[發(fā)明專利]一種基于通用模板的牙齒修復(fù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710454465.8
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107230255B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 湯德衍;宣夢潔;宋雷;寧楠;王春蝶
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州美齊科技有限公司
• 主分類號: G06T19/20
• 分類號: G06T19/20;G06T15/00;G06T5/00;A61C7/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種基于通用模板的牙齒修復(fù)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(fù)，刪除外翻面片并對邊緣進行光滑處理；

B.將已選擇的模板牙齒模型，以牙齒模型的局部坐標系為依據(jù)與待修復(fù)牙齒模型配準；

C.根據(jù)投影關(guān)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(fù)牙齒模型上并進行平滑操作，完成牙齒模型的修復(fù)；

所述步驟C具體是包括：

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

C-2)根據(jù)投影關(guān)系對模板牙齒模型進行形變，投影區(qū)域直接投影形變到待修復(fù)牙齒模型上，非投影區(qū)域進行伴隨投影形變；

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

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(qū)域內(nèi)的所有頂點通過投影移動到待修復(fù)牙齒模型表面上，獲得對應(yīng)的投影點位置和移動距離；

然后對于非投影區(qū)域內(nèi)的頂點，采用以下方式進行處理：先從與投影區(qū)域內(nèi)邊緣頂點的投影點相鄰的非投影區(qū)域頂點開始，每一個頂點根據(jù)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(qū)域的非投影區(qū)域頂點逐層處理，每一層頂點為平行于投影區(qū)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；

所述步驟C-3)中，先將模板牙齒模型的投影區(qū)域刪除，以非投影區(qū)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(fù)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(fù)牙齒模型的有序邊界點集originSet；

C-3-2)遍歷待修復(fù)牙齒模型的有序邊界點集originSet內(nèi)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(nèi)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(nèi)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(gòu)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(gòu)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(fù)步驟C-3-2)和C-3-3)，構(gòu)建補丁模型的有序邊界點集patchSet和待修復(fù)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于通用模板的牙齒修復(fù)方法，其特征在于：所述步驟B具體是包括：

B-1)對待修復(fù)牙齒模型進行定軸操作，確定其局部坐標系；

B-2)根據(jù)待修復(fù)牙齒模型的類型，從模板牙齒模型庫中找到對應(yīng)的模板牙齒模型；

B-3)根據(jù)待修復(fù)牙齒模型和模板牙齒模型的局部坐標系，將待修復(fù)牙齒模型和模板牙齒模型進行匹配。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于通用模板的牙齒修復(fù)方法，其特征在于：所述模板牙齒模型上的頂點投影到待修復(fù)牙齒模型上具體是：每個頂點均沿各自的法向投影到待修復(fù)牙齒模型的三角面片上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于通用模板的牙齒修復(fù)方法，其特征在于：所述步驟C-1)中，在模板牙齒模型上，將能夠投影到待修復(fù)牙齒模型上的模板牙齒模型的頂點構(gòu)成的區(qū)域作為投影區(qū)域，將不能夠投影到待修復(fù)牙齒模型上的模板牙齒模型的頂點構(gòu)成的區(qū)域作為非投影區(qū)域。