[發明專利]一種基于義齒簡單冠修復網格模型的頸緣線提取方法

在審

• 申請號: 201410783764.2
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN104504693A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 王煜;張繼偉;夏鴻建;馬杰
• 申請（專利權）人: 佛山市諾威科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T17/30
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 鄭瑩

技術領域

本發明涉及口腔修復領域，尤其是一種基于義齒簡單冠修復網格模型的頸緣線提取方法。

背景技術

CAD/CAM技術在口腔修復中的應用取得了飛速的發展，相比于傳統的手工修復方式，口腔CAD/CAM技術不僅極大地提高了修復效率，而且具備更加優良的修復質量。牙齒生物特征線包括單冠預備體的頸緣線和嵌體預備體模型的洞緣線。牙齒預備體生物特征線的提取是數字化口腔修復體造型設計的關鍵環節，生物特征線的提取質量直接影響修復體的建模精度，關系到患者佩戴修復體的舒適度，對于牙齦健康也有重要影響。

隨著計算機的迅速發展，國外已經涌現大批的口腔修復CAD/CAM系統設備，國內也出現了多種頸緣線提取算法。戴寧等人在《牙齒預備體頸緣線自適應提取算法的研究與實現》(Research?and?Implementation?for?Automatic?Extraction?of?Preparation?Line?on?Triangulated?Surfaces?of?Preparation?Tooth)論文中提出利用點的曲率作為頸緣線的特征，通過構造局部特征引導線利用自適應搜索的方法完成對頸緣線的提取。但是該算法只是利用曲率作為特征點的唯一標準，會造成頸緣線的提取精度降低。而且構造局部的引導線會被附近的非頸緣線但是符合特征的點所引導，會導致個別牙齒無法正確地完成頸緣線提取，不夠可靠。張長東等人則在《基于啟發式搜索策略的牙齒生物特征線提取技術》論文提出了利用極值系數作為特征點的選取標準，結合最小代價的啟發式搜索完成頸緣線的提取。但是該算法使用的是交互式的頸緣線提取，需要用戶進行初始點的設置，智能化程度低且缺乏有效的噪聲消除方法。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的是：提出一種提取精度高、可靠、智能化程度高和噪聲小的，基于義齒簡單冠修復網格模型的頸緣線提取方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于義齒簡單冠修復網格模型的頸緣線提取方法，包括：

S1、對牙齒模型進行掃描，并生成相應的三角網格模型與點云模型；

S2、采用基于曲率變化率系數分析法對整體牙齒模型進行分析，并通過局部二次函數擬合曲面的方法求出曲率計算點的曲率和曲率變化率系數；

S3、分別對三角網格模型的奇異三角形與正則三角形進行特征點篩選，進而根據篩選的特征點生成特征線；

S4、獲取牙齒中軸線，并通過牙齒中軸線自動設置頸緣線的初始點，然后采用平均方向自動迭代法從特征線中篩選出目標頸緣線；

S5、對目標頸緣線進行擬合和光順，從而完成頸緣線的提取。

進一步，所述步驟S2，其包括：

S21、以三角網格模型內的任一點作為當前點，計算當前點的法向，所述當前點的法向的計算公式為：

Ni=ΣA∈meshAi·ni||ΣA∈meshAi·ni||,]]>

其中，N_i代表點的第i個鄰域三角片的單位法矢，A_i代表第i個三角片的面積，n_i表示第i個三角片的法矢，mesh表示整個三角網格結構；

S22、以當前點為原點，法矢n_p為z軸，建立一個局部坐標系；