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임플란트 수술 도구에 구비된 복수의 카메라로부터 임플란트 수술부위 및 상기 수술부위의 주변을 포함하는 임플란트 신체부위에 대한 3차원 컬러 이미지, 상기 3차원 컬러 이미지에 대한 제1 뎁스 이미지, 또는 이들의 조합을 포함하는 제1 이미지를 획득하는 이미지 획득부;사전에 미리 생성한 상기 임플란트 신체부위에 대한 3D모델 데이터, 상기 3D모델 데이터에 대한 제2 뎁스 이미지, 또는 이들의 조합을 포함하는 제2 이미지와 상기 획득한 제1 이미지를 정합(matching)하는 정합부; 및상기 정합을 통해서, 상기 3D모델 데이터 상에서의 상기 복수의 카메라에 대한 위치에 따라 상기 임플란트 수술 도구에 구비된 드릴의 상기 임플란트 수술부위에 대한 진입각도 및 임플란트 깊이를 측정하는 측정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술 도구의 진입각도 및 깊이 측정 시스템
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청구항 1에 있어서,상기 측정 시스템은,상기 제1 이미지 및 제2 이미지에서 상기 임플란트 신체부위에 대한 복수의 특징점인 복수의 포인트로 구성된 제1 포인트 클라우드 및 제2 포인트 클라우드를 생성하는 포인트 클라우드 생성부;를 더 포함하며,상기 정합부는, 상기 제1 포인트 클라우드를 상기 제2 포인트 클라우드와 매칭하는 것을 포함하며, 상기 제1 포인트 클라우드와 제2 포인트 클라우드의 매칭관계를 통해서, 상기 제1 포인트 클라우드를 상기 제2 포인트 클라우드의 좌표상에 중첩하여 매칭함으로써 상기 정합을 수행하는 것을 더 포함하며,상기 측정부는, 상기 제1 포인트 클라우드에 상대적인 상기 복수의 카메라에 대한 위치정보를 이용하여, 상기 제2 포인트 클라우드 좌표상에 상기 복수의 카메라에 대한 위치를 계산하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술 도구의 진입각도 및 깊이 측정 시스템
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청구항 2에 있어서,상기 측정 시스템은,상기 제1 포인트 클라우드와 상기 제2 포인트 클라우드를 미리 생성하여 입력한 다음, 상기 제1 포인트 클라우드 및 제2 포인트 클라우드로 이루어진 데이터세트 간의 매칭관계를 학습하여 학습모델을 생성하는 학습모델 생성부;를 더 포함하며,상기 정합부는, 상기 제1 포인트 클라우드를 상기 학습모델에 적용하여, 제1 포인트 클라우드와 제2 포인트 클라우드와의 상기 매칭관계를 추출하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술 도구의 진입각도 및 깊이 측정 시스템
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청구항 3에 있어서,상기 학습모델은,인공지능 학습네트워크의 입력 레이어로는, 제1 포인트 클라우드 데이터 세트가 입력되어 인공지능 학습네트워크를 통해서 학습되고, 상기 제2 포인트 클라우드는 상기 인공지능 학습네트워크의 출력 레이어에 입력되며, 상기 출력 레이어에서 상기 학습한 결과와 상기 제2 포인트 클라우드와 비교하여, 각 포인트에서 미스 매칭되는 차이를 백프로퍼게이션하여 상기 차이가 최소가 될 때까지 반복 학습하여 학습모델을 생성하며, 상기 임플란트 수술시, 상기 획득한 제1 이미지에 대해 생성한 제1 포인트 클라우드가 상기 생성한 학습모델에 입력되면 각 포인트에 매칭되는 제2 포인트 클라우드의 포인트가 매칭되어 출력되도록 모델링되는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술 도구의 진입각도 및 깊이 측정 시스템
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청구항 2에 있어서,상기 측정부는,상기 계산한 복수의 카메라에 대한 위치와 상기 임플란트 수술 도구에 대한 지오메트리를 참조하여, 상기 제2 이미지 상에서의 상기 드릴의 위치, 상기 수술부위에 대한 진입각도, 및 상기 임플란트 깊이를 측정하며,상기 진입각도는,상기 측정한 상기 드릴의 위치에 따라 상기 제2 이미지에 상기 드릴을 나타내는 드릴선분을 생성하고, 상기 생성한 드릴선분과 상기 제2 이미지에서의 상기 임플란트 신체부위의 표면에 생성한 기준선분 간의 각도를 계산하여, 측정되며,상기 임플란트 깊이는,상기 생성한 기준선분을 기준으로 상기 제2 이미지 상에서 상기 수술부위의 내부로 진입한 상기 드릴선분의 길이를 계산하여, 측정되는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술 도구의 진입각도 및 깊이 측정 시스템
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6
청구항 2에 있어서,상기 측정 시스템은,상기 임플란트 수술 도구를 사전에 가상화하여 생성한 가상의 임플란트 수술 도구를 상기 계산한 복수의 카메라에 대한 위치에 따라 상기 3D모델 데이터에 가시화하여 표시하는 임플란트 수술 도구 가시화부; 및상기 측정한 드릴에 대한 위치가 사전에 설정한 3D모델 데이터 상에서 위치해야 할 범위를 벗어나거나, 상기 측정한 드릴에 대한 진입각도가 사전에 설정한 임계범위 이외의 값을 가지거나, 또는 상기 측정한 드릴에 대한 임플란트 깊이가 사전에 설정한 임계값에 도달하거나 초과하는 경우에 경보를 출력하는 알림부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술 도구의 진입각도 및 깊이 측정 시스템
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7
임플란트 수술 도구에 구비된 복수의 카메라로부터 임플란트 수술부위 및 상기 수술부위의 주변을 포함하는 임플란트 신체부위에 대한 3차원 컬러 이미지, 상기 3차원 컬러 이미지에 대한 제1 뎁스 이미지, 또는 이들의 조합을 포함하는 제1 이미지를 획득하는 이미지 획득 단계; 사전에 미리 생성한 상기 임플란트 신체부위에 대한 3D모델 데이터, 상기 3D모델 데이터에 대한 제2 뎁스 이미지, 또는 이들의 조합을 포함하는 제2 이미지를 상기 획득한 제2 이미지와 정합(matching)하는 정합 단계; 및상기 정합을 통해서, 상기 3D모델 데이터 상에서의 상기 복수의 카메라에 대한 위치에 따라 상기 임플란트 수술 도구에 구비된 드릴의 상기 임플란트 수술부위에 대한 진입각도 및 임플란트 깊이를 측정하는 측정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술 도구의 진입각도 및 깊이 측정 방법
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청구항 7에 있어서,상기 측정 방법은,상기 사전에 미리 생성한 제2 이미지에서 상기 임플란트 신체부위에 대한 복수의 특징점인 복수의 포인트로 구성된 제2 포인트 클라우드를 생성하는 제2 포인트 클라우드 생성 단계; 및상기 획득한 제1 이미지에서 상기 임플란트 신체부위에 대한 복수의 특징점인 복수의 포인트로 구성된 제1 포인트 클라우드를 생성하는 제1 포인트 클라우드 생성 단계;를 더 포함하며,상기 정합 단계는, 상기 제1 포인트 클라우드를 상기 제2 포인트 클라우드와 매칭하는 것을 포함하며, 상기 제1 포인트 클라우드와 제2 포인트 클라우드의 매칭관계를 통해서, 상기 제1 포인트 클라우드를 상기 제2 포인트 클라우드의 좌표상에 중첩하여 매칭함으로써 상기 정합을 수행하는 것을 더 포함하며,상기 측정 단계는, 상기 제1 포인트 클라우드에 상대적인 상기 복수의 카메라에 대한 위치정보를 이용하여, 상기 제2 포인트 클라우드 좌표상에 상기 복수의 카메라에 대한 위치를 계산하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술 도구의 진입각도 및 깊이 측정 방법
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청구항 8에 있어서,상기 측정 방법은,상기 제1 포인트 클라우드와 상기 제2 포인트 클라우드를 미리 생성하여 입력한 다음, 상기 제1 포인트 클라우드 및 제2 포인트 클라우드로 이루어진 데이터세트 간의 매칭관계를 학습하여 학습모델을 생성하는 학습모델 생성 단계;를 더 포함하며,상기 정합 단계는, 상기 제1 포인트 클라우드와 제2 포인트 클라우드를 상기 학습모델에 적용하여, 제1 포인트 클라우드와 제2 포인트 클라우드와의 상기 매칭관계를 추출하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술 도구의 진입각도 및 깊이 측정 방법
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청구항 9에 있어서,상기 학습모델은,인공지능 학습네트워크의 입력 레이어로는, 제1 포인트 클라우드 데이터 세트가 입력되어 인공지능 학습네트워크를 통해서 학습되고, 상기 입력된 제2 포인트 클라우드는 상기 인공지능 학습네트워크의 출력 레이어에 입력되며, 상기 출력 레이어에서 상기 학습한 결과와 상기 제2 포인트 클라우드와 비교하여, 각 포인트에서 미스 매칭되는 차이를 백프로퍼게이션하여 상기 차이가 최소가 될 때까지 반복 학습하여 학습모델을 생성하며, 상기 임플란트 수술시, 상기 획득한 제1 이미지에 대해 생성한 제1 포인트 클라우드가 상기 생성한 학습모델에 입력되면 각 포인트에 매칭되는 미리 생성한 제2 포인트 클라우드의 포인트가 매칭되도록 모델링되는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술 도구의 진입각도 및 깊이 측정 방법
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청구항 8에 있어서,상기 측정 단계는,상기 계산한 복수의 카메라에 대한 위치와 상기 임플란트 수술 도구에 대한 지오메트리를 참조하여, 상기 제2 이미지 상에서의 상기 드릴의 위치, 상기 수술부위에 대한 진입각도, 및 상기 임플란트 깊이를 측정하며,상기 진입각도는,상기 측정한 상기 드릴의 위치에 따라 상기 제2 이미지에 상기 드릴을 나타내는 드릴선분을 생성하고, 상기 생성한 드릴선분과 상기 제2 이미지에서의 상기 임플란트 신체부위의 표면에 생성한 기준선분 간의 각도를 계산하여 측정되며,상기 임플란트 깊이는,상기 생성한 기준선분을 기준으로 상기 제2 이미지 상에서 상기 수술부위의 내부로 진입한 상기 드릴선분의 길이를 계산하여 측정되는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술 도구의 진입각도 및 깊이 측정 방법
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청구항 8에 있어서,상기 측정 방법은,상기 임플란트 수술 도구를 사전에 가상화하여 생성한 가상의 임플란트 수술 도구를 상기 계산한 복수의 카메라에 대한 위치에 따라 상기 3D모델 데이터에 가시화하여 표시하는 임플란트 수술 도구 가시화 단계; 및상기 측정한 드릴에 대한 위치가 사전에 설정한 3D모델 데이터 상에서 위치해야 할 범위를 벗어나거나, 상기 측정한 드릴에 대한 진입각도가 사전에 설정한 임계범위 이외의 값을 가지거나, 또는 상기 측정한 드릴에 대한 임플란트 깊이가 사전에 설정한 임계값에 도달하거나 초과하는 경우에 경보를 출력하는 알림 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술 도구의 진입각도 및 깊이 측정 방법
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