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사용자 구강 내 치아 3차원 구조영상을 획득하는 광단층영상시스템 기반의 3D 구강 스캐너에 있어서, 스윕 소스로부터 출력된 광신호를 입력받아 기준단 프로브 신호 및 샘플단 프로브 신호로 분리시키고 상기 기준단 프로브 신호로부터 생성된 기준단 프로브 반사신호와, 상기 샘플단 프로브 신호로부터 생성된 샘플단 프로브 반사신호를 결합하여 간섭신호를 생성한 뒤, 상기 간섭신호를 전기신호로 변환하는 신호 처리부; 및 상기 전기신호로 변환된 간섭신호를 입력받아 기 지정된 샘플의 3차원 이미지를 생성하는 제어부를 포함하고, 상기 스윕 소스는 치아의 높이에 따라 다른 초점을 가지기 위해 가간접 거리(Coherence length)로 동작하는 광원이고, 상기 샘플단 프로브의 끝단에 형광 영상을 획득하는 LED 조명을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광단층영상시스템 기반 3D 구강 스캐너
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제1항에 있어서, 상기 신호 처리부는, 상기 광신호를 입력받아 기준단 프로브 신호 및 샘플단 프로브 신호로 분리시키는 제1 광섬유 커플러; 상기 기준단 프로브 신호를 토대로 기준단 프로브 반사신호를 생성하여 출력하는 기준단 프로브; 상기 샘플단 프로브 신호를 토대로 샘플단 프로브 반사신호를 생성하여 출력하는 샘플단 프로브; 상기 기준단 프로브 반사신호 및 상기 샘플단 프로브 반사신호를 입력받는 제2 광섬유 커플러; 상기 제2 광섬유 커플러로부터 상기 기준단 프로브 반사신호 및 상기 샘플단 프로브 반사신호를 입력받고 결합하여 간섭신호를 생성하고 상기 간섭신호를 전기신호로 변환하는 광 검출기; 상기 제1 광섬유 커플러에서 생성한 기준단 프로브 신호를 입력받아 상기 기준단 프로브로 전송하고, 상기 기준단 프로브에서 생성한 기준단 프로브 반사신호를 입력받아 상기 제2 광섬유 커플러로 전송하는 제1 써큘레이터; 및 상기 제1 광섬유 커플러에서 생성한 샘플단 프로브 신호를 입력받아 상기 샘플단 프로브로 전송하고, 상기 샘플단 프로브에서 생성한 샘플단 프로브 반사신호를 입력받아 상기 제2 광섬유 커플러로 전송하는 제2 써큘레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광단층영상시스템 기반 3D 구강 스캐너
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제2항에 있어서, 상기 기준단 프로브는 콜리메이터, 렌즈, 거울을 구비하고, 상기 기준단 프로브 신호는 상기 콜리메이터 및 렌즈를 순서대로 통과하여 상기 거울로 입사되며, 상기 기준단 프로브 반사신호는 상기 거울로 입사된 상기 기준단 프로브 신호가 상기 거울로부터 반사되어 생성된 것을 특징으로 하는 광단층영상시스템 기반 3D 구강 스캐너
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제2항에 있어서, 상기 샘플단 프로브는 콜리메이터, 렌즈, 거울, MEMs mirror을 구비하고, 상기 샘플단 프로브 신호는 상기 콜리메이터, MEMs mirror, 렌즈 및 거울을 순서대로 통과하여 상기 기 지정된 샘플에 입사되고, 상기 샘플단 프로브 반사신호는 상기 샘플단 프로브 신호가 상기 기 지정된 샘플에 입사된 후 상기 기 지정된 샘플에서 튕겨져 나온 신호인 것을 특징으로 하는 광단층영상시스템 기반 3D 구강 스캐너
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제4항에 있어서, 상기 제어부는 상기 광 검출기로부터 전송받은 전기신호로 변환된 간섭신호를 대상으로 FFFT(Fast Fourier Transform)를 수행하여 상기 기 지정된 샘플의 깊이 정보를 획득하고, 상기 깊이 정보를 토대로 상기 기 지정된 샘플의 2차원 단층영상을 생성하며, 상기 기 지정된 샘플의 복수의 2차원 단층영상을 결합하여 상기 기 지정된 샘플의 3차원 이미지를 구현하고, 상기 기 지정된 샘플의 3차원 이미지 및 ICP알고리즘을 이용하여 정합(Stitching)과정을 거처 상기 사용자 구강 내 치아의 3차원 구조영상을 구현하는 것을 특징으로 하는 광단층영상시스템 기반 3D 구강 스캐너
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사용자 구강 내 치아의 3차원 구조영상을 획득하는 광단층영상시스템 기반 3D 구강 스캐너를 이용한 치아 상태 진단 방법에 있어서, 스윕 소스가 광신호를 출력시키는 신호 출력 단계; 신호 처리부가 상기 광신호를 기준단 프로브 신호 및 샘플단 프로브 신호로 분리시키고 상기 기준단 프로브 신호로부터 생성된 기준단 프로브 반사신호와, 상기 샘플단 프로브 신호로부터 생성된 샘플단 프로브 반사신호를 결합하여 간섭신호를 생성한 뒤, 상기 간섭신호를 전기신호로 변환하는 신호 처리 단계; 및 제어부가 상기 전기신호로 변환된 간섭신호를 입력받아 기 지정된 샘플의 3차원 구조영상을 생성하는 3차원 이미지 생성 단계를 포함하고, 상기 스윕 소스는 치아의 높이에 따라 다른 초점을 가지기 위해 가간접 거리의 조절이 가능하도록 구비되고,상기 샘플단 프로브의 끝단에 LED 조명을 설치하여 치아의 형광 영상을 획득하는 형광 이미지 획득 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광단층영상시스템 기반 3D 구강 스캐너를 이용한 치아 상태 진단 방법
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제6항에 있어서, 상기 신호 처리 단계는, 제1 광섬유 커플러가 상기 광신호를 입력받아 기준단 프로브 신호 및 샘플단 프로브 신호로 분리시키고 상기 기준단 프로브 신호는 제1 써큘레이터를 통해 기준단 프로브로 전송하고, 상기 샘플단 프로브 신호는 제2 써큘레이터를 통해 샘플단 프로브로 전송하는 과정; 상기 기준단 프로브가 상기 기준단 프로브 신호를 입력받아 생성한 기준단 프로브 반사신호를 출력하는 과정; 상기 샘플단 프로브가 상기 샘플단 프로브 신호를 입력받아 생성한 샘플단 프로브 반사신호를 출력하는 과정; 제2 광섬유 커플러가 상기 제1 써큘레이터를 통해 상기 기준단 프로브 반사신호를 입력받고, 상기 제2 써큘레이터를 통해 상기 샘플단 프로브 반사신호를 입력받는 과정; 및 광 검출기가 상기 제2 광섬유 커플러로부터 상기 기준단 프로브 반사신호 및 상기 샘플단 프로브 반사신호를 입력받아 결합하여 간섭신호를 생성하고 상기 간섭신호를 전기신호로 변환하는 과정을 특징으로 하는 광단층영상시스템 기반 3D 구강 스캐너를 이용한 치아 상태 진단 방법
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제7항에 있어서, 상기 3차원 이미지 생성 단계는 상기 제어부가, 상기 광 검출기로부터 전송받은 전기신호로 변환된 간섭신호를 대상으로 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행하여 상기 기 지정된 샘플의 깊이 정보를 획득하는 FFT 및 깊이 정보 획득 과정; 상기 깊이 정보를 토대로 상기 기 지정된 샘플의 2차원 단층영상을 생성하는 2차원 단층영상 생성 과정; 상기 기 지정된 샘플의 복수의 2차원 단층영상을 결합하여 상기 기 지정된 샘플의 3차원 이미지를 구현하는 2차원 단층영상을 이용한 3차원 이미지 구현 과정; 및 상기 기 지정된 샘플의 3차원 이미지 및 ICP알고리즘을 이용하여 정합(Stitching)과정을 거처 상기 사용자 구강 내 치아의 3차원 구조영상을 획득하는 ICP알고리즘을 이용한 치아의 3차원 구조 영상 획득 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 단층영상시스템 기반 3D 구강 스캐너를 이용한 치아 상태 진단 방법
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