(57)【要約】【課題】歯科用３Ｄスキャナ装置によって取得されたスキャンデータに対応する顎画像を所望の方向及び位置に表示する。【解決手段】移動回転情報生成プログラムは、以下の処理をコンピュータ１に実行させる。コンピュータ１は、複数の歯を含む顎画像を取得し、顎画像に含まれる３種類以上の歯のそれぞれに対応する３つ以上の点の位置情報を特定する。次いで、コンピュータ１は、基準点の位置情報を記憶する記憶部を参照し、前記３種類以上の歯それぞれに対応する３つ以上の基準点の位置情報を取得する。そして、コンピュータ１は、前記３つ以上の点を含む平面を、前記３つ以上の基準点を含む基準面に合わせる場合の前記平面の移動量及び／又は回転量を示す移動回転情報を算出し、算出した移動回転情報を出力する。【選択図】図１
2018117865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の歯を含む顎画像を取得し、
前記顎画像に含まれる３種類以上の歯のそれぞれに対応する３つ以上の点の位置情報を特定し、
基準点の位置情報を記憶する記憶部を参照し、前記３種類以上の歯それぞれに対応する３つ以上の基準点の位置情報を取得し、
前記３つ以上の点を含む平面を、前記３つ以上の基準点を含む基準面に合わせる場合の前記平面の移動量及び／又は回転量を示す移動回転情報を算出し、
算出した前記移動回転情報を出力する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする移動回転情報生成プログラム。
【請求項２】
前記顎画像は、３Ｄスキャナのスキャニングにより生成された画像である、
ことを特徴とする請求項１に記載の移動回転情報生成プログラム。
【請求項３】
前記顎画像を、前記移動回転情報に基づいて、移動及び／又は回転して配置した基準位置画像を示す基準位置画像データを生成し、
前記基準位置画像データを出力する、
ことを特徴とする請求項２に記載の移動回転情報生成プログラム。
【請求項４】
前記３つ以上の点を特定する処理は、取得した前記顎画像に含まれ且つそれぞれ歯の種類と対応付けられた点群を歯の種類に応じてクラスタリングする（Ｓ２０３）、ことを含む、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の移動回転情報生成プログラム。
【請求項５】
前記クラスタリングする処理は、前記点群のうち、何れかの歯の種類と対応付けられた点同士の距離に応じてクラスタリングする、ことを含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の移動回転情報生成プログラム。
【請求項６】
前記３つ以上の点は、第１移動点、第２移動点及び第３移動点を含み、
前記第１移動点は第１の歯の種類と対応付けられた点群の重心座標又は中心座標であり、前記第２移動点は第２の歯の種類と対応付けられた点群の重心座標又は中心座標であり、前記第３移動点は第３の歯の種類と対応付けられた点群の重心座標又は中心座標である、
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の移動回転情報生成プログラム。
【請求項７】
前記移動回転情報は、前記平面を前記基準面に一致させるときの前記平面の移動量及び／又は回転量を示す行列を含む、
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の移動回転情報生成プログラム。
【請求項８】
複数の歯を含む顎画像を取得する顎スキャンデータ取得部と、
前記顎画像に含まれる３種類以上の歯のそれぞれに対応する３つ以上の点の位置情報を特定する移動点特定部と、
基準点の位置情報を記憶する記憶部を参照し、前記３種類以上の歯それぞれに対応する３つ以上の基準点の位置情報を取得する基準点取得部と、
前記３つ以上の点を含む平面を、前記３つ以上の基準点を含む基準面に合わせる場合の前記平面の移動量及び／又は回転量を示す移動回転情報を算出する移動回転情報算出部と、
算出した前記移動回転情報を出力する移動回転情報出力部と、
を有することを特徴とする移動回転情報生成装置。
【請求項９】
複数の歯を含む顎画像を取得し、
前記顎画像に含まれる３種類以上の歯のそれぞれに対応する３つ以上の点の位置情報を特定し、
基準点の位置情報を記憶する記憶部を参照し、前記３種類以上の歯それぞれに対応する３つ以上の基準点の位置情報を取得し、
前記３つ以上の点を含む平面を、前記３つ以上の基準点を含む基準面に合わせる場合の前記平面の移動量及び／又は回転量を示す移動回転情報を算出し、
算出した前記移動回転情報を出力する、
ことを含むことを特徴とする移動回転情報生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動回転情報生成コンピュータプログラム、移動回転情報生成装置、及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の歯の歯冠の形状を含む歯形を示す歯型データを、種々の機能を有する歯科用ＣＡＤ（Computer-Aided Design）及びＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）ソフトウェアにおいて利用することが知られている。例えば、被験者の口腔内を撮影した画像から少なくとも被験者の第一大臼歯と第二大臼歯との位置関係を示す排列情報を取得し、所得した排列情報から他の被験者の第二大臼歯の萌出日時を予測することが知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、認識用オブジェクトの位置及び向きを検出し、位置及び向きが検出された認識用オブジェクトを使用して、歯科患者の上顎および下顎の空間的関係を捕捉することが知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【０００３】
また、歯列の咀嚼運動軌跡から取得された咬頭嵌合位置における運動計測データの座標と、基本状態の上顎及び下顎の歯列石膏模型から取得された形状データの座標とを変換マトリックスにより一致させることが知られている（例えば、特許文献３を参照）。また、ＡＡＢＢツリー等の境界体積階層、ＢＳＰツリー、オクトツリー及びｋｄツリー等の空間分配構造を使用して３Ｄモデル間の衝突を計算して、仮想上顎と仮想下顎とが接触する咬合位置を検出することが知られている（例えば、特許文献４を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−４５２４７号公報
【特許文献２】特表２００９−５０１６１６号公報
【特許文献３】特開平９−２３８９６３号公報
【特許文献４】特表２０１３−５２０２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、歯科用３Ｄスキャナ装置によって取得されたスキャンデータに対応する顎画像は、スキャン状態に応じた方向及び傾斜を有しており、顎画像の方向及び位置は、顎画像を利用するユーザによって所望の方向及び位置に修正される。例えば、補綴物を作成するために人間の顎の動きをシミュレーションするバーチャル咬合器を使用するために、ユーザは、上顎及び下顎の歯が噛み合う部分を通る咬合面が所定の基準面に一致するように上顎画像及び下顎画像を配置することがある。ＣＡＤ画面上で、上顎画像及び下顎画像を咬合面が所定の基準面に一致するように配置する作業は煩雑であり、所定の基準面に一致するように上顎画像及び下顎画像を配置する処理は、ユーザに過度の負担をかけるおそれがある。
【０００６】
また、上顎及び下顎の歯が咬合した状態の咬合画像は、上顎及び下顎の歯を別個にスキャンして取得される上顎及び下顎スキャンデータを、咬合した状態の上顎及び下顎の歯をスキャンして取得される嵌合スキャンデータに重畳して取得されている。嵌合スキャンデータを取得する処理を省略するために、上顎スキャンデータに対応する上顎画像と、下顎スキャンデータに対応する下顎画像とを組み合わせて、咬合画像を生成する種々の技術が提案されている。しかしながら、上顎画像及び下顎画像は、スキャン状態に応じた方向及び傾斜を有しており、スキャン状態に応じた方向及び傾斜を有する上顎画像及び下顎画像の位置関係を、咬合画像を生成可能なように調整することは容易ではない。
【０００７】
一実施形態では、歯科用３Ｄスキャナ装置によって取得されたスキャンデータに対応する顎画像を所望の方向及び位置に表示可能な移動回転情報生成コンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つの態様では、移動回転情報生成コンピュータプログラムは、以下の処理をコンピュータに実行させる。コンピュータは、複数の歯を含む顎画像を取得し、顎画像に含まれる３種類以上の歯のそれぞれに対応する３つ以上の点の位置情報を特定する。次いで、コンピュータ１は、基準点の位置情報を記憶する記憶部を参照し、前記３種類以上の歯それぞれに対応する３つ以上の基準点の位置情報を取得する。そして、コンピュータ１は、前記３つ以上の点を含む平面を、前記３つ以上の基準点を含む基準面に合わせる場合の前記平面の移動量及び／又は回転量を示す移動回転情報を算出し、算出した移動回転情報を出力する。
【発明の効果】
【０００９】
一実施形態では、歯科用３Ｄスキャナ装置によって取得されたスキャンデータに対応する顎画像を所望の方向及び位置に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）は歯科用３Ｄスキャナ装置によって取得されたスキャンデータに対応する下顎画像の一例を示す図であり、（ｂ）は基準位置に移動回転された下顎画像の一例を示す図である。
【図２】実施形態に係る移動回転情報生成装置のブロック図である。
【図３】図２に示す移動回転情報生成装置による移動回転情報生成処理のフローチャートである。
【図４】Ｓ１０３の処理のより詳細な処理を示すフローチャートである。
【図５】Ｓ２０１の処理のより詳細な処理を示すフローチャートである。
【図６】歯の斜視図である。
【図７】（ａ）は顎スキャンデータに含まれる３Ｄサーフェスメッシュの一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示す３Ｄサーフェスメッシュに対応する３Ｄ点群を示す図である。
【図８】図２に示す歯冠位置推定部がサンプリングした特徴点の一例を示す図である。
【図９】特徴点の法線を演算する処理の一例を示す図である。
【図１０】Ｓ３０３の処理で演算された特徴点の法線の一例を示す図である。
【図１１】Ｓ３０４の処理により演算された局所座標系の一例を示す図である。
【図１２】Ｓ３０５の処理で極座標系に変換された特徴点の法線の方向を示すヒストグラムである。
【図１３】（ａ）は２次元ヒストグラムの一例を示す図であり、（ｂ）は２次元ヒストグラムの他の例を示す図である。
【図１４】スキャナ装置により指定されるスキャン範囲の一例を示す図である。
【図１５】移動回転情報生成処理を実行するときに、左右の下顎１番歯、下顎６番歯及び下顎７番歯を使用する例を説明するための図である。
【図１６】（ａ）は下顎基準面の座標軸の一例を示す図であり、（ｂ）は上顎基準面の座標軸の一例を示す図である。
【図１７】実施形態に係る咬合状態特定装置のブロック図である。
【図１８】図１７に示す咬合状態特定装置による咬合状態特定処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図を参照しつつ、移動回転情報生成コンピュータプログラム、移動回転情報生成装置、及びその方法について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明との均等物に及ぶ点に留意されたい。
【００１２】
（実施形態に係る移動回転情報生成コンピュータプログラムの概要）
図１（ａ）は歯科用３Ｄスキャナ装置によって取得されたスキャンデータに対応する下顎画像の一例を示す図であり、図１（ｂ）は基準位置に移動回転された下顎画像の一例を示す図である。
【００１３】
実施形態に係る移動回転情報生成プログラムでは、顎スキャンデータ取得部は、下顎画像１００を示す顎スキャンデータを取得する。
【００１４】
次いで、移動点特定部は、下顎画像１００に含まれる少なくとも３種類の歯それぞれに対応する３つの移動点の位置情報の一例である移動点の座標を特定する。一例では、移動点特定部は、左右の下顎１番歯の重心座標を第１移動点１０１の座標に特定し、左の下顎６番歯の重心座標を第２移動点１０２の座標に特定し、右の下顎６番歯の重心座標を第３移動点１０３の座標に特定する。他の例では、移動点特定部は、左右の下顎１番歯の中心座標を第１移動点１０１の座標に特定し、左の下顎６番歯の中心座標を第２移動点１０２の座標に特定し、右の下顎６番歯の中心座標を第３移動点１０３の座標に特定する。
【００１５】
次いで、基準点取得部は、少なくとも３種類の歯それぞれの基準位置を示す３つの第１基準点１１１〜第３基準点１１３を取得する。一例では、第１基準点１１１の座標は、基準となる下顎基準画像の左右の下顎１番歯の重心座標である。また、第２基準点１１２の座標は基準となる下顎基準画像の下顎６番歯の重心座標であり、第３基準点１１３の座標は基準となる下顎基準画像の右の下顎６番歯の重心座標である。他の例では、第１基準点１１１の座標は、基準となる下顎基準画像の左右の下顎１番歯の中心座標である。また、第２基準点１１２の座標は基準となる下顎基準画像の下顎６番歯の中心座標であり、第３基準点１１３の座標は基準となる下顎基準画像の右の下顎６番歯の中心座標である。第１基準点１１１〜第３基準点１１３は、歯の種類と位置関係とを対応付けた位置関係情報として記憶部に記憶される。第１基準点１１１〜第３基準点１１３は、下顎画像１００に含まれる顎とは全く関係がない由来の点である。一例では、第１基準点１１１〜第３基準点１１３は、標準的な位置に配置されている標準的な模型の顎データから取得されてもよく、他の例では、移動回転情報生成プログラムが搭載される装置及びシステム等により予め規定されていてもよい。
【００１６】
次いで、移動回転情報算出部は、第１移動点１０１〜第３移動点１０３により形成される移動面１０４を、第１基準点１１１〜第３基準点１１３より形成される基準面１１４に一致させるときの移動面１０４の移動量及び回転量を示す移動回転情報を算出する。より具体的には、移動回転情報算出部は、第１移動点１０１を第１基準点１１１に一致させ、第２移動点１０２を第２基準点１１２に一致させ且つ第３移動点１０３を第３基準点１１３に一致させるように移動回転情報を算出する。一例では、移動回転情報は、移動面１０４を基準面１１４に一致させるときの移動面１０４の移動量及び回転量を示す行列である。
【００１７】
そして、移動回転情報出力部は、算出された移動回転情報を出力する。
【００１８】
実施形態に係る移動回転情報生成コンピュータプログラムは、歯科用３Ｄスキャナ装置で取得された顎画像を所望の方向及び位置に移動回転させる移動回転情報を算出することで、算出された移動回転情報に基づいて、顎画像を所望の方向及び位置に移動回転できる。
【００１９】
（実施形態に係る移動回転情報生成装置の構成及び機能）
図２は、実施形態に係る移動回転情報生成装置のブロック図である。
【００２０】
移動回転情報生成装置１は、通信部１０と、記憶部１１と、入力部１２と、出力部１３と、処理部２０とを有する。
【００２１】
通信部１０は、ＨＴＴＰ（Hypertext Transfer Protocol）のプロトコルに従ってインタネットを介して不図示のサーバ等と通信を行う。そして、通信部１０は、サーバ等から受信したデータを処理部２０に供給する。また、通信部１０は、処理部２０から供給されたデータをサーバ等に送信する。
【００２２】
記憶部１１は、例えば、半導体装置、磁気テープ装置、磁気ディスク装置、又は光ディスク装置のうちの少なくとも一つを備える。記憶部１１は、処理部２０での処理に用いられるオペレーティングシステムプログラム、ドライバプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。例えば、記憶部１１は、アプリケーションプログラムとして、歯の位置を示す移動面の移動量及び回転量を示す移動回転情報を算出する移動回転情報算出処理を、処理部２０に実行させるための移動回転情報算出プログラムを記憶する。また、記憶部１１は、アプリケーションプログラムとして、上顎画像に含まれる歯と下顎画像に含まれる歯の咬合状態に対応する位置関係として特定する位置関係特定処理を、処理部２０に実行させるための位置関係特定プログラムを記憶する。移動回転情報算出プログラム及び位置関係特定処理プログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶部１１にインストールされてもよい。
【００２３】
また、記憶部１１は、データとして、入力処理で使用するデータ等を記憶する。さらに、記憶部１１は、入力処理等の処理で一時的に使用されるデータを一時的に記憶してもよい。
【００２４】
入力部１２は、データの入力が可能であればどのようなデバイスでもよく、例えば、タッチパネル、キーボタン等である。操作者は、入力部１２を用いて、文字、数字、記号等を入力することができる。入力部１２は、操作者により操作されると、その操作に対応する信号を生成する。そして、生成された信号は、操作者の指示として、処理部２０に供給される。
【００２５】
出力部１３は、映像やフレーム等の表示が可能であればどのようなデバイスでもよく、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬ（Electro−Luminescence）ディスプレイ等である。出力部１３は、処理部２０から供給された映像データに応じた映像や、動画データに応じたフレーム等を表示する。また、出力部１３は、紙などの表示媒体に、映像、フレーム又は文字等を印刷する出力装置であってもよい。
【００２６】
処理部２０は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。処理部２０は、移動回転情報生成装置１の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えば、ＣＰＵである。処理部２０は、記憶部１１に記憶されているプログラム（ドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行する。また、処理部２０は、複数のプログラム（アプリケーションプログラム等）を並列に実行できる。
【００２７】
処理部２０は、顎スキャンデータ取得部２１と、顎画像判定部２２と、移動点特定部２３と、基準点取得部２４と、移動回転情報算出部２５と、移動回転情報出力部２６と、基準位置画像生成部２７と、基準位置画像データ出力部２８とを有する。移動点特定部２３は、歯冠位置推定部２３１と、対象歯特徴点抽出部２３２と、特徴点クラスタリング部２３３と、移動点決定部２３４とを有する。これらの各部は、処理部２０が備えるプロセッサで実行されるプログラムにより実現される機能モジュールである。あるいは、これらの各部は、ファームウェアとして移動回転情報生成装置１に実装されてもよい。
【００２８】
（実施形態に係る移動回転情報生成装置の動作）
図３は、移動回転情報生成装置１による移動回転情報生成処理のフローチャートである。図３に示す移動回転情報生成処理は、予め記憶部１１に記憶されているプログラムに基づいて、主に処理部２０により、移動回転情報生成装置１の各要素と協働して実行される。
【００２９】
まず、顎スキャンデータ取得部２１は、複数の頂点を含む歯冠の形状を示す顎スキャンデータを取得する（Ｓ１０１）。次いで、顎画像判定部２２は、ユーザの選択指示に応じて、取得した顎スキャンデータが下顎を含む下顎画像に対応する下顎スキャンデータであるか、又は上顎を含む上顎画像に対応する上顎スキャンデータであるかを判定する（Ｓ１０２）。顎画像判定部２２は、出力部１３に表示されるグラフィカルユーザインタフェース(Graphical User Interface、ＧＵＩ)を介して入力される選択指示に応じて、取得した顎スキャンデータが下顎スキャンデータ又は上顎スキャンデータであるかを判定する。
【００３０】
次いで、移動点特定部２３は、取得した顎スキャンデータに対応する顎画像に含まれる少なくとも３種類の歯それぞれに対応する３つの移動点の座標を特定する（Ｓ１０３）。移動点特定部２３が特定する移動点の座標は、移動点の位置情報の一例である。
【００３１】
図４は、Ｓ１０３の処理のより詳細な処理を示すフローチャートである。
【００３２】
まず、歯冠位置推定部２３１は、顎スキャンデータに含まれる歯冠のそれぞれの歯列位置を推定する（Ｓ２０１）。
【００３３】
図５は、Ｓ２０１の処理のより詳細な処理を示すフローチャートである。図６は歯の斜視図であり、図７（ａ）は顎スキャンデータに含まれる３Ｄサーフェスメッシュの一例を示す図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）に示す３Ｄサーフェスメッシュに対応する３Ｄ点群を示す図である。
【００３４】
まず、歯冠位置推定部２３１は、複数の頂点を含む歯冠の形状を示す歯冠データを取得する（Ｓ３０１）。
【００３５】
歯冠は、歯全体のうち、歯肉から外に現れ口腔内に露出（萌出）し、エナメル質によって覆われる部分である。歯冠よりも下方の部分は「歯根」と称され、歯冠と歯根との境界線は「歯頸線」と称される。
【００３６】
顎スキャンデータ７０１は、不特定多数者のそれぞれの歯型情報として、不図示の歯科用３Ｄスキャナによって取得される。一例では、顎スキャンデータ７０１は、歯科技工所や歯科医院等において歯科用のＣＡＤ及びＣＡＭソフトウェア用のデータとして取得される。顎スキャンデータ７０１は、stl, ply, off, 3ds等のファイル形式で記憶部１１に記憶される。顎スキャンデータ７０１は、三角形ポリゴンの集合体である。３Ｄ点群データ７０２は、顎スキャンデータ７０１に含まれる三角形ポリゴンの頂点に対応する複数の頂点を含む。
【００３７】
次いで、歯冠位置推定部２３１は、顎スキャンデータの解析対象領域に含まれる頂点を、集合の全領域から満遍なく、すなわち一様に頂点をサンプリングする（Ｓ３０２）。一例では、歯冠位置推定部２３１は、顎スキャンデータの解析対象領域に含まれる２０万〜６０万個程度の頂点をサンプリングして、１万個程度の特徴点（feature point）をサンプリングする。ここで、解析対象領域は、歯の種類を特定する対象の箇所から所定の範囲内の領域に設定される。
【００３８】
図８は、歯冠位置推定部２３１がサンプリングした特徴点の一例を示す図である。図９において、特徴点は、黒点で示される。
【００３９】
次いで、歯冠位置推定部２３１は、Ｓ３０２の処理でサンプリングされた特徴点の法線を演算する（Ｓ３０３）。歯冠位置推定部２３１は、特徴点を含む三角形状のポリゴンの法線の方向を、ポリゴンの面積に応じて重み付けして特徴点の法線を演算する。
【００４０】
図９は、特徴点の法線を演算する処理の一例を示す図である。
【００４１】
特徴点９００は、第１ポリゴン９０１、第２ポリゴン９０２、第３ポリゴン９０３、第４ポリゴン９０４及び第５ポリゴン９０５の５つのポリゴンの頂点である。第１法線９１１は第１ポリゴン９０１の法線であり、第２法線９１２は第２ポリゴン９０２の法線であり、第３法線９１３は第３ポリゴン９０３の法線である。また、第４法線９１４は第４ポリゴン９０４の法線であり、第５法線９１５は第５ポリゴン９０５の法線である。第１法線９１１、第２法線９１２、第３法線９１３、第４法線９１４及び第５法線９１５は、同一の単位長さを有する。
【００４２】
歯冠位置推定部２３１は、第１法線９１１〜第５法線９１５のそれぞれを第１ポリゴン９０１〜第５ポリゴン９０５のそれぞれの面積で重み付けして特徴点９００の法線９１０の方向を演算する。特徴点９００の法線９１０は、第１法線９１１〜第５法線９１５と同様に単位長さを有する。
【００４３】
図１０は、Ｓ３０３の処理で演算された特徴点の法線の一例を示す図である。Ｓ３０３の処理で演算された特徴点の法線は、特徴点を含む三角形状のポリゴンの法線の方向を、ポリゴンの面積に応じて重み付けして演算され、同一の単位長さを何れも有する。
【００４４】
次いで、歯冠位置推定部２３１は、複数の特徴点のそれぞれについて、Ｓ３０３の処理で演算された法線の方向の分布に基づいて、局所座標軸を規定する（Ｓ３０４）。すなわち、歯冠位置推定部２３１は、解析対象領域内に含まれる点群の法線の分散に基づいて、局所座標系を算出する。
【００４５】
図１１は、Ｓ３０４の処理により演算された局所座標系（Local Reference Frame、LRF）の一例を示す図である。
【００４６】
局所座標系では、Ｘ軸が延伸するＸ方向は、Ｓ３０３の処理で演算された法線の方向の分布が最もばらつく方向、すなわち分散が最も大きい方向として規定される。また、Ｙ軸が延伸するＹ方向はＸ方向に直交する方向であり、Ｚ軸が延伸するＺ方向はＸ方向及びＹ方向の双方に直交する方向である。一例では、特願２０１６−１０７３５８号及び特願２０１６−１０７８０３号に記載されるように、Ｙ方向は、演算された法線の方向の分散が最小となる方向に延伸する第２軸演算軸ＮとＸ軸との外積から演算される。すなわち、Ｙ軸は、Ｘ軸に直交し且つ第２軸演算軸Ｎに直交する方向である。
【００４７】
次いで、歯冠位置推定部２３１は、複数の特徴点のそれぞれについてＳ３０３の処理で演算された特徴点の法線の方向を、Ｓ３０４の処理で演算された局所座標系に変換する（Ｓ３０５）。すなわち、歯冠位置推定部２３１は、解析対象領域内に含まれる点群の各点に対応する単位法線ベクトルの局所座標系における方向の分布を求める。
【００４８】
図１２は、Ｓ３０５の処理で極座標系に変換された特徴点の法線の方向を示すヒストグラムである。図１２に示すヒストグラムは、ＳＨＯＴ記述子とも称される。
【００４９】
歯冠位置推定部２３１は、Ｓ３０３の処理で演算された特徴点のそれぞれの法線の始点を原点とし、特徴点のそれぞれの法線の終点を球面状に配置させたヒストグラムとして記述することで、特徴点の周辺の形状を示すことができる。
【００５０】
次いで、歯冠位置推定部２３１は、Ｓ３０５の処理で局所座標系に変換された複数の特徴点のそれぞれの法線の方向の分布から、歯冠に対応する歯の歯列位置を示す歯冠位置情報を推定する（Ｓ３０６）。すなわち、歯冠位置推定部２３１は、歯の種類に対応付けて点群の各点に対応する単位法線ベクトルの局所座標系における方向の分布情報を記憶した記憶部を参照し、求めた前記分布に対応する歯の種類を前記解析対象領域内の歯の種類として推定する。歯冠位置推定部２３１は、Ｓ１０２の処理で顎スキャンデータが下顎スキャンデータであると判定されたときに、下顎に含まれる歯の分布情報を参照する。一方、歯冠位置推定部２３１は、Ｓ１０２の処理で顎スキャンデータが上顎スキャンデータであると判定されたときに、上顎に含まれる歯の分布情報を参照する。一例では、歯の歯列位置は、歯列における歯冠を有する歯の位置を示す国際歯科連盟（Federation dentaire internationale、ＦＤＩ）表記法で示される番号である。
【００５１】
歯冠位置推定部２３１は、機械学習により複数の特徴点のそれぞれの法線の方向の分布から、歯冠の位置を示す歯冠位置情報を推定する。すなわち、歯冠位置推定部２３１は、多くの数値のベクトルデータが得られた時にそこにパターンがある場合、そのパターンを学習し、学習したパターンに基づいてＦＤＩ表記法で示される番号を推定する。
【００５２】
ＦＤＩ表記法で示される番号の歯冠の部分に属する特徴点を顎スキャンデータから検出し特定する歯冠位置推定部２３１の機能は、例えば、以下の手順（ｉ）〜（iii）で作成される。
（ｉ）数千件の顎スキャンデータから、ＦＤＩ表記法で示される番号の歯冠の中心位置における二次元ヒストグラムを取得する。
（ii）ＦＤＩ表記法で示される番号と二次元ヒストグラムとの対応を歯冠位置推定部２３１に学習させる。
（iii）手順（ii）で学習した歯冠位置推定部２３１が、所定の検出性能を有することを確認する。
【００５３】
図１３（ａ）は２次元ヒストグラムの一例を示す図であり、図１３（ｂ）は２次元ヒストグラムの他の例を示す図である。図１３（ａ）及び１３（ｂ）において、横軸及び縦軸は、Ｓ３０５の処理で変換された特徴点の極座標系の偏角θ及びφを示す。
【００５４】
図１３（ａ）はＦＤＩ表記法で示される番号１１に対応する２次元ヒストグラムの一例を示し、図１３（ｂ）はＦＤＩ表記法で示される番号１４に対応する２次元ヒストグラムの一例を示す。
【００５５】
Ｓ２０１の処理が終了すると、対象歯特徴点抽出部２３２は、３つの移動点を特定するときに使用するために、Ｓ３０２の処理でサンプリングされた歯の特徴点から対象とする対象歯の特徴点を抽出する（Ｓ２０２）。３つの移動点を特定するときに使用される歯が左右の下顎１番歯、左の下顎６番歯、及び右の下顎６番歯であるとき、対象歯特徴点抽出部２３２は、下顎１番歯及び下顎６番歯の特徴点を抽出する。
【００５６】
次いで、特徴点クラスタリング部２３３は、Ｓ２０３の処理で抽出された特徴点を歯毎にクラスタリングする（Ｓ２０３）。一例では、特徴点クラスタリング部２３３は、所定のしきい値距離以上離隔した特徴点は別のクラスタに分類する。同一番号が付された左右の歯は略線対称の形状を有するため、顎スキャンデータに対応する顎画像に含まれる同一番号が付された左右の歯を形成する特徴点が、左右の何れの歯の特徴点であるかを判定することは容易ではない。特徴点クラスタリング部２３３は、歯の歯冠の幅よりも長く且つ同一番号が付された左右の歯の間の距離よりも短いしきい値距離に基づいて、特徴点を左右のクラスタに分別することで、左右の歯をそれぞれ形成する特徴点をクラスタリングする。例えば、特徴点クラスタリング部２３３は、下顎６番歯の歯冠の幅よりも長く且つ左右の下顎６番歯の間の距離よりも短いしきい値距離に基づいて、左の下顎６番歯及び右の下顎６番歯の画像を形成する特徴点をクラスタリングする。なお、左右の下顎１番歯は、隣接しているため左下顎１番歯及び右下顎１番歯のそれぞれの画像を形成する特徴点をクリスタリングすることなく、左右の下顎１番歯を１つの歯として扱ってもよい。
【００５７】
次いで、移動点決定部２３４は、Ｓ２０３の処理でクラスタリングされた特徴点に基づいて、第１移動点〜第３移動点の３つの移動点の座標を決定する（Ｓ２０４）。一例では、移動点決定部２３４は、左右の下顎１番歯の画像を形成する特徴点の重心座標を第１移動点の座標に決定する。また、移動点決定部２３４は、左右左の下顎６番歯の画像を形成する特徴点の重心座標を第２移動点の座標に決定し、右の下顎６番歯の画像を形成する特徴点の重心座標を第３移動点の座標に決定する。他の例では、移動点決定部２３４は、左右の下顎１番歯の画像を形成する特徴点の中心座標を第１移動点の座標に決定する。また、移動点決定部２３４は、左右左の下顎６番歯の画像を形成する特徴点の中心座標を第２移動点の座標に決定し、右の下顎６番歯の画像を形成する特徴点の中心座標を第３移動点の座標に決定する。
【００５８】
Ｓ１０３の処理が終了すると、基準点取得部２４は、少なくとも３種類の歯それぞれの基準位置を示す第１基準点〜第３基準点の３つの基準点の座標を取得する（Ｓ１０４）。第１基準点〜第３基準点は、Ｓ１０１の処理で取得された顎スキャンデータとは全く関係がない由来の点である。一例では、第１基準点〜第３基準点は、標準的な位置に配置されている標準的な模型の顎データから取得されてもよく、他の例では、移動回転情報生成プログラムが搭載される装置及びシステム等により予め規定されていてもよい。一例では、第１基準点の座標は基準となる下顎基準画像の左右の下顎１番歯の重心座標であり、第２基準点の座標は基準となる下顎基準画像の下顎６番歯の重心座標であり、第３基準点の座標は基準となる下顎基準画像の右の下顎６番歯の重心座標である。他の例では、第１基準点の座標は基準となる下顎基準画像の左右の下顎１番歯の中心座標であり、第２基準点の座標は基準となる下顎基準画像の下顎６番歯の中心座標であり、第３基準点の座標は基準となる下顎基準画像の右の下顎６番歯の中心座標である。第１基準点〜第３基準点の座標は、歯の種類と位置関係とを対応付けた位置関係情報として記憶部１１に記憶される。
【００５９】
次いで、移動回転情報算出部２５は、第１移動点〜第３移動点により形成される移動面を、第１基準点〜第３基準点より形成される基準面に一致させるときの移動面の移動量及び回転量を示す移動回転情報を算出する（Ｓ１０５）。より具体的には、移動回転情報算出部は、第１移動点１０１を第１基準点１１１に一致させ、第２移動点１０２を第２基準点１１２に一致させ且つ第３移動点１０３を第３基準点１１３に一致させるように移動回転情報を算出する。一例では、移動回転情報は、アフィン変換による平行移動及び回転を示す情報であってもよく、移動面を基準面に一致させるときの移動面の移動量及び回転量を示す行列であってもよい。
【００６０】
一例では、まず、移動回転情報算出部２５は、第１移動点〜第３移動点により形成される三角形の重心が第１基準点〜第３基準点より形成される三角形の重心に一致するように移動面を移動する。次いで、移動回転情報算出部２５は、移動面と基準面とが一致するように、第１移動点〜第３移動点により形成される三角形の重心を中心に移動面を回転させる。そして、移動回転情報算出部２５は、第１移動点〜第３移動点と第１基準点〜第３基準点との間の離隔距離の和が最小になるように、第１移動点〜第３移動点を基準面上で平面回転させる。第１移動点〜第３移動点と第１基準点〜第３基準点との間の離隔距離の和は、一例では、第１移動点〜第３移動点と第１基準点〜第３基準点のそれぞれの間の距離の最小二乗法で演算される。
【００６１】
歯科用３Ｄスキャナ装置によって取得されたスキャンデータに対応する下顎画像に含まれる下顎の大きさは、下顎をスキャンされた患者の下顎の大きさに応じて変化するため、第１移動点〜第３移動点と第１基準点〜第３基準点との全てが完全に一致しない。移動回転情報算出部２５は、第１移動点〜第３移動点と第１基準点〜第３基準点を可能な限り一致させるために、第１移動点〜第３移動点と第１基準点〜第３基準点との間の離隔距離の和が最小になるように、第１移動点〜第３移動点を移動回転させる。
【００６２】
次いで、移動回転情報出力部２６は、算出された移動回転情報を出力する（Ｓ１０６）。
【００６３】
次いで、基準位置画像生成部２７は、顎スキャンデータに対応する顎画像を、移動回転情報に基づいて、移動及び／又は回転して配置した基準位置画像を示す基準位置画像データを生成する（Ｓ１０７）。基準位置画像は、顎スキャンデータに対応する顎画像を移動した画像でもよく、顎スキャンデータに対応する顎画像を回転した画像でもよく、顎スキャンデータに対応する顎画像を移動及び回転した画像であってもよい。
【００６４】
そして、基準位置画像データ出力部２８は、Ｓ１０７の処理で生成された基準画像データを出力する（Ｓ１０８）。
【００６５】
（実施形態に係る移動回転情報生成装置の作用効果）
移動回転情報生成装置１は、３つの移動点により形成される移動面を、３つの基準点より形成される基準面に一致させるときの移動面の移動量及び回転量を示す移動回転情報を算出することで、顎画像を所望の方向及び位置に移動して表示することできる。
【００６６】
また、移動回転情報生成装置１は、顎画像を移動回転情報に基づいて移動及び／又は回転した基準位置画像を示す基準位置画像データを生成することができる。移動回転情報生成装置１によって生成された基準位置画像データに対応する基準位置画像は、バーチャル咬合器等の種々のアプリケーションプログラムに適用可能である。
【００６７】
また、移動回転情報生成装置１によって生成された基準位置画像データに対応する基準位置画像を使用して、歯科用３Ｄスキャナによってスキャンされるスキャン範囲を規定することができる。模型用スキャナで歯型模型をスキャンするとき、スキャンデータの大きさを小さくするため、最初に粗くスキャンした結果に応じて、図１４に示すようにスキャン範囲１４００を指定するスキャナ装置がある。移動回転情報生成装置１によって生成された基準位置画像データに対応する基準位置画像を使用すると共に、前歯と奥歯の位置を推定することで、前歯及び奥歯を含むように自動的にスキャン範囲を指定することが可能になる。
【００６８】
また、移動回転情報生成装置１は、矯正歯科医院等における電子アーカイブに保管される歯型スキャンデータに適用することで、電子アーカイブに保管される歯型スキャンデータに対応する歯型画像の方向を一致させることが可能になる。移動回転情報生成装置１を電子アーカイブに保管される歯型スキャンデータに適用すると、電子アーカイブに保管される歯型画像の方向を一致させることで、歯型スキャンデータを整理が容易になると共に、歯型画像が視認し易くなる。
【００６９】
また、移動回転情報生成装置１は、顎スキャンデータに含まれ且つそれぞれ歯の種類と対応付けられた点群を歯の種類に応じてクラスタリングすることで、形状が対称である同一番号の左右の歯を含む画像を形成する点群を分別することができる。このとき、移動回転情報生成装置１は、点群のうち、何れかの歯の種類と対応付けられた点同士の距離に応じてクラスタリングする。一例では、移動回転情報生成装置１は、歯の歯冠の幅よりも長く且つ同一番号が付された左右の歯の間の距離よりも短いしきい値距離に基づいて、特徴点を左右のクラスタに分別する。
【００７０】
（実施形態に係る移動回転情報生成装置の変形例）
移動回転情報生成装置１は、ユーザの選択指示に応じて、顎スキャンデータが下顎スキャンデータ又は上顎スキャンデータの何れかであるかを判定する。しかしながら、実施形態に係る移動回転情報生成装置は、取得した顎スキャンデータに基づいて、顎スキャンデータが下顎スキャンデータ又は上顎スキャンデータの何れかであるかを判定してもよい。例えば、実施形態に係る移動回転情報生成装置は、３番歯がいわゆる八重歯に対応する歯冠形状を有しているか否かに基づいて、取得した顎スキャンデータから顎スキャンデータが下顎スキャンデータ又は上顎スキャンデータの何れかであるかを判定してもよい。
【００７１】
また、移動回転情報生成装置１は、左右の下顎１番歯、左の下顎６番歯及び右の下顎６番歯を使用して移動回転情報生成処理を実行するが、実施形態に係る移動回転情報生成装置は、他の歯を使用して移動回転情報生成処理を実行してもよい。例えば、実施形態に係る移動回転情報生成装置は、左の下顎６番歯及び右の下顎６番歯の代わりに左の下顎７番歯及び右の下顎７番歯を使用して移動回転情報生成処理を実行してもよい。また、実施形態に係る移動回転情報生成装置は、左右の下顎１番歯、左の下顎６番歯及び右の下顎６番歯に加えて、左の下顎７番歯及び右の下顎７番歯を使用して移動回転情報生成処理を実行してもよい。
【００７２】
図１５は、移動回転情報生成処理を実行するときに、左右の下顎１番歯、下顎６番歯及び下顎７番歯を使用する例を説明するための図である。
【００７３】
実施形態に係る移動回転情報生成装置は、左右の下顎１番歯の重心座標を第１移動点の座標に決定し、左の下顎６番歯及び下顎７番歯の重心座標を第２移動点の座標に決定し且つ右の下顎６番歯及び下顎７番歯の重心座標を第３移動点の座標に決定する。実施形態に係る移動回転情報生成装置は、下顎６番歯及び下顎７番歯の２つの歯を使用して移動回転情報生成処理を実行することで、使用する特徴点の数が増加するので、移動回転情報生成処理の処理精度が向上する。
【００７４】
また、実施形態に係る移動回転情報生成装置は、基準面の座標を任意の座標に決定してもよい。
【００７５】
図１６（ａ）は下顎基準面の座標軸の一例を示す図であり、図１６（ｂ）は上顎基準面の座標軸の一例を示す図である。
【００７６】
下顎基準面の座標軸は、下顎画像１６００の左の下顎１番歯１６０１及び右の下顎１番歯１６０２の歯冠の重心座標を原点としてもよい。また、下顎基準面の座標軸において、Ｘ軸を下顎画像１６００の右方向に延伸し、Ｙ軸を下顎画像１６００の前方に延伸し、Ｚ軸を下顎画像１６００の上方向に延伸してもよい。一方、上顎基準面の座標軸は、上顎画像１６１０の左の上顎１番歯１６１１及び右の上顎１番歯１６１２の歯冠の重心座標を原点としてもよい。また、上顎基準面の座標軸において、Ｘ軸を反転した上顎画像１６１０の左方向に延伸し、Ｙ軸を上顎画像１６１０の前方に延伸し、Ｚ軸を上顎画像１６１０の下方向に延伸してもよい。また、実施形態に係る移動回転情報生成装置は、上顎基準面及び下顎の座標軸を一致させるように、上顎基準面及び下顎の座標軸を規定してもよい。実施形態に係る移動回転情報生成装置は、上顎基準面及び下顎の座標軸を一致させることで、上顎と下顎の咬合状態を決定するときに初期位置合わせが容易になる。また、実施形態に係る移動回転情報生成装置は、上顎基準面及び下顎の座標軸を一致させることで、バーチャル咬合器等の種々のアプリケーションプログラムに適用が容易になる。
【００７７】
（実施形態に係る咬合状態特定装置の構成及び機能）
図１７は、実施形態に係る咬合状態特定装置のブロック図である。
【００７８】
咬合状態特定装置２は、処理部３０を処理部２０の代わりに有することが移動回転情報生成装置１と相違する。処理部３０は、基準画像配置部３１と、動力学シミュレーション部３２と、咬合位置特定部３３と、咬合画像データ出力部３４とを有することが処理部２０と相違する。基準画像配置部３１〜咬合画像データ出力部３４以外の咬合状態特定装置２の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された咬合状態特定装置２の構成要素の構成及び機能と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００７９】
（実施形態に係る咬合状態特定装置の動作）
図１８は、咬合状態特定装置２による咬合状態特定処理のフローチャートである。図１８に示す咬合状態特定処理は、予め記憶部１１に記憶されているプログラムに基づいて、主に処理部３０により、咬合状態特定装置２の各要素と協働して実行される。
【００８０】
まず、顎スキャンデータ取得部２１は、上顎を含む上顎画像に対応する上顎スキャンデータを取得する（Ｓ４０１）。次いで、顎画像判定部２２は、ユーザの選択指示に応じて取得した上顎スキャンデータが上顎を含む上顎画像に対応する上顎スキャンデータであると判定する（Ｓ４０２）。次いで、顎スキャンデータ取得部２１は、下顎を含む下顎画像に対応する下顎スキャンデータを取得する（Ｓ４０３）。次いで、顎画像判定部２２は、ユーザの選択指示に応じて取得した下顎スキャンデータが下顎を含む下顎画像に対応する下顎スキャンデータであると判定する（Ｓ４０４）。
【００８１】
次いで、移動点特定部２３、基準点取得部２４及び移動回転情報算出部２５は、取得した上顎スキャンデータに対応する上顎画像の上顎移動面を上顎基準面に一致させるときの移動面の移動量及び回転量を示す上顎移動回転情報を算出する（Ｓ４０５）。次いで、移動点特定部２３、基準点取得部２４及び移動回転情報算出部２５は、取得した下顎スキャンデータに対応する下顎画像の移動面を下顎基準面に一致させるときの移動面の移動量及び回転量を示す下顎移動回転情報を算出する（Ｓ４０６）。Ｓ４０５及びＳ４０６の処理は、Ｓ１０３からＳ１０５までの処理と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００８２】
次いで、基準画像配置部３１は、Ｓ４０５の処理で算出された上顎移動回転情報に基づいて、上顎画像の上顎移動面が上顎基準面に一致するように上顎画像を移動回転して、上顎画像を所定の上顎基準位置に配置する（Ｓ４０７）。次いで、基準画像配置部３１は、Ｓ４０６の処理で算出された下顎移動回転情報に基づいて、下顎画像の下顎移動面が下顎基準面に一致するように下顎画像を移動回転して、下顎画像を所定の上顎基準位置に配置する（Ｓ４０８）。
【００８３】
上顎画像の上顎移動面が上顎基準面に一致し、且つ下顎画像の下顎移動面が下顎基準面に一致するので、上顎画像に含まれる上顎及び上顎画像に含まれる上顎は、対応する歯同士が対向するように離間して配置される。一例では、下顎画像顎画像に含まれる左右の上顎１番歯の重心座標のＸ座標及びＹ座標と下顎画像に含まれる左右の下顎１番歯の重心座標のＸ座標及びＹ座標は、一致する。また、上顎画像に含まれる左の上顎６番歯の重心座標のＸ座標及びＹ座標と下顎画像に含まれる左の下顎６番歯の重心座標のＸ座標及びＹ座標は、一致する。さらに、上顎画像に含まれる右の上顎６番歯の重心座標のＸ座標及びＹ座標と下顎画像下顎画像に含まれる右の下顎６番歯の重心座標のＸ座標及びＹ座標は、一致する。
【００８４】
次いで、動力学シミュレーション部３２は、上顎画像に含まれる上顎を動力学シミュレーションの実行により移動させる処理を実行する（Ｓ４０９）。動力学シミュレーション部３２が動力学シミュレーションを実行することで、固定した下顎に対して、上顎が下顎に接触し、停止するまで、上顎は移動する。動力学シミュレーションは、物理法則に従って物体の運動を計算するシミュレーションであり、物体を示す画像を直接動かして物体を移動するのではなく、物体に重力及び張力等の力を加えることで間接的に物体を移動して物体の運動を計算するものである。一例では、動力学シミュレーション部３２は、上顎画像に含まれる上顎を重力により自然落下させる動力学シミュレーションを実行する。動力学シミュレーション部３２は、上顎画像に含まれる上顎を単位表面積当たりの質量が均一の物質として規定し、上顎画像に含まれる上顎を重力により自然落下させる。すなわち、動力学シミュレーション部３２は、上顎画像及び下顎画像をそれぞれ示す顎スキャンデータは、有限要素法のシェル要素等のシェルデータと同様に限りなく薄く且つ厚さが一定の剛体であり、単位表面積当たりの質量が均一な剛体として規定される。また、動力学シミュレーション部３２は、上顎画像に含まれる上顎及び下顎画像に含まれる下顎の双方を、形状が変形しない剛体として規定する。
【００８５】
また、動力学シミュレーション部３２は、上顎画像に含まれる上顎の歯と下顎画像に含まれる下顎の歯との間の摩擦を考慮しない状態で動力学シミュレーションを実行する。すなわち、動力学シミュレーション部３２は、上顎画像に含まれる上顎の歯と下顎画像に含まれる下顎の歯との間の摩擦係数をゼロにする等して、上顎の歯と下顎の歯との間の摩擦力をゼロにして、動力学シミュレーションを実行する。
【００８６】
次いで、咬合位置特定部３３は、移動させる処理後の前記上顎画像及び前記下顎画像の位置関係を上顎画像に含まれる歯と前記下顎画像に含まれる歯の咬合状態に対応する位置関係として特定する（Ｓ４１０）。咬合位置特定部３３は、咬合状態に対応する位置関係として特定されたときの記上顎画像及び下顎画像を含む咬合画像を示す咬合画像データを生成し、生成した咬合画像データを記憶部１１に記憶する。
【００８７】
そして、咬合画像データ出力部３４は、Ｓ４１０の処理で生成された咬合画像データを出力する（Ｓ４１１）。
【００８８】
（実施形態に係る咬合状態特定装置の作用効果）
咬合状態特定装置２は、対応する歯同士が対向するように配置した上顎画像及び下顎画像にそれぞれ含まれる上顎及び下顎の少なくとも一方を動力学シミュレーションの実行により移動させて咬合画像を生成する。咬合状態特定装置２は、動力学シミュレーションの実行により上顎及び下顎の少なくとも一方を移動させて咬合画像を生成することで、咬合状態を示すスキャンデータを利用することなく咬合画像を生成することができる。
【００８９】
また、咬合状態特定装置２は、上顎画像に含まれる上顎の歯と下顎画像に含まれる下顎の歯との間の摩擦を考慮しない状態で動力学シミュレーションを実行するので、上顎の歯及び下顎の歯の歯冠の形状に応じた位置関係を咬合状態として特定できる。
【００９０】
（実施形態に係る咬合状態特定装置の変形例）
咬合状態特定装置２は、上顎画像に含まれる上顎を重力により自然落下させて、上顎画像に含まれる上顎の歯と下顎画像に含まれる下顎の歯とを咬合させるが、実施形態に係る咬合状態特定装置は、物理法則に従って上顎及び下顎の何れかを移動させてもよい。例えば、実施形態に係る咬合状態特定装置は、上顎画像と下顎画像との間の配置関係を上下反対にして、下顎画像に含まれる下顎を重力により自然落下させて、上顎画像に含まれる上顎の歯と下顎画像に含まれる下顎の歯とを咬合させてもよい。このとき、固定した上顎に対して、下顎が上顎に接触し、停止するまで、下顎は移動する。また、実施形態に係る咬合状態特定装置は、上顎及び下顎が咬合する方向に上顎及び下顎の双方に力を加えて、上顎及び下顎の双方を移動させて、上顎画像に含まれる上顎の歯と下顎画像に含まれる下顎の歯とを咬合させてもよい。
【００９１】
また、咬合状態特定装置２は、上顎の歯と下顎の歯との間の摩擦力をゼロにして配置関係を特定するが、実施形態に係る咬合状態特定装置は、上顎の歯と下顎の歯との間の摩擦力を略ゼロにして配置関係を特定してもよい。
【００９２】
また、咬合状態特定装置２は、上顎画像及び前記下顎画像を含む咬合画像を示す咬合画像データを出力する。しかしながら、実施形態に係る咬合状態特定装置は、咬合画像データに加えて、動力学シミュレーションの実行により移動させた下顎及び／又は上顎の移動量及び／又は回転量を示す移動回転情報を出力してもよい。この場合、実施形態に係る咬合状態特定装置は、動力学シミュレーションの実行により移動させた下顎及び／又は上顎の移動量及び／又は回転量を示す移動回転情報を出力する移動回転情報出力部を含む。実施形態に係る咬合状態特定装置が出力する移動回転情報は、力学シミュレーションの実行により移動させた下顎及び／又は上顎の移動量及び／又は回転量を示す行列を含んでもよい。
【００９３】
また、咬合状態特定装置２は、３Ｄスキャナ装置により生成されたスキャンデータに対応する画像を使用して処理を実行するが、実施形態に係る咬合状態特定装置は、スキャンデータ以外のデータに対応する画像を使用して処理を実行してもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１    移動回転情報生成装置
２    咬合状態特定装置
１０    通信部
１１    記憶部
１２    入力部
１３    出力部
２０、３０    処理部
２１    顎スキャンデータ取得部
２２    顎画像判定部
２３    移動点特定部
２４    基準点取得部
２５    移動回転情報算出部
２６    移動回転情報出力部
２７    基準位置画像生成部
２８    基準位置画像データ出力部
３１    基準画像配置部
３２    動力学シミュレーション部
３３    咬合位置特定部
３４    咬合画像データ出力部
【図１】
2018117865.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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