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대장모델 생성 방법, 충돌 검사 방법 및 이를 이용한내시경 시뮬레이션 방법
- 기술번호 : KST2015118413
- 담당센터 : 대전기술혁신센터
- 전화번호 : 042-610-2279
| 요약 | 이 발명은 대장을 촬영한 CT 데이터로부터 중심선 기반 매개변수화 대장모델을 생성하고, 대장내시경 시뮬레이션시 시점위치와 가상 대장모델 내벽과의 충돌을 검사하고, 충돌시 반력을 계산하여 햅틱장치에게 전달하는 방법에 관한 것이다.이 발명에 따른 내시경 시뮬레이션 방법은, 복수의 CT 데이터를 분석하여, 대장 중심선과 대장 중심선 절점과 각 중심선 절점에 따른 단면곡선 및 대장 표면점을 매개변수화한 중심선 기반 매개변수화 대장모델을 생성하는 대장모델 생성단계와; 햅틱장치의 조작에 따른 가상내시경의 시점위치와 상기 대장모델 내벽과의 충돌을 검사하는 충돌검사단계와; 상기 충돌검사단계에서 충돌이 감지되면, 상기 시점위치를 대장모델 내부로 수정하는 시점위치조정단계와; 상기 충돌검사단계에서 충돌이 감지되면, 상기 충돌에 따른 반력을 계산하는 반력계산단계와; 상기 시점위치조정단계에서 수정된 시점위치에 따른 대장모델 형상을 표시하고 상기 반력계산단계에서 계산된 반력을 상기 햅틱장치에게 제공하는 출력단계를 포함한다.대장모델, 매개변수, 시뮬레이션, 충돌검사, 햅틱 |
|---|---|
| Int. CL | G06T 5/00 (2006.01) A61B 1/045 (2006.01) |
| CPC | G06T 17/00(2013.01) G06T 17/00(2013.01) G06T 17/00(2013.01) G06T 17/00(2013.01) G06T 17/00(2013.01) G06T 17/00(2013.01) G06T 17/00(2013.01) |
| 출원번호/일자 | 1020060068619 (2006.07.21) |
| 출원인 | 한국과학기술원 |
| 등록번호/일자 | 10-0802137-0000 (2008.01.31) |
| 공개번호/일자 | 10-2008-0008838 (2008.01.24) 문서열기 |
| 공고번호/일자 | (20080212) 문서열기 |
| 국제출원번호/일자 | |
| 국제공개번호/일자 | |
| 우선권정보 | |
| 법적상태 | 등록 |
| 심사진행상태 | 수리 |
| 심판사항 | |
| 구분 | |
| 원출원번호/일자 | |
| 관련 출원번호 | |
| 심사청구여부/일자 | Y (2006.07.21) |
| 심사청구항수 | 19 |
출원인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 한국과학기술원 | 대한민국 | 대전광역시 유성구 |
발명자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 이두용 | 대한민국 | 서울 양천구 |
| 2 | 안우진 | 대한민국 | 전남 목포시 |
| 3 | 우현수 | 대한민국 | 인천 계양구 |
| 4 | 주재경 | 대한민국 | 서울 구로구 |
| 5 | 이선영 | 대한민국 | 서울 양천구 |
대리인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 전영일 | 대한민국 | 광주 북구 첨단과기로***번길**, ***호(오룡동)(특허법인세아 (광주분사무소)) |
최종권리자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 한국과학기술원 | 대한민국 | 대전광역시 유성구 |
| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 특허출원서 Patent Application |
2006.07.21 | 수리 (Accepted) | 1-1-2006-0522079-05 |
| 2 | 선행기술조사의뢰서 Request for Prior Art Search |
2007.06.07 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
| 3 | 선행기술조사보고서 Report of Prior Art Search |
2007.07.11 | 수리 (Accepted) | 9-1-2007-0039718-63 |
| 4 | 의견제출통지서 Notification of reason for refusal |
2007.09.27 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2007-0519631-19 |
| 5 | [명세서등 보정]보정서 [Amendment to Description, etc.] Amendment |
2007.10.19 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2007-0749849-91 |
| 6 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 [Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation) |
2007.10.19 | 수리 (Accepted) | 1-1-2007-0749850-37 |
| 7 | 등록결정서 Decision to grant |
2007.12.28 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2007-0704306-70 |
| 8 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2013.02.01 | 수리 (Accepted) | 4-1-2013-5019983-17 |
| 9 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2014.12.24 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5157968-69 |
| 10 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2014.12.24 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5158129-58 |
| 11 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2014.12.24 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5157993-01 |
| 12 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.04.24 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5081392-49 |
| 13 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2020.05.15 | 수리 (Accepted) | 4-1-2020-5108396-12 |
| 14 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2020.06.12 | 수리 (Accepted) | 4-1-2020-5131486-63 |
| 번호 | 청구항 |
|---|---|
| 1 |
1 복수의 CT 데이터를 분석하여 대장영역을 추출하는 제1단계와,상기 추출된 대장영역을 3차원화하여 3차원 대장모델을 생성하고 상기 3차원 대장모델의 중심선을 추출하는 제2단계와,상기 중심선을 기반으로 상기 중심선으로부터 외부로 수직 방사되는 선과 상기 3차원 대장모델과의 교차점을 구하여 상기 3차원 대장모델의 표면을 복원하는 제3단계를 포함한 것을 특징으로 하는 대장모델 생성 방법 |
| 2 |
2 제 1 항에 있어서, 상기 제2단계에서 추출된 3차원 대장모델의 중심선에 B-스플라인을 적용하여 부드럽게 재조정한 후 상기 제3단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 대장모델 생성 방법 |
| 3 |
3 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,상기 3차원 대장모델의 중심선 위에 일정한 간격으로 분포하는 다수의 중심선 절점을 정의하는 제1소단계와,상기 다수의 중심선 절점에 대해 상기 중심선에 수직한 단면을 구하여 수직단면으로 정의하는 제2소단계와,상기 각 수직단면 내에서 중심선 절점에 시작점을 두고, 0도부터 360도까지 일정한 각도 간격으로 외부로 방사되는 직선들을 구하는 제3소단계와,상기 방사되는 직선들과 상기 3차원 대장모델의 경계와 만나는 교차점을 대장 표면점으로 정의하고 상기 대장 표면점들로 이루어진 단면곡선을 정의하는 제4소단계와,상기 단면곡선을 이루는 대장 표면점들에 대해서 중심선 방향 매개변수 i와 원주방향 매개변수 j로 매개변수화하는 제5소단계와,상기 단면곡선들 중 교차되는 단면곡선들이 교차되지 않도록 처리하는 제6소단계와,상기 제6소단계를 통해 얻어진 대장 표면점을 연결하여 삼각형 메쉬(mesh)로 표현하는 제7소단계를 포함한 것을 특징으로 하는 대장모델 생성 방법 |
| 4 |
4 제 3 항에 있어서, 상기 제5소단계는,아래의 수식을 이용하여 대장 표면점을 매개변수화하는 것을 특징으로 하는 대장모델 생성 방법 |
| 5 |
5 제 3 항에 있어서, 상기 제6소단계는,모든 중심선 절점 C(i)에 대해서, 다른 중심점 절점과의 거리보다 C(i)와의 거리가 가까운 대장 표면점들을 모두 구하고 이 점들의 집합을 R(i)로 정의하고,모든 C(i)에 대해서, 대장 중심선에 수직한 단면곡선 S(i)를 구하고,상기 S(i)에 의해 정의된 대장 표면점 v(i,j)가 상기 R(i)에 포함되는지 여부를 판단하여 교차 발생 여부를 판단하고,교차가 발생한 경우 상기 v(i,j)의 원주방향 매개변수 j에 대해 교차된 대장 표면점들의 중심선 방향 매개변수(s부터 e)를 구하고,상기 v(i,j)를 v(s,j)와 v(e,j)를 'i-s'와 'e-i'의 비로 선형 내분하는 점 v'(i,j)로 수정하는 것을 특징으로 하는 대장모델 생성 방법 |
| 6 |
6 제 3 항에 있어서, 상기 제7소단계는,상기 삼각형은 매개변수 i와 j에 의해 표현되고, 상기 메쉬는 아래의 수식과 같이 상삼각형(TU) 집합과 하삼각형(TL) 집합으로 이루어지며, 실린더 형태를 이루어는 것을 특징으로 하는 대장모델 생성 방법 |
| 7 |
7 대장 중심선과 대장 중심선 절점과 각 중심선 절점에 따른 단면곡선 및 대장 표면점을 매개변수화한 대장모델을 이용하여, 가상내시경의 시점위치와 대장모델 내벽과의 충돌을 검사하는 방법에 있어서,상기 가상내시경의 현재 시점위치와 가장 가까운 대장 중심선의 점을 구하고, 그 점을 근접점으로 정의하는 제1단계와,상기 근접점을 포함하고 상기 근접점에 이웃하는 중심선 절점까지를 연결한 선분을 유효선분으로 설정하는 제2단계와,상기 설정된 유효선분을 이루는 중심선 절점 중 근접점에 가까운 점을 유효 절점으로 설정하는 제3단계와,상기 유효 절점에 따른 단면곡선을 이루는 점들 중 근접점에 가장 가까운 표면점을 구하고, 그 표면점을 유효 표면점으로 정의하는 제4단계와,상기 유효 표면점을 중심으로 일정 범위 내에 있는 삼각형 그룹을 정의하고, 상기 시점위치와 근접점으로 이루어지는 선분과 상기 삼각형 그룹에 속하는 삼각형들과 교차가 발생하는 지 검사하여 충돌여부를 판단하는 제5단계를 포함한 것을 특징으로 하는 충돌 검사 방법 |
| 8 |
8 제 7 항에 있어서,상기 유효 절점과 유효 표면점은 이전 시간에 구해진 유효 절점과 유효 표면점 주변의 일정 영역 안에 있는 유효 절점과 표면점들에 한정하여 구하는 것을 특징으로 하는 충돌 검사 방법 |
| 9 |
9 복수의 CT 데이터를 분석하여, 대장 중심선과 대장 중심선 절점과 각 중심선 절점에 따른 단면곡선 및 대장 표면점을 매개변수화한 중심선 기반 매개변수화 대장모델을 생성하는 대장모델 생성단계와;햅틱장치의 조작에 따른 가상내시경의 시점위치와 상기 대장모델 내벽과의 충돌을 검사하는 충돌검사단계와;상기 충돌검사단계에서 충돌이 감지되면, 상기 시점위치를 대장모델 내부로 수정하는 시점위치조정단계와;상기 충돌검사단계에서 충돌이 감지되면, 상기 충돌에 따른 반력을 계산하는 반력계산단계와;상기 시점위치조정단계에서 수정된 시점위치에 따른 대장모델 형상을 표시하고 상기 반력계산단계에서 계산된 반력을 상기 햅틱장치에게 제공하는 출력단계를 포함한 것을 특징으로 하는 내시경 시뮬레이션 방법 |
| 10 |
10 제 9 항에 있어서, 상기 대장모델 생성단계는,복수의 CT 데이터를 분석하여 대장영역을 추출하는 제1단계와,상기 추출된 대장영역을 3차원화하여 3차원 대장모델을 생성하고 상기 3차원 대장모델의 중심선을 추출하는 제2단계와,상기 중심선을 기반으로 상기 중심선으로부터 외부로 수직 방사되는 선과 상기 3차원 대장모델과의 교차점을 구하여 상기 3차원 대장모델의 표면을 복원하는 제3단계를 포함한 것을 특징으로 하는 내시경 시뮬레이션 방법 |
| 11 |
11 제 10 항에 있어서, 상기 제2단계에서 추출된 3차원 대장모델의 중심선에 B-스플라인을 적용하여 부드럽게 재조정한 후 상기 제3단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 내시경 시뮬레이션 방법 |
| 12 |
12 제 10 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,상기 3차원 대장모델의 중심선 위에 일정한 간격으로 분포하는 다수의 중심선 절점을 정의하는 제1소단계와,상기 다수의 중심선 절점에 대해 상기 중심선에 수직한 단면을 구하여 수직단면으로 정의하는 제2소단계와,상기 각 수직단면 내에서 중심선 절점에 시작점을 두고, 0도부터 360도까지 일정한 각도 간격으로 외부로 방사되는 직선들을 구하는 제3소단계와,상기 방사되는 직선들과 상기 3차원 대장모델의 경계와 만나는 교차점을 대장 표면점으로 정의하고 상기 대장 표면점들로 이루어진 단면곡선을 정의하는 제4소단계와,상기 단면곡선을 이루는 대장 표면점들에 대해서 중심선 방향 매개변수 i와 원주방향 매개변수 j로 매개변수화하는 제5소단계와,상기 단면곡선들 중 교차되는 단면곡선들이 교차되지 않도록 처리하는 제6소단계와,상기 제6소단계를 통해 얻어진 대장 표면점을 연결하여 삼각형 메쉬(mesh)로 표현하는 제7소단계를 포함한 것을 특징으로 하는 내시경 시뮬레이션 방법 |
| 13 |
13 제 12 항에 있어서, 상기 제5소단계는,아래의 수식을 이용하여 대장 표면점을 매개변수화하는 것을 특징으로 하는 내시경 시뮬레이션 방법 |
| 14 |
14 제 12 항에 있어서, 상기 제6소단계는,모든 중심선 절점 C(i)에 대해서, 다른 중심점 절점과의 거리보다 C(i)와의 거리가 가까운 대장 표면점들을 모두 구하고 이 점들의 집합을 R(i)로 정의하고,모든 C(i)에 대해서, 대장 중심선에 수직한 단면곡선 S(i)를 구하고,상기 S(i)에 의해 정의된 대장 표면점 v(i,j)가 상기 R(i)에 포함되는지 여부를 판단하여 교차 발생 여부를 판단하고,교차가 발생한 경우 상기 v(i,j)의 원주방향 매개변수 j에 대해 교차된 대장 표면점들의 중심선 방향 매개변수(s부터 e)를 구하고,상기 v(i,j)를 v(s,j)와 v(e,j)를 'i-s'와 'e-i'의 비로 선형 내분하는 점 v'(i,j)로 수정하는 것을 특징으로 하는 내시경 시뮬레이션 방법 |
| 15 |
15 제 12 항에 있어서, 상기 제7소단계는,상기 삼각형은 매개변수 i와 j에 의해 표현되고, 상기 메쉬는 아래의 수식과 같이 상삼각형(TU) 집합과 하삼각형(TL) 집합으로 이루어지며, 실린더 형태를 이루어는 것을 특징으로 하는 내시경 시뮬레이션 방법 |
| 16 |
16 제 9 항에 있어서, 상기 충돌검사단계는,상기 가상내시경의 현재 시점위치와 가장 가까운 대장 중심선의 점을 구하고, 그 점을 근접점으로 정의하는 제1단계와,상기 근접점을 포함하고 상기 근접점에 이웃하는 중심선 절점까지를 연결한 선분을 유효선분으로 설정하는 제2단계와,상기 설정된 유효선분을 이루는 중심선 절점 중 근접점에 가까운 점을 유효 절점으로 설정하는 제3단계와,상기 유효 절점에 따른 단면곡선을 이루는 점들 중 근접점에 가장 가까운 표면점을 구하고, 그 표면점을 유효 표면점으로 정의하는 제4단계와,상기 유효 표면점을 중심으로 일정 범위 내에 있는 삼각형 그룹을 정의하고, 상기 시점위치와 근접점으로 이루어지는 선분과 상기 삼각형 그룹에 속하는 삼각형들과 교차가 발생하는 지 검사하여 충돌여부를 판단하는 제5단계를 포함한 것을 특징으로 하는 내시경 시뮬레이션 방법 |
| 17 |
17 제 16 항에 있어서,상기 유효 절점과 유효 표면점은 이전 시간에 구해진 유효 절점과 유효 표면점 주변의 일정 영역 안에 있는 유효 절점과 표면점들에 한정하여 구하는 것을 특징으로 하는 내시경 시뮬레이션 방법 |
| 18 |
18 제 16 항에 있어서, 상기 시점위치조정단계는,상기 제5단계의 상기 시점위치와 근접점으로 이루어지는 선분과 상기 삼각형 그룹에 속하는 삼각형들과 교차하면, 상기 시점위치를 상기 교차하는 점으로 수정하는 것을 특징으로 하는 내시경 시뮬레이션 방법 |
| 19 |
19 제 18 항에 있어서, 상기 반력은 상기 시점위치와 상기 수정된 시점위치간 거리에 비례하는 것을 특징으로 하는 내시경 시뮬레이션 방법 |
| 지정국 정보가 없습니다 |
|---|
| 패밀리정보가 없습니다 |
|---|
| 국가 R&D 정보가 없습니다. |
|---|
- 본 등록정보는 참고용으로 법적증빙자료로 사용할 수 없습니다.
- 데이터 이관에 따른 소요기간(1일)으로 인하여 등록원부와 일부 차이가 발생할 수 있으며, 일부 정보(부기, 상세 주소 등)를 제공하지 않고 있습니다.
- 법적증빙자료로 활용하시거나 더 자세한 정보를 보시려면 등록원부를 발급받아 사용하시기 바랍니다.
| 특허 등록번호 | 10-0802137-0000 |
|---|
권리란
| 표시번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
출원 연월일 : 20060721 출원 번호 : 1020060068619 공고 연월일 : 20080212 공고 번호 : 특허결정(심결)연월일 : 20071228 청구범위의 항수 : 19 유별 : G06T 5/00 발명의 명칭 : 대장모델 생성 방법, 충돌 검사 방법 및 이를 이용한내시경 시뮬레이션 방법 존속기간(예정)만료일 : |
특허권자란
| 순위번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
(권리자) 한국과학기술원 대전광역시 유성구... |
등록료란
| 제 1 - 3 년분 | 금 액 | 553,500 원 | 2008년 02월 01일 | 납입 |
| 제 4 년분 | 금 액 | 458,000 원 | 2011년 01월 04일 | 납입 |
| 제 5 년분 | 금 액 | 458,000 원 | 2012년 01월 11일 | 납입 |
| 제 6 년분 | 금 액 | 458,000 원 | 2013년 01월 08일 | 납입 |
| 제 7 년분 | 금 액 | 822,000 원 | 2013년 12월 31일 | 납입 |
| 제 8 년분 | 금 액 | 822,000 원 | 2014년 12월 31일 | 납입 |
| 제 9 년분 | 금 액 | 822,000 원 | 2015년 12월 29일 | 납입 |
| 제 10 년분 | 금 액 | 1,285,000 원 | 2016년 12월 27일 | 납입 |
| 제 11 년분 | 금 액 | 1,285,000 원 | 2018년 01월 02일 | 납입 |
| 제 12 년분 | 금 액 | 642,500 원 | 2019년 01월 07일 | 납입 |
| 제 13 년분 | 금 액 | 702,500 원 | 2020년 01월 22일 | 납입 |
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| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 특허출원서 | 2006.07.21 | 수리 (Accepted) | 1-1-2006-0522079-05 |
| 2 | 선행기술조사의뢰서 | 2007.06.07 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
| 3 | 선행기술조사보고서 | 2007.07.11 | 수리 (Accepted) | 9-1-2007-0039718-63 |
| 4 | 의견제출통지서 | 2007.09.27 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2007-0519631-19 |
| 5 | [명세서등 보정]보정서 | 2007.10.19 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2007-0749849-91 |
| 6 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2007.10.19 | 수리 (Accepted) | 1-1-2007-0749850-37 |
| 7 | 등록결정서 | 2007.12.28 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2007-0704306-70 |
| 8 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2013.02.01 | 수리 (Accepted) | 4-1-2013-5019983-17 |
| 9 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2014.12.24 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5157968-69 |
| 10 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2014.12.24 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5158129-58 |
| 11 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2014.12.24 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5157993-01 |
| 12 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.04.24 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5081392-49 |
| 13 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2020.05.15 | 수리 (Accepted) | 4-1-2020-5108396-12 |
| 14 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2020.06.12 | 수리 (Accepted) | 4-1-2020-5131486-63 |
| 기술정보가 없습니다 |
|---|
| 과제고유번호 | 1345073460 |
|---|---|
| 세부과제번호 | R01-2007-000-11353-0 |
| 연구과제명 | 대장내시경및내시경적역행성담췌관조영술의시뮬레이션 |
| 성과구분 | 등록 |
| 부처명 | 교육과학기술부 |
| 연구관리전문기관명 | 한국과학재단 |
| 연구주관기관명 | 한국과학기술원 |
| 성과제출연도 | 2008 |
| 연구기간 | 200705~201102 |
| 기여율 | 0.5 |
| 연구개발단계명 | 응용연구 |
| 6T분류명 | IT(정보기술) |
| 과제고유번호 | 1415092143 |
|---|---|
| 세부과제번호 | INFRA11 |
| 연구과제명 | 특허경비지원 |
| 성과구분 | 등록 |
| 부처명 | 지식경제부 |
| 연구관리전문기관명 | 한국산업기술평가원 |
| 연구주관기관명 | 한국산업기술진흥협회 |
| 성과제출연도 | 2008 |
| 연구기간 | 200604~201103 |
| 기여율 | 0.5 |
| 연구개발단계명 | 응용연구 |
| 6T분류명 | 기타 |
| 과제고유번호 | 1410030576 |
|---|---|
| 세부과제번호 | b0008643 |
| 연구과제명 | 특허경비지원 |
| 성과구분 | 출원 |
| 부처명 | 지식경제부 |
| 연구관리전문기관명 | 한국산업기술평가원 |
| 연구주관기관명 | 한국산업기술진흥협회 |
| 성과제출연도 | 2006 |
| 연구기간 | 200604~201103 |
| 기여율 | 1 |
| 연구개발단계명 | 응용연구 |
| 6T분류명 | 기타 |
특허성과
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