[發明專利]一種快速構建虛擬牙齦三角網格的方法及系統

在審

• 申請號: 202210208362.4
• 申請日: 2022-03-04
• 公開（公告）號: CN114663279A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 周超;韋虎
• 申請（專利權）人: 杭州隱捷適生物科技有限公司
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T17/20;G06T5/30;G06T5/00;A61C7/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

1.一種快速構建虛擬牙齦三角網格的方法，其特征在于步驟包括：

步驟1、牙冠邊緣控制點集合提取，生成上表面；

步驟2、牙齦底部控制點集合確認，生成下表面；

步驟3、舌側、頰側表面曲線擬合，生成側表面；

步驟4、對齦溝、齦乳頭細節優化。

2.根據權利要求1所述的一種快速構建虛擬牙齦三角網格的方法，其特征在于步驟1所述的牙冠邊緣控制點提取，生成上表面；具體實現如下：

1.1首先通過半邊數據結構獲取牙冠的邊界點；其次對每顆牙冠所對應的邊界點進行逆時針排序；

1.2對相鄰兩顆牙冠所對應的邊界點進行遍歷；假設相鄰牙冠最近邊界點距離為minDistace，設定閾值為minDistace+0.5mm；遍歷過程中當相鄰牙冠邊界點的距離小于該閾值時，則刪除該邊界點；

1.3所有相鄰牙冠的牙縫通過插值方法添加牙縫點，保證后續齦溝的生成；

1.4基于遍歷后的邊界點，通過加權距離采樣從邊界點中選取部分控制點，然后結合步驟1.3的牙縫點，構建牙冠邊緣控制點集合。

3.根據權利要求1所述的一種快速構建虛擬牙齦三角網格的方法，其特征在于步驟2所述的牙齦底部控制點集合確認，生成下表面；具體實現如下：

2.1從牙冠邊緣控制點集合中，選取每顆牙冠內外側離牙冠中心點最遠距離的控制點作為投影點，并投影到XY平面上；

2.2對該投影點采用三次B樣條曲線擬合，確定牙齦底部的初步形狀：

2.2.1所述的B樣條曲線方程為：

其中，P_i是控制曲線的第i個特征點，F_i,k(t)則是k階B樣條基函數；

2.2.2三次B樣條曲線方程中基函數為：

其中，表示階乘；

2.3將擬合后的B樣條曲線膨脹，找出與投影點最近的控制點作為牙齦底部邊界線的控制點；

2.4根據找出的控制點生成虛擬牙齦的下表面。

4.根據權利要求1所述的一種快速構建虛擬牙齦三角網格的方法，其特征在于步驟3所述的舌側頰側表面曲線擬合，生成側表面，具體實現如下：

3.1確定牙齦側面橫向點的層數，對于每一層的橫向點，進行設定的不同權重的膨脹和平滑；

3.2針對牙齦側面眾向點所在的每列，使用B樣條曲線擬合，使得表面更加光滑。

5.根據權利要求1所述的一種快速構建虛擬牙齦三角網格的方法，其特征在于步驟4所述的對齦溝、齦乳頭細節優化，具體是對齦溝周圍的牙縫點及牙縫點的鄰接點做Loop細分。

6.根據權利要求1-5所述的一種快速構建虛擬牙齦三角網格的系統，其特征在于包括上表面生成模塊、下表面生成模塊、側表面生成模塊和優化模塊；

所述的上表面生成模塊通過提取牙冠邊緣控制點集合實現；

所述的下表面生成模塊通過確認牙齦底部控制點集合實現；

所述的側表面生成模塊通過擬合舌側、頰側表面曲線實現；

所述的優化模塊用于對齦溝、齦乳頭細節進行優化。