KR20210116949A - Virtual Root Merging Method and Apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가상 치근 병합 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 치아 교정용 캐드(CAD) 소프트웨어에서 환자의 치관 모델에 가상의 템플릿 치근 모델을 병합하여 치아 모델을 생성하는 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a virtual root merging method and apparatus, and more particularly, to a method and apparatus for generating a tooth model by merging a virtual template root model with a patient's crown model in orthodontic CAD software. .
치과 교정 치료 계획 수립 시, 잇몸 외부에 표출되어 있는 치관의 모양 및 구성을 기초로 하여 치아 이동의 목표 및 상태 확인을 진행한다. 인상 채득을 통해 석고모형을 제작하여 환자의 구강상태를 표현하고, 석고모형의 각 개별 치아를 분리하고 다시 배열함으로써 치료 이동의 목표를 수립하는 과정을 거친다. When establishing an orthodontic treatment plan, based on the shape and configuration of the crown displayed on the outside of the gums, the goal and status of tooth movement are checked. Through impression taking, a plaster model is created to express the patient's oral condition, and each individual tooth of the plaster model is separated and rearranged to establish the goal of treatment movement.
최근 디지털 덴티스트리(Dentistry) 도입을 통하여 인상 채득 후 치아상태를 3차원 디지털화를 하거나 인상 채득 자체를 3차원 구강 스캐너를 이용하여 직접 3차원 구강구조를 생성할 수 있다. 그리고, 이와 같이 디지털 덴티스트리의 도입을 통해 생성된 데이터를 3D 캐드 상에서 분리 및 배열함으로 기존의 방식을 그대로 유지하면서도 치아 이동의 목표 수립에 대한 불편함을 줄이고 편의성을 향상 시킬 수 있었다. Recently, through the introduction of digital dentistry, a three-dimensional digitization of the dental state after taking an impression can be made, or a three-dimensional oral structure can be created directly by using a three-dimensional oral scanner for the impression taking itself. And, by separating and arranging the data generated through the introduction of digital dentistry on the 3D CAD, it was possible to reduce the inconvenience of setting the goal of tooth movement and improve the convenience while maintaining the existing method.
그러나 종래의 치과 교정 치료 계획 수립 시 치관 모델만을 이용한 방법은 치관 아랫부분, 즉 잇몸 속에 묻혀 있는 치근을 고려하지 못한다는 문제점이 있다. 하지만 실제 교정 치료는 치근을 이동시킴으로써 치아 배열을 변형시키기 때문에 치근의 이동이 이루어 지지 않으면 교정 치료가 실패로 돌아갈 수 있다.However, there is a problem in that the conventional method using only the crown model when establishing a plan for orthodontic treatment does not consider the root of the tooth buried in the lower part of the crown, that is, the gum. However, since the actual orthodontic treatment deforms the tooth arrangement by moving the tooth root, the orthodontic treatment may return to failure if the root movement is not performed.
따라서 치아 교정용 캐드 소프트웨어를 이용한 방법에서도 사용자가 생성한 최종 치아 배열 모델에서 치근 간의 충돌을 고려할 수 있어야 하고 또한 치료 전의 치근의 위치와 방향을 사용자가 확인하고 이를 고려한 치아 이동 계획을 수립할 수 있어야만 구강의 내외적인 사항을 모두 고려하여 정확한 치아 이동을 계획 및 확인할 수 있다.Therefore, even in the method using CAD software for orthodontics, the collision between the roots should be considered in the final tooth arrangement model created by the user. Precise tooth movement can be planned and confirmed by considering both internal and external factors of the oral cavity.
기존의 치아 교정용 캐드 소프트웨어를 이용한 방법에서는 다음과 같은 문제점들을 가지고 있다. 먼저, 기존의 치아 교정용 캐드 소프트웨어에서는 치관 모델만을 사용하여 환자의 치아 상태를 파악하고, 이를 이용하여 환자의 치료 계획을 수립하게 된다. 환자의 치아 교정 치료 시 치관 밑에 보이지 않는 치근의 상태 또한 매우 중요한 요소로 작용하기 때문에 치관 모델만을 이용한 교정 치료는 실패로 돌아갈 수 있는 위험요소를 가지고 있다.The existing method using CAD software for orthodontics has the following problems. First, the existing CAD software for orthodontics uses only the crown model to determine the patient's dental condition, and uses this to establish a patient's treatment plan. Orthodontic treatment using only the crown model has a risk of failure because the condition of the root, which is not visible under the crown, is also a very important factor during orthodontic treatment for a patient.
다음으로 환자의 구강 캐드 모델로부터 분리되어 생성되는 치관 모델의 형태는 환자 마다 다르고 치아의 번호마다 다르게 된다. 따라서 가상의 템플릿 치근 모델과의 병합을 통하여 자연스러운 치아 모델을 생성하기에는 어려움이 따를 수 있다. Next, the shape of the crown model generated separately from the patient's oral CAD model is different for each patient and different for each tooth number. Therefore, it may be difficult to create a natural tooth model through merging with the virtual template root model.
마지막으로 환자의 치관 모델과 가상의 템플릿 치근 모델을 병합하여 치아 모델을 생성하는 방법들은 병합 후 추가된 치근 모델의 수정이 불가능하다. 하지만 환자의 치관 모델만을 이용하여 생성된 가상의 치근 모델은 불완전할 수 있기 때문에 사용자의 수정 과정을 필요로 하게 된다.Finally, in methods of generating a tooth model by merging a patient's crown model and a virtual template root model, it is impossible to modify the root model added after merging. However, since the virtual root model generated using only the patient's crown model may be incomplete, a user's correction process is required.
본 발명은 치아 교정용 캐드 소프트웨어에서 환자의 치관 모델을 이용하여 가상의 치근 모델을 생성하는 방법 및 장치를 제공한다.The present invention provides a method and apparatus for generating a virtual root model using a patient's crown model in orthodontic CAD software.
또한, 본 발명은 치아 교정용 캐드 소프트웨어에서 생성되는 가상의 치근 모델이 캐드 모델이므로 메쉬 충돌 검출 알고리즘을 이용하여 치아 모델 간의 충돌 여부를 알려주는 방법 및 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a method and apparatus for informing whether or not there is a collision between tooth models using a mesh collision detection algorithm because the virtual root model generated by CAD software for orthodontics is a CAD model.
본 발명의 일실시예에 따른 가상 치근 병합 방법은 환자의 치아 데이터로부터 분리된 복수의 치관 모델들 각각에 대한 좌표계를 식별하는 단계; 상기 복수의 치관 모델들 중 어느 하나의 선택된 치관 모델의 좌표계와 상기 선택된 치관 모델과 동일한 치아 번호를 가지는 가상의 템플릿 치근 모델의 좌표계를 이용하여 상기 선택된 치관 모델 및 상기 템플릿 치근 모델 간의 정합을 수행하는 단계; 상기 정합이 수행된 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역을 분리하는 단계; 및 상기 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역이 분리되고 남은 영역과 상기 선택된 치관 모델을 메시를 통해 병합함으로써 생성된 치아 모델을 디스플레이에 표시하는 단계를 포함할 수 있다. A virtual root merging method according to an embodiment of the present invention includes: identifying a coordinate system for each of a plurality of crown models separated from dental data of a patient; Matching between the selected crown model and the template root model is performed using the coordinate system of the selected crown model of any one of the plurality of crown models and the coordinate system of the virtual template root model having the same tooth number as the selected crown model step; separating a region corresponding to the selected crown model from among the template tooth root models on which the registration is performed; and displaying, on a display, a tooth model generated by merging a region in which a region corresponding to the selected crown model from among the template root models is separated and the selected crown model is merged with the region through a mesh.
상기 좌표계를 설정하는 단계는 상기 좌표계의 원점을 상기 복수의 치관 모델들 각각에 대한 OBB(Oriented Bounding Box)의 중심 또는 상기 복수의 치관 모델들 각각의 무게 중심으로 설정하고, 상기 좌표계의 축을 상기 복수의 치관 모델들 각각에 대한 협측면(Buccal)(또는 설측면(Lingual)) 방향, 교합면(Occlusal) 방향 및 근심면(Mesial)(또는 원심면(Distal)) 방향으로 설정할 수 있다.In the step of setting the coordinate system, the origin of the coordinate system is set as the center of an Oriented Bounding Box (OBB) for each of the plurality of crown models or the center of gravity of each of the plurality of crown models, and the axis of the coordinate system is set to the plurality of The buccal (or lingual) direction, the occlusal (occlusal) direction, and the mesial (or distal) direction can be set for each of the crown models.
상기 정합을 수행하는 단계는 상기 선택된 치관 모델과 상기 템플릿 치근 모델 간의 좌표계를 일치시키는 단계; 및 상기 선택된 치관 모델과 상기 템플릿 치근 모델 간의 메쉬 정합을 통해 상기 선택된 치관 모델과 상기 템플릿 치근 모델 간의 정합을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.The performing of the registration may include: matching a coordinate system between the selected crown model and the template root model; and performing registration between the selected crown model and the template root model through mesh registration between the selected crown model and the template root model.
상기 영역을 분리하는 단계는 상기 선택된 치관 모델의 경계선(Boundary)를 추출하는 단계; 상기 추출된 경계선을 상기 정합이 수행된 템플릿 치근 모델에 투영(Projection)하는 단계; 상기 템플릿 치근 모델에 투영된 상기 선택된 치관 모델의 경계선을 이용하여 상기 템플릿 치근 모델을 분리하는 단계를 포함할 수 있다.Separating the region may include extracting a boundary line of the selected crown model; projecting the extracted boundary line to the template root model on which the registration is performed; Separating the template root model using a boundary line of the selected crown model projected on the template root model.
사용자로부터 별도의 사용자 인터페이스를 통해 상기 디스플레이에 표시된 치아 모델에 대한 수정 명령을 수신하는 단계; 상기 수신된 수정 명령에 따라 상기 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역이 분리되고 남은 영역과 상기 선택된 치관 모델의 병합 시 생성된 메쉬를 변형하는 단계; 및 상기 변형된 메쉬에 기초하여 수정된 치아 모델을 디스플레이에 업데이트 하는 단계를 더 포함할 수 있다.receiving a correction command for the tooth model displayed on the display through a separate user interface from a user; transforming a mesh generated when a region corresponding to the selected crown model is separated from among the template root models according to the received correction command and the selected crown model is merged with the remaining region; and updating the corrected tooth model on the display based on the deformed mesh.
본 발명의 일실시예에 따른 가상 치근 병합 방법은 환자의 치아 데이터로부터 분리된 복수의 치관 모델들 각각에 대한 치관 크기를 식별하는 단계; 상기 복수의 치관 모델들 중 어느 하나의 선택된 치관 모델과 동일한 치아 번호를 가지는 가상의 템플릿 치근 모델을 로딩 하는 단계; 상기 선택된 치관 모델의 크기에 기초하여 상기 로딩된 가상의 템플릿 치근 모델의 크기를 조정하는 단계; 및 상기 크기가 조정된 가상의 템플릿 치근 모델과 상기 선택된 치관 모델이 병합된 치아 모델을 디스플레이에 표시하는 단계를 포함할 수 있다.A virtual root merging method according to an embodiment of the present invention includes: identifying a crown size for each of a plurality of crown models separated from a patient's dental data; loading a virtual template root model having the same tooth number as any one selected crown model among the plurality of crown models; adjusting the size of the loaded virtual template root model based on the size of the selected crown model; and displaying a tooth model in which the size-adjusted virtual template root model and the selected crown model are merged on a display.
상기 디스플레이에 표시하는 단계는 상기 선택된 치관 모델과 상기 로딩되어 크기가 조정된 가상의 템플릿 치근 모델의 좌표계를 일치시켜 정합을 수행하는 단계; 상기 정합이 수행된 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역을 분리하는 단계; 및 상기 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역이 분리되어 남은 영역과 상기 선택된 치관 모델을 메시를 통해 병합함으로써 생성된 치아 모델을 디스플레이에 표시하는 단계를 포함할 수 있다.The displaying on the display may include: matching the selected crown model with the coordinate system of the loaded and scaled virtual template root model to perform registration; separating a region corresponding to the selected crown model from among the template tooth root models on which the registration is performed; and displaying, on a display, a tooth model generated by merging the selected crown model with an area remaining after a region corresponding to the selected crown model is separated among the template root models through a mesh.
상기 영역을 분리하는 단계는 상기 선택된 치관 모델의 경계선(Boundary)를 추출하는 단계; 상기 추출된 경계선을 상기 정합이 수행된 템플릿 치근 모델에 투영(Projection)하는 단계; 상기 템플릿 치근 모델에 투영된 상기 선택된 치관 모델의 경계선을 이용하여 상기 템플릿 치근 모델을 분리하는 단계를 포함할 수 있다.Separating the region may include extracting a boundary line of the selected crown model; projecting the extracted boundary line to the template root model on which the registration is performed; Separating the template root model using a boundary line of the selected crown model projected on the template root model.
사용자로부터 별도의 사용자 인터페이스를 통해 상기 디스플레이에 표시된 치아 모델에 대한 수정 명령을 수신하는 단계; 상기 수신된 수정 명령에 따라 상기 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역이 분리되고 남은 영역과 상기 선택된 치관 모델의 병합 시 생성된 메쉬를 변형하는 단계; 및 상기 변형된 메쉬에 기초하여 수정된 치아 모델을 디스플레이에 업데이트 하는 단계를 더 포함할 수 있다.receiving a correction command for the tooth model displayed on the display through a separate user interface from a user; transforming a mesh generated when a region corresponding to the selected crown model is separated from among the template root models according to the received correction command and the selected crown model is merged with the remaining region; and updating the corrected tooth model on the display based on the deformed mesh.
본 발명의 일실시예에 따른 가상 치근 병합 장치는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 환자의 치아 데이터로부터 분리된 복수의 치관 모델들 각각에 대한 좌표계를 식별하고, 상기 복수의 치관 모델들 중 어느 하나의 선택된 치관 모델의 좌표계와 상기 선택된 치관 모델과 동일한 치아 번호를 가지는 가상의 템플릿 치근 모델의 좌표계를 이용하여 상기 선택된 치관 모델 및 상기 템플릿 치근 모델 간의 정합을 수행하며, 상기 정합이 수행된 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역을 분리하고, 상기 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역이 분리되고 남은 영역과 상기 선택된 치관 모델을 메시를 통해 병합함으로써 생성된 치아 모델을 디스플레이에 표시할 수 있다.A virtual root merging apparatus according to an embodiment of the present invention includes a processor, wherein the processor identifies a coordinate system for each of a plurality of crown models separated from dental data of a patient, and any one of the plurality of crown models performing registration between the selected crown model and the template root model using the coordinate system of the selected crown model and the coordinate system of the virtual template root model having the same tooth number as the selected crown model, of the tooth model generated by separating a region corresponding to the selected crown model, and merging the region corresponding to the selected crown model among the template root models, and the remaining region and the selected crown model through a mesh display on the display can do.
상기 프로세서는 상기 좌표계의 원점을 상기 복수의 치관 모델들 각각에 대한 OBB(Oriented Bounding Box)의 중심 또는 상기 복수의 치관 모델들 각각의 무게 중심으로 설정하고, 상기 좌표계의 축을 상기 복수의 치관 모델들 각각에 대한 협측면(Buccal)(또는 설측면(Lingual)) 방향, 교합면(Occlusal) 방향 및 근심면(Mesial)(또는 원심면(Distal)) 방향으로 설정할 수 있다.The processor sets the origin of the coordinate system as a center of an Oriented Bounding Box (OBB) for each of the plurality of crown models or a center of gravity of each of the plurality of crown models, and sets the axis of the coordinate system to the plurality of crown models It can be set in the buccal (or lingual) direction, the occlusal direction, and the mesial (or distal) direction for each.
상기 프로세서는 상기 선택된 치관 모델과 상기 템플릿 치근 모델 간의 좌표계를 일치시키고, 상기 선택된 치관 모델과 상기 템플릿 치근 모델 간의 메쉬 정합을 통해 상기 선택된 치관 모델과 상기 템플릿 치근 모델 간의 정합을 수행할 수 있다.The processor may match a coordinate system between the selected crown model and the template root model, and may perform registration between the selected crown model and the template root model through mesh matching between the selected crown model and the template root model.
상기 프로세서는 상기 선택된 치관 모델의 경계선(Boundary)를 추출하고, 상기 추출된 경계선을 상기 정합이 수행된 템플릿 치근 모델에 투영(Projection)하며, 상기 템플릿 치근 모델에 투영된 상기 선택된 치관 모델의 경계선을 이용하여 상기 템플릿 치근 모델을 분리할 수 있다.The processor extracts a boundary line (Boundary) of the selected crown model, projects the extracted boundary line to the template root model on which the registration is performed, and the boundary line of the selected crown model projected on the template root model It is possible to separate the template root model using
상기 프로세서는 사용자로부터 별도의 사용자 인터페이스를 통해 상기 디스플레이에 표시된 치아 모델에 대한 수정 명령을 수신하고, 상기 수신된 수정 명령에 따라 상기 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역이 분리되고 남은 영역과 상기 선택된 치관 모델의 병합 시 생성된 메쉬를 변형하며, 상기 변형된 메쉬에 기초하여 수정된 치아 모델을 디스플레이에 업데이트 할 수 있다.The processor receives a correction command for the tooth model displayed on the display through a separate user interface from the user, and a region remaining after a region corresponding to the selected crown model among the template root models is separated according to the received correction command. A mesh generated when the selected crown model is merged with the selected crown model may be deformed, and the modified tooth model may be updated on the display based on the deformed mesh.
본 발명의 일실시예에 따른 가상 치근 병합 장치는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 환자의 치아 데이터로부터 분리된 복수의 치관 모델들 각각에 대한 치관 크기를 식별하고, 상기 복수의 치관 모델들 중 어느 하나의 선택된 치관 모델과 동일한 치아 번호를 가지는 가상의 템플릿 치근 모델을 로딩 하며, 상기 선택된 치관 모델의 크기에 기초하여 상기 로딩된 가상의 템플릿 치근 모델의 크기를 조정하고, 상기 크기가 조정된 가상의 템플릿 치근 모델과 상기 선택된 치관 모델이 병합된 치아 모델을 디스플레이에 표시할 수 있다.A virtual root merging apparatus according to an embodiment of the present invention includes a processor, wherein the processor identifies a crown size for each of the plurality of crown models separated from the patient's dental data, and any one of the plurality of crown models Loading a virtual template root model having the same tooth number as one selected crown model, adjusting the size of the loaded virtual template root model based on the size of the selected crown model, A tooth model in which the template root model and the selected crown model are merged may be displayed on the display.
상기 프로세서는 상기 선택된 치관 모델과 상기 로딩되어 크기가 조정된 가상의 템플릿 치근 모델의 좌표계를 일치시켜 정합을 수행하고, 상기 정합이 수행된 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역을 분리하며, 상기 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역이 분리되어 남은 영역과 상기 선택된 치관 모델을 메시를 통해 병합함으로써 생성된 치아 모델을 디스플레이에 표시할 수 있다.The processor performs registration by matching the coordinate system of the selected crown model and the loaded and scaled virtual template root model, and separates an area corresponding to the selected crown model from among the template root models on which the registration is performed, , a tooth model generated by merging the selected crown model with an area remaining after a region corresponding to the selected crown model is separated among the template root models through a mesh may be displayed on the display.
상기 프로세서는 상기 선택된 치관 모델의 경계선(Boundary)를 추출하고, 상기 추출된 경계선을 상기 정합이 수행된 템플릿 치근 모델에 투영(Projection)하며, 상기 템플릿 치근 모델에 투영된 상기 선택된 치관 모델의 경계선을 이용하여 상기 템플릿 치근 모델을 분리할 수 있다.The processor extracts a boundary line (Boundary) of the selected crown model, projects the extracted boundary line to the template root model on which the registration is performed, and the boundary line of the selected crown model projected on the template root model It is possible to separate the template root model using
상기 프로세서는 사용자로부터 별도의 사용자 인터페이스를 통해 상기 디스플레이에 표시된 치아 모델에 대한 수정 명령을 수신하고, 상기 수신된 수정 명령에 따라 상기 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역이 분리되고 남은 영역과 상기 선택된 치관 모델의 병합 시 생성된 메쉬를 변형하며, 상기 변형된 메쉬에 기초하여 수정된 치아 모델을 디스플레이에 업데이트 할 수 있다.The processor receives a correction command for the tooth model displayed on the display through a separate user interface from the user, and a region remaining after a region corresponding to the selected crown model among the template root models is separated according to the received correction command. A mesh generated when the selected crown model is merged with the selected crown model may be deformed, and the modified tooth model may be updated on the display based on the deformed mesh.
본 발명은 치아 교정용 캐드 소프트웨어에서 환자의 치관 모델을 이용하여 가상의 치근 모델을 생성할 수 있다.According to the present invention, a virtual root model can be generated by using the patient's crown model in orthodontic CAD software.
또한, 본 발명은 치아 교정용 캐드 소프트웨어에서 생성되는 가상의 치근 모델이 캐드 모델이므로 메쉬 충돌 검출 알고리즘을 이용하여 치아 모델 간의 충돌 여부를 알려줄 수 있다.Also, in the present invention, since the virtual root model generated by the CAD software for orthodontics is a CAD model, it is possible to inform whether there is a collision between the tooth models using a mesh collision detection algorithm.
또한, 본 발명은 가상의 치근 모델을 이용하여 환자의 교정 치료 계획을 수립함으로써 교정 치료 계획을 수립하는데 걸리는 시간을 단축할 수 있고 정확한 교정 치료 작업을 수행할 수 있다.In addition, the present invention can reduce the time it takes to establish an orthodontic treatment plan by establishing a patient's orthodontic treatment plan using a virtual root model, and can perform an accurate orthodontic treatment operation.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가상 치근 병합 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 환자의 치아 교정 치료를 위한 치료 계획 수립의 예를 플로우챠트로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 환자의 구강 내부에 대한 3D 캐드 모델의 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 치관 모델을 분리한 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가상의 템플릿 치근 모델을 이용한 치아 모델 생성 방법을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 치관 모델의 좌표계 설정 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 치아 번호에 따른 치근의 형태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 가상의 템플릿 치근 모델의 예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 치관 모델과 템플릿 치근 모델의 정합 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 치관 모델의 경계선을 통해 맞춤형 템플릿 치근 모델을 생성하는 예를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 치관 모델과 맞춤형 템플릿 치근 모델을 연결해주는 메쉬의 생성 예를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a virtual root merging system according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating an example of establishing a treatment plan for orthodontic treatment of a patient according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example of a 3D CAD model for the inside of a patient's oral cavity according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an example in which a crown model according to an embodiment of the present invention is separated.
5 is a diagram illustrating a method of generating a tooth model using a virtual template root model according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an example of setting a coordinate system of a crown model according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing the shape of the root according to the tooth number according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating an example of a virtual template root model according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating an example of matching a crown model and a template root model according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram illustrating an example of generating a customized template root model through the boundary line of the crown model according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating an example of generating a mesh connecting a crown model and a customized template root model according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가상 치근 병합 시스템을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a virtual root merging system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 본 발명의 가상 치근 병합 시스템(100)은 제1 측정 장치(110), 제2 측정 장치(120) 및 가상 치근 병합 장치(130)로 구성될 있다. 제1 측정 장치(110)는 환자의 구강 내부를 본 뜬 석고 모델을 스캔하여 환자의 구강에 대한 3D 캐드 모델을 획득할 수 있는 모델 스캐너이고, 제2 측정 장치(120)는 환자의 구강 내부를 직접 스캔하여 환자의 구강 내부에 대한 3D 캐드 모델을 획득할 수 있는 구강 스캐너이다. 다만, 제1 측정 장치(110)과 제2 측정 장치(120)는 각각 모델 스캐너 및 구강 스캐너에 한정되지 않고, 환자의 구강 내부에 대한 3D 캐드 모델을 획득할 수 있는 장치라면 어떠한 장치라고 가능할 수 있다. 일례로, 제1 측정 장치(110) 및 제2 측정 장치(120)는 CT 또는 MRI 일 수 있으며, CT 데이터 또는 MRI 데이터로부터 환자의 구강 영역만을 분할함으로써 환자의 구강 내부에 대한 3D 캐드 모델을 획득할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the virtual
가상 치근 병합 장치(130)는 제1 측정 장치(110) 및 제2 측정 장치(120)로부터 수신된 환자의 구강 내부에 대한 3D 캐드 모델을 이용하여 환자의 치아 교정 치료를 위한 치료 계획을 수립할 수 있다. 제1 측정 장치(110) 또는 제2 측정 장치(120) 등을 통해 획득된 환자의 구강 내부에 대한 3D 캐드 모델은 외부에 드러난 치관 모델에 대한 정보만을 제공할 뿐 치관 모델 하부, 즉 잇몸 속에 있는 치근 모델은 제공하지 못한다. 따라서, 가상 치근 병합 장치(130)는 3D 캐드 모델의 치관 모델에 가상의 치근 모델을 병합함으로써 하나의 완성된 치아 모델을 생성하고, 생성된 치아 모델을 사용자에게 제공함으로써 사용자가 환자의 치아 교정 치료를 위한 치료 계획을 수립하는데 도움을 줄 수 있다. 이때, 가상의 치근 모델은 가상의 치관 모델을 포함할 수 있다.The virtual
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 환자의 치아 교정 치료를 위한 치료 계획 수립의 예를 플로우챠트로 도시한 도면이다.2 is a flowchart illustrating an example of establishing a treatment plan for orthodontic treatment of a patient according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참고하면, 본 발명의 가상 치근 병합 장치(130)는 단계(210)에서 제1 측정 장치(110) 및 제2 측정 장치(120)로부터 환자의 구강 내부에 대한 3D 캐드 모델을 식별할 수 있다. 일례로, 가상 치근 병합 장치(130)는 제1 측정 장치(110) 및 제2 측정 장치(120)를 통해 도 3과 같은 환자의 구강 내부에 대한 3D 캐드 모델을 획득할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the virtual
단계(220)에서, 가상 치근 병합 장치(130)는 획득된 환자의 구강 내부에 대한 3D 캐드 모델에서 치관 모델을 분리할 수 있다. 환자의 구강 내부에 대한 3D 캐드 모델은 일반적으로 치관과 잇몸이 하나로 합쳐져 있으며, 모델 스캐너, 구강 스캐너, CT 또는 MRI 등의 해상도(Resolution)로 인해 실제로는 분리되어 있는 치관들도 서로 붙어 있는 하나의 치관 모델로 생성될 수 있다. 따라서, 각각의 개별 치관 모델에 가상의 템플릿 치근 모델을 병합하기 위해서는 각각의 치관 모델들이 개별적으로 존재해야 하기 때문에 각 치관 모델들을 분리하는 과정이 필요할 수 있다. In
이를 위해 가상 치근 병합 장치(130)는 3D 캐드 모델로부터 각각의 개별 치관 모델들을 자동으로 분할해 주는 알고리즘을 이용하거나, 사용자의 수동 명령에 의해 3D 캐드 모델에서 치관 모델을 분리할 수 있다. 일례로, 가상 치근 병합 장치(130)는 도 4와 같이 3D 캐드 모델로부터 각각의 개별 치관 모델들을 분리할 수 있다.To this end, the virtual
단계(230)에서, 가상 치근 병합 장치(130)는 분리된 치관 모델에 대한 치근 데이터의 존재 여부를 판단할 수 있다. 일례로, 환자의 구강 내부에 대한 CT 데이터 또는 MRI 데이터가 식별되는 경우, 가상 치근 병합 장치(130)는 분리된 치관 모델에 대한 치근 데이터가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.In
단계(240)에서, 가상 치근 병합 장치(130)는 단계(230)에서 존재하는 것으로 판단된 치근 데이터, 일례로, CT 데이터 또는 MRI 데이터로부터 치근을 분리할 수 있다. In
단계(250)에서, 가상 치근 병합 장치(130)는 단계(240)에서 분리된 치근을 이용하여 치근 모델의 생성 가능 여부를 판단할 수 있다. 만약 CT 데이터 또는 MRI 데이터에서 분리된 치근이 환자의 치아 모델을 생성하는데 충분한 정보를 포함하고 있다면, 가상 치근 병합 장치(130)는 CT 데이터 또는 MRI 데이터에서 분리된 치근을 이용하여 치근 모델을 생성할 수 있다. In
단계(260)에서, 가상 치근 병합 장치(130)는 단계(220)에서 3D 캐드 모델로부터 분리된 치관 모델과 단계(250)에서 생성된 치근 모델을 병합하여 하나의 치아 모델을 생성할 수 있다.In
단계(270)에서, 가상 치근 병합 장치(130)는 단계(260)에서 생성된 치아 모델을 이용하여 최종적인 치아 배열을 생성할 수 있고, 단계(280)에서, 최종적인 치아 배열에 기초하여 환자의 치아 교정 치료를 위한 치료 계획을 수립할 수 있다.In
한편, 단계(230)에서 분리된 치관 모델에 대한 치근 데이터가 존재하지 않는 것으로 판단되거나, 단계(250)에서 CT 데이터 또는 MRI 데이터가 불충분하여 환자의 치근 모델이 생성 불가능하다고 판단된 경우, 가상의 치근 병합 장치(130)는 단계(290)에서, 상기 분리된 치관 모델에 대응되는 크기 및 형태를 가지는 가상의 템플릿 치근 모델을 병합함으로써 하나의 치아 모델을 생성할 수 있다. On the other hand, when it is determined that there is no root data for the crown model separated in
이후 가상 치근 병합 장치(130)는 단계(290)에서 생성된 치아 모델을 이용하여 최종적인 치아 배열을 생성할 수 있고, 단계(280)에서, 최종적인 치아 배열에 기초하여 환자의 치아 교정 치료를 위한 치료 계획을 수립할 수 있다.Thereafter, the virtual
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가상의 템플릿 치근 모델을 이용한 치아 모델 생성 방법을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a method of generating a tooth model using a virtual template root model according to an embodiment of the present invention.
단계(510)에서, 가상 치근 병합 장치(130)는 3D 캐드 모델로부터 분리된 환자의 치관 모델과 가상의 템플릿 치근 모델을 효율적으로 병합하기 위해서 치관 모델들 각각에 대해 좌표계를 설정할 수 있다. 이때, 좌표계의 원점(Origin)은 치관 모델의 OBB(Oriented Bounding Box)의 중심 또는 치관 모델의 무게 중심으로 설정될 수 있다. 그리고 좌표계의 방향(Orientation)은 도 6와 같이 치관 모델의 협측면(Bucall)(또는 설측면(Lingual)) 방향, 교합면(Occlusal) 방향 및 근심면(Mesial)(또는 원심면(Distal)) 방향으로 설정될 수 있다. In
단계(520)에서, 가상 치근 병합 장치(130)는 3D 캐드 모델로부터 분리된 치관 모델들 각각에 대한 치아 번호를 결정할 수 있다. 일반적으로 각 치아의 치근은 도 7와 같이 치아 번호에 따라 단근치 또는 다근치와 같이 형태가 달라질 수 있다. 따라서, 각 치관 모델에 적절한 가상의 템플릿 치근 모델을 병합하기 위하여 가상 치근 병합 장치(130)는 해당 치관 모델의 위치와 형태에 따라 자동으로 치아 번호를 결정하거나, 사용자의 수동 명령에 의해 각 치관 모델에 대한 치아 번호를 결정할 수 있다. In
이후 단계(530)에서, 가상 치근 병합 장치(130)는 3D 캐드 모델로부터 분리된 환자의 치관 모델과 해당 치관 모델에 대응하는 치아 번호를 가지는 가상의 템플릿 치근 모델을 정합할 수 있다. 이때, 환자의 치관 모델과 가상의 템플릿 치근 모델을 정합하기 위해서는 채당 치관 모델과 가상의 템플릿 치근 모델의 위치와 방향이 일치하여야 한다. In a
이를 위하여 가상 치근 병합 장치(130)는 가상의 템플릿 치근 모델에서 치근 영역을 분리한 템플릿 치관 모델을 생성할 수 있다. 이와 같이 생성된 템플릿 치관 모델은 좌표계가 미리 설정되어 있기 때문에 가상 치근 병합 장치(130)는 환자의 치관 모델과 템플릿 치관 모델 사이의 좌표계 및 무게 중심(또는 OBB의 중심)을 일치시켜 초기 정합을 수행한 후 메쉬 간 정합을 수행함으로써 치관 모델과 가상의 템플릿 치근 모델 간의 최종 정합을 수행할 수 있다.To this end, the virtual
이때, 환자의 치관 모델과 템플릿 치관 모델의 경우, 두 메쉬 모델 간의 포인트 숫자가 달라 상관관계가 정의되지 않을 수 있기 때문에 가상 치근 병합 장치(130)는 ICP(Iterative Closest Points) 알고리즘을 이용하여 두 메쉬 모델 사이의 정합을 효율적으로 수행할 수 있다. At this time, in the case of the patient's crown model and the template crown model, since the correlation may not be defined because the number of points between the two mesh models is different, the virtual
예를들어, 가상 치근 병합 장치(130)는 도 8과 같은 가상의 템플릿 치근 모델을 3D 캐드 모델로부터 분리된 치관 모델에 병합할 수 있는데 이를 위해 도 9와 같이 가상의 템플릿 치근 모델과 3D 캐드 모델로부터 분리된 환자의 치관 모델 사이의 정합을 수행할 수 있다. For example, the virtual
한편, 가상 치근 병합 장치(130)에 미리 저장된 템플릿 치근 모델은 환자의 치관 모델과 비교하여 크기의 차이가 발생될 수 있다. 따라서, 서로 다른 크기의 두 모델을 단순히 병합할 경우 사용자가 원하는 수준의 치아 모델을 얻기가 어려울 수 있다. 따라서, 가상 치근 병합 장치(130)는 3D 캐드 모델로부터 분리된 환자의 치관 모델 크기에 기초하여 해당 치관 모델과 병합되는 가상의 템플릿 치근 모델의 크기를 조정함으로써 보다 높은 품질의 치아 모델을 획득할 수 있다.On the other hand, the template root model stored in advance in the virtual
이를 위해 가상 치근 병합 장치(130)는 환자의 치관 모델과 가상의 템플릿 치근 모델로부터 생성된 템플릿 치관 모델 사이의 볼륨(Volume)을 이용하여 스케일 팩터(Scale factor)를 계산하고, 계산된 스케일 팩터를 템플릿 치관 모델에 적용함으로써 환자의 치관 모델과 가상의 템플릿 치근 모델의 스케일을 맞출 수 있다. To this end, the virtual
만약 두 치관 모델들의 볼륨을 계산하기 어려운 경우, 가상 치근 병합 장치(130)는 두 치관 모델들을 이루고 있는 메쉬들에 대한 총 면적의 비율을 계산함으로써 스케일 팩터를 계산하고, 계산된 스케일 팩터를 템플릿 치관 모델에 적용함으로써 환자의 치관 모델과 가상의 템플릿 치근 모델의 스케일을 맞출 수 있다. If it is difficult to calculate the volume of the two crown models, the virtual
한편, 환자의 치관 모델과 템플릿 치관 모델의 형태가 많이 달라 볼륨이나 면적(Area)은 비슷하지만 스케일이 다른 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 가상 치근 병합 장치(130)는 두 치관 모델을 한 평면에 투영시켜 투영된 2D 모델의 면적 비율을 비교함으로써 추가적인 스케일 조정 단계를 거칠 수도 있다. On the other hand, since the shape of the patient's crown model and the template crown model are very different, the volume or area may be similar, but the scale may be different. In this case, the virtual
그리고, 이후의 단계에서 맞춤형 템플릿 치근 모델이 생성되었을 때, 가상 치근 병합 장치(130)는 환자의 치관 모델의 경계선(Boundary)와 맞춤형 템플릿 치근 모델의 경계선의 길이를 비교함으로써 스케일 팩터를 계산하고, 계산된 스케일 팩터를 템플릿 치관 모델에 적용함으로써 환자의 치관 모델과 가상의 템플릿 치근 모델의 스케일을 맞출 수 있다. And, when a customized template root model is generated in a later step, the virtual
단계(540)에서, 가상 치근 병합 장치(130)는 정합이 수행된 가상의 템플릿 치근 모델 중 환자의 치관 모델에 대응하는 영역을 분리함으로써 맞춤형 템플릿 치근 모델을 생성할 수 있다. 3D 캐드 모델로부터 분리된 환자의 치관 모델은 개인마다 다른 형태를 가지고 있고, 환자의 구강 내부에 대한 3D 캐드 모델로부터 각각의 치관 모델이 분리되기 때문에 환자의 치아 배열과 잇몸의 형태로 인하여 치관 모델의 형태는 다양할 수 있다. In
따라서, 자연스러운 가상의 치근 모델을 생성하기 위해서는 환자의 치관 모델의 형태와 병합하기 알맞은 형태의 템플릿 치근 모델이 존재하여야 한다. 이를 위해 본 발명의 가상 치근 병합 장치(130)는 치관의 영역까지 포함한 템플릿 치근 모델을 이용하여 환자 맞춤형 템플릿 치근 모델을 생성할 수 있다. Therefore, in order to generate a natural virtual root model, a template root model of a shape suitable for merging with the shape of the patient's crown model must exist. To this end, the virtual
구체적으로 가상 치근 병합 장치(130)는 도 10과 같이 환자의 3D 캐드 모델로부터 분리된 치관 모델에서 경계선(Boundary)를 추출할 수 있다. 이후 가상 치근 병합 장치(130)는 추출된 경계선을 환자의 치관 모델과 위치와 방향이 정합 된 템플릿 치근 모델에 투영(Projection) 시킬 수 있다. 가상 치근 병합 장치(130)는 템플릿 치근 모델에 투영된 치관 모델의 경계선을 이용하여 템플릿 치근 모델을 분리(Cutting)하고, 템플릿 치근 모델에서 해당 치관 모델의 영역을 삭제함으로써 환자의 치관 모델에 대한 경계선과 유사한 경계선을 가지는 맞춤형 템플릿 치근 모델을 생성할 수 있다.Specifically, the virtual
이때, 가상 치근 병합 장치(130)는 환자의 구강 내부에 대한 별도의 치근 데이터(일례로, CT 데이터 또는 MRI 데이터)가 존재하는 경우, 해당 치근 데이터를 이용하여 템플릿 치근 모델을 수정할 수 있다. In this case, when there is separate root data (eg, CT data or MRI data) for the inside of the patient's mouth, the virtual
이후 단계(550)에서, 가상 치근 병합 장치(130)는 환자의 3D 캐드 모델로부터 분리된 치관 모델과 해당 치관 모델에 대응하여 생성된 맞춤형 템플릿 치근 모델을 병합함으로써 치아 모델을 생성할 수 있다. 이때, 가상 치근 병합 장치(130)는 도 11과 같이 환자의 3D 캐드 모델로부터 분리된 치관 모델과 해당 치관 모델에 대응하여 생성된 템플릿 치근 모델 사이에 빈 공간을 채우는 메쉬(510)를 생성하고, 해당 메쉬 영역을 통해 치관 모델과 템플릿 치근 모델을 병합할 수 있다.In a
구체적으로 가상 치근 병합 장치(130)는 Hole Filling 알고리즘들을 사용하여 환자의 치관 모델과 맞춤형 템플릿 치근 모델 사이에 존재하는 빈 공간에 메쉬를 생성하고, 두 모델을 연결하여 병합함으로써 하나의 치아 모델을 생성할 수 있다. 이때, 가상 치근 병합 장치(130)는 메시를 통해 빈 공간을 채우는 경우, 채워지는 공간의 상세화 정도 및 평평한 정도를 함께 수정할 수 있다.Specifically, the virtual
한편, 이와 같이 환자의 3D 캐드 모델로부터 분리된 치관 모델과 해당 치관 모델에 대응하여 생성된 맞춤형 템플릿 치근 모델이 병합되어 생성된 치아 모델은 사용자가 수정할 수 있어야 한다. 환자의 치근 형태는 다양하기 때문에 템플릿 치근 모델을 이용한 가상의 치근 모델은 완벽하지 않을 수 있다. 따라서 사용자가 최종적으로 생성된 맞춤형 템플릿 치근 모델의 위치와 방향을 수정하게 되면 치관 모델과 맞춤형 템플릿 치근 모델의 병합 시 생성된 메쉬가 변형될 수 있다. 이때, 메쉬 변형 알고리즘을 사용하여 맞춤형 템플릿 치근 모델을 이동시키면 그에 따라 연동된 메쉬의 꼭지점(Vertex)들의 위치가 변하여 자연스러운 치아 모델을 생성할 수 있다. On the other hand, the tooth model generated by merging the crown model separated from the patient's 3D CAD model and the customized template root model generated in response to the crown model as described above should be able to be modified by the user. Since a patient's root shape is diverse, a virtual root model using a template root model may not be perfect. Therefore, if the user modifies the position and direction of the finally generated customized template root model, the mesh generated when the crown model and the customized template root model are merged may be deformed. In this case, when the customized template root model is moved using the mesh deformation algorithm, the positions of the vertices of the mesh interlocked are changed accordingly to generate a natural tooth model.
또한 가상 치근 병합 장치(130)는 별도의 사용자 인터페이스를 제공하여 사용자가 직접 맞춤형 템플릿 치근 모델의 형태나 길이, 크기 등을 수정할 수 있도록 하여 맞춤형 템플릿 치근 모델 내에 존재하는 꼭지점들의 위치를 변형시킴으로써 맞춤형 템플릿 치근 모델의 형태를 변화시킬 수도 있다.In addition, the virtual
한편, 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성되어 마그네틱 저장매체, 광학적 판독매체, 디지털 저장매체 등 다양한 기록 매체로도 구현될 수 있다.Meanwhile, the method according to the present invention is written as a program that can be executed on a computer and can be implemented in various recording media such as magnetic storage media, optical reading media, and digital storage media.
본 명세서에 설명된 각종 기술들의 구현들은 디지털 전자 회로조직으로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어로, 또는 그들의 조합들로 구현될 수 있다. 구현들은 데이터 처리 장치, 예를 들어 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 컴퓨터들의 동작에 의한 처리를 위해, 또는 이 동작을 제어하기 위해, 컴퓨터 프로그램 제품, 즉 정보 캐리어, 예를 들어 기계 판독가능 저장 장치(컴퓨터 판독가능 매체) 또는 전파 신호에서 유형적으로 구체화된 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있다. 상술한 컴퓨터 프로그램(들)과 같은 컴퓨터 프로그램은 컴파일 된 또는 인터프리트된 언어들을 포함하는 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있고, 독립형 프로그램으로서 또는 모듈, 구성요소, 서브루틴, 또는 컴퓨팅 환경에서의 사용에 적절한 다른 유닛으로서 포함하는 임의의 형태로 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에서 하나의 컴퓨터 또는 다수의 컴퓨터들 상에서 처리되도록 또는 다수의 사이트들에 걸쳐 분배되고 통신 네트워크에 의해 상호 연결되도록 전개될 수 있다.Implementations of the various techniques described herein may be implemented in digital electronic circuitry, or in computer hardware, firmware, software, or combinations thereof. Implementations may be implemented for processing by, or for controlling the operation of, a data processing device, eg, a programmable processor, computer, or number of computers, a computer program product, ie an information carrier, eg, a machine readable storage It may be embodied as a computer program tangibly embodied in an apparatus (computer readable medium) or a radio signal. A computer program, such as the computer program(s) described above, may be written in any form of programming language, including compiled or interpreted languages, as a standalone program or in a module, component, subroutine, or computing environment. It can be deployed in any form, including as other units suitable for use in A computer program may be deployed to be processed on one computer or multiple computers at one site or to be distributed across multiple sites and interconnected by a communications network.
컴퓨터 프로그램의 처리에 적절한 프로세서들은 예로서, 범용 및 특수 목적 마이크로프로세서들 둘 다, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 둘 다로부터 명령어들 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 요소들은 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 및 명령어들 및 데이터를 저장하는 하나 이상의 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 컴퓨터는 데이터를 저장하는 하나 이상의 대량 저장 장치들, 예를 들어 자기, 자기-광 디스크들, 또는 광 디스크들을 포함할 수 있거나, 이것들로부터 데이터를 수신하거나 이것들에 데이터를 송신하거나 또는 양쪽으로 되도록 결합될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어들 및 데이터를 구체화하는데 적절한 정보 캐리어들은 예로서 반도체 메모리 장치들, 예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 등을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 논리 회로조직에 의해 보충되거나, 이에 포함될 수 있다.Processors suitable for processing a computer program include, by way of example, both general and special purpose microprocessors, and any one or more processors of any kind of digital computer. In general, a processor will receive instructions and data from read only memory or random access memory or both. Elements of a computer may include at least one processor that executes instructions and one or more memory devices that store instructions and data. In general, a computer may include one or more mass storage devices for storing data, for example magnetic, magneto-optical disks, or optical disks, receiving data from, sending data to, or both. may be combined to become Information carriers suitable for embodying computer program instructions and data are, for example, semiconductor memory devices, for example, magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, Compact Disk Read Only Memory (CD-ROM). ), an optical recording medium such as a DVD (Digital Video Disk), a magneto-optical medium such as a floppy disk, a ROM (Read Only Memory), a RAM (RAM) , Random Access Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), and the like. Processors and memories may be supplemented by, or included in, special purpose logic circuitry.
또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용매체일 수 있고, 컴퓨터 저장매체 및 전송매체를 모두 포함할 수 있다.In addition, the computer-readable medium may be any available medium that can be accessed by a computer, and may include both computer storage media and transmission media.
본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.While this specification contains numerous specific implementation details, they should not be construed as limitations on the scope of any invention or claim, but rather as descriptions of features that may be specific to particular embodiments of particular inventions. should be understood Certain features that are described herein in the context of separate embodiments may be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features that are described in the context of a single embodiment may also be implemented in multiple embodiments, either individually or in any suitable subcombination. Furthermore, although features operate in a particular combination and may be initially depicted as claimed as such, one or more features from a claimed combination may in some cases be excluded from the combination, the claimed combination being a sub-combination. or a variant of a sub-combination.
마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 장치 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 장치들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징 될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.Likewise, although acts are depicted in the figures in a particular order, it should not be construed that all acts shown must be performed or that such acts must be performed in the specific order or sequential order shown in order to achieve desirable results. In certain cases, multitasking and parallel processing may be advantageous. Further, the separation of the various device components of the above-described embodiments should not be construed as requiring such separation in all embodiments, and the program components and devices described may generally be integrated together into a single software product or packaged into multiple software products. You have to understand that you can.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are merely presented as specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains that other modifications based on the technical spirit of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.
100 : 가상 치근 병합 시스템
110 : 제1 측정 장치
120 : 제2 측정 장치
130 : 가상 치근 병합 장치100: virtual root merging system
110: first measuring device
120: second measuring device
130: virtual root merging device
Claims (15)
상기 복수의 치관 모델들 중 어느 하나의 선택된 치관 모델의 좌표계와 상기 선택된 치관 모델과 동일한 치아 번호를 가지는 가상의 템플릿 치근 모델의 좌표계를 이용하여 상기 선택된 치관 모델 및 상기 템플릿 치근 모델 간의 정합을 수행하는 단계;
상기 정합이 수행된 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역을 분리하는 단계;
상기 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역이 분리되고 남은 영역과 상기 선택된 치관 모델을 메시를 통해 병합함으로써 치아 모델을 생성하는 단계; 및
상기 생성된 치아 모델을 디스플레이에 표시하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 치근 병합 방법.identifying a coordinate system for each of the plurality of crown models separated from the patient's dental data;
Using the coordinate system of any one selected crown model among the plurality of crown models and the coordinate system of a virtual template root model having the same tooth number as the selected crown model to perform registration between the selected crown model and the template root model step;
separating a region corresponding to the selected crown model from among the template tooth root models on which the registration is performed;
generating a tooth model by merging a region in which a region corresponding to the selected crown model is separated from among the template root models and the selected crown model with a mesh; and
displaying the generated tooth model on a display
A virtual root merging method comprising a.
상기 좌표계를 설정하는 단계는,
상기 좌표계의 원점을 상기 복수의 치관 모델들 각각에 대한 OBB(Oriented Bounding Box)의 중심 또는 상기 복수의 치관 모델들 각각의 무게 중심으로 설정하고,
상기 좌표계의 축을 상기 복수의 치관 모델들 각각에 대한 협측면(Buccal)(또는 설측면(Lingual)) 방향, 교합면(Occlusal) 방향 및 근심면(Mesial)(또는 원심면(Distal)) 방향으로 설정하는 것을 특징으로 하는 가상 치근 병합 방법. According to claim 1,
Setting the coordinate system comprises:
Setting the origin of the coordinate system as the center of an Oriented Bounding Box (OBB) for each of the plurality of crown models or the center of gravity of each of the plurality of crown models,
The axis of the coordinate system is the buccal (or lingual) direction, the occlusal direction, and the mesial (Mesial) (or distal) direction for each of the plurality of crown models. Virtual root merging method, characterized in that setting.
상기 정합을 수행하는 단계는,
상기 선택된 치관 모델과 상기 템플릿 치근 모델 간의 좌표계를 일치시키는 단계; 및
상기 선택된 치관 모델과 상기 템플릿 치근 모델 간의 메쉬 정합을 통해 상기 선택된 치관 모델과 상기 템플릿 치근 모델 간의 정합을 수행하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 치근 병합 방법.According to claim 1,
The step of performing the matching is,
matching a coordinate system between the selected crown model and the template root model; and
performing registration between the selected crown model and the template root model through mesh registration between the selected crown model and the template root model.
A virtual root merging method comprising a.
상기 영역을 분리하는 단계는,
상기 선택된 치관 모델의 경계선(Boundary)를 추출하는 단계;
상기 추출된 경계선을 상기 정합이 수행된 템플릿 치근 모델에 투영(Projection)하는 단계;
상기 템플릿 치근 모델에 투영된 상기 선택된 치관 모델의 경계선을 이용하여 상기 템플릿 치근 모델을 분리하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 치근 병합 방법.According to claim 1,
Separating the region comprises:
extracting a boundary line (Boundary) of the selected crown model;
projecting the extracted boundary line to the template root model on which the registration is performed;
Separating the template root model using the boundary line of the selected crown model projected on the template root model
A virtual root merging method comprising a.
사용자로부터 별도의 사용자 인터페이스를 통해 상기 디스플레이에 표시된 치아 모델에 대한 수정 명령을 수신하는 단계;
상기 수신된 수정 명령에 따라 상기 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역이 분리되고 남은 영역과 상기 선택된 치관 모델의 병합 시 생성된 메쉬를 변형하는 단계; 및
상기 변형된 메쉬에 기초하여 수정된 치아 모델을 디스플레이에 업데이트 하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 치근 병합 방법.According to claim 1,
receiving a correction command for the tooth model displayed on the display through a separate user interface from a user;
transforming the mesh generated when the region corresponding to the selected crown model is separated from among the template root models and the remaining region is merged with the selected crown model according to the received correction command; and
Updating the modified tooth model on the display based on the deformed mesh
Virtual root merging method, characterized in that it further comprises.
상기 복수의 치관 모델들 중 어느 하나의 선택된 치관 모델과 동일한 치아 번호를 가지는 가상의 템플릿 치근 모델을 로딩 하는 단계;
상기 선택된 치관 모델의 크기에 기초하여 상기 로딩된 가상의 템플릿 치근 모델의 크기를 조정하는 단계; 및
상기 크기가 조정된 가상의 템플릿 치근 모델과 상기 선택된 치관 모델이 병합된 치아 모델을 디스플레이에 표시하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 치근 병합 방법.identifying a crown size for each of the plurality of crown models separated from the patient's dental data;
loading a virtual template root model having the same tooth number as any one selected crown model among the plurality of crown models;
adjusting the size of the loaded virtual template root model based on the size of the selected crown model; and
displaying a tooth model in which the size-adjusted virtual template root model and the selected crown model are merged on a display
A virtual root merging method comprising a.
상기 디스플레이에 표시하는 단계는,
상기 선택된 치관 모델과 상기 로딩되어 크기가 조정된 가상의 템플릿 치근 모델의 좌표계를 일치시켜 정합을 수행하는 단계;
상기 정합이 수행된 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역을 분리하는 단계; 및
상기 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역이 분리되어 남은 영역과 상기 선택된 치관 모델을 메시를 통해 병합함으로써 생성된 치아 모델을 디스플레이에 표시하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 치근 병합 방법.7. The method of claim 6,
The step of displaying on the display is
performing registration by matching the coordinate system of the selected crown model with the loaded and scaled virtual template root model;
separating a region corresponding to the selected crown model from among the template tooth root models on which the registration is performed; and
displaying a tooth model generated by merging the selected crown model with a region remaining after the region corresponding to the selected crown model is separated from among the template root models through a mesh on a display;
A virtual root merging method comprising a.
상기 영역을 분리하는 단계는,
상기 선택된 치관 모델의 경계선(Boundary)를 추출하는 단계;
상기 추출된 경계선을 상기 정합이 수행된 템플릿 치근 모델에 투영(Projection)하는 단계;
상기 템플릿 치근 모델에 투영된 상기 선택된 치관 모델의 경계선을 이용하여 상기 템플릿 치근 모델을 분리하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 치근 병합 방법.8. The method of claim 7,
Separating the region comprises:
extracting a boundary line (Boundary) of the selected crown model;
Projecting the extracted boundary line to the template root model on which the registration is performed (Projection);
Separating the template root model using the boundary line of the selected crown model projected on the template root model
A virtual root merging method comprising a.
사용자로부터 별도의 사용자 인터페이스를 통해 상기 디스플레이에 표시된 치아 모델에 대한 수정 명령을 수신하는 단계;
상기 수신된 수정 명령에 따라 상기 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역이 분리되고 남은 영역과 상기 선택된 치관 모델의 병합 시 생성된 메쉬를 변형하는 단계; 및
상기 변형된 메쉬에 기초하여 수정된 치아 모델을 디스플레이에 업데이트 하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 치근 병합 방법.7. The method of claim 6,
receiving a correction command for the tooth model displayed on the display through a separate user interface from a user;
transforming the mesh generated when the region corresponding to the selected crown model is separated from among the template root models and the remaining region is merged with the selected crown model according to the received correction command; and
Updating the modified tooth model on the display based on the deformed mesh
Virtual root merging method, characterized in that it further comprises.
상기 프로세서는, 환자의 치아 데이터로부터 분리된 복수의 치관 모델들 각각에 대한 좌표계를 식별하고, 상기 복수의 치관 모델들 중 어느 하나의 선택된 치관 모델의 좌표계와 상기 선택된 치관 모델과 동일한 치아 번호를 가지는 가상의 템플릿 치근 모델의 좌표계를 이용하여 상기 선택된 치관 모델 및 상기 템플릿 치근 모델 간의 정합을 수행하며, 상기 정합이 수행된 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역을 분리하고, 상기 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역이 분리되고 남은 영역과 상기 선택된 치관 모델을 메시를 통해 병합함으로써 치아 모델을 생성하며, 상기 생성된 치아 모델을 디스플레이에 표시하는 것을 특징으로 하는 가상 치근 병합 장치.including a processor;
The processor identifies a coordinate system for each of the plurality of crown models separated from the patient's dental data, and has the same tooth number as the coordinate system of any one of the plurality of crown models and the selected crown model. performing registration between the selected crown model and the template root model using the coordinate system of a virtual template root model, separating an area corresponding to the selected crown model from among template root models on which the registration is performed, and the template root model The virtual root merging device, characterized in that the region corresponding to the selected crown model is separated and the remaining region is merged with the selected crown model through a mesh to generate a tooth model, and display the generated tooth model on a display.
상기 프로세서는,
상기 좌표계의 원점을 상기 복수의 치관 모델들 각각에 대한 OBB(Oriented Bounding Box)의 중심 또는 상기 복수의 치관 모델들 각각의 무게 중심으로 설정하고, 상기 좌표계의 축을 상기 복수의 치관 모델들 각각에 대한 협측면(Buccal)(또는 설측면(Lingual)) 방향, 교합면(Occlusal) 방향 및 근심면(Mesial)(또는 원심면(Distal)) 방향으로 설정하는 것을 특징으로 하는 가상 치근 병합 장치. 11. The method of claim 10,
The processor is
The origin of the coordinate system is set as the center of an Oriented Bounding Box (OBB) for each of the plurality of crown models or the center of gravity of each of the plurality of crown models, and the axis of the coordinate system for each of the plurality of crown models Buccal (or lingual) direction, occlusal (Occlusal) direction and mesial (Mesial) (or distal) direction virtual root merging device, characterized in that set in the direction.
상기 프로세서는,
상기 선택된 치관 모델과 상기 템플릿 치근 모델 간의 좌표계를 일치시키고, 상기 선택된 치관 모델과 상기 템플릿 치근 모델 간의 메쉬 정합을 통해 상기 선택된 치관 모델과 상기 템플릿 치근 모델 간의 정합을 수행하는 것을 특징으로 하는 가상 치근 병합 장치.11. The method of claim 10,
The processor is
Matching the coordinate system between the selected crown model and the template root model, and performing registration between the selected crown model and the template root model through mesh registration between the selected crown model and the template root model. Device.
상기 프로세서는,
상기 선택된 치관 모델의 경계선(Boundary)를 추출하고, 상기 추출된 경계선을 상기 정합이 수행된 템플릿 치근 모델에 투영(Projection)하며, 상기 템플릿 치근 모델에 투영된 상기 선택된 치관 모델의 경계선을 이용하여 상기 템플릿 치근 모델을 분리하는 것을 특징으로 하는 가상 치근 병합 장치.11. The method of claim 10,
The processor is
Extracting a boundary line (Boundary) of the selected crown model, projecting the extracted boundary line to the template root model on which the registration is performed, and using the boundary line of the selected crown model projected on the template root model A virtual root merging device, characterized in that it separates the template root model.
상기 프로세서는,
사용자로부터 별도의 사용자 인터페이스를 통해 상기 디스플레이에 표시된 치아 모델에 대한 수정 명령을 수신하고, 상기 수신된 수정 명령에 따라 상기 템플릿 치근 모델 중 상기 선택된 치관 모델에 대응하는 영역이 분리되고 남은 영역과 상기 선택된 치관 모델의 병합 시 생성된 메쉬를 변형하며, 상기 변형된 메쉬에 기초하여 수정된 치아 모델을 디스플레이에 업데이트 하는 것을 특징으로 하는 가상 치근 병합 장치.11. The method of claim 10,
The processor is
Receive a correction command for the tooth model displayed on the display through a separate user interface from the user, and according to the received correction command, the region corresponding to the selected crown model among the template root models is separated from the remaining region and the selected region A virtual root merging device, characterized in that the mesh generated when the crown model is merged is deformed, and the modified tooth model is updated on a display based on the deformed mesh.
상기 프로세서는, 환자의 치아 데이터로부터 분리된 복수의 치관 모델들 각각에 대한 치관 크기를 식별하고, 상기 복수의 치관 모델들 중 어느 하나의 선택된 치관 모델과 동일한 치아 번호를 가지는 가상의 템플릿 치근 모델을 로딩 하며, 상기 선택된 치관 모델의 크기에 기초하여 상기 로딩된 가상의 템플릿 치근 모델의 크기를 조정하고, 상기 크기가 조정된 가상의 템플릿 치근 모델과 상기 선택된 치관 모델이 병합된 치아 모델을 디스플레이에 표시하는 것을 특징으로 하는 가상 치근 병합 장치.including a processor;
The processor identifies a crown size for each of the plurality of crown models separated from the patient's dental data, and generates a virtual template root model having the same tooth number as any one selected crown model of the plurality of crown models. loading, adjusting the size of the loaded virtual template root model based on the size of the selected crown model, and displaying the adjusted virtual template root model and the tooth model in which the selected crown model is merged on the display Virtual root merging device, characterized in that.
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KR1020200033170A KR102361406B1 (en) | 2020-03-18 | 2020-03-18 | Virtual Root Merging Method and Apparatus |
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Publication Number | Publication Date |
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Family
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