CN115120378A - 数据处理方法及利用其的数据处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数据处理方法及利用其的数据处理装置，该数据处理方法包括如下的步骤：获取表示目标体的扫描图片；将上述扫描图片对齐于预先形成的至少一个未激活集群；以及根据是否在对齐于上述未激活集群的步骤中实现对齐，选择性地合并包含上述扫描图片的激活集群和上述未激活集群。

Description

数据处理方法及利用其的数据处理装置

技术领域

本发明涉及数据处理方法及利用其的数据处理装置。

背景技术

近期，正在积极进行为了测量、分析口腔内部等狭窄的区域而使用的三维扫描仪的开发。三维扫描仪以手持式形式构成，使得使用人员(代表性地，牙科医生)可以轻松扫描狭窄的区域。

当使用三维扫描仪时，使用人员连续扫描患者的口腔，最终获取表示目标体(患者的口腔内部，或者仿照口腔内部的石膏模型)的一个三维模型。在使用三维扫描仪的使用人员的扫描过程中实时建模而生成的三维模型可由连续获取的图像数据对齐而成。示例性地，当3个图像数据(第一图像数据、第二图像数据及第三图像数据)被连续获取时，第二图像数据可以与第一图像数据对齐，第三图像数据可以与第二图像数据对齐，从而生成三维模型。

但是，在现有的技术中，若图像数据间的对齐失败一次，则在对齐过程失败后不再进行三维建模过程。使用人员应注意从对齐失败的部分开始重新仔细扫描目标体，以能够确保对齐正常执行。使用人员的扫描熟练程度存在差异，使用人员在扫描一个顎弓的过程中有可能发生数十次(例如，10次)以上的对齐失败，使用人员在从对齐失败的部分开始重新扫描目标体的过程中出现不便且扫描时间也会增加。

并且，使用人员通常注视目标体，即使对齐失败反馈到显示画面，实际上也无法交替确认目标体和显示画面。并且，在使用人员交替确认目标体和显示画面的过程中发生如下问题，即，使用人员的集中力反而有可能分散，有可能增加为了完成三维模型而所需要的扫描时间，为了迅速获取完成度高的三维模型而开发的三维扫描仪的开发宗旨被遗忘。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：韩国公开专利第10-2020-0115580号(2020年10月07日公开)。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种数据处理方法，对齐在扫描目标体的过程中获取的扫描图片与预先形成的未激活集群，并通过上述对齐合并多个集群，从而最终生成一个三维模型。

并且，本发明提供一种数据处理装置，在有机连接的多个结构要素的作用下执行本发明的数据处理方法，从而最终生成一个三维模型。

本发明的技术问题并不限定于以上所述的技术问题，本发明所属技术领域的普通技术人员可通过下面的记载来明确理解未提及的其他技术问题。

为了解决上述问题，本发明的数据处理方法包括如下的步骤：获取表示目标体的扫描图片；将上述扫描图片对齐于预先形成的至少一个未激活集群；以及根据是否在对齐于上述未激活集群的步骤中实现对齐，选择性地合并包含上述扫描图片的激活集群和上述未激活集群。

并且，本发明还可以包括如下的步骤，即，将上述扫描图片对齐于包含在上述激活集群的之前扫描图片，对齐于上述未激活集群的步骤和对齐于上述之前扫描图片的步骤可同时或依次执行。

并且，在对齐于上述未激活集群的步骤中，可对齐上述扫描图片具有的特征点与上述未激活集群具有的特征点。

并且，在上述选择性地合并的步骤中，当上述扫描图片对齐于上述之前扫描图片且上述扫描图片对齐于上述未激活集群时，可合并上述未激活集群与上述激活集群，可将包含在上述未激活集群的多个扫描图片包含在上述激活集群中。

并且，当上述扫描图片对齐于上述之前扫描图片且上述扫描图片未对齐于上述未激活集群时，上述扫描图片可以包含在上述激活集群中。

并且，当上述扫描图片未对齐于上述之前扫描图片且上述扫描图片未对齐于上述未激活集群时，可使上述激活集群处于未激活并生成新的激活集群且上述扫描图片包含在上述新的激活集群中。

并且，当上述扫描图片未对齐于上述之前扫描图片且上述扫描图片对齐于上述未激活集群时，上述扫描图片可以包含在上述未激活集群中。

并且，当上述扫描图片包含在上述未激活集群时，上述未激活集群可以被激活，使不包含上述扫描图片的上述激活集群处于未激活。

并且，上述扫描图片、上述激活集群及上述未激活集群可显示在用户界面画面上，上述用户界面画面具有多个区域，包括占用规定面积的主区域和占用面积小于上述主区域的子区域，上述扫描图片及上述激活集群显示在上述主区域，当上述扫描图片包含在上述未激活集群时，上述未激活集群被激活并显示在上述主区域，使不包含上述扫描图片的上述激活集群处于未激活并显示在上述子区域。

另一方面，本发明的数据处理装置包括：扫描仪，用于扫描目标体；控制部，将通过扫描上述目标体获取的扫描图片对齐于预先形成的至少一个未激活集群，根据是否进行上述对齐，选择性地合并包含上述扫描图片的激活集群和上述未激活集群；以及显示部，显示上述扫描图片、上述未激活集群及上述激活集群中的至少一个。

并且，上述控制部可包括：扫描图片生成部，以上述扫描仪扫描的上述目标体为基础，生成上述扫描图片；对齐部，将上述扫描图片对齐于包含在上述激活集群的之前扫描图片，或者对齐上述扫描图片与上述未激活集群；以及集群管理部，根据上述对齐部的对齐结果，生成及管理上述未激活集群及上述激活集群。

并且，上述对齐部可同时或依次执行对齐上述扫描图片与上述之前扫描图片的过程和对齐上述扫描图片与上述未激活集群的过程。

并且，当上述扫描图片对齐于上述之前扫描图片且上述扫描图片对齐于上述未激活集群时，上述集群管理部可以将上述未激活集群合并于上述激活集群，将包含在上述未激活集群的多个扫描图片包含在上述激活集群中。

并且，当上述扫描图片对齐于上述之前扫描图片且上述扫描图片未对齐于上述未激活集群时，上述集群管理部可以将上述扫描图片包含在上述激活集群中。

并且，当上述扫描图片未对齐于上述之前扫描图片且上述扫描图片未对齐于上述未激活集群时，上述集群管理部可以使上述激活集群处于未激活并生成新的激活集群，将上述扫描图片包含在上述新的激活集群中。

并且，当上述扫描图片未对齐于上述之前扫描图片且上述扫描图片对齐于上述未激活集群时，上述集群管理部可以将上述扫描图片包含在上述未激活集群中。

并且，上述集群管理部可以将未对齐上述扫描图片的激活集群转换为上述未激活集群，将对齐上述扫描图片的未激活集群转换为上述激活集群。

并且，上述显示部可显示用户界面，上述用户界面具有多个区域，包括占用规定面积的主区域和占用面积小于上述主区域的子区域，上述扫描图片及上述激活集群显示在上述主区域，当上述扫描图片包含在上述未激活集群时，上述未激活集群被激活并显示在上述主区域，使上述激活集群处于未激活并显示在上述子区域。

通过使用本发明的数据处理方法及利用其的数据处理装置，从而具有如下的优点，即，将所生成的集群的数量最小化并执行扫描过程，因此节约了为了生成集群而使用的资源并简化运算过程，将扫描速度极大化。

并且，本发明具有如下的优点，即，即使发生扫描图片间的对齐失败，也能够以集群单位区分数据并继续进行扫描过程，使用人员可以与对齐成败与否无关地执行扫描，从而提高使用人员的扫描自由度。

附图说明

图1为本发明的数据处理方法的流程图。

图2用于说明获取表示目标体的扫描图片的过程。

图3用于说明扫描图片与集群间的对齐过程。

图4用于说明作为用于对齐扫描图片与集群的媒介使用的特征点。

图5用于说明步骤S130的详细过程。

图6至图10用于说明本发明的数据处理方法中的基于扫描图片对齐和集群对齐的成败与否来处理数据的过程。

图11用于说明以第三集群为示例的撤销(undo)过程。

图12用于说明本发明的数据处理方法中的对齐扫描图片与未激活集群而画面被转换的过程。

图13及图14用于说明激活集群与未激活集群之间的画面转换过程。

图15为本发明的数据处理装置的结构图。

附图标记说明：

100：扫描图片 200：集群

500：用户界面画面 510：主区域

520：子区域

900：数据处理装置

具体实施方式

以下，参照示例性附图，对本发明的部分实施例进行详细说明。在对各附图的结构要素赋予附图标记的过程中，应注意的是，即使显示在不同的附图中，也尽可能对相同的结构要素赋予相同的附图标记。并且，在说明本发明的实施例的过程中，在判断为相关的公知结构或功能的具体说明有可能阻碍对本发明实施例的理解的情况下，将省略对其的详细说明。

在说明本发明的实施例的结构要素的过程中，可以使用“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”、“(b)”等的术语。这种术语仅用于区分一结构要素与另一结构要素，相应结构要素的本质、顺序或顺次等并不受上述术语的限定。并且，除非另有定义，否则包括技术术语或科学术语在内的在此使用的所有术语的含义与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的含义相同。如通常使用的词典中定义的术语的常用术语应解释成与相关技术的文脉上的含义一致，除非在本发明中明确定义，否则不应解释成理想化或过于形式化的含义。

图1为本发明的数据处理方法的流程图。

参照图1，本发明的数据处理方法包括步骤S110，即，获取表示目标体的扫描图片。获取扫描图片的步骤S110可以是指通过扫描仪收容从目标体的表面反射的光，来获取表示目标体的图像数据。内置于扫描仪的摄像头收容进入扫描仪内部的光，以所收容的光为基础来获取扫描图片。在此情况下，扫描图片可以是二维图像数据，也可以指三维立体数据碎片。可根据获取的顺序存储由扫描仪获取的多个扫描图片。存储扫描图片的结构可以使用已知存储装置，上述存储装置可以是硬盘驱动器、固态硬盘(SSD：Solid State Drive)及移动式存储装置(通用串行总线闪存驱动器(USB Flash drive)等)，存储装置的种类并不限定于本发明中所公开的示例。

图2为用于说明获取表示目标体O的扫描图片100的过程。

参照图2，扫描图片100可根据扫描仪移动的方向及扫描仪指向目标体O的角度获取多个。示例性地，如图2所示，可通过扫描目标体O来获取第一扫描图片101、第二扫描图片102、第三扫描图片103、第四扫描图片104、第五扫描图片105、第六扫描图片106、第七扫描图片107、第八扫描图片108及第九扫描图片109。在此情况下，使用人员不必从一方向到另一方向依次扫描目标体O，可以按照使用人员方便扫描的方式扫描目标体O。

参照图1及图2，在本发明的数据处理方法中获取的多个扫描图片100执行用于相互连接的对齐过程。在此情况下，在扫描图片100之间执行的对齐被称为“扫描图片对齐”。扫描图片对齐可以是指将在特定时间点获取的扫描图片与之前时间点获取的扫描图片(即，之前扫描图片)对齐。在扫描图片100之间执行对齐的过程可以使用最近点算法(ICP：Iteration Closest Point)方式，但并不限定于此。

在多个扫描图片100之间执行对齐时，在多个扫描图片100之间相互重叠的叠加区间不存在或不充分(未达到标准值)的情况下，有可能产生扫描图片对齐失败的部分。如图2所示，第三扫描图片103与第四扫描图片104、第六扫描图片106与第七扫描图片107不存在相互重叠的叠加区间，因此扫描图片不能相互对齐。在此情况下，第一扫描图片101、第二扫描图片102、第三扫描图片103可以分类为一组并存储，第四扫描图片104、第五扫描图片105、第六扫描图片106分类为再一组并存储，第七扫描图片107、第八扫描图片108、第九扫描图片109分类为另一组并存储。在此情况下，分别存储多个扫描图片100的组被称为集群(cluster)200，集群200可以是包括至少一个扫描图片100的扫描图片100的集合。即，如图2所示，当应用集群200的概念时，第一扫描图片101、第二扫描图片102、第三扫描图片103可分类为第一集群并存储，第四扫描图片104、第五扫描图片105、第六扫描图片106分类为第二集群并存储，第七扫描图片107、第八扫描图片108、第九扫描图片109分类为第三集群并存储。可根据通过扫描目标体获取的扫描图片100对齐与否，新生成集群200，或者合并不同的集群200。

以下，对未激活集群和激活集群进行说明。

图3用于说明扫描图片与集群之间的对齐过程。

参照图1及图3，所获取的多个扫描图片100可以存储在至少一个集群200中。在此情况下，在通过显示屏等显示部实时显示的扫描过程中，可主要显示当前获取的扫描图片100和包括上述扫描图片100的集群200，可附加显示之前获取的多个扫描图片100和/或包括其的多个集群200。如图3所示，当前获取的扫描图片100和包括其的第三集群203主要实时显示在用户界面画面500的中心部，预先形成的第一集群201及第二集群202附加显示在用户界面画面500的一侧。在此情况下，主要显示的集群200可以被称为激活集群，附加显示的集群200可以被称为未激活集群。激活集群包括之前扫描图片，之前扫描图片将成为扫描过程中所获取的新的扫描图片100执行扫描图片对齐的对象。示例性地，在最近获取包括在第三集群203中的第八扫描图片的情况下，上述第八扫描图片可成为之前扫描图片，第三集群203成为激活集群，使用人员可在扫描过程中获取新的第九扫描图片。未激活集群将成为在扫描过程中获取的扫描图片100执行集群对齐的对象。

图4用于说明作为用于对齐扫描图片与集群的媒介使用的特征点。更详细地，图4的(a)部分、图4的(b)部分、图4的(c)部分用于说明从图4的(a)部分到图4的(c)部分为止进行扫描过程中所获取的扫描图片100的扫描图片特征点SP与集群200的集群特征点CP相比较的过程。

参照图1、图3及图4，本发明的数据处理方法包括步骤S121，将扫描图片100对齐于预先形成的至少一个未激活集群。将扫描图片100对齐于预先形成的未激活集群的步骤称为集群对齐。

当执行集群对齐时，为了对齐未激活集群和扫描图片100，可以使用称为特征点(feature point)的媒介。扫描图片100与集群200分别具有至少一个特征点，特征点可具有分别显示在各个数据的特定位置的颜色信息、弯曲信息、形状信息等。特征点可通过分别采样各个数据(以点云形式形成的集群及扫描图片)而获取。

示例性地，集群200可以具有多个集群特征点CP，扫描图片100可具有多个扫描图片特征点SP。当对齐未激活集群和扫描图片100时，可以对集群特征点CP所具有的信息与扫描图片特征点SP所具有的信息进行相互比较，由此执行未激活集群与扫描图片100之间的对齐。如上所述，以特征点为媒介执行对齐的方式可包含在初始对齐(initialalign)的范畴。附加性地，初始对齐与上述方式稍微不同，也可以通过使用将扫描图片100的中心点对齐于集群200的指定位置的方式来执行。

另一方面，集群对齐的方式可以与扫描图片对齐的方式稍微不同。示例性地，集群对齐可通过执行上述初始对齐，以扫描图片100与集群200分别具有的多个特征点SP、CP为媒介执行扫描图片100与集群200的对齐，接着，可通过使用最近点算法方式执行扫描图片100与集群200之间的精密对齐。与之相比，扫描图片对齐可仅使用最近点算法方式执行多个扫描图片100之间的对齐。

在图4的(a)部分、图4的(b)部分及图4的(c)部分的左侧所形成的集群200为未激活集群，在图4的(a)部分、图4的(b)部分及图4的(c)部分的右侧所形成的扫描图片100随着扫描过程的进行而获取。随着获取扫描图片100，可通过对上述扫描图片100进行采样来一同获取扫描图片特征点SP，可通过对多个扫描图片特征点SP与多个集群特征点CP进行比较，从而执行集群对齐。在执行集群对齐的过程中，在扫描过程中被获取并与预先形成的未激活集群和试图集群对齐的扫描图片100之后不再执行集群对齐。

在现有的技术中，为了试图集群200与集群200之间的对齐，必须持续检测集群200之间的重叠的部分(叠加区域)。更详细地，在现有的技术中，为了对一集群与另一集群之间进行比较，比较了一集群整体与另一集群所具有的特征。在此过程中，随着各个集群中所聚集的扫描图片的数量增加，集群的大小也会增加，在执行集群间比较过程中，出现了运算负荷过度增加的问题。与之相比，在本发明中，执行扫描图片100与集群200之间的对齐后，包括在任一集群200的扫描图片100不与其他集群200执行集群对齐。由此，最终可以缩短为了获取一个三维模型而所需要的时间，也可以减轻在运算中所需的负荷。

如图4所示，集群200具有12个集群特征点CP，扫描图片100分别具有4个扫描图片特征点SP，但并不限定于该数量。集群特征点CP与扫描图片特征点SP)可以被配置为适当的数量，以实现快速的对齐速度及准确的数据间对齐。

根据上述内容，本发明的数据处理方法可包括两种对齐的步骤S120。一个可以是将在扫描过程中所获取的扫描图片100对齐于预先形成的未激活集群的步骤S121，另一个可以是将在扫描过程中所获取的扫描图片100对齐于包含在激活集群的之前扫描图片的步骤S122。即，步骤S121可以是执行集群对齐的过程的步骤，步骤S122可以是执行扫描图片对齐的过程的步骤。可同时或依次执行与未激活集群对齐的步骤S121和与之前扫描图片对齐的步骤S122。示例性地，如图1所示，所获取的扫描图片100可通过试图与之前扫描图片进行扫描图片对齐来试图与多个未激活集群进行集群对齐。或者，所获取的扫描图片100可优先试图与之前扫描图片进行扫描图片对齐，之后试图与多个未激活集群进行集群对齐。相反，所获取的扫描图片100也可以优先试图与未激活集群进行集群对齐，之后试图与之前扫描图片进行扫描图片对齐。即，如图1所示，虽然步骤S121与步骤S122在附图中并列执行，但并不限定于此，也可以首先执行步骤S121，接着执行步骤S122，或者首先执行步骤S122，接着执行步骤S121。

以下，详细说明本发明的数据处理方法中的选择性地合并的步骤S 130。

图5用于说明步骤S130的详细过程，图6至图10用于说明本发明的数据处理方法中的基于扫描图片对齐和集群对齐的成败与否来处理数据的过程。另一方面，在参照图6至图10对本发明进行说明时，底纹处理的集群可以指激活集群，未底纹处理的集群可以指未激活集群。

参照图1及图5，本发明的数据处理方法包括步骤S130，即，根据是否在对齐于未激活集群的步骤S121中实现对齐，选择性地合并包含扫描图片100的激活集群和未激活集群。由此，激活集群和未激活集群可以形成一个合并集群，当多个集群200合并的过程反复进行时，最终可以获取一个完整的三维模型。选择性地合并激活集群和未激活集群可以是指根据集群对齐和扫描图片对齐的成败与否来在特定条件下合并激活集群和未激活集群。

对选择性地合并的步骤S130进行详细说明。选择性地合并的步骤S130可包括至少两个判断步骤。在选择性地合并的步骤S130中，可分别判断集群对齐和扫描图片对齐是否成功。示例性地，在选择性地合并的步骤S130中，可判断扫描图片对齐是否成功，接着可判断集群对齐是否成功。但是，并不限定于该顺序，选择性地合并的步骤S130也可在判断集群对齐是否成功后接着判断扫描图片对齐是否成功。并且，选择性地合并的步骤S130可以并列判断扫描图片对齐和集群对齐的成败与否。

参照图6，通过一个示例更加详细说明上述判断步骤。示例性地，首先获取8个扫描图片100，每个扫描图片100分别包含在3个集群200中。在此情况下，第一集群201可包括第一扫描图片101、第二扫描图片102及第三扫描图片103，第二集群202可包括第四扫描图片104、第五扫描图片105及第六扫描图片106，第三集群203可包括第七扫描图片107及第八扫描图片108。使用人员可通过扫描目标体来在第八扫描图片108之后获取第九扫描图片109。在此情况下，之前扫描图片为第八扫描图片108，包含之前扫描图片的第三集群203为激活集群，不包含之前扫描图片的第一集群201和第二集群202为未激活集群。

第九扫描图片109可试图与作为之前扫描图片的第八扫描图片108进行扫描图片对齐，可试图与作为未激活集群的第一集群201及第二集群202进行集群对齐。在此情况下，执行扫描图片对齐和集群对齐的过程如上所述。

参照图5及图7，在选择性地合并的步骤S130中，当所获取的扫描图片(第九扫描图片)对齐于之前扫描图片(第八扫描图片)且扫描图片(第九扫描图片)对齐于未激活集群(第一集群及第二集群中的任一种)时，扫描图片和被集群对齐的未激活集群可以与激活集群合并。示例性地，假设第九扫描图片109在第一集群201成功集群对齐。在此情况下，作为未激活集群的第一集群201可以与作为激活集群的第三集群203合并并形成集群210。并且，合并集群210可包括第一集群201和第三集群203所包含的所有扫描图片100。即，包括在作为未激活集群的第一集群201中的多个扫描图片101、102、103可包含在作为激活集群的第三集群203中。合并集群210可包括第一扫描图片101、第二扫描图片102、第三扫描图片103、第七扫描图片107、第八扫描图片108及第九扫描图片109，合并集群210可作为激活集群。

并且，参照图5及图8，当第九扫描图片109与作为之前扫描图片的第八扫描图片108进行扫描图片对齐但与作为未激活集群的第一集群201及第二集群202均未进行集群对齐时，第九扫描图片109可包含在作为激活集群的第三集群203中。接着，当通过进行扫描过程来获取后续的第十扫描图片(未图示)时，第九扫描图片109可作为之前扫描图片，包含第九扫描图片109的第三集群203可作为激活集群。第十扫描图片可以试图与第九扫描图片109进行扫描图片对齐，并试图与第一集群201及第二集群202的集群对齐。

并且，参照图5及图9，当第九扫描图片109与作为之前扫描图片的第八扫描图片108未进行扫描图片对齐且第九扫描图片109与作为未激活集群的第一集群201及第二集群202中的任一种均未进行集群对齐时，可被判断为第九扫描图片109均不与预先形成的任何未激活集群及激活集群201、202、203对齐。在此情况下，第九扫描图片109可包含在新生成的新的激活集群中，其不包含在预先形成的未激活集群及激活集群201、202、203中。示例性地，生成作为新的激活集群的第四集群204且第九扫描图片109将包含在上述第四集群204中。接着，当通过进行扫描过程来获取后续的第十扫描图片时，第九扫描图片109可作为之前扫描图片，作为包含第九扫描图片109的新的激活集群的第四集群204可作为激活集群。在此情况下，作为激活集群的第三集群203可转换为未激活集群。第十扫描图片可以试图与第九扫描图片109进行扫描图片对齐，并可试图与第一集群201、第二集群202及第三集群203进行集群对齐。

并且，参照图5及图10，当第九扫描图片109与作为之前扫描图片的第八扫描图片108未进行扫描图片对齐且第九扫描图片109与作为未激活集群的第一集群201及第二集群202中的任一种集群对齐时，第九扫描图片109可以包含在能够集群对齐的未激活集群中。示例性地，当第九扫描图片109与作为未激活集群的第一集群201进行集群对齐时，第九扫描图片109包含在第一集群201中。并且，当通过进行之后的扫描过程来获取后续的第十扫描图片时，第九扫描图片109可作为之前扫描图片，因此，包含第九扫描图片109的第一集群201可作为激活集群。即，当第九扫描图片109包含在作为未激活集群的第一集群201时，可以转换激活集群和未激活集群，使得作为未激活集群的第一集群201被激活，作为激活集群的第三集群203将不被激活。其具有如下的优点，即，使用人员可以轻松确认包含当前所获取的扫描图片100的集群200，由此，可以掌握使用人员正在扫描的目标体的位置。并且，还具有如下的优点，即，与对齐成败无关，可以自由进行扫描。并且，还具有如下的优点，即，即使发生扫描图片对齐失败，只要集群对齐成功，就不会生成不必要的新的集群，而是激活未激活集群来使用，使对齐过程中考虑到的集群数量最小化，来提高运算速度。

图11用于说明以第三集群203为示例的撤销(undo)过程。

参照图11，使用人员可以取消获取扫描图片100。示例性地，参照图11的(a)部分，假设作为激活集群的第三集群203包含第七扫描图片107、第八扫描图片108及第九扫描图片109。使用人员可通过选择形成在用户界面画面上的撤销执行按钮(未图示)，来从最近获取的扫描图片100开始按时间的倒序删除扫描图片。在图11的(b)部分中，当使用人员选择撤销执行按钮时，可以删除最近获取的第九扫描图片109。参照图11的(c)部分，当使用人员重新选择撤销执行按钮时，可以删除在被删除的第九扫描图片109之前获取的第八扫描图片108。参照图11的(d)部分，当使用人员重新选择撤销执行按钮时，可以删除在被删除的第八扫描图片108之前获取的第七扫描图片107。在此情况下，由于第三集群203不包括任何扫描图片100，因此，第三集群203也可以被删除。当第三集群203被删除时，在第三集群203成为激活集群之前的作为激活集群的集群可以重新被激活并显示在用户界面画面上。接着，在进一步执行撤销执行过程时，可以在被激活的集群中从最近获取的扫描图片100开始按所获取的时间的倒序来删除。

另一方面，如上所述，删除所获取的扫描图片100的过程可以以单个图片为单位来执行，但是，也可以根据需要一并删除多个扫描图片100。

以下，对在扫描图片100对齐于未激活集群而导致未激活集群和激活集群被转换时用户界面画面变化的过程进行更加详细的说明。

图12用于说明本发明的数据处理方法中的对齐扫描图片100与未激活集群而画面被转换的过程，图13及图14用于说明激活集群与未激活集群之间的画面转换过程。

参照图12及图13，通过扫描目标体O来获取表示目标体O的多个扫描图片100。示例性地，使用人员可通过扫描目标体O来获取第一扫描图片101、第二扫描图片102、第三扫描图片103、第四扫描图片104、第五扫描图片105、第六扫描图片106及第七扫描图片107。基于图12所示的内容，第一扫描图片101、第二扫描图片102及第三扫描图片103可包含在第一集群201中，第四扫描图片104、第五扫描图片105及第六扫描图片106可包含在第二集群202中。在使用人员通过扫描过程获取第七扫描图片107之前，包含作为之前扫描图片的第六扫描图片106的第二集群202可以作为激活集群。

在此情况下，扫描图片100、激活集群、未激活集群可以显示在具有多个区域的用户界面画面500。示例性地，所获取的扫描图片100和激活集群主要显示在用户界面画面500，未激活集群可以附加显示在用户界面画面500。更详细地，用户界面画面500可包括占用规定面积的主区域510和占用面积小于主区域510的子区域520。在此情况下，主区域510可以形成为包括用户界面画面500的中心，以便在视觉上方便地显示给使用人员，子区域520可以形成在用户界面画面500的一侧。在用户界面画面500中，为了与使用人员当前获取的扫描图片100一同实时显示扫描过程，所获取的扫描图片100和作为激活集群的第二集群202可以显示在主区域510。作为未激活集群的第一集群201可以显示在子区域520，使用人员可以获取通过主区域510和子区域520生成的集群200的数量、当前进行扫描的目标体O的位置等扫描信息。

另一方面，参照图12至图14，可通过获取第七扫描图片107与作为之前扫描图片的第六扫描图片106执行扫描图片对齐，与作为未激活集群的第一集群201执行集群对齐。在此情况下，当扫描图片对齐失败且集群对齐成功时，第七扫描图片107可包含在作为未激活集群的第一集群201中。并且，第一集群201可以转换为激活集群(未激活集群被激活)，第二集群202可转换为未激活集群(激活集群不被激活)。参照图14，作为包含扫描图片(更详细地，第七扫描图片)的未激活集群的第一集群201被激活并显示在用户界面画面500中的主区域510。与此同时，作为未包含扫描图片的激活集群的第二集群202将不被激活并以缩略图(thumbnail)的形式在用户界面画面500中的子区域520显示概要形状。如上所述，具有如下的优点，即，通过转换根据激活集群与未激活集群之间的转换而显示的区域，从而使用人员可以轻松确认当前扫描的目标体O的位置，并增加使用人员的便利性。

另一方面，如上所述，扫描图片对齐和集群对齐可以限定于特定区域来执行。示例性地，当执行扫描图片对齐和集群对齐时，执行对齐的区域可以限定于表示目标体的扫描图片及集群中表示牙齿的区域，牙龈、舌头、软组织(soft tissue)、噪声等可以从对齐的对象中排除。区分表示牙齿的区域和其余区域的过程可通过使用基于图像学习的人工智能(AI)来执行，排除噪声等过程可通过使用已知的噪声过滤技术来执行。本发明的数据处理方法具有如下的优点，即，通过仅限牙齿作为对齐的对象，来迅速而准确地执行扫描图片对齐和/或集群对齐。并且，可以提高集群之间的合并速度，因此，可以缩短最终为了获取完成度高的三维模型而所需要的时间。

以下，对使用上述的数据处理方法的本发明的数据处理装置进行说明。在描述数据处理装置的过程中，将简要说明或省略与上述内容重复的内容。

图15为本发明的数据处理装置900的结构图。

参照图15，本发明的数据处理装置900包括扫描仪910、控制部920及显示部930。扫描仪910可以扫描目标体。扫描仪910可以内置其内部收容光的至少一个摄像头(未图示)，从目标体的表面反射的光可以被引入扫描仪910的内部，并被摄像头的镜头所收容。以摄像头所收容的光为基础，可以生成表示目标体的扫描图片。扫描仪910可以是通过将目标体放置在托盘并使上述目标体旋转或移动的台式扫描仪，也可以是使用人员通过把持并指向目标体并执行扫描过程的手持式(handheld)扫描仪。

控制部920可以与扫描仪910电连接，并以扫描仪910所收容的光为基础来生成扫描图片。并且，将扫描图片对齐于预先形成的集群(更详细地，未激活集群)，可根据对齐与否来选择性地合并激活集群和未激活集群。

以下对控制部920的详细结构进行更加详细的说明。控制部920包括扫描图片生成部921，以便以扫描仪910所扫描的目标体为基础生成扫描图片。扫描图片生成部921可通过接收扫描仪910的摄像头中所收容的光来生成扫描图片。扫描图片可以是二维图像数据，也可以是三维数据碎片。虽然扫描图片生成部921在附图中表示为控制部920的一结构，但并不限定于此，可根据需要形成为扫描仪910的一结构。

并且，控制部920包括对齐部922。对齐部922可对基于扫描图片生成部921生成的扫描图片与包含在激活集群中的之前扫描图片进行对齐(扫描图片对齐)，可对扫描图片与未激活集群进行对齐(集群对齐)。示例性地，对在扫描图片生成部921生成并获取的扫描图片与包含在激活集群的之前扫描图片进行对齐的过程可以使用最近点算法对齐方式，对扫描图片与未激活集群进行对齐的过程可以使用初始对齐方式。扫描图片对齐、集群对齐、扫描图片所具有的多个扫描图片特征点和集群所具有的多个集群特征点可以相互比较来执行，使用特征点执行对齐的过程与上述内容相同。

并且，对齐部922可同时或依次执行对齐扫描图片与之前扫描图片的过程和对齐扫描图片与未激活集群的过程。即，对齐部922可以执行上述的步骤S121和步骤S122。在此情况下，步骤S121和步骤S122的执行顺序可以是同时或按次序，可以优先执行步骤S121，接着执行步骤S122，或者优先执行步骤S122，接着执行步骤S121。

并且，控制部920包括集群管理部923。集群管理部923执行生成及管理集群的作用。示例性地，集群管理部923可根据对齐部922的对齐结果合并多个集群。并且，集群管理部923可根据对齐部922的对齐结果生成新的激活集群，并管理在上述新的激活集群中包括扫描图片。并且，集群管理部923可以激活未激活集群，或者使激活集群处于未激活。

以下，对集群管理部923的详细动作进行说明。

在对齐部922中，当扫描图片对齐于之前扫描图片且扫描图片对齐于未激活集群时，集群管理部923可以合并包含之前扫描图片的激活集群和未激活集群。在此情况下，集群管理部923能够以合并未激活集群与激活集群的方式执行集群间合并，合并集群包括包含在激活集群中的多个扫描图片和包含在未激活集群中的多个扫描图片。这具有如下的优点，即，根据扫描图片的扫描图片对齐及集群对齐，构成三维模型的集群的数量可在扫描过程中减少，并可更加迅速地获取完整的三维模型。

并且，在对齐部922中，当扫描图片对齐于之前扫描图片且扫描图片未对齐于未激活集群时，集群管理部923可以将扫描图片包括在包含之前扫描图片的激活集群中。在之后的扫描过程中，包含扫描图片的激活集群继续保持被激活状态。

并且，在对齐部922中，当扫描图片未对齐于之前扫描图片且扫描图片未对齐于未激活集群时，集群管理部923可以控制生成包含扫描图片的新的组。更详细地，集群管理部923未激活激活集群，并生成新的激活集群将扫描图片包含在上述新的激活集群中。因此，在之后的扫描过程中，新的激活集群可作为激活集群。

并且，在对齐部922中，当扫描图片未对齐于之前扫描图片且扫描图片对齐于未激活集群时，集群管理部923控制将扫描图片包括在未激活集群中。在此情况下，集群管理部923可以将所获取的扫描图片包括在未激活集群中，并激活包含扫描图片的未激活集群(将未激活集群转换为激活集群)，可使包含之前扫描图片的激活集群(将激活集群转换为未激活集群)未激活。未激活集群成为之后新获取的扫描图片的集群对齐的对象，激活集群成为扫描图片对齐的对象，与之相关的详细说明与上述内容相同。根据上述过程，将产生如下的优点，即，即使发生扫描图片对齐失败，只要集群对齐成功，则集群管理部923不会生成不必要的新的集群并可通过激活未激活集群来使用，通过将对齐过程中考虑到的集群的数量最小化来提高运算速度。

另一方面，显示部930可以向使用人员可视化显示上述内容中的扫描图片及集群中的至少一部分。更详细地，显示部930可以显示扫描图片、未激活集群、激活集群中的至少一个，使用人员可通过确认显示部930来全面且轻松地确认当前扫描的目标体的位置、所生成的集群的数量等。显示部930可以使用已知的可视显示装置，示例性地，显示部930可以是显示屏、平板、触摸屏等。

另一方面，显示部930通过包括占用规定面积的主区域和占用面积小于上述主区域的子区域来显示具有多个区域的用户界面。显示部930可以在用户界面的主区域显示激活集群和扫描图片，可在用户界面的子区域显示未激活集群。

并且，当显示部930因集群管理部923的控制而使得扫描图片包括在未激活集群中时，可通过激活未激活集群并显示在主区域，使激活集群处于未激活，从而以缩略图的形式在子区域显示。由此，具有如下的优点，即，使用人员可通过集群转换轻松确认当前进行扫描的目标体的位置。

以上的说明仅属于本发明的技术思想的示例性说明，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员，可在不脱离本发明的本质特征的范围内进行多种修改及变形。

因此，在本发明中所公开的多个实施例用于说明本发明的技术思想，而不是限定本发明的技术思想，本发明的技术思想的范围并不限定于这些实施例。本发明的保护范围应由所附的发明要求保护范围来解释，与之同等范围内的所有技术思想应被解释为包含在本发明的保护范围内。

Claims (18)

1.一种数据处理方法，其特征在于，包括如下的步骤：

获取表示目标体的扫描图片；

将上述扫描图片对齐于预先形成的至少一个未激活集群；以及

根据是否在对齐于上述未激活集群的步骤中实现对齐，选择性地合并包含上述扫描图片的激活集群和上述未激活集群。

2.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，

还包括如下的步骤，即，将上述扫描图片对齐于包含在上述激活集群的之前扫描图片，

对齐于上述未激活集群的步骤和对齐于上述之前扫描图片的步骤同时或依次执行。

3.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，在对齐于上述未激活集群的步骤中，对齐上述扫描图片具有的特征点与上述未激活集群具有的特征点。

4.根据权利要求2所述的数据处理方法，其特征在于，在上述选择性地合并的步骤中，当上述扫描图片对齐于上述之前扫描图片且上述扫描图片对齐于上述未激活集群时，合并上述未激活集群与上述激活集群，将包含在上述未激活集群的多个扫描图片包含在上述激活集群中。

5.根据权利要求2所述的数据处理方法，其特征在于，当上述扫描图片对齐于上述之前扫描图片且上述扫描图片未对齐于上述未激活集群时，上述扫描图片包含在上述激活集群中。

6.根据权利要求2所述的数据处理方法，其特征在于，当上述扫描图片未对齐于上述之前扫描图片且上述扫描图片未对齐于上述未激活集群时，使上述激活集群处于未激活并生成新的激活集群且上述扫描图片包含在上述新的激活集群中。

7.根据权利要求2所述的数据处理方法，其特征在于，当上述扫描图片未对齐于上述之前扫描图片且上述扫描图片对齐于上述未激活集群时，上述扫描图片包含在上述未激活集群中。

8.根据权利要求7所述的数据处理方法，其特征在于，当上述扫描图片包含在上述未激活集群时，上述未激活集群被激活，使不包含上述扫描图片的上述激活集群处于未激活。

9.根据权利要求7所述的数据处理方法，其特征在于，

上述扫描图片、上述激活集群及上述未激活集群显示在用户界面画面上，上述用户界面画面具有多个区域，包括占用规定面积的主区域和占用面积小于上述主区域的子区域，

上述扫描图片及上述激活集群显示在上述主区域，

当上述扫描图片包含在上述未激活集群时，上述未激活集群被激活并显示在上述主区域，使不包含上述扫描图片的上述激活集群处于未激活并显示在上述子区域。

10.一种数据处理装置，其特征在于，包括：

扫描仪，用于扫描目标体；

控制部，将通过扫描上述目标体获取的扫描图片对齐于预先形成的至少一个未激活集群，根据是否进行上述对齐，选择性地合并包含上述扫描图片的激活集群和上述未激活集群；以及

显示部，显示上述扫描图片、上述未激活集群及上述激活集群中的至少一个。

11.根据权利要求10所述的数据处理装置，其特征在于，上述控制部包括：

扫描图片生成部，以上述扫描仪扫描的上述目标体为基础，生成上述扫描图片；

对齐部，将上述扫描图片对齐于包含在上述激活集群的之前扫描图片，或者对齐上述扫描图片与上述未激活集群；以及

集群管理部，根据上述对齐部的对齐结果，生成及管理上述未激活集群及上述激活集群。

12.根据权利要求11所述的数据处理装置，其特征在于，上述对齐部同时或依次执行对齐上述扫描图片与上述之前扫描图片的过程和对齐上述扫描图片与上述未激活集群的过程。

13.根据权利要求11所述的数据处理装置，其特征在于，当上述扫描图片对齐于上述之前扫描图片且上述扫描图片对齐于上述未激活集群时，上述集群管理部将上述未激活集群合并于上述激活集群，将包含在上述未激活集群的多个扫描图片包含在上述激活集群中。

14.根据权利要求11所述的数据处理装置，其特征在于，当上述扫描图片对齐于上述之前扫描图片且上述扫描图片未对齐于上述未激活集群时，上述集群管理部将上述扫描图片包含在上述激活集群中。

15.根据权利要求11所述的数据处理装置，其特征在于，当上述扫描图片未对齐于上述之前扫描图片且上述扫描图片未对齐于上述未激活集群时，上述集群管理部使上述激活集群处于未激活并生成新的激活集群，将上述扫描图片包含在上述新的激活集群中。

16.根据权利要求11所述的数据处理装置，其特征在于，当上述扫描图片未对齐于上述之前扫描图片且上述扫描图片对齐于上述未激活集群时，上述集群管理部将上述扫描图片包含在上述未激活集群中。

17.根据权利要求16所述的数据处理装置，其特征在于，上述集群管理部将未对齐上述扫描图片的激活集群转换为上述未激活集群，将对齐上述扫描图片的未激活集群转换为上述激活集群。

18.根据权利要求16所述的数据处理装置，其特征在于，

上述显示部显示用户界面，上述用户界面具有多个区域，包括占用规定面积的主区域和占用面积小于上述主区域的子区域，

上述扫描图片及上述激活集群显示在上述主区域，

当上述扫描图片包含在上述未激活集群时，上述未激活集群被激活并显示在上述主区域，使上述激活集群处于未激活并显示在上述子区域。

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