[發明專利]產生表示牙齒正畸治療的目標牙齒布局的數字數據集的方法

在審

• 申請號: 202010565918.6
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN113822305A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 沈愷迪
• 申請（專利權）人: 杭州朝厚信息科技有限公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G06T17/00;A61C7/00
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

本申請的一方面提供了一種產生表示正畸治療的目標牙齒布局的數字數據集的方法，包括：獲取第一三維數字模型，表示處于初始牙齒布局的牙頜；對所述第一三維數字模型中的每一牙齒進行采樣獲得一個對應的采樣點集；利用經訓練的第一深度人工神經網絡，基于每一牙齒的采樣點集，產生一個對應的幾何編碼；將所有牙齒的幾何編碼組合得到所述牙頜的整體幾何編碼；以及利用經訓練的第二深度人工神經網絡，基于所述牙頜的整體幾何編碼，產生表示所述牙頜正畸治療的目標牙齒布局的數字數據集。

技術領域

本申請總體上涉及產生表示牙齒正畸治療的目標牙齒布局的數字數據集的方法。

背景技術

當今，由于美觀、便捷以及利于清潔等優點，基于高分子材料的殼狀矯治器越來越受歡迎。一套殼狀矯治器通常包括十幾個甚至幾十個逐次的殼狀矯治器，用于將患者牙齒從初始布局逐次地重新定位到目標布局，其中，在初始布局到目標布局之間包括從第一中間布局到最后中間布局的N個逐次的中間布局。

一種常用的制作殼狀矯治器的方法是在一系列逐次的從第一中間布局到目標布局的牙模上，以熱壓膜成型工藝壓膜獲得。可以利用表示從第一中間布局到目標布局的一系列逐次的三維數字模型控制設備制作這些牙模。一個常用的獲得這些逐次的三維數字模型的方法是，先掃描獲得表示患者原始牙齒布局(即進行正畸治療前患者的牙齒布局)的三維數字模型，接著，人工操作該三維數字模型獲得表示目標牙齒布局(即正畸治療希望達到的牙齒布局)的三維數字模型，然后，基于這兩個三維數字模型進行插值得到中間的一系列逐次的三維數字模型。

人工操作表示患者原始牙齒布局的三維數字模型獲得表示目標牙齒布局的三維數字模型費時費力，并且其結果高度依賴操作人員的專業水平和認知，較難保證結果的一致性，鑒于此，有必要提供一種計算機執行的產生牙齒正畸治療的目標牙齒布局的方法。

發明內容

本申請的一方面提供了一種產生表示正畸治療的目標牙齒布局的數字數據集的方法，包括：獲取第一三維數字模型，表示處于初始牙齒布局的牙頜；對所述第一三維數字模型中的每一牙齒進行采樣獲得一個對應的采樣點集；利用經訓練的第一深度人工神經網絡，基于每一牙齒的采樣點集，產生一個對應的幾何編碼；將所有牙齒的幾何編碼組合得到所述牙頜的整體幾何編碼；以及利用經訓練的第二深度人工神經網絡，基于所述牙頜的整體幾何編碼，產生表示所述牙頜正畸治療的目標牙齒布局的數字數據集。

在一些實施方式中，所述第一深度人工神經網絡是能夠處理點云的深度人工神經網絡。

在一些實施方式中，所述第一深度人工神經網絡可以是以下之一：PointNet、PointNet++、PointCNN以及DGCNN網絡。

在一些實施方式中，所述第二深度人工神經網絡可以是基于多層感知器的回歸網絡。

在一些實施方式中，所述第二深度人工神經網絡可以包括SE模塊，用于根據全局信息對當前特征的各通道的權值進行調整。

在一些實施方式中，所述牙頜可以包括上頜與下頜。

在一些實施方式中，所述每一牙齒的幾何編碼為M維向量，其中的M’維向量是由所述第一深度人工神經網絡在訓練過程中選定，其中，M和M’均為自然數，MM’。

在一些實施方式中，所述M維向量還包括表示對應牙齒的位姿。

在一些實施方式中，所述M’維向量表示對應牙齒的幾何形態。

在一些實施方式中，所述第一深度人工神經網絡對每一牙齒進行幾何編碼時，對該牙齒每一采樣點提取的特征包括該采樣點與鄰牙的位置關系。

在一些實施方式中，所述與鄰牙的位置關系特征可以是與鄰牙的最短距離。

在一些實施方式中，所述的產生表示正畸治療的目標牙齒布局的數字數據集的方法還可以包括：基于所述表示目標牙齒布局的數字數據集進行至少一次迭代，獲得新的表示目標牙齒布局的數字數據集。