[發明專利]基于深度學習的三維牙齒點云模型數據分類方法及系統

有效

• 申請號: 202110192628.6
• 申請日: 2021-02-20
• 公開（公告）號: CN112989954B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 周元峰;馬乾;魏廣順;馬龍
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06V20/64
• 分類號: G06V20/64;G06V10/26;G06V10/74;G06V10/80;G06V10/764;G06V10/82;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

本發明公開了基于深度學習的三維牙齒點云模型數據分類方法及系統，包括：獲取牙齒三維模型，對牙齒三維模型提取整套牙齒點云模型；對整套牙齒點云模型進行分割，得到若干個單顆牙齒點云模型；對單顆牙齒點云模型，提取單顆牙齒點云模型特征、相對位置特征和鄰接相似度特征，將其分別輸入分類器；輸入的多種特征將在分類器中進行分類操作，輸出單顆牙齒的初步分類結果。

技術領域

本發明涉及點云數據處理技術領域，特別是涉及基于深度學習的三維牙齒點云模型數據分類方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提到了與本發明相關的背景技術，并不必然構成現有技術。

“數字牙科”是已經被提出多年的一個概念，即將牙科的診療過程數字化，借助于CAD\CAM技術，減少牙科醫生在基本診療步驟上的時間和精力消耗，切實提高診療效率。

要想進行牙科數字化，首先是要進行數據采集。在目前的牙科，多種醫學影像技術都得到了廣泛的應用，如X光片，CT等，這些成像技術形成的都是二維圖像。但牙齒診療過程中卻非常需要建立空間關系，這些成像技術就會顯得不直觀。CBCT和口腔掃描技術解決了這一問題，他們建立的醫學影像都是三維的，極大地促進了口腔醫學技術地發展，目前已經得到了廣泛的應用。對于數字化的正畸流程而言，口腔模型是其數據基礎，在這一基礎上首先要進行處理工作，是牙齒模型的分割與分類。因為除牙齒以外的其他部分，對牙醫來說是不重要的，所以首先要將模型中的這些部分切割掉，同時，在三維模型中，牙齒也是連在一起的，因此本發明也要將牙齒分割開來，得到每顆牙齒的單齒模型。具體技術手段可以采用曲面法向來確定分割位置，這里已有大量相關技術，不再贅述。

已有的牙齒分類方法中,大部分都圍繞二維的牙科圖像Miki Y.,Muramatsu C.,Hayashi T.,Zhou X.,Harat.,Katsumata A.,Fujita H.:Classification of teeth incone-beam CT using deep convolutional neural network.Computers in biology andmedicine 80(2017),24–29.1,2等人使用深度卷積神經網絡在CT數據上進行牙齒分類，KuoY.-F.,Lin S.-Y.,Wu C.H.,Chen S.-L.,Lin T.-L.,Lin N.-H.,Mai C.-H.,VilaverdeJ.F.:A convolutional neural network approach for dental panoramic radiographsclassification.Journal of Medical Imaging and Health Informatics 7,8(2017),1693–1704.2等人在牙科全景圖上進行分類，Eun H.,Kim C.:Oriented toothlocalization for periapical dental x-ray images via convolutional neuralnetwork.In 2016Asia-Pacific Signal and Information Processing AssociationAnnual Summit and Conference(APSIPA)(2016),IEEE,pp.1–7.2在X光圖像上進行分類，這些分類方法都是在二維醫學圖像上的分類，相對較為簡單，也不如三維醫學圖像的直觀。Pavaloiu I.-B.,Vasilateanu A.,Goga N.,Marin I.,Ungar A.,I.:Teethlabeling from cbct data using the circular hough transform.In2016International Symposium on Fundamentals of Electrical Engineering(ISFEE)(2016),IEEE,pp.1–4.2使用圓形霍夫變換進行牙齒分類，需要人工輔助操作，增加了學習和操作的成本不利于臨床使用。