에 더 많은 구성요소를 포함할 수도 있다.
또한, 데이터 처리 장치 100는 구강 스캐너에 연동되는 전용 소프트웨어를 저장 및 실행할 수 있다. 여기서, 전용 소프트웨어는 전용 프로그램, 전용 툴(tool), 또는 전용 어플리케이션으로 호칭될 수 있다. 데이터 처리 장치 100가 스캔 장치 300와 상호 연동되어 동작하는 경우, 데이터 처리 장치 100에 저장되는 전용 소프트웨어는 스캔 장치 300와 연결되어 구강 스캔을 통하여 획득되는 데이터들을 실시간을 수신할 수 있다. 예를 들어, 메디트의 구강 스캐너인 i500 제품에서 구강 스캔을 통하여 획득된 데이터를 처리하기 위한 전용 소프트웨어가 존재한다. 구체적으로, 메디트에서는 구강 스캐너에서 획득된 데이터를 처리, 관리, 이용, 및/또는 전송하기 위한 소프트웨어를 제작하여 배포하고 있다. 여기서, '전용 소프트웨어'는 구강 스캐너와 연동되어 동작 가능한 프로그램, 툴, 또는 어플리케이션을 의미하는 것이므로 다양한 제작자에 의해서 개발 및 판매되는 다양한 구강 스캐너들이 공용으로 이용할 수도 있을 것이다. 또한, 전술한 전용 소프트웨어는 구강 스캔을 수행하는 구강 스캐너와 별도로 제작 및 배포될 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 구강 스캐너 제품에 대응되는 전용 소프트웨어를 저장 및 실행할 수 있다. 전용 소프트웨어는 구강 이미지를 획득, 처리, 저장, 및/또는 전송하기 위한 적어도 하나의 동작들을 수행할 수 있다. 여기서, 전용 소프트웨어는 프로세서에 저장될 수 있다. 또한, 전용 소프트웨어는 구강 스캐너에서 획득된 데이터의 이용을 위한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 여기서, 전용 소프트웨어에서 제공되는 사용자 인터페이스 화면은 개시된 실시예에 따라서 생성되는 구강 이미지를 포함할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따라 데이터 처리 장치에서 구강 이미지를 처리하는 방법을 나타내는 일 플로우차트이다. 도 5에 도시된 삼차원 구강 모델 처리 방법은 데이터 처리 장치 100를 통하여 수행될 수 있다. 따라서, 도 5에 도시된 삼차원 구강 모델 처리 방법은 데이터 처리 장치 100의 동작들을 나타내는 흐름도가 될 수 있다.
도 5를 참조하면, 동작 510에서, 데이터 처리 장치 100는 프렙된 치아 데이터를 포함하는 구강 이미지 및 수복물 모델의 외부 표면 데이터인 에그쉘을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 스캔 장치 300로부터 환자의 프렙전 치아, 즉, 치료 대상 치아에 대해 치아 삭제 등의 처리를 수행하기 전의 치아를 포함하는 구강 내를 스캔함으로써 또는 치아 모형을 스캔함으로써 얻어진 로우 데이터를 수신하고, 수신된 로우 데이터를 처리함으로써 치아 영역과 치은 영역을 포함하는 프렙전 치아를 포함하는 구강 이미지를 획득할 수 있다. 또는 데이터 처리 장치 100는 메모리 또는 클라우드 서버에 저장된 프렙전 치아를 포함하는 구강 이미지를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 스캔 장치 300로부터 환자의 프렙된 치아 즉, 치료 대상 치아에 대해 치아 삭제 등의 처리를 수행하고 나서의 치아를 포함하는 구강 내를 스캔함으로써 또는 치아 모형을 스캔함으로써 얻어진 로우 데이터를 수신하고, 수신된 로우 데이터를 처리함으로써 치아 영역과 치은 영역을 포함하는 프렙된 치아를 포함하는 구강 이미지를 획득할 수 있다. 또는 데이터 처리 장치 100는 메모리에 저장된 프렙된 치아를 포함하는 구강 이미지를 획득할 수 있다.
도 6은 일 예에 따라 데이터 처리 장치 100에 의해 획득된 프렙전 치아를 포함하는 구강 이미지 및 프렙된 치아를 포함하는 구강 이미지의 일 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 프렙전 치아를 포함하는 구강 이미지 610 및 프렙후 치아를 포함하는 구강 이미지 620를 획득할 수 있다.
예를 들어, 구강 스캐너를 이용하여 이차원 데이터가 획득되었을 때 데이터 처리 장치 100는 삼각 측량 방법을 사용하여 복수의 조명된 표면 포인트의 좌표를 계산할 수 있다. 구강 스캐너를 이용하여 대상체의 표면을 이동하면서 스캔함으로써 스캔 데이터의 양이 증가함에 따라 표면 포인트의 좌표들이 누적될 수 있다. 이러한 이미지 획득의 결과로서, 정점들의 포인트 클라우드가 식별되어 표면의 범위를 나타낼 수 있다. 포인트 클라우드 내의 포인트는 객체의 3 차원 표면 상의 실제 측정된 포인트를 나타낼 수 있다. 표면 구조는 포인트 클라우드의 인접한 정점 (vertice)이 라인 세그먼트에 의해 연결된 다각형 메쉬를 형성함으로써 근사화될 수 있다. 다각형 메쉬는 삼각형, 사각형, 오각형 메쉬 등 다양하게 결정될 수 있다. 이와 같은 메쉬 모델의 다각형 및 이웃하는 다각형 간의 관계는 치아 경계의 특징, 예를 들어, 곡률, 최소 곡률, 에지, 공간 관계 등을 추출하는 데 사용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 구강 이미지 610의 일부 영역 601은 포인트 클라우드를 구성하는 복수의 정점들 및 인접한 정점들을 선으로 연결함으로써 생성된 삼각형 메쉬로 구성될 수 있다. 이는 구강 이미지 620도 마찬가지이다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 수복물 모델의 외부 표면 데이터인 에그쉘을 획득할 수 있다.
수복물 모델은 치료 대상 치아를 복원하기 위해 프렙된 치아에 부착될 인공적인 부착물을 생성하기 위한 모델을 나타낼 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 수복물 모델의 외부 표면 데이터를 획득할 수 있다. 수복물 모델의 외부 표면 데이터를 에그쉘이라 부를 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따라 치아 수복물 모델을 생성하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 참고도이다.
도 7을 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 프렙전 치아 이미지의 표면 데이터에 기반하여 치아 수복물의 외면 데이터를 생성하고, 프렙된 치아 이미지의 표면 데이터에 기반하여 치아 수복물의 내면 데이터를 생성할 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 치아 수복물의 외면 데이터와 치아 수복물의 내면 데이터를 연결하여 치아 수복물 모델을 생성할 수 있다.
이때 치아 수복물 모델의 외면 데이터를 에그쉘이라 부를 수 있다.
개시된 실시예들에서 데이터 처리 장치 100는 치아 수복물 모델와 인접치 들의 간섭 관계를 파악하기 위해 치아 수복물 모델의 외면 데이터인 에그쉘을 획득할 수 있다. 이하의 설명에서는 에그쉘을 대상으로 설명될 것이다. 그러나 또한 데이터 처리 장치 100는 치아 수복물 모델과 인접치 들간의 간섭 관계를 파악하기 위해 치아 수복물 모델도 이용될 수 있음은 이해될 수 있을 것이다.
다시 도 5로 돌아가서, 동작 520에서 데이터 처리 장치 100는 에그쉘이 인접치와 간섭하는지 여부를 식별할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 에그쉘이 인접치와 간섭하는지 여부를 식별하기 위해 프렙된 치아 데이터를 제거한 타겟 조 데이터 (target jaw data)와 에그쉘을 획득할 수 있다.
도 8은 일 예에 따른 프렙된 치아 데이터를 제거한 타겟 조 데이터와 에그쉘의 일 예를 나타낸다.
데이터 처리 장치 100는 프렙된 치아 데이터 621를 포함하는 구강 이미지 620을 획득하고, 구강 이미지 620에서 프렙된 치아 데이터 621의 마진 라인 800을 따라서 프렙된 치아 데이터 621를 제거함으로써 프렙된 치아 데이터 621이 제거된 구강 이미지 630를 획득할 수 있다. 프렙된 치아 데이터 621이 제거된 구강 이미지 630는 타겟 조 데이터 (target jaw data)로 언급될 수 있다.
또한 데이터 처리 장치 100는 도 7에서 설명된 바와 같은 방법에 따라 생성된 에그쉘 700를 획득할 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 타겟 조 데이터 630과 에그쉘 700에 기반하여 에그쉘이 인접치와 간섭하는지 여부를 식별할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따라 에그쉘이 인접치와 간섭하는지 여부를 식별하는 방법의 일 예를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 동작 910에서, 데이터 처리 장치 100는 에그쉘의 중심 포인트를 획득할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따라 에그쉘의 중심 포인트를 찾는 것을 설명하기 위한 참고도이다.
도 10을 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 에그쉘 700에 기초하여 바운딩 박스(bounding box) 1000를 생성할 수 있다. 바운딩 박스 1000는 에그쉘 700의 min 포인트 및 max 포인트를 연결한 직육면체 형상이고, 이와 같은 직육면체의 대각선 중심을 에그쉘 700의 중심 포인트 c로 결정할 수 있다.
동작 920에서, 데이터 처리 장치 100는 에그쉘의 중심 포인트에서 에그쉘로 쏜 제1레이의 제1방향과, 제1레이가 에그쉘과 만나는 에그쉘 포인트에서 타겟 조 데이터로 쏜 제2레이의 제2방향을 확인할 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따라 에그쉘의 교합 방향과 레이를 설명하기 위한 참고도이다.
도 11을 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 에그쉘의 교합 (occlusal) 방향 즉, 상악과 하악이 맞물리는 방향을 찾을 수 있다. 에그쉘의 교합 방향은 에그쉘을 이루는 모든 페이스 (메쉬) 영역 노말(face area normal)의 평균값이 될 수 있다. 페이스 영역 노말은 각 페이스의 노말에 해당 페이스의 면적을 곱한 값이 될 수 있다. 이와 같이 구한 교합 방향을 Y 축이라고 할 때 데이터 처리 장치 100는 에그쉘 700의 중심 포인트 C(Xa,Y0,Zb)를 기준으로 Y 축 방향에 있는 포인트들 즉, 예를 들어, P1(Xa,Y1,Zb), P2(Xa,Y2,Zb), P3(Xa,Y3,Zb) ?? 에서 교합 방향에 수직인 방향으로 360도 돌아가면서 쏘아지는 레이의 방향을 확인할 수 있다. 구체적으로 데이터 처리 장치 100는 에그쉘 700의 중심 포인트에서 에그쉘로 쏜 제1레이의 제1방향을 획득할 수 있다. 또한 데이터 처리 장치 100는 제1레이가 만나는 에그쉘의 포인트 p1에서 타겟 조 데이터의 포인트 p2로 쏜 제2레이의 제2방향을 확인할 수 있다.
동작 930에서, 데이터 처리 장치 100는 제1방향과 제2방향이 동일한 지 여부를 판단할 수 있다.
동작 940에서, 제1방향과 제2방향이 동일한 경우에 데이터 처리 장치 100는 에그쉘과 인접치의 간섭이 없는 것으로 판단할 수 있다.
동작 950에서, 제1방향과 제2방향이 동일하지 않은 경우에 데이터 처리 장치 100는 에그쉘과 인접치의 간섭이 있는 것으로 판단할 수 있다.
에그쉘과 인접치의 간섭 여부 판단을 도 12 내지 도 21을 참조하여 구체적을 설명한다.
도 12는 일 예에 따라 제 1레이의 제 1방향과 제 2레이의 제 2방향이 동일한 예를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 에그쉘의 중심 포인트 C1에서 y축 방향에 수직인 방향으로 쏜 레이를 제 1레이라고 하자. 중심 포인트 C1에서 쏘아진 제 1레이가 에그쉘과 만나는 포인트를 P1이라고 하자. 그러면 데이터 처리 장치 100는 C1에서 P1으로 쏘아진 제1레이의 제1방향을 확인할 수 있다. 또한 제1레이가 만나는 에그쉘 포인트 P1에서 타겟 조 데이터로 제2 레이를 쏜다고 할 때 이러한 제2레이가 타겟 조 데이터와 만나는 포인트를 P2라고 하면, P1에서 P2로 쏘아진 제2레이의 제2 방향을 확인할 수 있다. 도 12에서는 제1레이의 제1방향과 제2레이의 제2방향이 동일하다. 이와 같이 제1레이의 제1방향과 제2레이의 제2방향이 동일한 경우에 데이터 처리 장치 100는 에그쉘과 인접치가 간섭하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
도 13은 일 예에 따라 제 1레이의 제 1방향과 제 2레이의 제 2방향이 다른 예를 나타낸다.
도 13을 참조하면, 에그쉘의 중심 포인트 C1에서 y축 방향에 수직인 방향으로 쏜 레이를 제 1레이라고 하자. 중심 포인트 C1에서 쏘아진 제 1레이가 에그쉘과 만나는 포인트를 P1이라고 하자. 그러면 데이터 처리 장치 100는 C1에서 P1으로 쏘아진 제1레이의 제1방향을 확인할 수 있다. 또한 제1레이가 만나는 에그쉘 포인트 P1에서 타겟 조 데이터로 제2 레이를 쏜다고 할 때 이러한 제2레이가 타겟 조 데이터와 만나는 포인트를 P2라고 하면, P1에서 P2로 쏘아진 제2레이의 제2 방향을 확인할 수 있다. 도 13에서는 제1레이의 제1방향과 제2레이의 제2방향이 서로 다르다. 이와 같이 제1레이의 제1방향과 제2레이의 제2방향이 다른 경우에 데이터 처리 장치 100는 에그쉘과 인접치가 간섭하는 것으로 판단할 수 있다.
다시 도 5로 돌아가서, 동작 530에서, 데이터 처리 장치 100는 에그쉘과 인접치의 간섭이 없는 경우 에그쉘을 일정 거리 확장할 수 있다. 에그쉘과 인접치의 간섭이 없는 경우에는 에그쉘과 인접치가 이격되어 있다는 것이므로 에그쉘과 인접치가 이격되어 있는 거리 만큼 에그쉘을 확장함으로써 에그쉘이 인접치에 인접하게 되도록 만들 수 있다.
동작 540에서, 데이터 처리 장치 100는 에그쉘과 인접치의 간섭이 있는 경우 에그쉘을 일정 거리 컷팅할 수 있다. 에그쉘과 인접치의 간섭이 있는 경우에는 에그쉘과 인접치가 서로 침범하고 있다는 것이므로 에그쉘과 인접치가 침범되어 있는 거리 만큼 에그쉘을 컷팅함으로써 에그쉘이 인접치에 인접하게 되도록 만들 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 에그쉘과 인접치의 간섭이 없는 경우에 에그쉘과 인접치가 이격된 최소 거리에 대응하는 포인트들을 찾고 이 최소 거리에 대응하는 포인트들을 기준으로 최소 거리 만큼 에그쉘을 확장할 수 있다. 최소 거리를 기준으로 하는 이유는, 최소 거리를 기준으로 하지 않으면 에그쉘과 인접치의 간섭이 발생할 수 있기 때문이다.
도 14는 일 실시예에 따라 에그쉘과 인접치가 간섭하지 않는 경우에 에그쉘과 인접치의 최소 거리를 찾는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 14를 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 에그쉘의 중심 포인트 c0에서 시작하여 오클루절 방향인 Y 축 방향으로 중심 포인트를 옮겨가면서 Y 축 방향에 수직인 X 축 방향으로 360도 레이를 쏘아서 제1인접치에 대응하는 타겟 조 데이터와 에그쉘의 거리가 최소인 포인트 p1, p2를 찾을 수 있다. 즉, 데이터 처리 장치 100는 에그쉘의 중심 포인트 c0에서 시작하여 c1, c2, ??cn 등 Y 축 방향으로 중심 포인트를 옮겨가면서 Y 축 방향에 수직인 X 축 방향으로 360도 레이를 쏘아서 각 중심 포인트 c0, c1, c2, ??cn 에 대응하여 레이가 에그쉘과 만나는 포인트 pn1과 레이가 타겟 조 데이터와 만나는 포인트 pn2 즉, (p01,p02), (p11,p12), (p21,p22),..(pn1,pn2)을 찾을 수 있다. 데이터 처리 장치 100는 이들 포인트들중에서 pn1과 pn2 사이의 거리가 최소가 되는 포인트들을 식별할 수 있다. 예를 들어 도 14에 도시된 바와 같이 c1에서 쏜 레이에 따라서 (p11,p12) 가 에그쉘과 제1인접치에 대응하는 타겟 조 데이터의 거리가 최소가 되는 포인트들로 식별할 수 있다. 이와 같이 함으로써 데이터 처리 장치 100는 에그쉘과 제1인접치 사이의 거리가 최소가 되는 포인트들을 식별할 수 있다.
다음, 데이터 처리 장치 100는 에그쉘과 제1인접치에 대응하는 타겟 조 데이터의 거리가 최소가 되는 포인트들의 반대 방향으로 일정 각도 범위에서 레이를 쏘아서 에그쉘과 제2인접치가 간섭되는지를 판단하고 간섭이 없으면 마찬가지로 제2인접치에 대응하는 타겟 조 데이터와 에그쉘의 거리가 최소인 포인트들을 찾을 수 있다. 이와 같이 함으로써 데이터 처리 장치 100는 에그쉘과 제2인접치 사이의 거리가 최소가 되는 포인트들을 식별할 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따라 에그쉘과 인접치가 간섭하지 않는 경우에 에그쉘과 제2인접치의 최소 거리를 찾는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도15의 1500A는 악궁 커브의 일 예를 나타낸다. 도15의 1500A를 참조하면 악궁 커브 상의 치아들은 180도 보다 작은 각도에 위치될 가능성이 높다. 따라서 제1 인접치와 에그쉘의 거리가 최소가 되는 포인트들을 기준으로 제2 인접치와 에그쉘의 거리가 최소가 되는 포인트들은 180도가 아니라 180보다 작은 각도에 위치될 가능성이 높다. 따라서 제2 인접치와 에그쉘의 거리가 최소가 되는 포인트들을 180도 기준으로 일정한 각도 범위 내에서 찾는 것이 바람직하다.
도15의 1500B는 타겟 조 데이터와 에그쉘을 교합면 상에서 바라본 도면이다. 도15의 1500B를 참조하면 제1 인접치와 에그쉘의 거리가 최소가 되는 포인트(P11, P12)를 이용하여 제2 인접치와 에그쉘의 거리가 최소가 되는 포인트를 찾을 때, 데이터 처리 장치 100은 포인트(P11, P12)를 기준으로 180도가 되는 방향에서 일정한 각도(+x도, -x 도)만큼의 범위에서 최소가 되는 포인트를 찾을 수 있다. 예를 들어, 일정한 각도는 +60도, -60도가 될 수 있다. 데이터 처리 장치 100은 일정한 각도만큼의 범위에서 레이를 쏘아서 에그쉘과 제2 인접치의 거리가 최소가 되는 포인트들을 찾을 수 있다.
도15의 1500C를 참조하면, 데이터 처리 장치 100은 에그쉘과 제2 인접치의 거리가 최소가 되는 포인트들(P13, P14)을 찾은 것을 나타낸다.
도 16은 일 실시예에 따라 에그쉘과 인접치가 간섭하는 경우에 에그쉘과 인접치의 최대 거리를 찾는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 16을 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 에그쉘의 중심 포인트 c0에서 시작하여 오클루절 방향인 Y 축 방향으로 중심 포인트를 옮겨가면서 Y 축 방향에 수직인 X 축 방향으로 360도 레이를 쏘아서 타겟 조 데이터와 에그쉘의 거리가 최소인 포인트 p11, p12를 찾을 수 있다. 즉, 데이터 처리 장치 100는 에그쉘의 중심 포인트 c0에서 시작하여 c1, c2, ??cn 등 Y 축 방향으로 중심 포인트를 옮겨가면서 Y 축 방향에 수직인 X 축 방향으로 360도 레이를 쏘아서 각 중심 포인트 c0, c1, c2, ??cn 에 대응하여 레이가 에그쉘과 만나는 포인트 pn1과 레이가 제1인접치에 대응하는 타겟 조 데이터와 만나는 포인트 pn2 즉, (p01,p02), (p11,p12), (p21,p22),..(pn1,pn2)을 찾을 수 있다. 데이터 처리 장치 100는 이들 포인트들중에서 pn1과 pn2 사이의 거리가 최대가 되는 포인트들을 식별할 수 있다. 예를 들어 도 16에 도시된 바와 같이 c1에서 쏜 레이에 따라서 (p11,p12) 가 에그쉘과 타겟 조 데이터의 거리가 최대가 되는 포인트들로 식별할 수 있다. 이와 같이 함으로써 데이터 처리 장치 100는 에그쉘과 제1인접치 사이의 거리가 최대가 되는 포인트들을 식별할 수 있다.
다음, 데이터 처리 장치 100는 에그쉘과 제1인접치에 대응하는 타겟 조 데이터의 거리가 최대가 되는 포인트들의 반대 방향으로 일정 각도 범위에서 레이를 쏘아서 에그쉘과 제2인접치가 간섭되는 지를 판단하고 간섭이 있으면 마찬가지로 제2인접치에 대응하는 타겟 조 데이터와 에그쉘의 거리가 최대인 포인트들을 찾을 수 있다. 이와 같이 함으로써 데이터 처리 장치 100는 에그쉘과 제2인접치 사이의 거리가 최대가 되는 포인트들을 식별할 수 있다.
도 17은 일 실시예에 따라 에그쉘과 인접치가 간섭하지 않는 경우에 에그쉘과 제2인접치의 최소 거리를 찾는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 17을 참조하면 제1 인접치와 에그쉘의 거리가 최소가 되는 포인트(P11, P12)를 이용하여 제2 인접치와 에그쉘의 거리가 최소가 되는 포인트를 찾을 때, 데이터 처리 장치 100은 포인트(P11, P12)를 기준으로 180도가 되는 방향에서 일정한 각도(+x도, -x 도)만큼의 범위에서 최소가 되는 포인트를 찾을 수 있다. 예를 들어, 일정한 각도는 +60도, -60도가 될 수 있다. 데이터 처리 장치 100은 일정한 각도만큼의 범위에서 레이를 쏘아서 에그쉘과 제2 인접치의 거리가 최대가 되는 포인트들을 찾을 수 있다. 도 17을 참조하면, 데이터 처리 장치 100은 에그쉘과 제2 인접치의 거리가 최대가 되는 포인트들(P13, P14)을 찾은 것을 나타낸다.
도 18은 일 실시예에 따라 에그쉘과 인접치가 간섭하지 않는 경우에 에그쉘과 인접치의 최소 거리를 찾는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 18을 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 에그쉘의 중심 포인트 c0에서 시작하여 오클루절 방향인 Y 축 방향으로 중심 포인트를 옮겨가면서 Y 축 방향에 수직인 X 축 방향으로 360도 레이를 쏘아서 타겟 조 데이터와 에그쉘의 거리가 최소인 포인트 p1, p2를 찾을 수 있다. 즉, 데이터 처리 장치 100는 에그쉘의 중심 포인트 c0에서 시작하여 c1, c2, ??cn 등 Y 축 방향으로 중심 포인트를 옮겨가면서 Y 축 방향에 수직인 X 축 방향으로 360도 레이를 쏘아서 각 중심 포인트 c0, c1, c2, ??cn 에 대응하여 레이가 에그쉘과 만나는 포인트 pn1과 레이가 타겟 조 데이터와 만나는 포인트 pn2 즉, (p01,p02), (p11,p12), (p21,p22),..(pn1,pn2)을 찾을 수 있다. 데이터 처리 장치 100는 이들 포인트들중에서 pn1과 pn2 사이의 거리가 최소가 되는 포인트들을 식별할 수 있다. 예를 들어 도 18에 도시된 바와 같이 c1에서 쏜 레이에 따라서 (p11,p12) 가 에그쉘과 타겟 조 데이터의 거리가 최소가 되는 포인트들로 식별할 수 있다. 이와 같이 함으로써 데이터 처리 장치 100는 에그쉘과 제1인접치 사이의 거리가 최소가 되는 포인트들을 식별할 수 있다.
다음, 데이터 처리 장치 100는 에그쉘과 타겟 조 데이터의 거리가 최소가 되는 포인트들의 반대 방향으로 일정 각도 범위에서 레이를 쏘아서 에그쉘과 제2인접치가 간섭되는지를 판단할 수 있다. 도 18에서는 에그쉘과 제2인접치를 구성하는 타겟 조 데이터가 간섭하지 않으므로 데이터 처리 장치 100는 제2인접치를 구성하는 타겟 조 데이터와 에그쉘의 거리가 최대인 포인트들을 찾을 수 있다. 이와 같이 함으로써 데이터 처리 장치 100는 에그쉘과 제2인접치 사이의 거리가 최대가 되는 포인트들을 식별할 수 있다.
도 19는 일 실시예에 따라 에그쉘과 제2인접치가 간섭하지 않는 경우에 에그쉘과 제2인접치의 최소 거리를 찾는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 19를 참조하면 제1 인접치와 에그쉘의 거리가 최소가 되는 포인트(P11, P12)를 이용하여 제2 인접치와 에그쉘의 거리가 최소가 되는 포인트를 찾을 때, 데이터 처리 장치 100은 포인트(P11, P12)를 기준으로 180도가 되는 방향에서 일정한 각도(+x도, -x 도)만큼의 범위에서 최소가 되는 포인트를 찾을 수 있다. 예를 들어, 일정한 각도는 +60도, -60도가 될 수 있다. 데이터 처리 장치 100은 일정한 각도만큼의 범위에서 레이를 쏘아서 에그쉘과 제2 인접치의 거리가 최대가 되는 포인트들을 찾을 수 있다. 도 19를 참조하면, 데이터 처리 장치 100은 에그쉘과 제2 인접치의 거리가 최대가 되는 포인트들(P13, P14)을 찾은 것을 나타낸다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 타겟 조 데이터와 에그쉘이 간섭하지 않는 경우에 위에서 설명한 바와 같이 타겟 조 데이터와 에그쉘의 거리가 최소가 되는 포인트들을 찾고, 타겟 조 데이터와 에그쉘의 거리가 최소가 되는 포인트들에 기반하여 에그쉘을 확장 이동시킬 수 있다. 에그쉘을 확장 이동 시킬 때는 예를 들어 이미지 모핑 (image morphing) 이나 메쉬 변형 (mesh deformation) 기술이 이용될 수 있다. 예를 들어, 이미지 모핑 이나 메쉬 변형 기술로는 Triangulation of a Scattered Point Set, Linear Triangular Interpolation, Shepard's method, Radial basis functions Interpolation, Multi-resolution (or multi-level) radial basis functions interpolation 등의 기술이 이용될 수 있다.
도 20은 일 예에 따라 에그쉘의 변형을 나타내는 변위를 설명하기 위한 참고도이다.
도 20을 참조하면, 에그쉘 모델에 포함된 포인트들의 변위를 나타낸다. 에그쉘 모델은 복수의 정점들로 구성되며, 에그쉘의 확장 이동은 결국 이러한 정점들의 위치 변화로 설명될 수 있다. 도 20에 도시된 에그쉘 모델을 구성하는 정점들의 초기 위치는 검은 점으로 표시되고, 해당 정점의 이동에 의한 타겟 위치는 흰색 점으로 표시되어 있다. 각 정점의 이동을 나타내는 변위는 화살표로 표시되어 있다.
예를 들어, 정점의 초기 위치는 {X1, X2, X3, X4, X5,?? Xn}으로,
정점의 이동에 의한 타겟 위치는 {T1, T2, T3, T4, T5, ??Tn}으로,
정점의 초기 위치에서 타겟 위치로의 이동을 나타내는 변위는 {D1, D2, D3, D4, D5,?? Dn}로 표시될 수 있다.
이러한 변위들의 집합에 기반하여 치은 변형을 유도할 수 있다.
에그쉘 모델은 무수히 많은 정점들을 갖고 있는데, 에그쉘 모델에 포함된 정점들 중에서 미리 정한 개수의 정점들에 대한 변위를 이용하여 에그쉘 변형을 유도할 수 있다. 여기서, 미리 정한 개수는 다양하게 결정될 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 타겟 조 데이터와 에그쉘이 간섭하는 경우에 위에서 설명한 바와 같이 타겟 조 데이터와 에그쉘의 거리가 최대가 되는 포인트들을 찾고, 타겟 조 데이터와 에그쉘의 거리가 최대가 되는 포인트들에 기반하여 에그쉘을 컷팅할 수 있다. 데이터 처리 장치 100는 에그쉘 모델에서 컷팅 툴을 이용하여 일정 영역을 제거할 수 있다.
도 21은 일 실시예에 따라 컷팅 툴을 이용하여 에그쉘 모델을 컷팅하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 21을 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 에그쉘 모델의 일정 영역을 제거하는데 이용되는 컷팅 툴을 생성할 수 있다.
일 예에 따라 데이터 처리 장치 100는 컷팅 툴의 지름은 에그쉘의 높이 보다 크게 만들고 컷팅 툴의 높이는 제1인접치와 에그쉘의 최대 거리 (예를 들어, p11과 p12 사이의 거리) 만큼 만듦으로써 컷팅 툴을 생성할 수 있다. 그리고 데이터 처리 장치 100는 이와 같이 생성된 컷팅 툴과 에그쉘 모델을 불리언 서브트랙션 (Boolean Subtraction)함으로써, 에그쉘 모델로부터 일정 영역을 제거할 수 있다. 불리언 (Boolean)은 두개의 오브젝트를 조합하여 모델링하는 연산으로서, 불리언 서브트랙션은 하나의 오브젝트에서 다른 오브젝트를 잘라내어 표면을 생성하는 연산을 나타낼 수 있다.
이상의 실시예들에서 데이터 처리 장치 100는 인접치 어댑테이션에 프렙된 치아 데이터를 이용하였다. 프렙된 치아 데이터는 치아 수복을 위한 대상 치아에 인접한 인접치에 대해서 스캔을 수행하여 스캔 데이터를 얻을 수 있으므로 인접치 데이터를 획득할 수 있다. 데이터 처리 장치 100가 프렙된 치아 데이터 없이 프렙전 치아 데이터 만을 이용하는 경우에, 프렙된 치아 데이터는 치아 수복을 위한 대상 치아에 인접한 인접치에 대해서 완전한 스캔 데이터를 얻기 어려울 수 있다. 즉, 치아 수복을 위한 대상 치아에 의해 가려져서 인접한 부분에 대해서 완전한 스캔 데이터를 획득할 수 없을 수 있다. 이하에서는 데이터 처리 장치 100가 프렙전 치아 데이터 만을 갖고 있는 경우에 인접치 어댑테이션 방법에 대해 설명한다.
도 22는 일 실시예에 따라 프렙전 치아 데이터를 이용하여 인접치 어댑테이션을 수행하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 22를 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 프렙전 치아 데이터 2200를 획득할 수 있다. 프렙전 치아 데이터 2200는 치아 수복을 위한 대상 데이터에 인접한 인접치 데이터 2210를 포함할 수 있다. 인접치 데이터 2210는 프렙전 치아로 인해 스캔되지 않아서 데이터가 없는 부분이 존재할 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 프렙된 치아 데이터를 이용하여 에그쉘과 인접치 사이의 거리가 최소가 되는 포인트를 찾는 방법과 마찬가지 방법으로 포인트들을 찾을 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 에그쉘의 중심 포인트 c0에서 시작하여 오클루절 방향인 Y 축 방향으로 중심 포인트를 옮겨가면서 Y 축 방향에 수직인 X 축 방향으로 360도 레이를 쏘아서 인접치 데이터 2210와 에그쉘의 거리가 최소인 포인트들을 찾을 수 있다. 물론 인접치 데이터 2210는 프렙전 데이터이기 때문에 데이터가 없는 부분이 존재하고, 이러한 데이터가 없는 부분에서는 인접치 데이터 2210과 에그쉘의 거리가 최소인 포인트들을 찾을 수 없을 것이다. 데이터 처리 장치 100는 주로 인접치 데이터 2210의 경계 부분에서 인접치 데이터와 에그쉘의 거리가 최소가 되는 포인트들을 찾을 수 있을 것이다.
데이터 처리 장치 100는 인접치 데이터 2210과 에그쉘의 거리가 최소가 되는 미리 정해진 개수의 포인트들을 찾고 이렇게 찾아진 포인트들에 기반하여 하나의 포인트를 결정하고, 이렇게 결정된 포인트에 기반하여 인접치 데이터와 에그쉘의 거리가 최소가 되는 거리를 찾을 수 있다. 미리 정해진 개수의 포인트들의 개수는 다양하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 22에서, 데이터 처리 장치 100는 인접치 데이터 2210과 에그쉘의 거리가 최소가 되는 다섯 개의 포인트들 즉, p1, p2, p3, p4, p5를 찾을 수 있다. 데이터 처리 장치 100는 이와 같이 찾아진 다섯 개의 포인트들의 평균값에 의해 정해진 하나의 포인트 PA를 결정할 수 있다. 데이터 처리 장치 100는 이와 같이 결정된 포인트를 인접치 데이터 2210과 에그쉘의 거리가 최소가 되는 포인트로 결정할 수 있다.
도 23은 일 실시예에 따라 데이터 처리 장치의 동작 방법의 흐름도의 일 예이다.
도 23을 참조하면, 동작 2310에서, 데이터 처리 장치 100는 프렙된 치아 데이터에 인접한 인접치 데이터 및 프렙된 치아 데이터의 수복을 위한 수복물 데이터를 디스플레이에 표시할 수 있다.
동작 2320에서, 데이터 처리 장치 100는 수복물 데이터와 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 조정하는 입력을 수신할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 수복물 데이터와 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 조정할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 수복물 데이터와 인접치 데이터 사이의 어댑테이션은 수복물 데이터가 인접치 데이터와 적절한 거리가 될 수 있도록 수복물 데이터를 확장하거나 컷팅하는 것을 나타낼 수 있다.
동작 2330에서, 데이터 처리 장치 100는 수신된 입력에 대응하여 수복물 데이터와 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 처리할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 수복물 데이터와 인접치 데이터 사이의 어댑테이션의 조정을 위한 사용자 인터페이스를 통해서 어댑테이션을 조정하는 사용자 입력을 수신할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 사용자 인터페이스를 통해 수신된 사용자 입력에 대응하여 수복물 데이터를 확장하거나 컷팅하는 동작을 통해 수복물 데이터를 변형할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 사용자 인터페이스를 통해 수신된 사용자 입력이 어댑테이션 조정을 강하게 하는 것을 나타내는 경우, 데이터 처리 장치 100는 수복물 데이터가 인접치에 딱 들어맞게 수복물 데이터를 변형할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 사용자 인터페이스를 통해 수신된 사용자 입력이 어댑테이션 조정을 약하게 하는 것을 나타내는 경우, 데이터 처리 장치 100는 수복물 데이터가 인접치에 느슨하게 들어맞게 수복물 데이터를 변형할 수 있다.
동작 2340에서, 데이터 처리 장치 100는 처리된 어댑테이션에 따라 적응된 수복물 데이터를 표시할 수 있다.
도 24는 일 실시예에 따라 인접치 데이터에 수복물 데이터의 어댑테이션을 가능하게 하는 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸다.
도 24를 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 디스플레이에 에그쉘 2450과 에그쉘에 인접하는 인접치 데이터 2460를 표시할 수 있다. 에그쉘 2450과 인접치 데이터 2460는 간섭이 없이 거리가 떨어져 있는 것으로 표시되어 있다.
데이터 처리 장치 100는 또한 에그쉘과 인접치의 어댑테이션을 조정할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스 2400를 출력할 수 있다. 사용자 인터페이스 2400는 에그쉘과 인접치의 어댑테이션의 정도를 선택할 수 있도록 하는 바 2410 및 바 2410 상을 이동하는 슬라이드 버튼 2420를 포함할 수 있다. 사용자는 슬라이드 버튼 2420를 바 2410 상에서 좌우로 이동시킴으로써 어댑테이션 정도를 조정할 수 있다. 예를 들어 버튼 2420이 바 2410 상에서 - 방향으로 가깝게 있으면 어댑테이션 정도가 느슨하게 되는 것을 나타내고 예를 들어 현재 상태를 나타낼 수 있다. 예를 들어 버튼 2420이 바 2410 상에서 + 방향으로 가깝게 있으면 어댑테이션 정도가 강하게 되는 것을 나타내고 예를 들어 인접치와 에그쉘이 딱 들어맞게 인접하도록 에그쉘이 변형되는 것을 나타낼 수 있다.
사용자 인터페이스 2400는 또한 에그쉘과 인접치의 어댑테이션을 자동으로 맞춰서 제공하는 스마트 어댑테이션 아이템 2430을 제공할 수 있다. 이와 같은 스마트 어댑테이션 아이템 2430의 선택에 의해 데이터 처리 장치 100는 에그쉘과 인접치의 어댑테이션을 자동으로 조정하여 디스플레이 할 수 있다.
도 25는 일 실시예에 따라 인접치 데이터에 수복물 데이터의 어댑테이션을 가능하게 하는 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸다.
도 25를 참조하면, 사용자로부터 슬라이드 버튼 2420를 바 2410 상에서 + 방향으로 이동시키는 사용자 입력을 수신한 경우에, 데이터 처리 장치 100는 인접치와 에그쉘이 딱 들어맞게 인접하도록 에그쉘을 변형시킬 수 있다. 이에 따라 데이터 처리 장치 100는 인접치와 에그쉘이 인접하게 되도록 에그쉘을 확장하고 이를 디스플레이에 표시할 수 있다.
개시의 일 실시예에 따른 구강 이미지의 처리 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 또한, 본 개시의 실시예는, 구강 이미지의 처리 방법을 실행하는 적어도 하나의 인스트럭션을 포함하는 하나 이상의 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체가 될 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 여기서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 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 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다.
여기서, 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적 저장매체'는 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치임을 의미할 수 있다. 또한, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 구강 이미지의 처리 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포될 수 있다. 또는, 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어 등)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 구체적으로, 개시된 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램 제품은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지의 처리 방법을 수행하기 위해 적어도 하나의 인스트럭션을 포함하는 프로그램이 기록된 저장 매체를 포함할 수 있다.
이상에서 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
Claims (15)
- 구강 이미지 처리 방법에 있어서,
프렙된 치아 데이터에 인접한 인접치 데이터 및 상기 프렙된 치아 데이터의 수복을 위한 수복물 데이터를 표시하는 동작,
상기 수복물 데이터와 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 조정하는 입력을 수신하는 동작,
상기 수신된 입력에 대응하여 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 처리하는 동작, 및
상기 처리된 어댑테이션에 따라 적응된 상기 수복물 데이터를 표시하는 동작을 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 제1항에 있어서,
스마트 어댑테이션 아이템을 포함하는 사용자 인터페이스를 제공하는 동작, 및
상기 스마트 어댑테이션 아이템을 선택하는 사용자 입력에 대응하여, 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터가 인접하도록 상기 수복물 데이터를 처리하고, 상기 처리된 수복물 데이터를 표시하는 동작을 더 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 어댑테이션을 처리하는 동작은,
상기 수복물 데이터의 중심에서 상기 수복물 데이터의 교합 방향에 수직인 방향으로 향하는 제1 레이의 방향과, 상기 제1 레이가 상기 수복물 데이터와 만나는 포인트에서 상기 인접치 데이터의 포인트로 향하는 제2 레이의 방향을 식별하는 동작, 및
상기 제1 레이의 방향과 상기 제2 레이의 방향이 동일한 경우에 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터가 간섭하지 않는다고 판단하고, 상기 제1 레이의 방향과 상기 제2 레이의 방향이 동일하지 않은 경우에 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터가 간섭한다고 판단하는 동작을 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 어댑테이션을 처리하는 동작은,
상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터가 간섭하지 않는 경우에, 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터 사이의 거리가 최소 거리가 되는 상기 수복물 데이터의 포인트를 식별하는 동작, 및
상기 식별된 수복물 데이터의 포인트에 기초하여 상기 수신된 입력에 대응하는 양 만큼 상기 수복물 데이터를 변형시키는 동작을 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 제4항에 있어서,
이미지 모핑 또는 메쉬 변형 중 적어도 하나를 이용하여 상기 수복물 데이터를 변형시키는 동작을 더 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 어댑테이션을 처리하는 동작은,
상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터가 간섭하는 경우에, 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터 사이의 거리가 최대 거리가 되는 상기 수복물 데이터의 포인트를 식별하는 동작, 및
상기 식별된 수복물 데이터의 포인트에 기초하여 상기 수신된 입력에 대응하는 양 만큼 상기 수복물 데이터를 컷팅하는 동작을 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 수복물 데이터의 일정 영역을 제거하는데 이용되는 컷팅 툴을 이용하여 상기 수복물 데이터를 컷팅하는 동작을 더 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 구강 이미지를 처리하는 데이터 처리 장치에 있어서,
하나 이상의 인스트럭션을 포함하는 메모리,
상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
프렙된 치아 데이터에 인접한 인접치 데이터 및 상기 프렙된 치아 데이터의 수복을 위한 수복물 데이터를 표시하고,
상기 수복물 데이터와 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 조정하는 입력을 수신하고,
상기 수신된 입력에 대응하여 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 처리하고,
상기 처리된 어댑테이션에 따라 적응된 상기 수복물 데이터를 표시하는, 데이터 처리 장치. - 제8항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
스마트 어댑테이션 아이템을 포함하는 사용자 인터페이스를 제공하고,
상기 스마트 어댑테이션 아이템을 선택하는 사용자 입력에 대응하여, 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터가 인접하도록 상기 수복물 데이터를 자동으로 처리하고, 상기 처리된 수복물 데이터를 표시하는, 데이터 처리 장치. - 제8항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
상기 수복물 데이터의 중심에서 상기 수복물 데이터의 교합 방향에 수직인 방향으로 향하는 제1 레이의 방향과, 상기 제1 레이가 상기 수복물 데이터와 만나는 포인트에서 상기 인접치 데이터의 포인트로 향하는 제2 레이의 방향을 식별하고,
상기 제1 레이의 방향과 상기 제2 레이의 방향이 동일한 경우에 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터가 간섭하지 않는다고 판단하고, 상기 제1 레이의 방향과 상기 제2 레이의 방향이 동일하지 않은 경우에 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터가 간섭한다고 판단하는, 데이터 처리 장치. - 제8항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터가 간섭하지 않는 경우에, 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터 사이의 거리가 최소 거리가 되는 상기 수복물 데이터의 포인트를 식별하고,
상기 식별된 수복물 데이터의 포인트에 기초하여 상기 수신된 입력에 대응하는 양 만큼 상기 수복물 데이터를 변형시키는, 데이터 처리 장치. - 제11항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
이미지 모핑 또는 메쉬 변형 중 적어도 하나를 이용하여 상기 수복물 데이터를 변형시키는, 데이터 처리 장치. - 제8항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터가 간섭하는 경우에, 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터 사이의 거리가 최대 거리가 되는 상기 수복물 데이터의 포인트를 식별하고,
상기 식별된 수복물 데이터의 포인트에 기초하여 상기 수신된 입력에 대응하는 양 만큼 상기 수복물 데이터를 컷팅하는, 데이터 처리 장치. - 제8항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
상기 수복물 데이터의 일정 영역을 제거하는데 이용되는 컷팅 툴을 이용하여 상기 수복물 데이터를 컷팅하는, 데이터 처리 장치. - 구강 이미지 처리 방법을 컴퓨터에 의해 수행하도록 구현된 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 있어서, 상기 구강 이미지 처리 방법은,
프렙된 치아 데이터에 인접한 인접치 데이터 및 상기 프렙된 치아 데이터의 수복을 위한 수복물 데이터를 표시하는 동작,
상기 수복물 데이터와 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 조정하는 입력을 수신하는 동작,
상기 수신된 입력에 대응하여 상기 수복물 데이터와 상기 인접치 데이터 사이의 어댑테이션을 처리하는 동작, 및
상기 처리된 어댑테이션에 따라 적응된 상기 수복물 데이터를 표시하는 동작을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
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