WO2023003381A1 - 구강 이미지 처리 장치, 및 구강 이미지 처리 방법 - Google Patents

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WO2023003381A1
WO2023003381A1 PCT/KR2022/010682 KR2022010682W WO2023003381A1 WO 2023003381 A1 WO2023003381 A1 WO 2023003381A1 KR 2022010682 W KR2022010682 W KR 2022010682W WO 2023003381 A1 WO2023003381 A1 WO 2023003381A1
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cylinder
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oral
oral cavity
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PCT/KR2022/010682
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김두수
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주식회사 메디트
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    • G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/50—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for simulation or modelling of medical disorders

Definitions

  • the disclosed embodiment relates to an oral cavity image processing device and an oral image processing method, and more specifically, to an oral cavity image processing device and processing method for generating a drain hole in tooth model data.
  • a model of the patient's teeth may be needed for orthodontic and prosthetic treatment.
  • a tooth model can be an objective data showing a state before, during, and after orthodontic treatment.
  • a doctor consults with a patient it can be an objective data to show the patient's oral condition to help the patient's understanding.
  • devices that are difficult to make directly in the patient's mouth can be modeled.
  • This tooth model is produced by a 3D printer, and a material (resin) is required for the manufacturing process of the 3D printer. At this time, in many cases, a tooth model is manufactured as a hollow model in order to save material (resin). In order to manufacture the tooth model as a hollow model, a drain hole is required to remove the resin inside the tooth model.
  • the drain hole is used for the purpose of removing internal pressure or discharging resin to the outside when attaching the bottom surface of the hollow model to a build plate.
  • the drain hole is used for the purpose of saving resin material or printing time when manufacturing a tooth model as a hollow model.
  • the drain hole is used to easily remove the tooth model from the build plate after the printing process of the tooth model.
  • An object of the disclosed embodiment is to provide a method of processing an oral cavity image for generating a drain hole in a tooth model, and a device for performing the operation accordingly.
  • a method of processing an oral cavity image includes acquiring 3D oral data obtained by scanning an object, generating a base based on the 3D oral data, and forming a base based on the base. Generating the cylinder to penetrate the wall of the base, generating a drain hole by deleting data corresponding to the cylinder from tooth model data including the base, and the tooth model data in which the drain hole was created. It may include a display step.
  • the generating of the cylinders may include receiving a user input regarding the number of the cylinders, the diameter of the cylinders, and the distance from the base to the cylinders.
  • the generating of the cylinders may further include determining a position of the cylinders based on the number of the cylinders and a distance from the base to the cylinders.
  • Generating a cylinder includes determining one or more reference points for the cylinder, generating rays from the one or more reference points, and based on points where the rays intersect the base, The method may include determining a height of a side surface of the cylinder so that the cylinder penetrates the wall of the base, and generating the cylinder based on the determined height of the side surface.
  • Determining one or more reference points may include determining a position of a reference circle having a diameter of a base of the cylinder based on an outline of the base and a wall thickness of the base, and a reference circle included in the reference circle. It may include determining some points as the one or more reference points.
  • the rays according to an embodiment include first rays having a first direction and second rays having a second direction opposite to the first direction, and the step of determining the height of the side surface of the cylinder includes the Determining a minimum point of a side surface of the cylinder based on first points having a normal vector in the first direction among points at which the first rays intersect the base, wherein the second rays intersect the base Determining a maximum point of a side surface of the cylinder based on second points having a normal vector in the second direction among the points, and based on a vertical distance between the minimum point and the maximum point, It may include determining the height of the side surface.
  • the step of determining the height of the side surface of one or more cylinders may further include determining the height of the side surface of the cylinder by additionally applying preset values to the determined maximum and minimum points. there is.
  • the oral cavity image processing method further includes acquiring a tooth area including the teeth from the 3D oral data, and the generating of the drain hole may include overlapping the cylinder with the tooth area. and deleting data corresponding to the cylinder based on whether or not the column is formed.
  • the oral cavity image processing method may further include obtaining tooth model data including the base by generating mesh data extending from an edge of the 3D oral data to the base.
  • An oral cavity image processing apparatus includes a display, a memory for storing one or more instructions, and a processor, wherein the processor executes the one or more instructions stored in the memory to obtain a 3D oral image obtained by scanning an object.
  • Acquiring data generating a base based on the three-dimensional oral data, generating a cylinder based on the base so that the cylinder penetrates the wall of the base, and in the tooth model data including the base,
  • a drain hole may be created, and the display may be controlled to display the tooth model data in which the drain hole is created.
  • the oral cavity image processing apparatus and oral cavity image processing method according to the disclosed embodiments may generate a drain hole so that the drain hole penetrates the wall of the base. Accordingly, when the tooth model is manufactured as a hollow model, the internal material (eg, resin) can be easily discharged to the outside through the drain hole, thereby saving the resin material and reducing the printing time.
  • the internal material eg, resin
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an oral cavity image processing system according to a disclosed embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram referenced to describe an operation of acquiring scan data in order to generate tooth model data by an oral image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • 3 and 4 are diagrams for explaining an operation of generating a drain hole by the oral cavity image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an operation of determining a location of a drain hole by an oral cavity image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an operation of determining heights of side surfaces of cylinders by the oral cavity image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 and 8 are diagrams for explaining an operation of determining heights of side surfaces of cylinders by an oral cavity image processing apparatus according to another embodiment.
  • FIG. 9 is a view for explaining an operation of determining a height of a side surface of a cylinder by an oral cavity image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an operation of generating tooth model data by an oral cavity image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a oral cavity image processing method according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating an oral cavity image processing device according to an exemplary embodiment.
  • the image may include at least one tooth, or an image representing an oral cavity including at least one tooth (hereinafter referred to as 'oral image').
  • an image may be a 2D image of an object or a 3D model or 3D image representing the object in three dimensions.
  • an image may refer to data required to represent an object in 2D or 3D, eg, raw data obtained from at least one image sensor.
  • the raw data is data acquired to generate an oral image, and when scanning the oral cavity of a patient, which is an object, using an intraoral scanner, at least one image sensor included in the oral scanner It may be acquired data (eg, 2-dimensional data).
  • an 'object' refers to teeth, gingiva, at least a portion of the oral cavity, and/or an artificial structure that can be inserted into the oral cavity (eg, an orthodontic device, an implant, an artificial tooth, an orthodontic aid tool inserted into the oral cavity, etc.) ) and the like.
  • the orthodontic device may include at least one of a bracket, an attachment, an orthodontic screw, a lingual orthodontic device, and a removable orthodontic retainer.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an oral cavity image processing system according to a disclosed embodiment.
  • the oral cavity image processing system includes an oral scanner 10 and an oral image processing device 100 .
  • the intraoral scanner 10 is a device for scanning an object and is a medical device for obtaining an image within the oral cavity.
  • the oral scanner 10 may also scan at least a part of the patient's body such as the patient's face or a tooth model in addition to the oral cavity.
  • the oral scanner 10 is shown as being in the form of a hand-held scanner in which the user holds in his hand and scans an object, but is not limited thereto, and the oral scanner 10 installs a tooth model and scans the installed tooth model while moving. It may include a form such as a model scanner.
  • the oral scanner 10 may be a device for acquiring an image of an oral cavity including at least one tooth by being inserted into the oral cavity and scanning teeth in a non-contact manner.
  • the intraoral scanner 10 may have a form capable of being drawn in and out of the oral cavity, and scans the inside of the patient's oral cavity using at least one image sensor (eg, an optical camera, etc.).
  • the intraoral scanner 10 includes teeth, gingiva, and artificial structures (eg, orthodontic devices including brackets and wires, implants, artificial teeth, orthodontic tools inserted into the oral cavity, etc.)
  • surface information of the object may be obtained as raw data.
  • Image data acquired by the intraoral scanner 10 may be transmitted to the oral image processing device 100 connected through a wired or wireless communication network.
  • the oral image processing device 100 is connected to the oral scanner 10 through a wired or wireless communication network, receives a two-dimensional image obtained by scanning the oral cavity from the oral scanner 10, and receives the oral cavity based on the received two-dimensional image. It can be any electronic device capable of generating, processing, displaying and/or transmitting images.
  • the oral cavity image processing device 100 may process the 2D image data to generate information or process the 2D image data to generate an oral image. In addition, the oral cavity image processing device 100 may display the generated information and the oral cavity image through the display 130 .
  • the oral image processing device 100 may be a computing device such as a smart phone, a laptop computer, a desktop computer, a PDA, and a tablet PC, but is not limited thereto.
  • the oral cavity image processing device 100 may exist in the form of a server (or server device) for processing oral images.
  • the oral scanner 10 may transmit raw data obtained through oral scanning to the oral image processing device 100 as it is.
  • the oral cavity image processing device 100 may generate a 3D oral image representing the oral cavity in 3D based on the received raw data.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 according to an embodiment generates 3D data (eg, surface data, mesh data, etc.) representing the shape of the surface of an object in 3D, based on the received raw data.
  • the '3D oral image' may be generated by 3D modeling the internal structure of the oral cavity based on the received raw data, it may be referred to as a '3D oral model'.
  • a model or image representing the oral cavity in 2D or 3D will be collectively referred to as 'oral image'.
  • the oral cavity image processing device 100 may analyze, process, display, and/or transmit the generated oral cavity image to an external device.
  • the oral scanner 10 acquires raw data through intraoral scan, processes the acquired raw data to generate an image corresponding to the oral cavity as an object, and transmits the image to the oral cavity image processing device 100.
  • the oral image processing device 100 may analyze, process, display, and/or transmit the received image.
  • the oral cavity image processing device 100 is an electronic device capable of generating and displaying an oral cavity image representing an oral cavity including one or more teeth in three dimensions, and will be described in detail below.
  • the oral cavity image processing device 100 When receiving raw data obtained by scanning the oral cavity from the oral cavity scanner 10, the oral cavity image processing device 100 according to an embodiment processes the received raw data to generate a 3D oral image (or 3D oral model) can do.
  • the 3D oral image generated by the oral cavity image processing device 100 will be referred to as 'scan data' hereinafter.
  • the raw data received from the intraoral scanner 10 may include tooth data representing teeth and gingival data representing gingiva. Accordingly, scan data generated by the oral cavity image processing apparatus 100 may include a tooth area and a gingival area. However, it is not limited thereto.
  • a tooth model when a tooth model is generated using only the scan data 50, the upper and lower jaws included in the scan data 50 are separated as they are, so that accurate occlusion of the teeth cannot be known. Accordingly, a tooth model must be created in a form capable of attaching articulation for coupling so that the occlusion of the upper jaw and the lower jaw are not distorted. In order to create a tooth model in a form to which articulation can be attached, it is necessary to generate tooth model data 70 to which the base 75 is coupled.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may generate tooth model data 70 to which the base 75 is coupled using a tooth area and a partial gingival area of the scan data 50 .
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may expand the gingival region to the base 75 by generating 3D data (eg, mesh data) between the edge of the gingival region and the base 75 .
  • the tooth model may be manufactured as a hollow model in which the base 75 is hollowed out so that less material is used.
  • a drain hole 85 for discharging material (eg, resin) inside the tooth model is required.
  • the drain hole 85 must be formed to pass through the wall of the base 75.
  • FIG. 2 is a diagram referenced to describe an operation of acquiring scan data in order to generate tooth model data by an oral image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • the oral cavity image processing device 100 may generate scan data based on raw data obtained by the oral scanner 10 .
  • the oral image processing device 100 may acquire pre-stored scan data using a 'load' function or obtain scan data from an external device. However, it is not limited thereto.
  • the oral image processing device 100 may visually output scan data 202 through the user interface screen 201 .
  • the user interface screen 201 may be a screen of the display 130 of FIG. 1 .
  • the user interface screen 201 may include at least one menu for enabling a user to analyze or process the scan data 202 .
  • the user interface screen 201 may include a base creation menu 220 .
  • the oral cavity image processing device 100 may enter a base creation mode.
  • the oral cavity image processing device 100 may generate a base corresponding to the scan data in a base generation mode, and base type, base height, hollow model required for base generation, wall thickness of the hollow model, Menus for setting the number of drain holes and the like may be provided.
  • 3 and 4 are diagrams for explaining an operation of generating a drain hole by the oral cavity image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 displays a menu 310 for selecting a hollow model and a slider 320 for adjusting the thickness of the base wall in a base creation mode on a user interface screen. (201).
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may receive a user input for selecting the hollow model menu 310 and a user input for adjusting the thickness of the base wall using the slider 320 .
  • the oral image processing apparatus 100 may display the drain hole creation menu 330 on the user interface screen 201 or activate the drain hole creation menu 330 when the hollow model is selected based on a user input. there is.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 displays the drain hole setting menu 340 on the user interface screen 201 as shown in FIG. 3 . can be displayed At this time, when the drain hole creation button 341 included in the drain hole setting menu 340 is in an off state, the menus 342, 343, and 344 for setting drain hole information may be deactivated. .
  • the oral image processing apparatus 100 When receiving a user input for turning on the drain hole creation button 341, the oral image processing apparatus 100, as shown in FIG. 4, provides menus 342, 343, 344) can be activated.
  • the menus for setting information on the drain hole may include drain hole setting menus for setting the number of drain holes, the diameter of the drain hole, and the distance from the base to the drain hole.
  • the drain hole setting menu 340 includes a first slider 342 for adjusting the number of drain holes, a second slider 343 for adjusting the diameter of the drain holes, and a vertical height from the bottom surface of the base to the drain hole. It may include a third slider 344 that can adjust the. However, it is not limited thereto.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may create one or more cylinders corresponding to the one or more drain holes.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may determine the positions of the cylinders based on the number of drain holes and the distance from the base to the drain hole.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may determine the vertical positions of the cylinders based on the set distance from the base to the drain hole.
  • the oral image processing device 100 determines that the distance from the upper surface of the upper base 410 to the central axis of the cylinders is d (eg, 10 mm), the vertical position of the cylinders can be adjusted to be 10 mm), and the vertical position of the cylinders can be adjusted so that the distance from the lower surface of the lower base 420 to the central axis of the cylinders is d (for example, 10 mm). .
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may determine the horizontal positions of the cylinders based on the number of drain holes and the boundary of the base.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an operation of determining a location of a drain hole by an oral cavity image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 is an internal boundary 510 of the base, an external boundary 520 of the base, or a midline 530 connecting points located in the middle in the thickness direction of the base.
  • the distance G between the cylinders can be calculated by dividing the length of one by the number of drain holes.
  • the oral image processing device 100 determines the points included in the inner boundary 510. Among them, a first point may be determined as the position of the first cylinder, and a second point separated from the first point by the calculated distance G along the inner boundary 510 may be determined as the position of the second cylinder.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may determine the positions of one or more cylinders in the same way. Accordingly, when the number of drain holes increases, the distance G between the cylinders becomes closer, and when the number of drain holes decreases, the distance G between the cylinders increases.
  • the cylinders are formed only in the base area 540 based on the base area 540 located in the lingual direction of the teeth.
  • the distance between the drain holes is obtained by dividing the length of any one of the inner boundary, the outer boundary, or the midline included in the base region 540 located in the lingual direction by the number of drain holes, and then obtaining the corresponding base region 540. ), it is possible to create cylinders corresponding to the drain holes.
  • the distance between the cylinders may not be the same and may be arbitrarily set.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may adjust the horizontal position of the cylinders and the distance between the cylinders by dragging and moving the cylinders displayed on the user interface screen.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may adjust the horizontal position of the cylinders and the distance between the cylinders by dragging and moving the cylinders displayed on the user interface screen.
  • it is not limited thereto.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may determine the direction of the central axis of the cylinder based on the outline of the base. However, it is not limited thereto.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may determine the diameters of the bottom surfaces of the cylinders according to the diameters of the drain holes. For example, when the diameter of the drain hole is set to 4.2 mm, the oral cavity image processing apparatus 100 may create cylinders such that the diameter of the bottom of the cylinders is 4.2 mm.
  • drain holes according to an embodiment must be created to penetrate the wall of the base so that the material (resin) inside can be discharged. Therefore, the heights of the side surfaces of the cylinders corresponding to the drain holes must be determined so as to pass through the wall of the base. In this case, the heights of the side surfaces of the cylinders may be determined based on the maximum and minimum points of the side surfaces.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an operation of determining heights of side surfaces of cylinders by the oral cavity image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a view showing a part of the base shown in FIG. 5;
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may determine reference points for the cylinder when the position of the cylinder, the direction of the central axis of the cylinder, and the diameter of the bottom of the cylinder are determined.
  • a reference circle 620 having a diameter of the base of a cylinder may be positioned at a midpoint of the wall of the base 610 .
  • the reference circle 620 may be positioned so that the direction of the normal vector of the reference circle 620 is the direction of the central axis of the cylinder.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may determine some of the points included in the reference circle 620 as reference points for the cylinder.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 divides the circumference of the reference circle 620 into n sections, obtains n points located on the boundaries of the n sections, and uses the obtained n points as reference points. can be determined by In addition, the oral cavity image processing device 100 may also determine the center point of the reference circle 620 as a reference point.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may generate light rays in a first direction and a second direction opposite to the first direction from the reference points.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may determine minimum points and maximum points of the side surfaces of the cylinder based on points at which light rays intersect the base 610 .
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may determine a vertical distance between a minimum point and a maximum point parallel to the central axis of the cylinder as the height of the side surface of the cylinder.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may determine the maximum point of the side surface of the cylinder by using the light rays 631, 632, and 633 generated in the first direction from the reference points 621, 622, and 623. there is.
  • the oral cavity image processing device 100 has a first point 641, a second point 642, and a third point 643 intersecting with the first light ray 631 in the same direction as the first light ray 631.
  • a first point 641 and a third point 643 having normal vectors may be selected as candidate points.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may select a first point 641 closest to the first reference point 621 among candidate points as the maximum point corresponding to the first reference point 621 .
  • the second reference point 622 has a normal vector in the same direction as the second light ray 632, and The nearest fourth point 644 may be selected as the maximum point corresponding to the second reference point 622 .
  • the third reference point 623 has a normal vector in the same direction as the third ray 633, and The nearest fifth point 645 may be selected as the maximum point corresponding to the third reference point 623 .
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may obtain a point furthest from the reference circle 620 among maximum points corresponding to the reference points as the maximum point on the side surface of the cylinder 650 . Also, in the same manner, the oral cavity image processing apparatus 100 may determine the minimum point of the lateral surface of the cylinder by using light rays generated from the reference points in the second direction. For example, the oral cavity image processing apparatus 100 may obtain the sixth point 646 as the minimum point on the side surface of the cylinder 650 . Accordingly, the oral cavity image processing apparatus 100 determines the vertical distance H1 between the fifth point 645 and the sixth point 646, which is parallel to the central axis of the cylinder 650, to the side surface of the cylinder 650. height can be determined.
  • FIG. 7 and 8 are diagrams for explaining an operation of determining heights of side surfaces of cylinders by an oral cavity image processing apparatus according to another embodiment.
  • the base 701 shown in FIGS. 7 and 8 represents part of the base shown in FIG. 5 .
  • the oral cavity image processing apparatus 100 determines a reference circle 710 using the method shown and described in FIG. 6 , and determines a first reference point 721 of the reference circle 710 , the maximum point of the side surface of the cylinder may be determined using the rays generated in the first direction from the second reference point 722 and the third reference point 723 .
  • the first point 731 corresponds to the first reference point 721
  • the second point 732 corresponds to the second reference point 722
  • the third point 733 corresponds to the third reference point 723.
  • the first point 731 farthest from the reference circle 710 among the first, second and third points is obtained as the maximum point on the side of the cylinder 750. It can be.
  • the minimum point of the side surface of the cylinder may be determined using light rays generated in the second direction from each of the first to third reference points 721 , 722 , and 723 .
  • the fourth point 734 may be obtained as the minimum point on the side surface of the cylinder 750 .
  • a cylinder 750 having a vertical distance between the first point 731 and the fourth point 734 as the height H2 of the side surface may be created.
  • the drain hole may be created even in an unintended region 760.
  • the range of the determined reference circle 710 exceeds the range of the base 701 (for example, when a part of the reference circle 710 is located outside the base 701), the reference circle 710 Based on this, if the maximum point or minimum point of the side of the cylinder is determined, the maximum or minimum point of the side of the cylinder may be erroneously determined.
  • the oral cavity image processing device 100 sets the reference circle in another method. can be determined by This will be described in detail with reference to FIG. 8 .
  • the oral cavity image processing apparatus 100 obtains a second reference circle 820 by moving the reference circle 710 of FIG. 7 in the first direction of the central axis of the cylinder by a first distance d1. can do.
  • the third reference circle 830 may be obtained by moving the reference circle 710 of FIG. 7 in the second direction of the central axis of the cylinder by the second distance d2.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may determine some of the points included in the boundary of the second reference circle 820 as the first reference points 821, and the points included in the boundary of the third reference circle 830. Some of them may be determined as the second reference points 831 .
  • the oral cavity image processing device 100 generates rays in a second direction opposite to the first direction from the first reference points 821, and based on points where the rays cross the base, the minimum point of the side surface of the cylinder. can determine
  • rays may be generated from the second reference points 831 in a first direction opposite to the second direction, and the maximum point of the side surface of the cylinder may be determined based on points where the rays cross the base.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may create a cylinder 850 having a vertical distance between the determined minimum point 842 and maximum point 841 as the height H3 of the side surface of the cylinder. Accordingly, the oral cavity image processing apparatus 100 may create a drain hole based on the created cylinder 850 .
  • the oral image processing apparatus 100 uses the method shown and described in FIG. 8 only when the range of the reference circle determined using the method shown and described in FIG. 6 exceeds the range of the base. It has been described as determining, but is not limited thereto.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 uses the method shown and described in FIG. 8 even when the range of the reference circle determined using the method shown and described in FIG. 6 does not exceed the range of the base. can determine
  • FIG. 9 is a view for explaining an operation of determining a height of a side surface of a cylinder by an oral cavity image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 determines a reference circle by the method described in FIG. 6 , and based on rays generated from some boundary points of the reference circle, a first cylinder. The maximum and minimum points of the sides of 910 can be determined. Since this has been described in detail with reference to FIG. 6 , a detailed description thereof will be omitted.
  • the first cylinder 910 is located at the corner of the base 940 It may not penetrate the walls of the base 940 .
  • the oral cavity image processing apparatus 100 moves the maximum point on the side surface of the first cylinder 910 in the direction of the central axis of the cylinder by a preset first value, and moves the minimum point to a preset second value.
  • a second cylinder 920 with a height of the side surface may be further increased.
  • the second cylinder 920 may be created by applying offset values to the maximum and minimum points of the side surfaces of the first cylinder 910 . Accordingly, the second cylinder 920 may pass through the wall of the base even in the corner region of the base.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an operation of generating tooth model data by an oral cavity image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • the oral image processing apparatus 100 may generate tooth model data to which a base is coupled using scan data.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may extend the gingival region to the base by generating mesh data between the edge of the gingival region included in the scan data and the base 1010 .
  • the base 1010 according to an embodiment may be created as a hollow model, and a drain hole 1020 may be created in the tooth model data.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may create the drain hole 1020 by deleting data corresponding to one or more cylinders generated to penetrate the wall of the base 1010 from the tooth model data. there is.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may control the drain hole 1020 not to be created in the tooth area.
  • the tooth region and the gingival region may be distinguished from the scan data.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may segment a tooth area and a gingival area from the scan data. Segmenting the tooth region and the gingiva region in the scan data may mean segmenting the teeth included in the scan data from the gingival region.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may segment the tooth region and the gingival region by identifying scan data of teeth and gingiva included in the scan data.
  • the oral image processing apparatus 100 may segment the tooth region and the gingival region from the scan data using artificial intelligence (AI) without a user's input.
  • AI artificial intelligence
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may segment the tooth region and the gingival region using curvature information of the scan data.
  • the oral image processing apparatus 100 may not delete data corresponding to the overlapping cylinders.
  • the oral image processing apparatus 100 may adjust the positions of the overlapping cylinders so that they are located in the gingival region or base that does not overlap the tooth region.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a oral cavity image processing method according to an exemplary embodiment.
  • the oral cavity image processing method shown in FIG. 11 may be performed by the oral cavity image processing apparatus 100 .
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may obtain 3D oral data (scan data) (S1110).
  • the oral image processing device 100 receives raw data obtained by scanning the oral cavity including teeth or by scanning a tooth model using the oral scanner 10, and based on the received raw data, scan data can create Alternatively, the oral cavity image processing device 100 may obtain scan data stored in memory. Alternatively, scan data may be acquired from an external device or server. However, it is not limited thereto.
  • the oral image processing device 100 may generate a base based on the scan data (S1120).
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may receive a user input for selecting a base creation menu to enter a base creation mode.
  • the oral image processing device 100 may generate a base corresponding to the scan data in the base generation mode, and determine the base type, base height, hollow model, wall thickness of the hollow model, number of drain holes, etc. required for base generation. Menus that can be set can be provided.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may generate one or more cylinders to pass through the wall of the base (S1130).
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may provide or activate a drain hole creation menu.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may provide menus for setting information on a drain hole.
  • the oral image processing device 100 corresponds to one or more drain holes. Cylinders can be created.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may determine the positions of the cylinders based on the number of drain holes and the distance from the base to the drain hole. Also, the oral cavity image processing apparatus 100 may determine one or more reference points for each of the one or more cylinders and generate light rays from the determined reference points.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may determine heights of side surfaces of the cylinders so that one or more cylinders penetrate the wall of the base, based on the points where the light rays intersect the base. Since the detailed method for determining the heights of the side surfaces of the cylinders by the oral cavity image processing apparatus 100 has been described in detail with reference to FIGS. 6 to 9 , the same description will be omitted.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may create one or more drain holes by deleting data corresponding to one or more cylinders from the tooth model data (S1140).
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may distinguish the tooth area and the gingival area from the scan data, and control the drain hole not to be created in the tooth area. For example, when one or more cylinders overlap the tooth region, the oral cavity image processing apparatus 100 may not delete data corresponding to the overlapping cylinders. Alternatively, when one or more cylinders overlap the tooth region, positions of the overlapping cylinders may be adjusted so that they are located in the gingival region or base that does not overlap the tooth region.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may display tooth model data in which drain holes are generated (S1150).
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating an oral cavity image processing device according to an exemplary embodiment.
  • the oral cavity image processing method shown in FIG. 11 may be performed through the oral cavity image processing device 100 . Accordingly, the oral cavity image processing method shown in FIG. 11 may be a flowchart showing operations of the oral cavity image processing apparatus 100 .
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may include a communication interface 110, a user interface 120, a display 130, a memory 140, and a processor 150.
  • the communication interface 110 may perform communication with at least one external electronic device (eg, the intraoral scanner 10, a server, or an external medical device) through a wired or wireless communication network.
  • the communication interface 110 may perform communication with at least one external sperm device under the control of the processor 150 .
  • the communication interface 110 is at least one short-range communication that performs communication according to a communication standard such as Bluetooth, Wi-Fi, Bluetooth Low Energy (BLE), NFC/RFID, Wi-Fi Direct, UWB, or ZIGBEE. modules may be included.
  • a communication standard such as Bluetooth, Wi-Fi, Bluetooth Low Energy (BLE), NFC/RFID, Wi-Fi Direct, UWB, or ZIGBEE. modules may be included.
  • the communication interface 110 may further include a remote communication module that communicates with a server for supporting remote communication according to a telecommunication standard.
  • the communication interface 110 may include a remote communication module that performs communication through a network for internet communication.
  • the communication interface 110 may include a remote communication module that performs communication through a communication network conforming to communication standards such as 3G, 4G, and/or 5G.
  • the communication interface 110 may include at least one port for connecting to an external electronic device (eg, intraoral scanner, etc.) through a wired cable in order to communicate with the external electronic device. Accordingly, the communication interface 110 may perform communication with an external electronic device wired through at least one port.
  • an external electronic device eg, intraoral scanner, etc.
  • the user interface 120 may receive a user input for controlling the oral cavity image processing device 100 .
  • the user interface 120 includes a touch panel for detecting a user's touch, a button for receiving a user's push operation, a mouse or a keyboard for specifying or selecting a point on a user interface screen, and the like. It may include a user input device, but is not limited thereto.
  • the user interface 120 may include a voice recognition device for voice recognition.
  • the voice recognition device may be a microphone, and the voice recognition device may receive a user's voice command or voice request. Accordingly, the processor 150 may control an operation corresponding to the voice command or voice request to be performed.
  • the display 130 displays a screen. Specifically, the display 130 may display a predetermined screen according to the control of the processor 150 . Specifically, the display 130 may display a user interface screen including an oral cavity image generated based on data obtained by scanning the patient's oral cavity by the oral cavity scanner 10 . Alternatively, the display 130 may display a user interface screen including information related to the patient's dental treatment.
  • the memory 140 may store at least one instruction. Also, the memory 140 may store at least one instruction executed by the processor 150. Also, the memory 140 may store at least one program executed by the processor 150 . In addition, the memory 140 may store data received from the intraoral scanner 10 (eg, raw data obtained through intraoral scanning). Alternatively, the memory 140 may store an oral cavity image representing the oral cavity in three dimensions.
  • the memory 140 according to an embodiment may include one or more instructions for generating a drain hole in tooth model data. Memory 140 according to one embodiment may include one or more instructions for performing a method disclosed in this disclosure to create a drain hole in tooth model data.
  • the processor 150 executes at least one instruction stored in the memory 140 and controls an intended operation to be performed.
  • at least one instruction may be stored in an internal memory included in the processor 150 or in the memory 140 included in the data processing device separately from the processor.
  • the processor 150 may control at least one component included in the data processing apparatus so that an intended operation is performed by executing at least one instruction. Therefore, even if the processor performs certain operations as an example, it may mean that the processor controls at least one component included in the data processing apparatus so that the certain operations are performed.
  • the processor 150 generates scan data by executing one or more instructions stored in the memory 140, based on raw data obtained by scanning the oral cavity including teeth or by scanning a tooth model can do.
  • the processor 150 may obtain scan data pre-stored in the memory or obtain scan data from an external device by executing one or more instructions stored in the memory 140 .
  • the processor 150 may generate a base based on scan data by executing one or more instructions stored in the memory 140 .
  • the processor 150 may receive a drain hole generation input in the base generation mode by executing one or more instructions stored in the memory 140, and when the drain hole generation input is received, a menu for setting information about the drain hole. can provide them.
  • the processor 150 executes one or more instructions stored in the memory 140. By executing, it is possible to create cylinders corresponding to one or more drain holes.
  • the processor 150 may determine the positions of the cylinders based on the number of drain holes and the distance from the base to the drain hole. Also, the processor 150 may determine one or more reference points for each of the one or more cylinders and generate light rays from the determined reference points.
  • Processor 150 may determine the height of the sides of the cylinders so that one or more cylinders penetrate the wall of the base based on the points where the rays intersect the base. Since the specific method of determining the height of the side surfaces of the cylinders has been described in detail in FIGS. 6 to 9, the same description will be omitted.
  • the processor 150 may create one or more drain holes by deleting data corresponding to one or more cylinders from tooth model data by executing one or more instructions stored in the memory 140 . At this time, the processor 150 may distinguish between the tooth region and the gingival region in the scan data, and control not to create a drain hole in the tooth region. For example, when one or more cylinders overlap the tooth region, the processor 150 may not delete data corresponding to the overlapping cylinders. Alternatively, when one or more cylinders overlap the tooth region, positions of the overlapping cylinders may be adjusted so that they are located in the gingival region or base that does not overlap the tooth region.
  • the processor 150 may display tooth model data in which drain holes are generated by executing one or more instructions stored in the memory 140 .
  • the processor 150 internally includes at least one internal processor and a memory device (eg, RAM, ROM, etc.) for storing at least one of programs, instructions, signals, and data to be processed or used by the internal processor. ).
  • a memory device eg, RAM, ROM, etc.
  • the processor 150 may include a graphic processing unit for graphic processing corresponding to video.
  • the processor may be implemented as a system on chip (SoC) in which a core and a GPU are integrated.
  • SoC system on chip
  • the processor may include multiple cores over a single core.
  • a processor may include a dual core, triple core, quad core, hexa core, octa core, deca core, dodeca core, hexadecimal core, and the like.
  • the processor 150 may generate an oral cavity image based on a two-dimensional image received from the oral cavity scanner 10 .
  • the communication interface 110 may receive data obtained from the intraoral scanner 10, for example, raw data obtained through an intraoral scan. Also, the processor 150 may generate a 3D oral image representing the oral cavity in 3D based on the raw data received through the communication interface 110 .
  • the intraoral scanner 10 is an L camera corresponding to the left field of view and an R camera corresponding to the right field of view in order to restore a three-dimensional image according to the optical triangulation method. can include
  • the intraoral scanner may obtain L image data corresponding to the left field of view and R image data corresponding to the right field of view from the L camera and the R camera, respectively.
  • the oral scanner may transmit raw data including L image data and R image data to the communication interface 110 of the oral image processing device 100 .
  • the communication interface 110 transfers the received raw data to the processor 150, and the processor 150 may generate an oral cavity image 3-dimensionally representing the oral cavity based on the received raw data.
  • the processor 150 may control the communication interface 110 to directly receive an oral cavity image representing the oral cavity in three dimensions from an external server, medical device, or the like. In this case, the processor may obtain a 3D oral image without generating a 3D oral image based on the raw data.
  • the processor 150 performing operations such as 'extraction', 'acquisition', and 'creation' means that the processor 150 directly performs the above-described operations by executing at least one instruction. In addition, it may include controlling other components so that the above-described operations are performed.
  • the oral cavity image processing apparatus 100 may include only some of the components shown in FIG. 10 or may include more components in addition to the components shown in FIG. 10. there is.
  • the oral image processing device 100 may store and execute dedicated software linked to the oral scanner.
  • the dedicated software may be referred to as a dedicated program, a dedicated tool, or a dedicated application.
  • the dedicated software stored in the oral image processing device 100 is connected to the oral scanner 10 to store data acquired through oral scanning. You can receive real time.
  • Medit's i500 intraoral scanner there is dedicated software for processing data acquired through intraoral scanning.
  • Medit produces and distributes 'Medit Link', which is software for processing, managing, using, and/or transmitting data obtained from an intraoral scanner (eg, i500).
  • 'dedicated software means a program, tool, or application that can operate in conjunction with an intraoral scanner, so that various intraoral scanners developed and sold by various manufacturers may be used in common.
  • exclusive software may be produced and distributed separately from the intraoral scanner for performing the intraoral scan.
  • the oral image processing device 100 may store and execute dedicated software corresponding to the i500 product.
  • the transmission software may perform one or more operations to acquire, process, store, and/or transmit the oral cavity image.
  • dedicated software may be stored in the processor.
  • dedicated software may provide a user interface for use of data obtained from the intraoral scanner.
  • the user interface screen provided by dedicated software may include an oral cavity image generated according to the disclosed embodiment.
  • the oral cavity image processing method may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer readable medium.
  • an embodiment of the present disclosure may be a computer-readable storage medium in which one or more programs including at least one instruction for executing a method of processing an oral cavity image are recorded.
  • the computer readable storage medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • examples of computer-readable storage media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, floptical disks and Hardware devices configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like, may be included.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory storage medium' may mean that the storage medium is a tangible device.
  • the 'non-temporary storage medium' may include a buffer in which data is temporarily stored.
  • the oral cavity image processing method according to various embodiments disclosed in this document may be included in a computer program product and provided.
  • a computer program product may be distributed in the form of a machine-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)). Alternatively, it may be distributed (eg, downloaded or uploaded) online through an application store (eg, play store, etc.) or directly between two user devices (eg, smartphones).
  • the computer program product according to the disclosed embodiment may include a storage medium on which a program including at least one instruction is recorded to perform the oral cavity image processing method according to the disclosed embodiment.

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Abstract

개시된 실시예들은 구강 이미지 처리 방법 및 구강 이미지 처리 장치에 관한 것으로, 일 실시예에 따른 구강 이미지의 처리 방법은, 대상체를 스캔한 3차원 구강 데이터를 획득하는 단계, 3차원 구강 데이터에 기초하여, 베이스를 생성하는 단계, 베이스에 기초하여, 원기둥이 베이스의 벽을 관통하도록 원기둥을 생성하는 단계, 베이스를 포함하는 치아 모형 데이터에서 원기둥에 대응하는 데이터를 삭제함으로써, 드레인 홀을 생성하는 단계, 및 드레인 홀이 생성된 치아 모형 데이터를 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

구강 이미지 처리 장치, 및 구강 이미지 처리 방법
개시된 실시예는 구강 이미지 처리 장치 및 구강 이미지 처리 방법에 관한 것으로, 구체적으로, 치아 모형 데이터에 드레인 홀을 생성하는 구강 이미지 처리 장치 및 처리 방법에 관한 것이다.
환자의 치과 치료에는 다양한 분야가 존재한다. 치과 치료 분야로는 치아 교정과 보철 치료를 예로 들 수 있다. 치아 교정과 보철 치료를 위해 환자의 치아 모형이 필요할 수 있다. 치아 모형은, 치아 교정 시작 전, 치아 교정 중, 치아 교정 후의 모습을 보여주는 객관적인 자료가 될 수 있다. 또한 구강 안에서 제한된 공간 때문에 직접 관찰하기 어려운 부분을 치아 모형을 만듦으로써 직접 관찰하기가 용이하다. 또한 치아의 덧니와 돌출, 공간 해소 등에 필요한 공간을 정확하게 측정할 수 있다. 또한 의사가 환자와 상담 시에 환자의 구강 상태를 보여주기 위한 객관적인 자료가 되어 환자의 이해를 도울 수 있다. 또한 환자의 구강 내에서 직접 만들기 힘든 장치를 모형으로 만들 수 있다.
이러한 치아 모형은 3D 프린터에 의해서 제작되는데, 3D 프린터의 제작 공정에는 재료(레진)가 필요하다. 이때, 재료(레진)를 절약하기 위해 치아 모형을 할로우(hollow) 모델로 제작하는 경우가 많다. 치아 모형을 할로우 모델로 제작하기 위해서는, 치아 모형 내부에 있는 레진을 제거하기 위한 드레인 홀(drain hole)이 필요하다.
보다 구체적으로 드레인 홀은, 할로우 모델의 바닥면을 빌드 플레이트(build plate)에 붙이는 경우, 내부 압력을 제거하거나 레진을 외부로 배출하기 위한 목적으로 사용된다. 또는, 드레인 홀은, 치아 모형을 할로우 모델로 제작 시, 레진 소재를 절약하거나 프린팅 시간을 절약할 목적으로 사용된다. 또는, 드레인 홀은 치아 모형의 프린팅 공정 후에 빌드 플레이트로부터 치아 모형을 쉽게 제거하기 위해 사용된다.
따라서, 치아 모형을 할로우 모델로 제작하기 위해서는, 치아 모형에 드레인 홀을 생성하는 작업이 필요하다.
개시된 실시예는, 치아 모형에 드레인 홀을 생성하기 위한 구강 이미지의 처리 방법, 및 그에 따른 동작을 수행하는 장치의 제공을 목적으로 한다.
일 실시예에 따른 구강 이미지의 처리 방법은, 대상체를 스캔한 3차원 구강 데이터를 획득하는 단계, 상기 3차원 구강 데이터에 기초하여, 베이스를 생성하는 단계, 상기 베이스에 기초하여, 원기둥이 상기 베이스의 벽을 관통하도록 상기 원기둥을 생성하는 단계, 상기 베이스를 포함하는 치아 모형 데이터에서 상기 원기둥에 대응하는 데이터를 삭제함으로써, 드레인 홀을 생성하는 단계, 및 상기 드레인 홀이 생성된 상기 치아 모형 데이터를 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 원기둥을 생성하는 단계는, 상기 원기둥의 개수, 상기 원기둥의 직경 및 상기 베이스로부터 상기 원기둥까지의 거리에 대한 사용자 입력을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 원기둥을 생성하는 단계는, 상기 원기둥의 개수 및 상기 베이스로부터 상기 원기둥까지의 거리에 기초하여, 상기 원기둥의 위치를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 원기둥을 생성하는 단계는, 상기 원기둥에 대한 하나 이상의 기준점들을 결정하는 단계, 상기 하나 이상의 기준점들로부터 광선들을 생성하고, 상기 광선들이 상기 베이스와 교차하는 지점들에 기초하여, 상기 원기둥이 상기 베이스의 벽을 관통하도록 상기 원기둥의 옆면의 높이를 결정하는 단계, 및 상기 결정된 옆면의 높이에 기초하여, 상기 원기둥을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 하나 이상의 기준점들을 결정하는 단계는, 상기 베이스의 윤곽선 및 상기 베이스의 벽 두께에 기초하여, 상기 원기둥 밑면의 직경을 가지는 기준원의 위치를 결정하는 단계 및 상기 기준원에 포함된 일부 포인트들을 상기 하나 이상의 기준점들로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 광선들은 제1 방향을 가지는 제1 광선들 및 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향을 가지는 제2 광선들을 포함하고, 상기 원기둥의 옆면의 높이를 결정하는 단계는, 상기 제1 광선들이 상기 베이스와 교차하는 지점들 중 법선 벡터가 상기 제1 방향인 제1 지점들에 기초하여, 상기 원기둥의 옆면의 최소 지점을 결정하는 단계, 상기 제2 광선들이 상기 베이스와 교차하는 지점들 중 법선 벡터가 상기 제2 방향인 제2 지점들에 기초하여, 상기 원기둥의 옆면의 최대 지점을 결정하는 단계, 및 상기 최소 지점 및 상기 최대 지점 사이의 수직 거리에 기초하여, 상기 원기둥의 옆면의 높이를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 하나 이상의 원기둥의 옆면의 높이를 결정하는 단계는, 상기 결정된 최대 지점 및 최소 지점에 기 설정된 값을 추가로 적용하여, 상기 원기둥의 옆면의 높이를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 방법은, 상기 3차원 구강 데이터에서 상기 치아들을 포함하는 치아 영역을 획득하는 단계를 더 포함하고, 상기 드레인 홀을 생성하는 단계는, 상기 원기둥이 상기 치아 영역과 중첩되는 지 여부에 기초하여, 상기 원기둥에 대응하는 데이터를 삭제하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 방법은, 상기 3차원 구강 데이터의 가장 자리에서 상기 베이스까지 연장되는 메쉬 데이터를 생성함으로써, 상기 베이스를 포함하는 치아 모형 데이터를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
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, 대상체를 스캔한 3차원 구강 데이터를 획득하고, 상기 3차원 구강 데이터에 기초하여, 베이스를 생성하며, 상기 베이스에 기초하여, 원기둥이 상기 베이스의 벽을 관통하도록 상기 원기둥을 생성하고, 상기 베이스를 포함하는 치아 모형 데이터에서 상기 원기둥에 대응하는 데이터를 삭제함으로써, 드레인 홀을 생성하며, 상기 드레인 홀이 생성된 상기 치아 모형 데이터를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.
개시된 실시예에 따른 구강 이미지의 처리 장치, 및 구강 이미지 처리 방법은, 드레인 홀이 베이스의 벽을 관통하도록 드레인 홀을 생성할 수 있다. 이에 따라, 치아 모형을 할로우 모델로 제작할 때, 드레인 홀을 통해 내부의 재료(예를 들어, 레진)를 외부로 용이하게 배출할 수 있어, 레진 소재를 절약하고, 프린팅 시간을 감소시킬 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 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치가 치아 모형 데이터를 생성하기 위해 스캔 데이터를 획득하는 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 3 및 도 4는 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치가 드레인 홀을 생성하는 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치가 드레인 홀의 위치를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치가 원기둥들의 옆면의 높이를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 다른 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치가 원기둥들의 옆면의 높이를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9는 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치가 원기둥의 옆면의 높이를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치가 치아 모형 데이터를 생성하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치를 나타내는 블록도이다.
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. 여기서, 교정 장치는 브라켓, 어태치먼트(attachment), 교정용 나사, 설측 교정 장치, 및 가철식 교정 유지 장치 중 적어도 하나를 포함할 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 구강 스캐너(10) 및 구강 이미지 처리 장치(100)를 포함한다.
일 실시예에 따른 구강 스캐너(10)는 대상체를 스캔하는 장치로써, 구강 내의 이미지를 획득하기 위한 의료 장치이다. 또한, 구강 스캐너(10)는 구강 이외에도 환자의 얼굴 등의 신체의 적어도 일부 또는 치아 모형을 스캔할 수도 있다.
도 1에는 구강 스캐너(10)가 사용자가 손에 쥐고 대상체를 스캔하는 핸드 헬드 스캐너 형태인 것으로 도시하였지만, 이에 한정되지 않으며, 구강 스캐너(10)는 치아 모형을 설치하고 설치된 치아 모형이 움직이면서 스캔하는 모델 스캐너 등의 형태를 포함할 수 있다.
구체적으로, 구강 스캐너(10)는 구강 내에 삽입되어 비 접촉식으로 치아를 스캐닝함으로써, 적어도 하나의 치아를 포함하는 구강에 대한 이미지를 획득하기 위한 장치가 될 수 있다. 또한, 구강 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. 구강 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.
구강 스캐너(10)에서 획득된 이미지 데이터는 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통하여 연결되는 구강 이미지 처리 장치(100)로 전송될 수 있다.
구강 이미지 처리 장치(100)는 구강 스캐너(10)와 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통하여 연결되며, 구강 스캐너(10)로부터 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.
구강 이미지 처리 장치(100)는 구강 스캐너(10)에서 수신된 이차원 이미지 데이터에 근거하여, 이차원 이미지 데이터를 처리하여 정보를 생성하거나, 이차원 이미지 데이터를 처리하여 구강 이미지를 생성할 수 있다. 또한, 구강 이미지 처리 장치(100)는 생성된 정보 및 구강 이미지를 디스플레이(130)를 통하여 디스플레이 할 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 있다.
또한, 구강 스캐너(10)는 구강 스캔을 통하여 획득된 로우 데이터(raw data)를 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 구강의 내부 구조를 3차원적으로 모델링(modeling)하여 생성될 수 있으므로, '3차원 구강 모델'로 호칭될 수도 있다. 이하에서는, 구강을 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, 구강 스캐너(10)는 구강 스캔을 통하여 로우 데이터(raw data)를 획득하고, 획득된 로우 데이터를 가공하여 대상체인 구강에 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 하나 이상의 치아를 포함하는 구강을 3차원적으로 나타내는 구강 이미지를 생성 및 디스플레이할 수 있는 전자 장치로, 이하에서 상세히 설명한다.
일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 구강 스캐너(10)로부터 구강을 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 3차원 구강 이미지를 이하에서, '스캔 데이터'라 지칭하기로 한다.
구강 스캐너(10)로부터 수신한 로우 데이터는 치아를 나타내는 치아 데이터와 치은을 나타내는 치은 데이터를 포함할 수 있다. 이에 따라, 구강 이미지 처리 장치(100)에 의해 생성된 스캔 데이터는 치아 영역과 치은 영역을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따라, 스캔 데이터(50)만을 이용하여, 치아 모형을 생성하는 경우, 스캔 데이터(50)에 포함된 상악과 하악이 그대로 분리되어 치아의 정확한 교합을 알 수 없게 된다. 이에 따라, 상악과 하악의 교합이 틀어지지 않도록 결합시키기 위한 아티큘레이션을 부착시킬 수 있는 형태로 치아 모형이 생성되어야 한다. 아티큘레이션을 부착시킬 수 있는 형태로 치아 모형을 생성하기 위해서는 베이스(75)가 결합된 치아 모형 데이터(70)를 생성할 필요가 있다.
일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터(50)의 치아 영역과 일부 치은 영역을 이용하여, 베이스(75)가 결합된 치아 모형 데이터(70)를 생성할 수 있다. 이때, 구강 이미지 처리 장치(100)는 치은 영역의 가장자리와 베이스(75) 사이에 3차원 데이터(예를 들어, 메쉬 데이터)를 생성함으로써, 치은 영역을 베이스(75)까지 확장시킬 수 있다.
또한, 치아 모형은, 더 적은 재료가 사용되도록 베이스(75)의 내부가 비워진 할로우 모델로 제작될 수 있다. 치아 모형을 할로우(hollow) 모델로 제작하기 위해서는 치아 모형 내부의 재료(예를 들어, 레진)를 배출하기 위한 드레인 홀(85)이 필요하다. 이때, 드레인 홀(85)을 통해, 재료를 배출하기 위해서는, 드레인 홀(85)이 베이스(75)의 벽을 관통하도록 형성되어야 한다. 이하, 도면들을 참조하여, 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)가 치아 모형 데이터에 포함되는 베이스(75)의 벽을 관통하도록 드레인 홀(85)을 생성하는 방법을 설명하기로 한다.
도 2는 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치가 치아 모형 데이터를 생성하기 위해 스캔 데이터를 획득하는 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 구강 스캐너(10)에 의해 획득된 로우 데이터에 기초하여, 스캔 데이터를 생성할 수 있다. 또는, 구강 이미지 처리 장치(100)는 기 저장된 스캔 데이터를 '불러오기' 기능을 이용하여 획득하거나 외부 장치로부터 스캔 데이터를 획득할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
구강 이미지 처리 장치(100)는 사용자 인터페이스 화면(201)을 통하여, 스캔 데이터(202)를 시각적으로 출력할 수 있다. 사용자 인터페이스 화면(201)은 도 1의 디스플레이(130)의 화면일 수 있다. 사용자 인터페이스 화면(201)은 사용자가 스캔 데이터(202)를 분석 또는 처리할 수 있도록 하기 위한 적어도 하나의 메뉴들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 사용자 인터페이스 화면(201)은 베이스 생성 메뉴(220)를 포함할 수 있다. 베이스 생성 메뉴(220)를 선택하는 사용자 입력을 수신하면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 베이스 생성 모드로 진입할 수 있다.
일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 베이스 생성 모드에서 스캔 데이터에 대응하는 베이스를 생성할 수 있으며, 베이스 생성 시에 필요한 베이스 유형, 베이스 높이, 할로우 모델 여부, 할로우 모델의 벽 두께, 드레인 홀의 개수 등을 설정할 수 있는 메뉴들을 제공할 수 있다.
도 3 및 도 4는 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치가 드레인 홀을 생성하는 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 베이스 생성 모드에서, 할로우 모델을 선택할 수 있는 메뉴(310) 및 베이스 벽의 두께를 조절하는 슬라이더(320)를 사용자 인터페이스 화면(201)에 표시할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 할로우 모델 메뉴(310)를 선택하는 사용자 입력 및 슬라이더(320)를 이용하여, 베이스 벽의 두께를 조절하는 사용자 입력을 수신할 수 있다.
또한, 구강 이미지 처리 장치(100)는 사용자 입력에 기초하여, 할로우 모델이 선택되면, 드레인 홀 생성 메뉴(330)를 사용자 인터페이스 화면(201)에 표시하거나 드레인 홀 생성 메뉴(330)를 활성화시킬 수 있다.
또한, 구강 이미지 처리 장치(100)는 사용자 입력에 기초하여, 드레인 홀 생성 메뉴(330)가 선택되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 드레인 홀 설정 메뉴(340)를 사용자 인터페이스 화면(201)에 표시할 수 있다. 이때, 드레인 홀 설정 메뉴(340)에 포함되는 드레인 홀 생성 버튼(341)이 오프(off) 상태인 경우, 드레인 홀에 대한 정보를 설정하는 메뉴들(342, 343, 344)은 비활성화될 수 있다.
드레인 홀 생성 버튼(341)을 온(on)시키는 사용자 입력을 수신하면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 드레인 홀에 대한 정보를 설정하는 메뉴들(342, 343, 344)을 활성화시킬 수 있다. 드레인 홀에 대한 정보를 설정하는 메뉴들은, 드레인 홀의 개수, 드레인 홀의 직경, 베이스로부터 드레인 홀까지의 거리를 설정할 수 있는 드레인 홀 설정 메뉴들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 드레인 홀 설정 메뉴(340)는 드레인 홀의 개수를 조절하는 제1 슬라이더(342), 드레인 홀의 직경을 조절하는 제2 슬라이더(343), 및 베이스의 바닥면으로부터 드레인 홀까지의 수직 높이를 조절할 수 있는 제3 슬라이더(344)를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
드레인 홀 설정 메뉴(340)를 통해 드레인 홀에 대한 정보가 설정되면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 하나 이상의 드레인 홀들에 대응하는 하나 이상의 원기둥들을 생성할 수 있다.
이때, 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 드레인 홀들의 개수 및 베이스로부터 드레인 홀까지의 거리에 기초하여, 원기둥들의 위치를 결정할 수 있다.
구강 이미지 처리 장치(100)는 설정된 베이스로부터 드레인 홀까지의 거리에 기초하여, 원기둥들의 수직 위치를 결정할 수 있다.
예를 들어, 베이스로부터 드레인 홀까지의 거리가 d(예를 들어, 10mm)로 설정된 경우, 구강 이미지 처리 장치(100)는 상악 베이스(410)의 윗면으로부터 원기둥들의 중심축까지의 거리가 d(예를 들어, 10mm)가 되도록 원기둥들의 수직 위치를 조절하고, 하악 베이스(420)의 아랫면으로부터 원기둥들의 중심축까지의 거리가 d(예를 들어, 10mm)가 되도록 원기둥들의 수직 위치를 조절할 수 있다.
도 4에서는 상악 베이스(410)로부터 원기둥들까지의 거리와 하악 베이스(420)로부터 원기둥들까지의 거리가 동일하게 조절되는 경우에 대해서 도시하고 설명하였지만, 이에 한정되지 않으며, 상악 베이스(410)로부터 원기둥들까지의 거리와 하악 베이스(420)로부터 원기둥들까지의 거리는 각각 설정될 수 있다.
또한, 구강 이미지 처리 장치(100)는 드레인 홀들의 개수 및 베이스의 바운더리에 기초하여, 원기둥들의 수평 위치를 결정할 수 있다.
이에 대해서는 도 5를 참조하여 자세히 설명하기로 한다.
도 5는 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치가 드레인 홀의 위치를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 베이스의 내부 바운더리(510), 베이스의 외부 바운더리(520), 또는 베이스의 두께 방향으로 중간에 위치한 포인트들을 연결한 중간선(530) 중 어느 하나의 길이를 드레인 홀의 개수로 나누어, 원기둥들 사이의 간격(G)을 계산할 수 있다.
예를 들어, 베이스의 내부 바운더리(510)의 길이를 드레인 홀의 개수로 나누어 드레인 홀들 사이의 간격(G)이 계산된 경우, 구강 이미지 처리 장치(100)는 내부 바운더리(510)에 포함된 포인트들 중 제1 포인트를 제1 원기둥의 위치로 결정하고, 제1 포인트에서 내부 바운더리(510)를 따라 계산된 간격(G)만큼 떨어진 제2 포인트를 제2 원기둥의 위치로 결정할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 이와 동일한 방식으로 하나 이상의 원기둥들의 위치를 결정할 수 있다. 이에 따라, 드레인 홀의 개수가 증가하면, 원기둥들 사이의 간격(G)은 가까워지고, 드레인 홀의 개수가 감소하면, 원기둥들 사이의 간격(G)이 멀어진다.
또는, 구강 이미지 처리 장치(100)는 라벨링 등의 이유로 치아의 설측 방향에만 드레인 홀이 생성되도록 설정되면, 치아의 설측 방향에 위치한 베이스 영역(540)을 기준으로 해당 베이스 영역(540)에만 원기둥들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 설측 방향에 위치한 베이스 영역(540)에 포함되는 내부 바운더리, 외부 바운더리 또는 중간선 중 어느 하나의 길이를 드레인 홀의 개수로 나누어, 드레인 홀들 사이의 간격을 획득하고, 해당 베이스 영역(540)에만 드레인 홀들에 대응하는 원기둥들을 생성할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 원기둥들 사이의 간격은 동일하지 않을 수 있으며, 임의로 설정될 수 있다.
또는, 구강 이미지 처리 장치(100)는 사용자 인터페이스 화면에 표시된 원기둥을 드래그하여 이동시키는 입력으로 원기둥의 수평 위치, 원기둥들 사이의 간격을 조절할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
또한, 구강 이미지 처리 장치(100)는 베이스의 윤곽선에 기초하여, 원기둥의 중심축 방향을 결정할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
다시 도 4를 참조하면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 드레인 홀의 직경에 따라 원기둥들의 밑면의 직경을 결정할 수 있다. 예를 들어, 드레인 홀의 직경이 4.2mm로 설정되는 경우, 구강 이미지 처리 장치(100)는 원기둥들의 밑면의 직경이 4.2mm가 되도록 원기둥들을 생성할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 드레인 홀들은 베이스의 벽을 관통하도록 생성되어야, 내부의 재료(레진)가 배출될 수 있다. 따라서, 드레인 홀들에 대응하는 원기둥들은 베이스의 벽을 관통하도록 원기둥들의 옆면의 높이가 결정되어야 한다. 이때, 원기둥들의 옆면의 높이는, 옆면의 최대 지점 및 최소 지점에 기초하여 결정될 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여, 원기둥들의 옆면의 높이를 결정하는 방법을 설명하기로 한다.
도 6은 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치가 원기둥들의 옆면의 높이를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 베이스의 일부를 도시하는 도면이다. 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 원기둥의 위치, 원기둥의 중심축의 방향 및 원기둥 밑면의 직경이 결정되면, 원기둥에 대한 기준점들을 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 원기둥 밑면의 직경을 가지는 기준원(620)이 베이스(610)의 벽의 중간 지점에 위치될 수 있다. 이때, 기준원(620)의 법선 벡터의 방향이 원기둥의 중심축의 방향이 되도록 기준원(620)이 위치될 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 기준원(620)에 포함되는 포인트들 중 일부를 원기둥에 대한 기준점들로 결정할 수 있다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 기준원(620)의 둘레를 n개의 구간들로 나눔으로써, n개의 구간들의 경계에 위치한 n개의 포인트들을 획득하고, 획득한 n개의 포인트들을 기준점들로 결정할 수 있다. 또한, 구강 이미지 처리 장치(100)는 기준원(620)의 중심점도 기준점으로 결정할 수 있다.
구강 이미지 처리 장치(100)는 기준점들로부터 제1 방향 및 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 광선들을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 광선들이 베이스(610)와 교차하는 지점들에 기초하여, 원기둥의 옆면의 최소 지점 및 최대 지점을 결정할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 원기둥의 중심축과 평행하는 최소 지점과 최대 지점 사이의 수직 거리를 원기둥의 옆면의 높이로 결정할 수 있다.
예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 기준점들(621, 622, 623)로부터 제1 방향으로 생성된 광선들(631, 632, 633)을 이용하여, 원기둥의 옆면의 최대 지점을 결정할 수 있다.
제1 기준점(621)에서 제1 방향으로 생성된 제1 광선(631)의 경우, 베이스와 제1 지점(641), 제2 지점(642) 및 제3 지점(643)에서 교차하게 된다. 이때, 구강 이미지 처리 장치(100)는 제1 광선(631)과 교차하는 제1 지점(641), 제2 지점(642) 및 제3 지점(643) 중 제1 광선(631)과 동일한 방향의 법선 벡터를 가지는 제1 지점(641) 및 제3 지점(643)을 후보 지점들로 선택할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 후보 지점들 중 제1 기준점(621)과 가장 가까운 제1 지점(641)을 제1 기준점(621)에 대응하는 최대 지점으로 선택할 수 있다.
또한, 제2 기준점(622)에서 제1 방향으로 생성된 제2 광선(632)과 교차하는 지점들 중 제2 광선(632)과 동일한 방향의 법선 벡터를 가지면서 제2 기준점(622)에서 가장 가까운 제4 지점(644)을 제2 기준점(622)에 대응하는 최대 지점으로 선택할 수 있다.
또한, 제3 기준점(623)에서 제1 방향으로 생성된 제3 광선(633)과 교차하는 지점들 중 제3 광선(633)과 동일한 방향의 법선 벡터를 가지면서 제3 기준점(623)에서 가장 가까운 제5 지점(645)을 제3 기준점(623)에 대응하는 최대 지점으로 선택할 수 있다.
구강 이미지 처리 장치(100)는 기준점들에 각각 대응하는 최대 지점들 중 기준원(620)으로부터 가장 먼 지점을 원기둥(650)의 옆면의 최대 지점으로 획득할 수 있다. 또한, 동일한 방식으로, 구강 이미지 처리 장치(100)는 기준점들로부터 제2 방향으로 생성된 광선들을 이용하여 원기둥의 옆면의 최소 지점을 결정할 수 있다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 제6 지점(646)을 원기둥(650)의 옆면의 최소 지점으로 획득할 수 있다. 이에 따라, 구강 이미지 처리 장치(100)는 원기둥(650)의 중심축과 평행하는, 제5 지점(645)과 제6 지점(646) 사이의 수직 거리(H1)를 원기둥(650)의 옆면의 높이로 결정할 수 있다.
도 7 및 도 8은 다른 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치가 원기둥들의 옆면의 높이를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7 및 도 8에 도시된 베이스(701)는 도 5에 도시된 베이스의 일부를 나타낸다.
도 6에서 도시하고 설명한 바와 같이, 기준원의 위치를 결정하는 경우, 원기둥 옆면의 최대 지점 또는 최소 지점이 잘못 결정되는 경우가 발생될 수 있다. 예를 들어, 도 7을 참조하면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 도 6에서 도시하고 설명한 방법을 이용하여, 기준원(710)을 결정하고, 기준원(710)의 제1 기준점(721), 제2 기준점(722) 및 제3 기준점(723)에서 제1 방향으로 생성된 광선들을 이용하여, 원기둥의 옆면의 최대 지점을 결정할 수 있다. 이때, 제1 기준점(721)에 대응하여 제1 지점(731)이, 제2 기준점(722)에 대응하여 제2 지점(732)이, 제3 기준점(723)에 대응하여 제3 지점(733)이 최대 지점들로 선택될 수 있으며, 제1 지점, 제2 지점 및 제3 지점 중 기준원(710)에서 가장 멀리 떨어진 제1 지점(731)이 원기둥(750)의 옆면의 최대 지점으로 획득될 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 기준점들(721, 722, 723) 각각에서 제2 방향으로 생성된 광선들을 이용하여, 원기둥의 옆면의 최소 지점을 결정할 수 있다. 최대 지점을 결정하는 방법과 동일한 방법으로, 제4 지점(734)이 원기둥(750)의 옆면의 최소 지점으로 획득될 수 있다.
이에 따라, 제1 지점(731)과 제4 지점(734) 사이의 수직 거리를 옆면의 높이(H2)로 하는 원기둥(750)이 생성될 수 있다. 해당 원기둥(750)을 이용하여, 드레인 홀을 생성하는 경우, 의도하지 않은 영역(760)까지 드레인 홀이 생성될 수 있다.도 7에 도시된 바와 같이, 도 6에서 도시하고 설명한 방법을 이용하여 결정된 기준원(710)의 범위가 베이스(701)의 범위를 초과하는 경우(예를 들어, 기준원(710)의 일부가 베이스(701)의 밖에 위치하는 경우)에, 기준원(710)에 기초하여, 원기둥 옆면의 최대 지점 또는 최소 지점을 결정하면, 원기둥 옆면의 최대 지점 또는 최소 지점이 잘못 결정될 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 도 6에서 도시하고 설명한 방법을 이용하여 결정된 기준원(710)의 범위가 베이스(701)의 범위를 초과하는 경우에는 기준원을 다른 방법으로 결정할 수 있다. 이에 대해서는, 도 8을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.
도 8을 참조하면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 도 7의 기준원(710)을 원기둥의 중심축의 제1 방향으로 제1 거리(d1)만큼 이동시킴으로써, 제2 기준원(820)을 획득할 수 있다. 또한, 도 7의 기준원(710)을 원기둥의 중심축의 제2 방향으로 제2 거리(d2)만큼 이동시킴으로써, 제3 기준원(830)을 획득할 수 있다.
구강 이미지 처리 장치(100)는 제2 기준원(820)의 바운더리에 포함되는 포인트들 중 일부를 제1 기준점들(821)로 결정할 수 있으며, 제3 기준원(830)의 바운더리에 포함되는 포인트들 중 일부를 제2 기준점들(831)로 결정할 수 있다.
구강 이미지 처리 장치(100)는 제1 기준점들(821)로부터 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 광선들을 생성하고, 광선들이 베이스와 교차하는 지점들에 기초하여, 원기둥의 옆면의 최소 지점을 결정할 수 있다. 또한, 제2 기준점들(831)로부터 제2 방향과 반대 방향인 제1 방향으로 광선들을 생성하고, 광선들이 베이스와 교차하는 지점들에 기초하여, 원기둥의 옆면의 최대 지점을 결정할 수 있다.
구강 이미지 처리 장치(100)는 결정된 최소 지점(842)과 최대 지점(841) 사이의 수직 거리를 원기둥의 옆면의 높이(H3)로 하는 원기둥(850)을 생성할 수 있다. 이에 따라, 구강 이미지 처리 장치(100)는 생성된 원기둥(850)에 기초하여, 드레인 홀을 생성할 수 있다.
한편, 상기에서는 구강 이미지 처리 장치(100)가 도 6에서 도시하고 설명한 방법을 이용하여 결정된 기준원의 범위가 베이스의 범위를 초과하는 경우에만, 도 8에서 도시하고 설명한 방법을 이용하여 기준원을 결정하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 도 6에서 도시하고 설명한 방법을 이용하여 결정된 기준원의 범위가 베이스의 범위를 초과하지 않는 경우에도 도 8에서 도시하고 설명한 방법을 이용하여 기준원을 결정할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치가 원기둥의 옆면의 높이를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 도 6에서 설명한 방법으로 기준원을 결정하고, 기준원의 바운더리 포인트들 일부에서 생성된 광선들에 기초하여, 제1 원기둥(910)의 옆면의 최대 지점 및 최소 지점을 결정할 수 있다. 이에 대해서는 도 6에서 자세히 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 결정된 최대 지점 및 최소 지점을 이용하여, 제1 원기둥(910)의 옆면의 높이를 결정하는 경우, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 원기둥(910)이 베이스(940)의 모서리 영역에서 베이스(940)의 벽을 관통하지 않을 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 제1 원기둥(910)의 옆면의 최대 지점을 기 설정된 제1 값만큼 원기둥의 중심축 방향으로 이동시키고, 최소 지점을 기 설정된 제2 값만큼 원기둥의 중심축 반대 방향으로 이동시켜, 옆면의 높이를 더 증가시킨 제2 원기둥(920)을 생성할 수 있다. 또는 제1 원기둥(910)의 옆면의 최대 지점 및 최소 지점에 오프셋(offset) 값을 적용하여, 제2 원기둥(920)을 생성할 수 있다. 이에 따라, 제2 원기둥(920)은 베이스의 모서리 영역에서도 베이스의 벽을 관통할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치가 치아 모형 데이터를 생성하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터를 이용하여, 베이스가 결합된 치아 모형 데이터를 생성할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터에 포함된 치은 영역의 가장자리와 베이스(1010) 사이에 메쉬 데이터를 생성함으로써, 치은 영역을 베이스까지 확장시킬 수 있다. 일 실시예에 따른 베이스(1010)는 할로우 모델로 생성될 수 있으며, 치아 모형 데이터에는 드레인 홀(1020)이 생성될 수 있다. 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 치아 모형 데이터에서, 베이스(1010)의 벽을 관통하도록 생성된 하나 이상의 원기둥들에 대응하는 데이터를 삭제함으로써, 드레인 홀(1020)을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 치아 영역에는 드레인 홀(1020)이 생성되지 않도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 치아 영역에는 드레인 홀(1020)이 생성되지 않도록 설정된 경우, 스캔 데이터에서 치아 영역과 치은 영역을 구분할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터에서 치아 영역과 치은 영역을 세그멘테이션할 수 있다. 스캔 데이터에서 치아 영역과 치은 영역을 세그멘테이션한다는 것은 스캔 데이터에 포함된 치아들을 치은 영역과 분할하는 것을 의미할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터에 포함된 치아에 대한 스캔 데이터와 치은에 대한 스캔 데이터를 식별함으로써, 치아 영역과 치은 영역을 세그멘테이션할 수 있다.
또는, 구강 이미지 처리 장치(100)는 사용자의 입력 없이 인공지능(AI)을 이용하여, 스캔 데이터에서 치아 영역과 치은 영역을 세그멘테이션할 수 있다.
또는, 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터의 곡률 정보를 이용하여, 치아 영역과 치은 영역을 세그멘테이션할 수 있다.
구강 이미지 처리 장치(100)는 하나 이상의 원기둥들이 치아 영역과 중첩되는 경우, 중첩되는 원기둥에 대응하는 데이터는 삭제하지 않을 수 있다.
또는, 구강 이미지 처리 장치(100)는 하나 이상의 원기둥들이 치아 영역과 중첩되는 경우, 중첩되는 원기둥의 위치를 조절하여, 치아 영역과 중첩되지 않는 치은 영역 또는 베이스에 위치하도록 할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 치아 모형 데이터에 포함되는 베이스(1010)의 벽을 관통하도록 드레인 홀(1020)이 생성되면, 치아 모형 데이터를 이용하여, 할로우 형태의 치아 모형을 제작할 때, 드레인 홀(1020)을 통해, 내부 재료(예를 들어, 레진)를 용이하게 배출시킬 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11에 도시된 구강 이미지 처리 방법은 구강 이미지 처리 장치(100)에 의해 수행될 수 있다.
도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 3차원 구강 데이터(스캔 데이터)를 획득할 수 있다(S1110).
구강 이미지 처리 장치(100)는 구강 스캐너(10)를 이용하여, 치아들을 포함하는 구강 내를 스캔함으로써 또는 치아 모형을 스캔함으로써 획득된 로우 데이터를 수신하고, 수신된 로우 데이터에 기초하여, 스캔 데이터를 생성할 수 있다. 또는, 구강 이미지 처리 장치(100)는 메모리에 저장된 스캔 데이터를 획득할 수 있다. 또는, 외부 장치 또는 서버로부터 스캔 데이터를 획득할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터에 기초하여, 베이스를 생성할 수 있다(S1120).
예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 베이스 생성 메뉴를 선택하는 사용자 입력을 수신하여, 베이스 생성 모드로 진입할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)는 베이스 생성 모드에서 스캔 데이터에 대응하는 베이스를 생성할 수 있으며, 베이스 생성 시에 필요한 베이스 유형, 베이스 높이, 할로우 모델 여부, 할로우 모델의 벽 두께, 드레인 홀의 개수 등을 설정할 수 있는 메뉴들을 제공할 수 있다.
구강 이미지 처리 장치(100)는 베이스에 기초하여, 베이스 벽을 관통하도록 하나 이상의 원기둥들을 생성할 수 있다(S1130).
예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 베이스를 할로우 형태로 생성하는 메뉴가 선택되면, 드레인 홀 생성 메뉴를 제공하거나 활성화시킬 수 있다. 드레인 홀 생성 입력이 수신되면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 드레인 홀에 대한 정보를 설정하는 메뉴들을 제공할 수 있다.
드레인 홀 설정 메뉴를 통해, 드레인 홀의 개수, 드레인 홀의 직경, 베이스로부터 드레인 홀까지의 거리 등을 포함하는 드레인 홀에 대한 정보가 설정되면, 구강 이미지 처리 장치(100)는 하나 이상의 드레인 홀들에 대응하는 원기둥들을 생성할 수 있다.
이때, 구강 이미지 처리 장치(100)는 드레인 홀들의 개수 및 베이스로부터 드레인 홀까지의 거리에 기초하여, 원기둥들의 위치를 결정할 수 있다. 또한, 구강 이미지 처리 장치(100)는 하나 이상의 원기둥들 각각에 대한 하나 이상의 기준점들을 결정하고, 결정된 기준점들로부터 광선들을 생성할 수 있다.
구강 이미지 처리 장치(100)는 광선들이 베이스와 교차하는 지점들에 기초하여, 하나 이상의 원기둥들이 베이스의 벽을 관통하도록 원기둥들의 옆면의 높이를 결정할 수 있다. 구강 이미지 처리 장치(100)가 원기둥들의 옆면의 높이를 결정하는 구체적인 방법은 도 6 내지 9에서 자세히 설명하였으므로 동일한 설명은 생략하기로 한다.
구강 이미지 처리 장치(100)는 치아 모형 데이터에서 하나 이상의 원기둥들에 대응하는 데이터를 삭제함으로써, 하나 이상의 드레인 홀들을 생성할 수 있다(S1140).
이때, 구강 이미지 처리 장치(100)는 스캔 데이터에서 치아 영역과 치은 영역을 구분하고, 치아 영역에는 드레인 홀이 생성되지 않도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 구강 이미지 처리 장치(100)는 하나 이상의 원기둥들이 치아 영역과 중첩되는 경우, 중첩되는 원기둥에 대응하는 데이터는 삭제하지 않을 수 있다. 또는, 하나 이상의 원기둥들이 치아 영역과 중첩되는 경우, 중첩되는 원기둥의 위치를 조절하여, 치아 영역과 중첩되지 않는 치은 영역 또는 베이스에 위치하도록 할 수 있다.
일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치(100)는 드레인 홀들이 생성된 치아 모형 데이터를 표시할 수 있다(S1150).
도 12는 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 11에 도시된 구강 이미지 처리 방법은 구강 이미지 처리 장치(100)를 통하여 수행될 수 있다. 따라서, 도 11에 도시된 구강 이미지의 처리 방법은 구강 이미지 처리 장치(100)의 동작들을 나타내는 흐름도가 될 수 있다.
도 12를 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, 구강 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 정자 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, 구강 스캐너 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 구강 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 구강 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. 일 실시예에 따른 메모리(140)는 치아 모형 데이터에 드레인 홀을 생성하기 위한 하나 이상의 인스트럭션들을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 메모리(140)는 치아 모형 데이터에 드레인 홀을 생성하기 위해 본 개시서에 개시된 방법을 수행하기 위한 하나 이상의 인스트럭션들을 포함할 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, 치아들을 포함하는 구강 내를 스캔함으로써 또는 치아 모형을 스캔함으로써 획득된 로우 데이터에 기초하여, 스캔 데이터를 생성할 수 있다. 또는, 프로세서(150)는 메모리(140)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 메모리에 기 저장된 스캔 데이터를 획득하거나, 외부 장치로부터 스캔 데이터를 획득할 수 있다.
프로세서(150)는 메모리(140)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 스캔 데이터에 기초하여, 베이스를 생성할 수 있다. 프로세서(150)는 메모리(140)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 베이스 생성 모드에서, 드레인 홀 생성 입력을 수신할 수 있으며, 드레인 홀 생성 입력이 수신되면, 드레인 홀에 대한 정보를 설정하는 메뉴들을 제공할 수 있다.
드레인 홀 설정 메뉴를 통해, 드레인 홀의 개수, 드레인 홀의 직경, 베이스로부터 드레인 홀까지의 거리 등을 포함하는 드레인 홀에 대한 정보가 설정되면, 프로세서(150)는 메모리(140)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 하나 이상의 드레인 홀들에 대응하는 원기둥들을 생성할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(150)는 드레인 홀들의 개수 및 베이스로부터 드레인 홀까지의 거리에 기초하여, 원기둥들의 위치를 결정할 수 있다. 또한, 프로세서(150)는 하나 이상의 원기둥들 각각에 대한 하나 이상의 기준점들을 결정하고, 결정된 기준점들로부터 광선들을 생성할 수 있다.
프로세서(150)는 광선들이 베이스와 교차하는 지점들에 기초하여, 하나 이상의 원기둥들이 베이스의 벽을 관통하도록 원기둥들의 옆면의 높이를 결정할 수 있다. 원기둥들의 옆면의 높이를 결정하는 구체적인 방법은 도 6 내지 9에서 자세히 설명하였으므로 동일한 설명은 생략하기로 한다.
프로세서(150)는 메모리(140)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 치아 모형 데이터에서 하나 이상의 원기둥들에 대응하는 데이터를 삭제함으로써, 하나 이상의 드레인 홀들을 생성할 수 있다. 이때, 프로세서(150)는 스캔 데이터에서 치아 영역과 치은 영역을 구분하고, 치아 영역에는 드레인 홀이 생성되지 않도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(150)는 하나 이상의 원기둥들이 치아 영역과 중첩되는 경우, 중첩되는 원기둥에 대응하는 데이터는 삭제하지 않을 수 있다. 또는, 하나 이상의 원기둥들이 치아 영역과 중첩되는 경우, 중첩되는 원기둥의 위치를 조절하여, 치아 영역과 중첩되지 않는 치은 영역 또는 베이스에 위치하도록 할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(150)는 메모리(140)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 드레인 홀들이 생성된 치아 모형 데이터를 표시할 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 구강 스캐너(10)로부터 수신되는 이차원 이미지에 근거하여 구강 이미지를 생성할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(150)의 제어에 따라서 통신 인터페이스(110)는 구강 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, 구강 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, 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 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 10에 도시된 구성요소들의 일부만을 포함할 수도 있고, 도 10에 도시된 구성요소 외에 더 많은 구성요소를 포함할 수도 있다.
또한, 구강 이미지 처리 장치(100)는 구강 스캐너에 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 구강 스캐너(10)와 상호 연동되어 동작하는 경우, 구강 이미지 처리 장치(100)에 저장되는 전용 소프트웨어는 구강 스캐너(10)와 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 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 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.
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 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.
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 (19)

  1. 구강 이미지 처리 방법에 있어서,
    대상체를 스캔한 3차원 구강 데이터를 획득하는 단계;
    상기 3차원 구강 데이터에 기초하여, 베이스를 생성하는 단계;
    상기 베이스에 기초하여, 원기둥이 상기 베이스의 벽을 관통하도록 상기 원기둥을 생성하는 단계;
    상기 베이스를 포함하는 치아 모형 데이터에서 상기 원기둥에 대응하는 데이터를 삭제함으로써, 드레인 홀을 생성하는 단계; 및
    상기 드레인 홀이 생성된 상기 치아 모형 데이터를 표시하는 단계;를 포함하는, 구강 이미지 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원기둥을 생성하는 단계는,
    상기 원기둥의 개수, 상기 원기둥의 직경 및 상기 베이스로부터 상기 원기둥까지의 거리에 대한 사용자 입력을 수신하는 단계를 포함하는, 구강 이미지 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 원기둥을 생성하는 단계는,
    상기 원기둥의 개수 및 상기 베이스로부터 상기 원기둥까지의 거리에 기초하여, 상기 원기둥의 위치를 결정하는 단계를 더 포함하는, 구강 이미지 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 원기둥을 생성하는 단계는,
    상기 원기둥에 대한 하나 이상의 기준점들을 결정하는 단계;
    상기 하나 이상의 기준점들로부터 광선들을 생성하고, 상기 광선들이 상기 베이스와 교차하는 지점들에 기초하여, 상기 원기둥이 상기 베이스의 벽을 관통하도록 상기 원기둥의 옆면의 높이를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 옆면의 높이에 기초하여, 상기 원기둥을 생성하는 단계를 포함하는, 구강 이미지 처리 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하나 이상의 기준점들을 결정하는 단계는,
    상기 베이스의 윤곽선 및 상기 베이스의 벽 두께에 기초하여, 상기 원기둥 밑면의 직경을 가지는 기준원의 위치를 결정하는 단계; 및
    상기 기준원에 포함된 일부 포인트들을 상기 하나 이상의 기준점들로 결정하는 단계를 포함하는, 구강 이미지 처리 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 광선들은 제1 방향을 가지는 제1 광선들 및 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향을 가지는 제2 광선들을 포함하고,
    상기 원기둥의 옆면의 높이를 결정하는 단계는,
    상기 제1 광선들이 상기 베이스와 교차하는 지점들 중 법선 벡터가 상기 제1 방향인 제1 지점들에 기초하여, 상기 원기둥의 옆면의 최소 지점을 결정하는 단계;
    상기 제2 광선들이 상기 베이스와 교차하는 지점들 중 법선 벡터가 상기 제2 방향인 제2 지점들에 기초하여, 상기 원기둥의 옆면의 최대 지점을 결정하는 단계; 및
    상기 최소 지점 및 상기 최대 지점 사이의 수직 거리에 기초하여, 상기 원기둥의 옆면의 높이를 결정하는 단계를 포함하는, 구강 이미지 처리 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하나 이상의 원기둥의 옆면의 높이를 결정하는 단계는,
    상기 결정된 최대 지점 및 최소 지점에 기 설정된 값을 추가로 적용하여, 상기 원기둥의 옆면의 높이를 결정하는 단계를 더 포함하는, 구강 이미지 처리 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 처리 방법은,
    상기 3차원 구강 데이터에서 상기 치아들을 포함하는 치아 영역을 획득하는 단계를 더 포함하고,
    상기 드레인 홀을 생성하는 단계는,
    상기 원기둥이 상기 치아 영역과 중첩되는 지 여부에 기초하여, 상기 원기둥에 대응하는 데이터를 삭제하는 단계를 포함하는, 구강 이미지 처리 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 처리 방법은,
    상기 3차원 구강 데이터의 가장 자리에서 상기 베이스까지 연장되는 메쉬 데이터를 생성함으로써, 상기 베이스를 포함하는 치아 모형 데이터를 획득하는 단계;를 더 포함하는, 구강 이미지 처리 방법.
  10. 구강 이미지 처리 장치는,
    디스플레이;
    하나 이상의 인스트럭션들을 저장하는 메모리; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써,
    대상체를 스캔한 3차원 구강 데이터를 획득하고,
    상기 3차원 구강 데이터에 기초하여, 베이스를 생성하며,
    상기 베이스에 기초하여, 원기둥이 상기 베이스의 벽을 관통하도록 상기 원기둥을 생성하고,
    상기 베이스를 포함하는 치아 모형 데이터에서 상기 원기둥에 대응하는 데이터를 삭제함으로써, 드레인 홀을 생성하며,
    상기 드레인 홀이 생성된 상기 치아 모형 데이터를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 구강 이미지 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 원기둥의 개수, 상기 원기둥의 직경 및 상기 베이스로부터 상기 원기둥까지의 거리에 대한 사용자 입력을 수신하는 사용자 인터페이스를 더 포함하는, 구강 이미지 처리 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써,
    상기 원기둥의 개수 및 상기 베이스로부터 상기 원기둥까지의 거리에 기초하여, 상기 원기둥의 위치를 결정하는, 구강 이미지 처리 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써,
    상기 원기둥에 대한 하나 이상의 기준점들을 결정하고,
    상기 하나 이상의 기준점들로부터 광선들을 생성하고, 상기 광선들이 상기 베이스와 교차하는 지점들에 기초하여, 상기 원기둥이 상기 베이스의 벽을 관통하도록 상기 원기둥의 옆면의 높이를 결정하며,
    상기 결정된 옆면의 높이에 기초하여, 상기 원기둥을 생성하는, 구강 이미지 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써,
    상기 베이스의 윤곽선 및 상기 베이스의 벽 두께에 기초하여, 상기 원기둥 밑면의 직경을 가지는 기준원의 위치를 결정하고, 상기 기준원에 포함된 일부 포인트들을 상기 하나 이상의 기준점들로 결정하는, 구강 이미지 처리 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 광선들은 제1 방향을 가지는 제1 광선들 및 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향을 가지는 제2 광선들을 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써,
    상기 제1 광선들이 상기 베이스와 교차하는 지점들 중 법선 벡터가 상기 제1 방향인 제1 지점들에 기초하여, 상기 원기둥의 옆면의 최소 지점을 결정하고,
    상기 제2 광선들이 상기 베이스와 교차하는 지점들 중 법선 벡터가 상기 제2 방향인 제2 지점들에 기초하여, 상기 원기둥의 옆면의 최대 지점을 결정하며,
    상기 최소 지점 및 상기 최대 지점 사이의 수직 거리에 기초하여, 상기 원기둥의 옆면의 높이를 결정하는, 구강 이미지 처리 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써,
    상기 결정된 최대 지점 및 최소 지점에 기 설정된 값을 추가로 적용하여, 상기 원기둥의 옆면의 높이를 결정하는, 구강 이미지 처리 장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써,
    상기 3차원 구강 데이터에서 상기 치아들을 포함하는 치아 영역을 획득하고,
    상기 원기둥이 상기 치아 영역과 중첩되는 지 여부에 기초하여, 상기 원기둥에 대응하는 데이터를 삭제하는, 구강 이미지 처리 장치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써,
    상기 3차원 구강 데이터의 가장 자리에서 상기 베이스까지 연장되는 메쉬 데이터를 생성함으로써, 상기 베이스를 포함하는 치아 모형 데이터를 획득하는, 구강 이미지 처리 장치.
  19. 구강 이미지 처리 방법을 컴퓨터에 의해 수행하기 위한 적어도 하나의 인스트럭션을 포함하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 있어서, 상기 구강 이미지 처리 방법은,
    대상체를 스캔한 3차원 구강 데이터를 획득하는 단계;
    상기 3차원 구강 데이터에 기초하여, 베이스를 생성하는 단계;
    상기 베이스에 기초하여, 원기둥이 상기 베이스의 벽을 관통하도록 상기 원기둥을 생성하는 단계;
    상기 베이스를 포함하는 치아 모형 데이터에서 상기 원기둥에 대응하는 데이터를 삭제함으로써, 드레인 홀을 생성하는 단계; 및
    상기 드레인 홀이 생성된 상기 치아 모형 데이터를 표시하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
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