[發明專利]一種基于多套模板的牙齒修復方法

有效

• 申請號: 201710448140.9
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107292951B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 湯德衍;宣夢潔;宋雷;寧楠;王春蝶
• 申請（專利權）人: 杭州美齊科技有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種基于多套模板的牙齒修復方 法，其特征在于：

將三維掃描獲得的初始牙頜模型分割為各個牙齒模型，然后對其中的牙齒模型采用以下步驟進行處理：

A.進行邊緣修復，刪除外翻面片并對邊緣進行光滑處理；

B.搜索包含多套牙齒模型的模板庫，從中找到最合適的模板牙齒模型；

C.根據投影關系對模板牙齒模型進行形變，將形變之后的部分模板牙齒模型拼接到待修復牙齒模型上并進行平滑操作，完成牙齒模型的修復；

所述步驟C具體是包括：

C-1)根據模板牙齒模型上的頂點投影到待修復牙齒模型上的投影情況，將模板牙齒模型劃分為投影區域和非投影區域；

C-2)根據投影關系對模板牙齒模型進行形變，投影區域直接投影形變到待修復牙齒模型上，非投影區域進行伴隨投影形變；

所述步驟C-2)具體如下：

遍歷模板牙齒模型上的所有頂點：

先將投影區域內的所有頂點通過投影移動到待修復牙齒模型表面上，獲得對應的投影點位置和移動距離；

然后對于非投影區域內的頂點，采用以下方式進行處理：先從與投影區域內邊緣頂點的投影點相鄰的非投影區域頂點開始，每一個頂點根據自身周圍所有相鄰且已投影的點的平均移動距離進行沿投影方向移動到新頂點，不斷迭代向最遠離投影區域的非投影區域頂點逐層處理，每一層頂點為平行于投影區域邊緣頂點的一圈頂點，直到相鄰兩次迭代處理之間所有頂點移動距離的總和小于移動閾值，則停止迭代，不再進行頂點投影；

C-3)將形變之后的模板牙齒模型上的非投影區域和待修復牙齒模型進行拼接，對接縫處進行平滑操作；

所述步驟C-3)中，先將模板牙齒模型的投影區域刪除，以非投影區域進行投影處理后的表面模型作為補丁模型，再采用以下接縫方式來填補補丁模型和待修復牙齒模型之間的縫隙：

C-3-1)首先獲得補丁模型的有序邊界點集patchSet和待修復牙齒模型的有序邊界點集originSet；

C-3-2)遍歷待修復牙齒模型的有序邊界點集originSet內的邊界點，對于第i個邊界點ob(i)和第i+1個邊界點ob(i+1)：

找到補丁模型的有序邊界點集patchSet內離邊界點ob(i)最近的邊界點pb(1)，再找到補丁模型的有序邊界點集patchSet內離與邊界點ob(i+1)最近的邊界點pb(2)，添加由ob(i)、ob(i+1)和pb(1)為頂點構成的三角面片；

C-3-3)然后判斷pb(1)和pb(2)是否是同一個邊界點并處理：

如果pb(1)和pb(2)不是同一個邊界點，則遍歷pb(1)到pb(2)之間的邊界點pb(j)，pb(1)≤pb(j)pb(2)，對于每個邊界點pb(j)，添加由ob(i+1)、pb(j)和pb(j+1)為頂點構成的三角面片；

如果pb(1)和pb(2)是同一個邊界點，則不再添加新片面；

C-3-4)重復步驟C-3-2)和C-3-3)，構建補丁模型的有序邊界點集patchSet和待修復牙齒模型的有序邊界點集originSet之間連接的三角面片形成接縫，再采用拉普拉斯平滑對接縫的三角面片進行平滑操作。

2.根據權利要求1所述的一種基于多套模板的牙齒修復方 法，其特征在于：所述步驟B具體是包括：

B-1)構建模板牙齒模型庫，獲取并標記模板牙齒模型中的特征點；

B-2)根據待修復牙齒模型的類型搜索模板牙齒模型庫中對應的模板牙齒模型；

B-3)根據待修復牙齒模型和模板牙齒模型的特征點，結合迭代就近點算法將待修復牙齒模型和模板牙齒模型進行匹配，評估差異度，選擇差異度最小的模板牙齒模型作為進行接下的修復操作的修復參考模型。

3.根據權利要求2所述的一種基于多套模板的牙齒修復方 法，其特征在于：所述步驟B-2)中，根據待修復牙齒模型的類型，從模板牙齒模型庫中搜索同類型中與待修復牙齒模型接近的模板牙齒模型。