안모변형 전후

3차원 영상 중첩방법에 따른 중첩정확도

전 상 운

전남대학교 대학원 치의학과

(지도교수 : 조진형)

(초록)

본 연구는 교정치료나 악교정수술 등으로 발생된 안모변화를 평가하기 위한 3차원 영상 중첩시 변형된 부위의 크기와 중첩방법에 따른 중첩정확도 차이를 알아보고자 시행되었다.

사람의 얼굴 형상을 한 두부 마네킨 10개를 대상으로 각 마네킨의 안면부에 식별이 용이하도록 9개 마커를 부착하고 중안모와 하안모부분을 각각 절단하여 임의로 움직일 수 있게 한 다음, 변형 전, 그리고 중안모와 하안모 모두 움직이거나 하안모만 움직여 변형시킨 상태에서 각각 비접촉식 3차원 레이저 스캐너(Vivid 910, Minolta, Tokyo, Japan)와 3차원 역설계 소프트웨어 프로그램(RapidFormTM2006, Inus, Seoul, Korea)을 이용하여 안면 3차원 영상으로 재구성하였다. 동일 프로그램을 이용하여 변형 전, 후 영상을 안모 전체 혹은 변형되지 않은 부분만을 기준으로 중첩을 시행한 다음 두 영상사이의 동일한 마커간 거리를 계측하고 이를 동일한 기준좌표로 수정한 후 계산된 값과 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

1. 중안모와 하안모 모두 움직여 변형시킨 다음, 이마를 기준으로 두 영상을 중첩하여 계측한 값은 동일 기준좌표로 계산된 값과 유의한 차이를 보이지 않았다.

2. 중안모와 하안모 모두 움직여 변형시킨 다음, 이마와 변형시키지 않은 부위를 기준으로 두 영상을 중첩하여 계측한 값은 동일 기준좌표로 계산된 값과 유의한 차이를 보이지 않았다.

3. 중안모와 하안모 모두 움직여 변형시키고 전체안모를 기준으로 두 영상을 중첩하여 계측한 값은 코끝 부위를 제외한 모든 부위에서 동일 기준좌표로 계산된 값과 통계적으로 유의한 차이를 보였다.

4. 하안모만을 움직여 변형시키고 이마, 이마와 변형시키지 않은 부위, 혹은 전체안모를 기준으로 두 영상을 중첩하고 각각 계측한 값은 동일 기준좌표로 계산된 값과 유의한 차이를 보이지 않았다.

이상의 연구 결과는 변형 전후 3차원 영상 중첩 시 변형부위와 중첩기준영역의 면적에 따라 중첩결과가 영향을 받는 것을 보여주는 것으로, 3차원 영상 중첩시 변형부위 크기와 중첩기준영역의 면적에 대한 고려가 필요함을 시사하였다.

Validity of 3 dimensional

superimposition methods according to

different registration areas

Sang-Woon Jeon

Department of Dental Science

Graduate School, Chonnam National University, Gwangju, Korea

(Directed by Assistant Professor Jin-Hyoung Cho)

(Abstract)

The purpose of this study was to evaluate the validity of superimposition methods between 3-dimensionally reconstructed images according to different modification areas and different registration areas. Ten(10) manikin heads were prepared. Nine markers were placed on the face of each manikin. The middle and lower thirds of face were segmented to move backward. The manikin heads were scanned by a non-contact Laser 3D scanner (VIVID 910, Minolta, Tokyo, Japan) and 3D facial images were reconstructed with 3D reverse engineering software (RapidFormTM2006, Inus, Seoul, Korea). The 3D facial images before and after facial modification from same manikin were superimposed by whole area registration method and partial area registration methods and the distance between identical point markers were measured on superimposition images. Then the measurements were compared with the calculated measurements using a new standard coordinates system as a standard measurements. The following results were obtained;

When superimposed two images before and after modification by forehead area only as a registration area, there were no statistically significant differences between the distances on the superimposed image and the calculated standard measurements in the middle and lower facial thirds modification case.

When superimposed two images before and after modification by forehead and other unmodified areas as a registration area, there were no statistically significant differences between the distances on the superimposed image and the calculated standard measurements in the middle and lower facial thirds modification  case.

When superimposed two images before and after modification by whole area registration method, there were statistically significant differences between the distances on the superimposed image and the calculated standard measurements in the middle and lower facial thirds modification case, except nose tip.

In the case of lower facial thirds only modification, there were no statistical differences of all markers between the distances on the superimposed images and the calculated standard measurements according to different superimposition registration areas for superimposition.

The results of this study suggest that the validity of 3D image superimposition may vary according to the modified areas of the face and superimposition methods. Therefore the area of facial modification and the registration area for superimposition must be considered for 3D image superimposition.