KR20230054605A - 구강 이미지 처리 장치, 및 구강 이미지 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
구강 이미지 처리 장치, 및 구강 이미지 처리 방법이 제공된다. 구강 이미지 처리 방법은 대상체에 대한 스캔 데이터를 획득하는 단계, 상기 대상체의 스캔 데이터에 기초하여 다이 삽입 방향을 결정하는 단계, 및 상기 다이 삽입 방향으로 설정된 다이 모델을 획득하는 단계를 포함한다.
Description
개시된 실시예는 구강 이미지 처리 장치, 및 구강 이미지 처리 방법에 관한 것이다.
최근에는 환자의 구강 정보를 획득하기 위한 방법으로, 3차원 스캐너를 통해 환자의 구강 이미지를 획득하는 방법이 이용되고 있다. 3차원 스캐너를 통해 환자의 구강을 스캔함으로써 환자의 치아, 잇몸, 턱뼈 등의 대상체에 대한 3차원 스캔 데이터가 획득될 수 있으며, 획득된 3차원 스캔 데이터는, 치아 치료, 치아 교정, 보철 치료 등에 이용된다.
획득된 3차원 스캔 데이터를 통해 생성된 3차원 치아 모형은 환자에게 치아 교정의 경과를 보여주고, 환자의 구강 내에서 직접 관찰하기 힘든 부분을 확인하기 위한 자료가 될 수 있다. 치료 방법에 따라서 3차원 치아 모형은 다이 모델(die model)을 포함할 수 있다. 다이 모델은 치아들 간에 개별적으로 분리된 3차원 치아 모형을 의미하며, 다이 모델은 3차원 치아 모형의 베이스에 탈착되거나 부착될 수 있다. 예를 들어, 프렙된(prepared) 치아에 크라운이나 라미네이트와 같은 보철물 작업을 하는 경우, 프렙된 치아의 형상을 반영한 다이 모델을 3차원 치아 모형으로부터 탈착하여 보철물이 잘 맞는지 확인할 수 있다. 또한, 예를 들어, 프렙된 치아의 옆에 위치한 인접치의 형상을 반영한 다이 모델을 생성할 경우, 프렙된 치아의 보철물과 인접치 사이의 접촉 여부를 확인할 수 있다.
다이 모델은 석고 모형을 절단하여 형성될 수 있으나, 수작업으로 절단된 다이 모델은 정교하지 못하고 사용자의 편의성이 떨어지므로, 다이 모델을 형성할 수 있는 새로운 방안이 요구된다.
개시된 실시예는, 스캔 데이터를 이용한 3차원 다이 모델을 획득하고, 3차원 다이 모델이 형성되는 방향을 계산할 수 있는 구강 이미지 처리 장치, 및 구강 이미지 처리 방법의 제공을 목적으로 한다.
일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 방법은, 대상체에 대한 스캔 데이터를 획득하는 단계, 상기 대상체의 스캔 데이터에 기초하여 다이 삽입 방향을 결정하는 단계, 및 상기 다이 삽입 방향으로 설정된 다이 모델을 획득하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치는, 디스플레이, 하나 이상의 인스트럭션들을 저장하는 메모리, 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써, 대상체에 대한 스캔 데이터를 획득하고, 상기 대상체의 스캔 데이터에 기초하여 다이 삽입 방향을 결정하고, 상기 다이 삽입 방향으로 설정된 다이 모델을 획득한다.
개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치, 및 구강 이미지 처리 방법에 따르면, 스캔 데이터를 이용해 3차원 다이 모델을 획득할 수 있고, 3차원 다이 모델이 형성되는 방향을 자동으로 계산할 수 있다.
도 1은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 개시된 실시예에 따른 치아의 방향과 치아의 임계 기울기를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치를 나타내는 일 블록도이다.
도 4는 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 다이 모델을 획득하는 방법을 나타내는 일 플로우차트이다.
도 5, 도 6, 및 도 7은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치가 스캔 데이터에서 다이 모델을 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 다이 모델의 방향을 결정하는 방법을 나타내는 일 플로우차트이다.
도 9는 개시된 실시예에 따라 스캔 데이터의 삼차원 메쉬 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치가 대상 치아의 제1 기울기를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 획득한 다이 모델을 나타낸 예시 도면이다.
도 12는 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 임계 기울기를 계산하는 방법을 나타내는 일 플로우차트이다.
도 13은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 교합 평면 정보가 있는 경우 임계 기울기를 계산하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 교합 평면 정보가 없는 경우 사용자 인터페이스를 예시하기 위한 도면이다.
도 15는 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 교합 평면 정보가 없는 경우 임계 기울기를 계산하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 16a, 도 16b, 및 도 16c는 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 스캔 데이터로부터 치아 영역의 가장자리 중심점을 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 개시된 실시예에 따른 치아의 방향과 치아의 임계 기울기를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치를 나타내는 일 블록도이다.
도 4는 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 다이 모델을 획득하는 방법을 나타내는 일 플로우차트이다.
도 5, 도 6, 및 도 7은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치가 스캔 데이터에서 다이 모델을 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 다이 모델의 방향을 결정하는 방법을 나타내는 일 플로우차트이다.
도 9는 개시된 실시예에 따라 스캔 데이터의 삼차원 메쉬 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치가 대상 치아의 제1 기울기를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 획득한 다이 모델을 나타낸 예시 도면이다.
도 12는 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 임계 기울기를 계산하는 방법을 나타내는 일 플로우차트이다.
도 13은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 교합 평면 정보가 있는 경우 임계 기울기를 계산하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 교합 평면 정보가 없는 경우 사용자 인터페이스를 예시하기 위한 도면이다.
도 15는 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 교합 평면 정보가 없는 경우 임계 기울기를 계산하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 16a, 도 16b, 및 도 16c는 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 스캔 데이터로부터 치아 영역의 가장자리 중심점을 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
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 이미지를 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 이미지를 생성하기 위해서 획득되는 데이터로, 3차원 스캐너를 이용하여 대상체를 스캔(scan)할 때 3차원 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, 치아 모형(석고 모델), 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. 여기서, 교정 장치는 브라켓, 어태치먼트(attachment), 교정용 나사, 설측 교정 장치, 및 가철식 교정 유지 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 '3차원 구강 이미지'는 다양한 다각형 메쉬로 구성될 수 있다. 예를 들어, 3차원 스캐너를 이용하여 이차원 데이터가 획득되었을 때 데이터 처리 장치는 삼각 측량 방법을 사용하여 복수의 조명된 표면 포인트의 좌표를 계산할 수 있다. 3차원 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.
이하에서는 도면을 참조하여 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 구강 이미지 처리 시스템은 3차원 스캐너(10) 및 구강 이미지 처리 장치(100)를 포함한다.
일 실시예에 따른 3차원 스캐너(10)는 대상체를 스캔하는 장치로써, 대상체의 이미지를 획득하는 의료 장치이다. 3차원 스캐너(10)는 구강이나 인공 구조물, 또는 구강이나 인공 구조물을 본 뜬 석고 모형 중 적어도 하나에 대한 이미지를 획득할 수 있다.
도 1에는 3차원 스캐너(10)가 사용자가 손에 쥐고 대상체를 스캔하는 핸드 헬드 스캐너 형태로 도시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 3차원 스캐너(10)는 치아 모형을 설치하고 설치된 치아 모형이 움직이면서 스캔하는 모델 스캐너 등의 형태를 포함할 수 있다.
예를 들어, 3차원 스캐너(10)는 구강 내에 삽입되어 비 접촉식으로 치아를 스캐닝함으로써, 적어도 하나의 치아를 포함하는 구강에 대한 이미지를 획득하기 위한 장치가 될 수 있다. 또한, 3차원 스캐너(10)는 구강 내에 인입 및 인출이 가능한 형태를 가질 수 있으며, 적어도 하나의 이미지 센서(예를 들어, 광학 카메라 등)를 이용하여 환자의 구강 내부를 스캔한다.
3차원 스캐너(10)는 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.
3차원 스캐너(10)는 획득한 로우 데이터를 유선 또는 무선 통신망을 통하여 구강 이미지 처리 장치(100)로 전송할 수 있다. 3차원 스캐너(10)에서 획득된 이미지 데이터는 유선 또는 무선 통신망을 통하여 연결되는 구강 이미지 처리 장치(100)로 전송될 수 있다.
구강 이미지 처리 장치(100)는 3차원 스캐너(10)와 유선 또는 무선 통신 망을 통해 연결되며, 3차원 스캐너(10)로부터 대상체를 스캔하여 획득된 이차원 이미지를 수신하고, 수신된 이차원 이미지에 근거하여 이미지를 생성, 처리, 디스플레이 및/또는 전송할 수 있는 모든 전자 장치가 될 수 있다.
구강 이미지 처리 장치(100)는 스마트 폰(smart phone), 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, PDA, 태블릿 PC 등의 컴퓨팅 장치가 될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 또한, 구강 이미지 처리 장치(100)는 구강 이미지를 처리하기 위한 서버(또는 서버 장치) 등의 형태로 존재할 수도 있을 것이다.
구강 이미지 처리 장치(100)는 3차원 스캐너(10)에서 수신된 이차원 이미지 데이터를 처리하여 정보를 생성하거나, 이차원 이미지 데이터를 처리하여 이미지를 생성할 수 있다. 또한, 구강 이미지 처리 장치(100)는 생성된 정보 및 이미지를 디스플레이(130)를 통하여 디스플레이 할 수 있다.
또한, 3차원 스캐너(10)는 스캔을 통하여 획득된 로우 데이터를 그대로 구강 이미지 처리 장치(100)로 전송할 수 있다. 이 경우, 구강 이미지 처리 장치(100)는 수신된 로우 데이터에 근거하여 구강을 3차원적으로 나타내는 3차원 구강 이미지를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 수신한 로우 데이터에 기초하여, 대상체의 표면의 형상을 3차원적으로 나타내는 3차원 데이터(예를 들어, 표면 데이터, 메쉬 데이터 등)를 생성할 수 있다.
또한, '3차원 구강 이미지'는 수신된 로우 데이터에 근거하여 대상체를 3차원적으로 모델링(modeling)하여 생성될 수 있으므로, '3차원 구강 모델'로 호칭될 수도 있다. 이하에서는, 대상체를 2차원 또는 3차원적으로 나타내는 모델 또는 이미지를 통칭하여, '구강 이미지'라 칭하도록 한다.
또한, 구강 이미지 처리 장치(100)는 생성된 구강 이미지를 분석, 처리, 디스플레이 및/또는 외부 장치로 전송할 수 있다.
또 다른 예로, 3차원 스캐너(10)는 대상체의 스캔을 통하여 로우 데이터(raw data)를 획득하고, 획득된 로우 데이터를 가공하여 대상체에 대응되는 이미지를 생성하여 구강 이미지 처리 장치(100)로 전송할 수 있다. 이 경우, 구강 이미지 처리 장치(100)는 수신된 이미지를 분석, 처리, 디스플레이 및/또는 전송할 수 있다.
개시된 실시예에서, 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체를 3차원적으로 나타내는 이미지를 생성 및 디스플레이할 수 있는 전자 장치로, 이하에서 상세히 설명한다.
일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 3차원 스캐너(10)로부터 대상체를 스캔한 로우 데이터를 수신하면, 수신된 로우 데이터를 가공하여, 3차원 구강 이미지(또는 3차원 구강 모델)를 생성할 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 구강 이미지 처리 장치(100)에 의해 생성된 대상체에 대한 3차원 구강 이미지를 이하에서, '스캔 데이터'라 지칭하기로 한다.
일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터(70)를 이용해 대상체(75)에 대응되는 다이 모델(80)을 획득할 수 있다. 다이 모델 (80)은 스캔 데이터(70)에 기초한 대상체(75)의 형상을 반영한 3차원 치아 모델로서, 베이스(60)의 캐비티(cavity) 내에 삽입되거나, 베이스(60)로부터 분리될 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 다이 모델(80)이 베이스(60) 내에 삽입될 다이 삽입 방향(90)을 자동으로 계산할 수 있다. 이에 따라, 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 자동으로 계산된 다이 삽입 방향(90)으로 형성되고, 개별적으로 분리 가능한 다이 모델(80)을 획득할 수 있다.
도 2는 개시된 실시예에 따른 3차원 구강 이미지에서 치아의 방향과 치아의 임계 기울기를 설명하기 위한 도면이다.
도 2의 210에는 교합 평면(Occlusal plane)에 배치된 대상체를 포함하는 3차원 구강 이미지가 도시되어 있다.
도 2의 210에서, 교합 방향(Occlusal direction)은 치아의 상하악이 맞물리는 교합면 방향을 의미하며, 교합 평면(Occlusal plane)은 치아들의 교합면이 형성하는 가상의 평면을 의미한다. 치아들 각각에서, Buccal 방향은 볼 쪽에 인접한 협측 방향, Lingual 방향은 혀쪽에 인접한 설측 방향, Distal 방향은 덴탈 아치(Dental arch)를 따라서 정중선(Median line)으로부터 멀어지는 방향, Meisal 방향은 덴탈 아치를 따라서 정중선으로 향하는 방향을 나타낼 수 있다.
도 2의 210을 참조하면, 치아들 각각은 교합 방향을 기준으로 서로 다른 치아 기울기(tooth inclination)(211)를 가지고 기울어질 수 있다. 예를 들어, 치아는 교합 방향 축을 기준으로 Distal-Mesial 방향(예컨대, 좌우 방향)으로 기울어지거나, 교합 방향 축을 기준으로 Buccal-Lingual 방향(예컨대, 앞뒤 방향)으로 기울어질 수 있다. 치아 기울기(211)는 교합 방향 축을 기준으로 치아의 장축(long axis)(또는, 치축)이 Distal 방향, Mesial 방향, Buccal 방향, Lingual 방향 중 적어도 어느 하나의 방향으로 기울어진 각도를 의미한다.
도 2의 220에는, 교합 방향 축을 기준으로 Buccal-Lingual 방향으로 기울어진 치아들이 도시되어 있다. 치아는 전치부(230)와 구치부(240)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전치부(230)는 교합 방향 축(250)과 치아의 장축(232) 사이의 치아 기울기(233)를 가질 수 있다. 구치부(240)는 교합 방향 축(250)과 치아의 장축(242) 사이의 치아 기울기(243)를 가질 수 있다. 이상적인 치아 모델에서, 전치부(230)는 Buccal 방향으로 기울어져 형성될 수 있고, 구치부(240)는 상대적으로 교합 방향과 평행하게 형성될 수 있다. 이 경우, 전치부(230)의 치아 기울기(233)는 구치부(240)의 치아 기울기(243)보다 클 수 있다.
본 개시의 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 치아 기울기를 고려해서 대상체에 대응하는 다이 모델의 다이 삽입 방향을 획득할 수 있다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터로부터 획득된 법선 벡터를 통해 제1 기울기를 획득하되, 제1 기울기가 교합 방향을 기준으로 Distal 방향, Mesial 방향, Buccal 방향, Lingual 방향 중 적어도 어느 하나의 방향으로 과도하게 기울어진 경우, 구강 이미지 처리 장치(100)는 다이 모델의 다이 삽입 방향을 자동으로 수정할 수 있다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 제1 기울기가 임계 기울기를 초과하는 경우, 다이 모델의 방향이 임계 기울기를 갖도록 수정할 수 있다. 예를 들어, 제1 기울기가 임계 기울기를 초과하는 경우, 제1 기울기에 기초한 방향으로 형성된 다이 모델은 치은과 베이스의 옆면을 향할 수 있다. 예를 들어, 제1 기울기가 임계 기울기로 수정되는 경우, 임게 기울기에 기초한 방향으로 형성된 다이 모델은 치은과 베이스의 옆면을 향하지 않을 수 있다. 본 개시에서, 임계 기울기는, 스캔 데이터에 포함된 대상체의 기울기를 의미할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 임의의 스캔 데이터에 기초한 대상체는 Buccal 방향으로 소정의 기울기(예컨대, 15도) 이내로 기울어지며, Lingual 방향으로 기울어지지 않을 수 있다. 또한, 상술한 대상체는 Distal 방향 또는 Mesial 방향으로 기울어지지 않을 수 있다. 다시 말해, 상술한 치아의 임계 기울기는 Buccal 방향으로 소정의 기울기(예컨대, 15도)를 갖고, Lingual 방향으로 0도의 기울기를 갖고, Distal 방향으로 0도의 기울기를 갖고, Mesial 방향으로 0도의 기울기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 기울기가 Lingual 방향으로 5도의 기울기를 갖는 경우, 구강 이미지 처리 장치(100)는 Lingual 방향으로 0도의 기울기를 갖도록 자동으로 수정할 수 있다.
다만, 임계 기울기는 본 개시의 설명의 편의를 위한 예시적인 수치에 불과하며, 상술한 값에 제한되지 않는다.
본 개시의 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)에서, 스캔 데이터가 교합 평면 정보를 갖는 경우, 임계 기울기는 상술한 방식과 같이 미리 설정된 값일 수 있다. 다만, 스캔 데이터가 교합 평면 정보를 갖지 않는 경우, 임계 기울기는 가상의 덴탈 아치를 통해 계산된 값일 수 있다. 이에 관해서는 도 12 내지 도 16에서 후술한다.
도 3은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치를 나타내는 일 블록도이다.
도 3을 참조하면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 통신 인터페이스(110), 사용자 인터페이스(120), 디스플레이(130), 메모리(140) 및 프로세서(150)를 포함할 수 있다.
통신 인터페이스(110)는 적어도 하나의 외부 전자 장치(예를 들어, 3차원 스캐너(10), 서버, 또는 외부의 의료 장치 등)와 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통하여 통신을 수행할 수 있다. 통신 인터페이스(110)는 프로세서(150)의 제어에 따라서 적어도 하나의 외부 전자 장치와 통신을 수행할 수 있다.
구체적으로, 통신 인터페이스(110)는 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(110)는 원거리 통신 규격에 따라서 원거리 통신을 지원하기 위한 서버와 통신을 수행하는 원거리 통신 모듈을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 통신 인터페이스(110)는 인터넷 통신을 위한 네트워크를 통하여 통신을 수행하는 원거리 통신 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 통신 인터페이스(110)는 3G, 4G, 및/또는 5G 등의 통신 규격에 따르는 통신 네트워크를 통하여 통신을 수행하는 원거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 통신 인터페이스(110)는 외부 전자 장치(예를 들어, 3차원 스캐너(10) 등)와 유선으로 통신하기 위해서, 외부 전자 장치와 유선 케이블로 연결되기 위한 적어도 하나의 포트를 포함할 수 있다. 그에 따라서, 통신 인터페이스(110)는 적어도 하나의 포트를 통하여 유선 연결된 외부 전자 장치와 통신을 수행할 수 있다.
사용자 인터페이스(120)는 구강 이미지 처리 장치(100)를 제어하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 사용자 인터페이스(120)는 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(120)는 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, 프로세서(150)는 음성 명령 또는 음성 요청에 대응되는 동작이 수행되도록 제어할 수 있다.
디스플레이(130)는 화면을 디스플레이 한다. 구체적으로, 디스플레이(130)는 프로세서(150)의 제어에 따라서 소정 화면을 디스플레이 할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이(130)는 3차원 스캐너(10)에서 환자의 구강을 스캔하여 획득한 데이터에 근거하여 생성된 구강 이미지를 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이 할 수 있다. 또는, 디스플레이(130)는 환자의 치과 치료와 관련되는 정보를 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이 할 수 있다.
메모리(140)는 적어도 하나의 인스트럭션을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(140)는 프로세서(150)가 실행하는 적어도 하나의 인스트럭션을 저장하고 있을 수 있다. 또한, 메모리(140)는 프로세서(150)가 실행하는 적어도 하나의 프로그램을 저장하고 있을 수 있다. 또한, 메모리(140)는 3차원 스캐너(10)로부터 수신되는 데이터(예를 들어, 구강 스캔을 통하여 획득된 로우 데이터 등)를 저장할 수 있다. 또는, 메모리(140)는 구강을 3차원적으로 나타내는 구강 이미지를 저장할 수 있다.
프로세서(150)는 메모리(140)에 저장된 적어도 하나의 인스트럭션을 수행하여, 의도하는 동작이 수행되도록 제어한다. 여기서, 적어도 하나의 인스트럭션은 프로세서(150)내에 포함되는 내부 메모리 또는 프로세서와 별도로 데이터 처리 장치 내에 포함되는 메모리(140)에 저장되어 있을 수 있다.
구체적으로, 프로세서(150)는 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 따른 프로세서(150)는 메모리(140)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 대상체에 대한 스캔 데이터를 획득할 수 있다. 프로세서(150)는 대상체의 스캔 데이터에 기초하여 다이 삽입 방향을 결정할 수 있다. 프로세서(150)는 다이 삽입 방향으로 설정된 다이 모델을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(150)는 메모리(140)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 다이 모델의 하단이 베이스의 바닥 면을 향하도록 조정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(150)는 메모리(140)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 다이 삽입 방향이 치은의 옆면 및 베이스의 옆면을 향하지 않도록 조정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(150)는 메모리(140)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 다이 삽입 방향이 교합 방향을 기준으로 메시알(Mesial) 방향 및 디스탈(Distal) 방향으로 기울어지지 않도록 조정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(150)는 메모리(140)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 대상체의 스캔 데이터에 포함된 메쉬 정보에 기초하여 대상체의 제1 기울기를 획득할 수 있다. 프로세서(150)는 대상체의 제1 기울기와 임계 기울기를 비교한 결과에 기초하여 최종 다이 삽입 방향을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(150)는 메모리(140)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 대상체의 제1 기울기가 임계 기울기보다 큰 경우, 임계 기울기를 최종 다이 삽입 방향으로 결정하고, 대상체의 제1 기울기가 임계 기울기 이하인 경우, 제1 기울기를 최종 다이 삽입 방향으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(150)는 메모리(140)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 대상체의 스캔 데이터에 포함된 메쉬 정보에 기초하여 노말 벡터에 면적을 가중치로 하는 가중 평균 노말 벡터를 획득할 수 있다. 프로세서(150)는 가중 평균 노말 벡터에 기초하여 대상체의 제1 기울기를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(150)는 메모리(140)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 스캔 데이터의 교합평면 정보에 기초하여, 대상체가 덴탈 아치의 정중선(median line)으로부터 기울어진 각도에 따라 임계 기울기를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(150)는 메모리(140)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 스캔 데이터로부터 대상체들의 각각의 가장자리 폴리라인(boundary polyline)의 중심점을 획득할 수 있다. 프로세서(150)는 대상체들 각각의 중심점을 연결한 가상의 덴탈 아치를 획득할 수 있다. 프로세서(150)는 가상의 덴탈 아치로부터 대상체들 각각의 임계 기울기를 계산할 수 있다.
임계 기울기는 교합 방향을 기준으로 협측 방향, 설측 방향, 메시알(Mesial) 방향, 및 디스탈(Distal) 방향 중 어느 하나에 대한 각도를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(150)는 사용자 인터페이스(120)를 통해 스캔 데이터에서 대상 치아를 선택하는 사용자 입력을 수신할 수 있다.
일 예에 따른 프로세서(150)는, 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(150)는 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(150)는 3차원 스캐너(10)로부터 수신되는 이차원 이미지에 근거하여 구강 이미지를 생성할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(150)의 제어에 따라서 통신 인터페이스(110)는 3차원 스캐너(10)에서 획득된 데이터, 예를 들어 구강 스캔을 통하여 획득된 로우 데이터(raw data)를 수신할 수 있다. 그리고, 프로세서(150)는 통신 인터페이스(110)에서 수신된 로우 데이터에 근거하여 구강을 3차원적으로 나타내는 3차원 구강 이미지를 생성할 수 있다. 예를 들어, 3차원 스캐너(10)는 광 삼각 방식에 따라서 3차원 이미지를 복원하기 위해서, 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, 3차원 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, 3차원 스캐너는 L 이미지 데이터 및 R 이미지 데이터를 포함하는 로우 데이터를 구강 이미지 처리 장치(100)의 통신 인터페이스(110)로 전송할 수 있다.
그러면, 통신 인터페이스(110)는 수신되는 로우 데이터를 프로세서(150)로 전달하고, 프로세서(150)는 전달받은 로우 데이터에 근거하여, 구강을 3차원적으로 나타내는 구강 이미지를 생성할 수 있다.
또한, 프로세서(150)는 통신 인터페이스(110)를 제어하여, 외부의 서버, 의료 장치 등으로부터 구강을 3차원적으로 나타내는 구강 이미지를 직접 수신할 수 있다. 이 경우, 프로세서는 로우 데이터에 근거한 3차원 구강 이미지를 생성하지 않고, 3차원 구강 이미지를 획득할 수 있다.
개시된 실시예에 따라서, 프로세서(150)가 '추출', '획득', '생성' 등의 동작을 수행한다는 것은, 프로세서(150)에서 적어도 하나의 인스트럭션을 실행하여 전술한 동작들을 직접 수행하는 경우뿐만 아니라, 전술한 동작들이 수행되도록 다른 구성 요소들을 제어하는 것을 포함할 수 있다.
본 개시서에 개시된 실시예들을 구현하기 위해서 구강 이미지 처리 장치(100)는 도 3에 도시된 구성요소들의 일부만을 포함할 수도 있고, 도 3에 도시된 구성요소 외에 더 많은 구성요소를 포함할 수도 있다.
또한, 구강 이미지 처리 장치(100)는 3차원 스캐너(10)에 연동되는 전용 소프트웨어를 저장 및 실행할 수 있다. 여기서, 전용 소프트웨어는 전용 프로그램, 전용 툴(tool), 또는 전용 어플리케이션으로 호칭될 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)가 3차원 스캐너(10)와 상호 연동되어 동작하는 경우, 구강 이미지 처리 장치(100)에 저장되는 전용 소프트웨어는 3차원 스캐너(10)와 연결되어 구강 스캔을 통하여 획득되는 데이터들을 실시간을 수신할 수 있다. 예를 들어, 메디트의 3차원 스캐너인 i500 제품에서 구강 스캔을 통하여 획득된 데이터를 처리하기 위한 전용 소프트웨어가 존재한다. 구체적으로, 메디트에서는 3차원 스캐너(예를 들어, i500)에서 획득된 데이터를 처리, 관리, 이용, 및/또는 전송하기 위한 소프트웨어인 'Medit Link'를 제작하여 배포하고 있다. 여기서, '전용 소프트웨어'는 3차원 스캐너와 연동되어 동작 가능한 프로그램, 툴, 또는 어플리케이션을 의미하는 것이므로 다양한 제작자에 의해서 개발 및 판매되는 다양한 3차원 스캐너들이 공용으로 이용할 수도 있을 것이다. 또한, 전술한 전용 소프트웨어는 구강 스캔을 수행하는 3차원 스캐너와 별도로 제작 및 배포될 수 있다.
구강 이미지 처리 장치(100)는 i500 제품에 대응되는 전용 소프트웨어를 저장 및 실행할 수 있다. 전송 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 3차원 스캐너에서 획득된 데이터의 이용을 위한 사용자 인터페이스 화면을 제공할 수 있다. 여기서, 전용 소프트웨어에서 제공되는 사용자 인터페이스 화면은 개시된 실시예에 따라서 생성되는 구강 이미지를 포함할 수 있다.
도 4는 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 다이 모델을 획득하는 방법을 나타내는 일 플로우차트이다.
도 4에 도시된 구강 이미지 처리 방법은 구강 이미지 처리 장치(100)를 통하여 수행될 수 있다. 따라서, 도 4에 도시된 구강 이미지 처리 방법은 구강 이미지 처리 장치(100)의 동작들을 나타내는 흐름도가 될 수 있다.
도 4를 참조하면, 동작 S410에서 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체에 대한 스캔 데이터를 획득할 수 있다.
구강 이미지 처리 장치(100)는 3차원 스캐너(10)로부터 환자의 구강 내를 스캔함으로써 또는 치아 모형을 스캔함으로써 얻어진 로우 데이터를 수신하고, 수신한 로우 데이터를 처리함으로써 대상체에 대한 스캔 데이터를 획득할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터를 디스플레이(130)에 표시할 수 있다.
구강 이미지 처리 장치(100)는 사용자 인터페이스(120)를 통해 다이 모델을 획득하기 위한 대상체를 선택할 수 있다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 사용자 인터페이스(120)를 통해 대상체를 선택하는 사용자의 입력을 수신하고, 수신된 사용자의 입력에 기초하여 대상체를 결정할 수 있다. 이에 관해서는 도 5에서 설명한다.
동작 S420에서 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체의 스캔 데이터에 기초하여 다이 삽입 방향을 결정할 수 있다.
예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 다이 모델의 하단이 베이스의 바닥 면을 향하도록 다이 삽입 방향을 조정할 수 있다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 다이 삽입 방향이 치은의 옆면 및 베이스의 옆면을 향하지 않도록 조정할 수 있다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 다이 삽입 방향이 교합 방향을 기준으로 메시알(Mesial) 방향 및 디스탈(Distal) 방향으로 기울어지지 않도록 조정할 수 있다.
예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체의 스캔 데이터에 포함된 메쉬 정보에 기초하여 대상체의 제1 기울기를 획득할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체의 제1 기울기와 임계 기울기를 비교한 결과에 기초하여 최종 다이 삽입 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 대상체의 제1 기울기가 임계 기울기보다 큰 경우, 임계 기울기를 최종 다이 삽입 방향으로 결정하고, 대상체의 제1 기울기가 임계 기울기이하인 경우, 제1 기울기를 최종 다이 삽입 방향으로 결정할 수 있다.
동작 S430에서 구강 이미지 처리 장치(100)는 다이 삽입 방향으로 설정된 다이 모델을 획득할 수 있다.
예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 다이 모델의 하단이 베이스의 바닥 면을 향하는 다이 모델을 획득할 수 있다, 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 다이 삽입 방향이 치은의 옆면 및 베이스의 옆면을 향하지 않는 다이 모델을 획득할 수 있다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 다이 삽입 방향이 교합 방향을 기준으로 메시알(Mesial) 방향 및 디스탈(Distal) 방향으로 기울어지지 않는 다이 모델을 획득할 수 있다.
예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 임계 기울기보다 작거나 같은 기울기에 기초한 방향으로 형성된 다이 모델을 획득할 수 있다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체의 노말 벡터(normal vector)와 면적에 기초한 제1 기울기에 기초한 방향으로 형성된 다이 모델을 획득하거나, 임계 기울기에 기초한 방향으로 형성된 다이 모델을 획득할 수 있다. 따라서, 다이 모델이 치아의 형태에 따라 과도하게 Buccal 방향, Lingual 방향, Mesial 방향, 또는 Distal 방향으로 기울어져 형성되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 상술한 구강 이미지 처리 방법에 대해 설명한다.
도 5, 도 6, 및 도 7은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치가 스캔 데이터에서 다이 모델을 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 3차원 스캐너(10)에 의해 획득된 로우 데이터에 기초하여, 스캔 데이터를 생성할 수 있다 또한, 구강 이미지 처리 장치(100)는 사용자 인터페이스 화면(501)을 통하여, 스캔 데이터(502)를 시각적으로 표시할 수 있다. 사용자 인터페이스 화면(501)은 도 1의 디스플레이(130)의 화면일 수 있다. 사용자 인터페이스 화면(501)은 사용자가 스캔 데이터(502)를 분석 또는 처리할 수 있도록 하기 위한 적어도 하나의 메뉴들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 사용자 인터페이스 화면(501)은 스캔 데이터(502)에서 다이 모델을 생성하기 위한 다이 생성 아이콘(510)을 포함할 수 있다. 다이 생성 아이콘(510)을 선택하는 사용자 입력을 수신하면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 적어도 하나의 선택 도구 메뉴를 표시할 수 있다. 사용자 인터페이스 화면(501)은 선택 도구 메뉴로서, 다이 추가 메뉴(520), 및 대상체 아이콘(530)를 포함할 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스 화면(501)은은 대상체 선택 화면(503)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 다이 추가 메뉴(520)를 선택하는 사용자 입력을 수신하면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체 선택 화면(503)을 표시할 수 있다. 대상체 선택 화면(503)에 표시된 1번부터 n번(예컨대, 32번)까지의 대상체 중 하나를 선택하는 사용자 입력이 수신되면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 사용자 입력에 기초하여 대상체를 결정할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 결정된 대상체를 대상체 아이콘(530)으로 표시할 수 있다. 예를 들어, 대상체 선택 화면(503)을 통해 14번의 대상체를 선택하는 사용자 입력이 수신되면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 14번의 대상체가 결정되었음을 표시하는 대상체 아이콘(530)을 표시할 수 있다.
또한, 사용자 인터페이스 화면(501)은 선택 도구 메뉴로서 대상체의 치아 영역을 획득할 수 있는 치아 영역 메뉴(540: 540_1, 540_2)를 포함할 수 있다. 치아 영역 메뉴(540)는 예를 들어, 마진 라인 생성 아이콘(540_1) 또는 영역 선택 아이콘(540_2) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 영역 선택 아이콘(540_2)을 선택하는 사용자 입력이 수신되면, 도 6과 같은 사용자 인터페이스 화면(601)을 표시할 수 있다.
도 6을 참조하면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터(602)에서 치아 영역을 선택하기 위한 사용자 인터페이스 화면(601)을 표시할 수 있다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체를 선택하는 사용자의 입력에 기초하여, 대상체의 치아 영역(603)을 자동으로 선택하여 표시할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 사용자 인터페이스 화면(601)에 대상체를 포함하는 치아 영역(603)을 표시할 수 있다. 예컨대, 구강 이미지 처리 장치(100)는 스마트 선택(smart selection)을 적용함으로써 대상체의 치아 영역을 자동으로 획득할 수 있다.
본 개시에서, 스캔 데이터에서 대상체를 포함하는 치아 영역을 획득하는 방법은 상술한 예시에 제한되지 않는다. 예를 들어, 스캔 데이터에 마진 라인 정보가 이미 생성되어 있는 경우, 구강 이미지 처리 장치(100)는 치아 영역을 획득할 수 있다. 다른 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 마진 라인 생성 아이콘(540_1)을 선택하는 사용자 입력이 수신되면, 대상체의 마진 라인을 자동으로 인식하거나, 또는 마진 라인을 획득하기 위한 사용자 인터페이스 화면을 제공하고, 사용자 인터페이스 화면을 통해 마진 라인을 설정하는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 마진 라인을 생성하는 사용자의 입력에 기초하여, 대상체의 마진 라인을 획득하고, 마진 라인에 기초하여 대상체의 치아 영역을 획득할 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 사용자 인터페이스 화면(501)은 출구 메뉴(610)를 포함할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 출구 메뉴(610)를 선택하는 사용자 입력에 기초하여, 대상체의 치아 영역(603)이 획득된 것으로 판단할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체의 치아 영역(603)이 획득된 것으로 판단된 경우, 치아 영역(603)에 대응하는 다이 모델을 획득할 수 있다.
도 7을 참조하면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터(702)에 기초하여 대상체의 기울기 정보를 획득하고, 기울기 정보에 기초한 방향(720)으로 형성된 다이 모델(710)을 획득할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 사용자 인터페이스 화면(701)에 자동 계산된 기울기 정보에 기초한 방향(720)으로 형성된 다이 모델(710)을 표시할 수 있다.
이하, 도 8 내지 도 11을 참조하여 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)에서 기울기 정보에 기초하여 다이 모델의 방향을 결정하는 방법을 설명한다.
도 8은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 다이 모델의 방향을 결정하는 방법을 나타내는 일 플로우차트이다.
도 8을 참조하면, 동작 S810에서 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체의 스캔 데이터에 포함된 메쉬 정보에 기초하여 대상체의 제1 기울기를 획득할 수 있다.
예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)에서 획득된 스캔 데이터는 다양한 다각형 메쉬로 구성될 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체의 스캔 데이터에 포함된 메쉬들 각각의 노말 벡터에 메쉬들 각각의 면적을 가중치로 하는 가중 평균 노말 벡터를 획득하고, 가중 평균 노말 벡터에 기초하여 제1 기울기를 획득할 수 있다. 본 개시에서, 노말 벡터는 단위 법선 벡터를 의미한다. 본 개시에서, 가중 평균 노말 벡터는 노말 벡터들 각각에 면적을 가중치로 한 면적 노말 벡터들을 평균 낸 벡터를 의미한다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 가중 평균 노말 벡터에 기초하여 제1 기울기를 획득할 수 있다. 제1 기울기는 가중 평균 노말 벡터의 기울기에 대응될 수 있다.
도 9를 참조하여, 두개의 메쉬를 통해 가중 평균 노말 벡터를 예시적으로 설명한다. 도 9는 개시된 실시예에 따라 스캔 데이터의 삼차원 메쉬 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9에서, 스캔 데이터(900)의 일부 영역(901)은 포인트 클라우드를 구성하는 복수의 정점들 및 인접한 정점들을 선으로 연결함으로써 생성된 삼각형 메쉬로 구성될 수 있다. 삼각형 메쉬들 각각의 표면에서 법선 벡터가 정의될 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 하나의 삼각형 메쉬(910)의 표면에서 노말 벡터(920)를 계산할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 노말 벡터(920)에 삼각형 메쉬(910)의 면적 a를 가중치로 한 면적 노말 벡터(930)를 계산할 수 있다. 마찬가지로, 구강 이미지 처리 장치(100)는 다른 하나의 삼각형 메쉬(911)의 노말 벡터에 면적을 가중치로 한 면적 노말 벡터(931)를 계산할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 삼각형 메쉬들(910, 911)의 면적 노말 벡터들(930, 931)을 평균냄으로써, 가중 평균 노말 벡터(940)를 계산할 수 있다. 가중 평균 노말 벡터는 아래의 수학식 1을 통해 계산될 수 있다.
수학식 1에서, 
는 가중 평균 단위 노말 벡터이고, 
는 메쉬를 구성하는 삼각형 각각의 면적이고, 
는 메쉬를 구성하는 삼각형 각각의 단위 노말 벡터이다.
개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 메쉬의 노말 벡터에 메쉬의 면적을 가중치로 계산함으로써, 메쉬의 노말 벡터만 고려하는 경우보다 메쉬의 밀도 변화에 대한 영향을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 면적이 고려된 노말 벡터 및 그에 기초한 제1 기울기를 획득할 수 있다.
도 10을 참조하여, 프렙된 치아(1010)와 인접치(1020)를 포함하는 스캔 데이터(1000)에서 제1 기울기를 획득하는 동작을 예시적으로 설명한다. 도 10은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치가 대상체의 제1 기울기를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10에서, 스캔 데이터(1000)는 프렙된 치아(1010)와 두개 이상의 치아가 인접하여 배치된 인접치(1020)를 포함할 수 있다. 프렙된(prepared) 치아는 치아 준비(tooth preparation) 후의 치아를 지칭하며, 치아의 적어도 일부가 삭제된 치아일 수 있다. 치아 준비는 보철물, 예컨대 크라운(crown) 등을 덮기기 위해 부식된 치아를 절단하는 과정을 의미하며, 줄여서 "프렙"이라고도 불릴 수 있다. 인접치는 두개 이상의 치아가 인접하여 배치되어 스캔 데이터에서 하나의 치아 영역으로 인식될 수 있다.
예를 들어, 프렙된 치아(1010)에서, 가중 평균 노말 벡터(1013)는 교합 방향(Occlusal 방향)을 향할 수 있다. 예를 들어, 프렙된 치아 영역(1010)에서 Distal-Mesial 방향(예컨대, 좌측 방향)을 향하는 면적 노말 벡터(1011)와 Distal-Mesial 방향(예컨대, 우측 방향)을 향하는 면적 노말 벡터(1012)가 상쇄되고, 교합 방향을 향하는 면적 노말 벡터에 따라 가중 평균 노말 벡터(1013)는 교합 방향을 향할 수 있다. 이 경우, 가중 평균 노말 벡터(1013)에 기초한 제1 기울기는 교합 방향 축과 평행할 수 있다.
예를 들어, 인접치(1020) 중 프렙된 치아(1010)에 인접한 제1 영역에서, 가중 평균 노말 벡터(1023)는 교합 방향을 기준으로 Distal-Mesial 방향(예컨대, 좌측 방향)으로 기울어진 방향을 향할 수 있다. 예를 들어, 제1 영역에서, 좌측 방향의 면적 노말 벡터(1021)의 면적이 우측 방향의 면적 노말 벡터(1022)의 면적보다 크므로, 가중 평균 노말 벡터(1023)는 교합 방향을 기준으로 좌측 방향으로 기울어진 방향을 향할 수 있다. 이 경우, 가중 평균 노말 벡터(1023)에 기초한 제1 기울기는 교합 방향 축으로부터 기울어진 각도를 가질 수 있다.
예를 들어, 인접치(1020) 중 프렙된 치아(1010)로부터 먼 제2 영역에서, 가중 평균 노말 벡터(1033)는 교합 방향을 기준으로 Distal-Mesial 방향(예컨대, 우측 방향)으로 기울어진 방향을 향할 수 있다. 예를 들어, 제2 영역에서, 우측 방향의 면적 노말 벡터(1032)의 면적이 좌측 방향의 면적 노말 벡터(1031)의 면적보다 크므로, 가중 평균 노말 벡터(1033)는 교합 방향을 기준으로 우측 방향으로 기울어진 방향을 향할 수 있다. 이 경우, 가중 평균 노말 벡터(1033)에 기초한 제1 기울기는 교합 방향 축으로부터 기울어진 각도를 가질 수 있다.
한편, 도 10은 설명의 편의를 위해 Distal-Mesial 방향으로 기울어진 가중 평균 노말 벡터에 대해 예시하고 있으나, Buccal-Lingual 방향으로 기울어진 가중 평균 노말 벡터에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.
다시 도 8을 참조하면, 동작 S820에서 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체의 제1 기울기와 임계 기울기를 비교할 수 있다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체의 제1 기울기와 임계 기울기를 비교한 결과에 기초하여, 대상체의 최종 다이 삽입 방향을 획득할 수 있다.
동작 S830에서 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체의 제1 기울기가 임계 기울기보다 큰 경우, 임계 기울기를 최종 다이 삽입 방향으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 10에서 인접치(1020) 중 제1 영역의 가중 평균 노말 벡터(1023)에 기초한 제1 기울기는 임계 기울기보다 클 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 인접치(1020) 중 제1 영역에 대응하는 대상체의 최종 다이 삽입 방향을 임계 기울기로 결정하고, 임계 기울기에 기초한 방향을 갖는 다이 모델을 획득할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 일 실시예에서 제1 기울기는 임계 기울기보다 작을 수 있으며, 구강 이미지 처리 장치(100)는 동작 S840에 따라 동작할 수 있다. 또한, 인접치(1020) 중 제2 영역의 가중 평균 노말 벡터(1033)의 경우에도 상술한 예시와 동일하게 적용될 수 있다.
동작 S840에서 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체의 제1 기울기가 임계 기울기 이하인 경우, 제1 기울기를 최종 다이 삽입 방향으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 10에서 프렙된 치아(1010)의 가중 평균 노말 벡터(1013)에 기초한 제1 기울기는 교합 방향과 평행하므로, 제1 기울기는 임계 기울기 이하일 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 프렙된 치아(1010)에 대응하는 대상체의 최종 다이 삽입 방향을 제1 기울기로 결정하고, 제1 기울기에 기초한 방향을 갖는 다이 모델을 획득할 수 있다.
도 11은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 획득한 다이 모델을 나타낸 예시 도면이다.
도 11의 1101을 참조하면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 전처리된 다이 모델(1110)을 획득할 수 있다. 전처리된 다이 모델(1110)의 다이 삽입 방향(1120)은 임계 기울기(1130)보다 큰 제1 기울기에 기초하여 결정될 수 있다. 본 개시에서, 전처리된 다이 모델(1110) 은 다이 삽입 방향이 조정되기 전 다이 모델을 예시할 수 있다.
예를 들어, 본 개시에 따른 일 실시예에서, 전처리된 다이 모델(1110)의 다이 삽입 방향(1120)은 Buccal 방향, Lingual 방향, Mesial 방향, 또는 Distal 방향으로 과도하게 기울어질 수 있다. 예를 들어, 스캔 데이터에 기초한 임계 기울기는 교합 방향 축을 기준으로 Buccal 방향으로 대략 15도 이내 기울어지고, Lingual 방향으로 기울어지지 않는 값인 것으로 예시될 수 있다. 이때, 전처리된 다이 모델(1110)의 제1 기울기가 교합 방향 축을 기준으로 Lingual 방향으로 20도 기울어진 경우, 구강 이미지 처리 장치(100)는 전처리된 다이 모델(1110)의 다이 삽입 방향(1120)을 도 11의 1102와 같이 조정할 수 있다. 다시 말해, 구강 이미지 처리 장치(100)는 임계 기울기(1130)에 기초하여 다이 삽입 방향(1150)을 조정할 수 있다.
도 11의 1102를 참조하면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 임계 기울기(1130)에 기초한 다이 삽입 방향(1150)을 갖는 다이 모델(1140)을 획득할 수 있다.
예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 다이 모델(1150)의 하단이 베이스(1170)의 바닥 면(1171)을 향하도록 다이 삽입 방향(1150)을 조정할 수 있다. 본 개시에서 베이스(1170)의 바닥 면(1171)은 교합 평면과 평행 수 있다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 다이 모델(1150)의 다이 삽입 방향(1150)이 치은(1160)의 옆면 및 베이스(1170)의 옆면을 향하지 않도록 조정할 수 있다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 다이 삽입 방향(1150)이 교합 방향을 기준으로 메시알(Mesial) 방향 및 디스탈(Distal) 방향으로 기울어지지 않도록 조정할 수 있다.
이와 반대로, 도 11의 1101에서 전처리된 다이 모델(1110)은 하단이 베이스(1170)의 바닥 면(1171)을 향하지 않거나, 치은(1160)과 베이스(1170)를 뚫고 돌출되거나, 메시알(Mesial) 방향 및 디스탈(Distal) 방향으로 기울어질 수 있다.
일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 전처리된 다이 모델(1110)이 치은 영역(1160)의 옆면 및 베이스(1170)의 옆면과 교차하는지 여부에 따라 다이 삽입 방향을 임계 기울기(1130)에 기초하도록 조정할 수 있다.
한편, 구강 이미지 처리 장치(100)는 전처리된 다이 모델(1110)을 사용자 인터페이스 화면에 표시하지 않을 수 있다.
일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터를 이용해 대상체에 대응하는 다이 모델(1140)을 획득할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 다이 모델(1140)이 형성되는 다이 삽입 방향(1150)을 자동으로 계산할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)를 통해 개별적으로 분리 가능한 3차원 다이 모델을 획득할 수 있으므로, 사용자의 편의성이 향상될 수 있다.
이하, 도 12 내지 도 16을 참조하여 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)에서 임계 기울기를 계산하는 방법을 설명한다
도 12는 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 임계 기울기를 계산하는 방법을 나타내는 일 플로우차트이다.
도 12를 참조하면, 동작 S1210에서 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터의 교합 평면 정보가 존재하는지 여부를 식별할 수 있다.
동작 S1220에서, 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터의 교합 평면 정보가 존재한다고 판단된 경우, 스캔 데이터의 교합 평면 정보에 기초하여, 대상체가 덴탈 아치(dental arch)의 정중선(median line)으로부터 기울어진 각도에 따라 임계 기울기를 획득할 수 있다.
동작 S1230에서, 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터의 교합 평면 정보가 존재하지 않는다고 판단된 경우, 스캔 데이터로부터 대상체들 각각의 가장자리 폴리라인(boundary polyline)의 중심점을 획득할 수 있다.
예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체들 각각의 가장자리 폴리라인을 구성하는 정점 좌표들의 평균을 계산하거나, 대상체들 각각을 포함하는 바운딩 박스(bounding box)의 중심 좌표를 계산하거나, 대상체들 각각의 가장자리 폴리라인을 구성하는 선분들 각각의 중심 좌표에 선분들 각각의 길이를 가중치로 하는 가중평균을 계산하는 동작 중 어느 하나를 수행할 수 있다. 이에 관해서는 도 16a, 도 16b, 및 도 16c에서 자세히 설명한다.
동작 S1240에서, 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체들 각각의 중심점을 연결한 가상의 덴탈 아치를 획득할 수 있다.
동작 S1250에서, 구강 이미지 처리 장치(100)는 가상의 덴탈 아치로부터 대상체들 각각의 임계 기울기를 계산할 수 있다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 가상의 덴탈 아치 각각에 수직인 법선 벡터를 임계 기울기로 계산할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 13은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 교합 평면 정보가 있는 경우 임계 기울기를 계산하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터(1302)의 교합 평면 정보(1303)를 포함할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 교합 평면 정보(1303)를 포함하는 스캔 데이터(1302)를 사용자 인터페이스 화면(1301)에 표시할 수 있다. 교합 평면 정보(1303)를 포함한 스캔 데이터(1302)에서, 대상체의 교합면은 교합 평면(1320)에 위치하며, 대상체의 중심과 덴탈 아치의 정중선(Median line)(1310)이 일치할 수 있다. 스캔 데이터(1302)가 교합 평면 정보(1303)를 포함하는 경우, 교합 방향 축이 결정되므로, 치아 위치에 따라 미리 설정된 임계 기울기를 획득할 수 있다.
개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체가 정중선(1310)으로부터 덴탈 아치를 따라 기울어진 각도에 따라 협측 방향, 설측 방향, 메시알(Mesial) 방향, 및 디스탈(Distal) 방향 중 어느 하나에 대한 임계 기울기를 획득할 수 있다.
예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체가 정중선(1310)으로부터 덴탈 아치를 따라 10도 기울어진 경우, 대상체는 전치부에 해당되므로, 임계 기울기는 Buccal 방향으로 소정의 기울기(예컨대, 15도)를 갖는 것, Lingual 방향으로 0도 인 것, Distal 방향으로 0도 인 것, Mesial 방향으로 0도 인 것 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체가 정중선(1310)으로부터 덴탈 아치를 따라 50도 기울어진 경우, 대상체는 구치부에 해당되므로, 임계 기울기는 Buccal 방향으로 소정의 기울기(예컨대, 5도)를 갖는 것, Lingual 방향으로 0도 인 것, Distal 방향으로 0도 인 것, Mesial 방향으로 0도 인 것 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 개시에서, 대상체가 덴탈 아치를 따라 기울어진 각도와 임계 기울기의 각도는 설명의 편의를 위한 예시에 불과하며, 상술한 값에 제한되지 않는다.
다음으로, 도 14 및 도 15를 참조하여 스캔 데이터의 교합 평면 정보가 없는 경우를 예시한다. 도 14는 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 교합 평면 정보가 없는 경우 사용자 인터페이스를 예시하기 위한 도면이다. 도 15는 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 교합 평면 정보가 없는 경우 임계 기울기를 계산하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 참조하면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터(1402)의 교합 평면 정보를 포함하지 않을 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 교합 평면 정보를 포함하지 않는 스캔 데이터(1402)를 사용자 인터페이스 화면(1401)에 표시할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터(1402)의 교합 평면 정보를 제공하는 사용자 입력에 기초하여, 적어도 스캔 데이터(1402)의 교합면의 위치(예컨대, 치아의 상하악 정보)를 획득할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)가 교합 평면의 정보 대신 교합면의 위치 정보를 포함하는 경우, 가상의 덴탈 아치를 통해 임계 기울기를 계산할 수 있다. 한편, 구강 이미지 처리 장치(100)는 교합 평면 정보를 획득하기 위한 오류 메시지(예컨대, 교합 평면 정보를 입력하세요.)(미도시)를 사용자 인터페이스 화면(1401)을 통해 출력할 수도 있다.
도 15를 참조하면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체들 각각의 중심점을 연결한 가상의 덴탈 아치(1520)를 획득할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 가상의 덴탈 아치(1520)로부터 대상체들 각각의 임계 기울기를 계산할 수 있다.
먼저, 구강 이미지 처리 장치(100)는 제1 대상체에 기초한 제1 치아 영역(1501)의 중심점(C1)을 획득할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100) 제2 대상체에 기초한 제2 치아 영역(1502)의 중심점(C2)을 획득할 수 있다. 제1 치아 영역(1501)의 중심점(C1)과 제2 치아 영역(1502)의 중심점(C2)을 연결하여 가상의 덴탈 아치(1520)를 형성할 수 있다.
그 다음, 구강 이미지 처리 장치(100)는 제3 대상체에 기초한 제3 치아 영역(1503)의 중심점(C3)을 획득하고, 중심점(C1), 및 중심점(C2)과 연결하여 가상의 덴탈 아치(1520)를 형성할 수 있다.
구강 이미지 처리 장치(100)는 가상의 덴탈 아치(1520)를 형성하여 대상체들 각각의 임계 기울기(1501, 1502, 1503)를 계산할 수 있다. 대상체들 각각의 임계 기울기(1501, 1502, 1503)는 가상의 덴탈 아치(1520)에 수직한 법선 벡터의 기울기를 가질 수 있다.
다음으로, 도 16a 내지 도 16c를 참조하여, 치아 영역의 가장자리 중심점을 획득하는 방법을 설명한다. 도 16a, 도 16b, 및 도 16c는 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치에서 스캔 데이터로부터 치아 영역의 가장자리 중심점을 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 16a 내지 도 16c에서, 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터로부터 대상체들 각각의 가장자리 폴리라인(boundary polyline)의 중심점을 획득할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터에 포인트 클라우드 형태로 기록된 치아 영역의 가장자리의 정점(
)들의 좌표 정보를 포함할 수 있다. 또한, 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터에 치아 영역의 가장자리의 정점(
)들 각각의 연결 관계 정보를 포함할 수 있다.
도 16a에서, 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체들 각각의 가장자리 폴리라인을 구성하는 정점 좌표들의 평균을 계산할 수 있다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체를 포함하는 치아 영역(1601)의 가장자리의 정점 좌표(
)들의 평균을 계산할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 치아 영역(1601)의 중심점(1610)을 획득할 수 있다. 이 경우, 수학식 2가 적용될 수 있다.
수학식 2에서, 
은 일 실시예에 따른 치아 영역(1601)의 중심점(1610)이고, 
은 정점 좌표의 개수이고, 
는 정점 좌표이다.
도 16b에서, 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체들 각각을 포함하는 바운딩 박스(bounding box)의 중심 좌표를 계산할 수 있다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 치아 영역(1602)을 포함하는 바운딩 박스(1604)를 획득할 수 있다. , 구강 이미지 처리 장치(100)는 바운딩 박스(1604)의 최소 좌표(1605)와 최대 좌표(1606)를 통해 바운딩 박스(1604)의 중심 좌표(1620)를 계산할 수 있다. 본 개시에서, x축은 치아의 Buccal 방향이고, y축은 교합 방향이고, z축은 Mesial-Distal 방향인 것으로 예시하지만, 이에 제한되지 않는다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 치아 영역(1602)의 중심점(1620)을 획득할 수 있다. 이 경우, 수학식 3이 적용될 수 있다.
수학식 3에서, 
은 일 실시예에 따른 치아 영역(1602)의 중심점(1620)이고, 
은 바운딩 박스(1604)의 최소 좌표(1605)이고, 
는 바운딩 박스(1604)의 최대 좌표(1606)이다.
도 16c에서, 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체들 각각의 가장자리 폴리라인을 구성하는 선분들 각각의 중심 좌표에 선분들 각각의 길이를 가중치로 하는 가중평균을 계산할 수 있다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 대상체를 포함하는 치아 영역(1603)의 가장자리의 정점들 각각을 연결한 선분(
)들의 좌표 및 길이(
)를 포함할 수 있다. 또한, 구강 이미지 처리 장치(100)는 치아 영역(1603)을 구성하는 선분들 각각의 중심 좌표(
)를 포함할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 치아 영역(1603)을 구성하는 선분들 각각의 중심 좌표(
)에 선분들 각각의 길이(
)를 가중치로 하는 길이 가중평균을 계산할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 치아 영역(1603)의 중심점(1630)을 획득할 수 있다. 이 경우, 수학식 4가 적용될 수 있다.
수학식 4에서, 
은 일 실시예에 따른 치아 영역(1603)의 중심점(1630)이고, 
는 선분 
의 중심 좌표이고, 
는 선분 
의 길이이고, 
은 치아 영역(1603)의 선분들 길이의 합이다.
본 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 (20)
- 구강 이미지 처리 방법에 있어서,
대상체에 대한 스캔 데이터를 획득하는 단계;
상기 대상체의 스캔 데이터에 기초하여 다이 삽입 방향을 결정하는 단계; 및
상기 다이 삽입 방향으로 설정된 다이 모델을 획득하는 단계를 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 다이 삽입 방향을 결정하는 단계는,
상기 다이 모델의 하단이 베이스의 바닥 면을 향하도록 조정하는 단계를 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 다이 삽입 방향을 결정하는 단계는,
상기 다이 삽입 방향이 치은의 옆면 및 베이스의 옆면을 향하지 않도록 조정하는 단계를 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 다이 삽입 방향을 결정하는 단계는,
상기 다이 삽입 방향이 교합 방향을 기준으로 메시알(Mesial) 방향 및 디스탈(Distal) 방향으로 기울어지지 않도록 조정하는 단계를 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 다이 삽입 방향을 결정하는 단계는,
상기 대상체의 스캔 데이터에 포함된 메쉬 정보에 기초하여 대상체의 제1 기울기를 획득하는 단계; 및
상기 대상체의 제1 기울기와 임계 기울기를 비교한 결과에 기초하여 최종 다이 삽입 방향을 결정하는 단계를 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 제5 항에 있어서,
상기 최종 다이 삽입 방향을 결정하는 단계는,
상기 대상체의 제1 기울기가 상기 임계 기울기보다 큰 경우, 상기 임계 기울기를 상기 최종 다이 삽입 방향으로 결정하고,
상기 대상체의 제1 기울기가 상기 임계 기울기 이하인 경우, 상기 제1 기울기를 상기 최종 다이 삽입 방향으로 결정하는 단계를 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 제5 항에 있어서,
상기 임계 기울기는 상기 교합 방향을 기준으로 협측 방향, 설측 방향, 메시알(Mesial) 방향, 및 디스탈(Distal) 방향 중 어느 하나에 대한 각도를 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 제5 항에 있어서,
상기 대상체의 제1 기울기를 획득하는 단계는,
상기 대상체의 스캔 데이터에 포함된 메쉬 정보에 기초하여 노말 벡터에 면적을 가중치로 하는 가중 평균 노말 벡터를 획득하는 단계; 및
상기 가중 평균 노말 벡터에 기초하여 상기 대상체의 제1 기울기를 획득하는 단계를 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 다이 삽입 방향을 결정하는 단계는,
상기 스캔 데이터의 교합평면 정보에 기초하여, 상기 대상체가 덴탈 아치의 정중선(median line)으로부터 기울어진 각도에 따라 임계 기울기를 획득하는 단계를 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 다이 삽입 방향을 결정하는 단계는,
상기 스캔 데이터로부터 대상체들의 각각의 가장자리 폴리라인(boundary polyline)의 중심점을 획득하는 단계;
상기 대상체들 각각의 중심점을 연결한 가상의 덴탈 아치를 획득하는 단계; 및
상기 가상의 덴탈 아치로부터 상기 대상체들 각각의 임계 기울기를 계산하는 단계를 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 스캔 데이터로부터 대상체들의 각각의 가장자리 폴리라인(boundary polyline)의 중심점을 획득하는 단계는,
상기 대상체들의 각각의 가장자리 폴리라인을 구성하는 정점 좌표들의 평균을 계산하는 단계;
상기 대상체들의 각각을 포함하는 바운딩 박스(bounding box)의 중심 좌표를 계산하는 단계; 및
상기 대상체들의 각각의 가장자리 폴리라인을 구성하는 선분들 각각의 중심 좌표에 상기 선분들 각각의 길이를 가중치로 하는 가중평균을 계산하는 단계 중 어느 하나를 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 구강 이미지 처리 장치에 있어서,
디스플레이;
하나 이상의 인스트럭션들을 저장하는 메모리; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는, 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써,
대상체에 대한 스캔 데이터를 획득하고,
상기 대상체의 스캔 데이터에 기초하여 다이 삽입 방향을 결정하고,
상기 다이 삽입 방향으로 설정된 다이 모델을 획득하는, 구강 이미지 처리 장치. - 제12 항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써,
상기 다이 모델의 하단이 베이스의 바닥 면을 향하도록 조정하는, 구강 이미지 처리 장치. - 제12 항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써,
상기 다이 삽입 방향이 치은의 옆면 및 베이스의 옆면을 향하지 않도록 조정하는, 구강 이미지 처리 장치. - 제12 항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써,
상기 다이 삽입 방향이 교합 방향을 기준으로 메시알(Mesial) 방향 및 디스탈(Distal) 방향으로 기울어지지 않도록 조정하는, 구강 이미지 처리 장치. - 제12 항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써,
상기 대상체의 스캔 데이터에 포함된 메쉬 정보에 기초하여 대상체의 제1 기울기를 획득하고,
상기 대상체의 제1 기울기와 임계 기울기를 비교한 결과에 기초하여 최종 다이 삽입 방향을 결정하는, 구강 이미지 처리 장치. - 제16 항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써,
상기 대상체의 제1 기울기가 상기 임계 기울기보다 큰 경우, 상기 임계 기울기를 상기 최종 다이 삽입 방향으로 결정하고,
상기 대상체의 제1 기울기가 상기 임계 기울기 이하인 경우, 상기 제1 기울기를 상기 최종 다이 삽입 방향으로 결정하는, 구강 이미지 처리 장치. - 제16 항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써,
상기 대상체의 스캔 데이터에 포함된 메쉬 정보에 기초하여 노말 벡터에 면적을 가중치로 하는 가중 평균 노말 벡터를 획득하고,
상기 가중 평균 노말 벡터에 기초하여 상기 대상체의 제1 기울기를 획득하는, 구강 이미지 처리 장치. - 제12 항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써,
상기 스캔 데이터의 교합평면 정보에 기초하여, 상기 대상체가 덴탈 아치의 정중선(median line)으로부터 기울어진 각도에 따라 임계 기울기를 획득하는, 구강 이미지 처리 장치. - 제16 항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써,
상기 스캔 데이터로부터 대상체들의 각각의 가장자리 폴리라인(boundary polyline)의 중심점을 획득하고,
상기 대상체들 각각의 중심점을 연결한 가상의 덴탈 아치를 획득하고,
상기 가상의 덴탈 아치로부터 상기 대상체들 각각의 임계 기울기를 계산하는, 구강 이미지 처리 장치.
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