[發(fā)明專利]一種標準化牙弓形態(tài)的提取方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211415085.0
• 申請日: 2022-11-11
• 公開（公告）號: CN115588006A
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李小兵;羅嘉慶
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T17/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 舒盛

1.一種標準化牙弓形態(tài)的提取方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、獲取牙3D點云模型；

S2、從牙3D點云模型中識別牙尖點；

S3、從牙尖點中識別頰尖點；

S4、采用不同階多項式對頰尖點進行擬合，生成牙弓形態(tài)；

S5、對牙弓形態(tài)進行歸一化，得到標準化牙弓形態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標準化牙弓形態(tài)的提取方法，其特征在于，步驟S2包括如下子步驟：

S21、將牙3D點云模型轉(zhuǎn)成三角網(wǎng)格，計算三角網(wǎng)格的主曲率方向和值，去掉牙3D點云模型中曲率為負對應(yīng)的3D點，保留曲率為正且超過曲率閾值對應(yīng)的3D點；

S22、將步驟S21處理后的牙3D點云模型中的點按一定分辨率向XOY平面投影，得到牙模投影圖像；

S23、將牙模投影圖像分成左右兩個圖像；

S24、對左右兩個圖像分別按行掃描，提取每一行中高度超過高度閾值的像素；

S25、獲取步驟S24得到的像素對應(yīng)的3D點，標記其中曲率超過曲率閾值的3D點為牙尖點。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標準化牙弓形態(tài)的提取方法，其特征在于，步驟S3包括如下子步驟：

S31、將牙尖點按一定分辨率投影到XOY平面，得到牙尖點投影圖像；

S32、對牙尖點投影圖像的像素進行多項式擬合，得到與牙尖點投影圖像同分辨率的擬合曲線圖像；

S33、對擬合曲線圖像的像素按列掃描，獲取每列的第一個像素，得到擬合曲線舌側(cè)邊緣圖像；

S34、對牙尖點投影圖像按列掃描，將牙尖點投影圖像每一列中從第一個像素到擬合曲線舌側(cè)邊緣圖像像素之間的像素清除；

S35、標記牙尖點投影圖像剩余部分的像素對應(yīng)的3D點為頰尖點。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標準化牙弓形態(tài)的提取方法，其特征在于，步驟S4包括如下子步驟：

SM1、根據(jù)頰尖點的y值將頰尖點分為N段；

SM2、以M階多項式為基準，通過比較每個分段的y值與閾值，選取不同階多項式對頰尖點進行擬合：

(1)對于y值小于閾值的分段，采用M階多項式對該分段的頰尖點進行擬合；

(2)對于y值大于閾值的分段，判斷是否用X階多項式替代M階多項式對該分段的頰尖點進行擬合，X＞M。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的標準化牙弓形態(tài)的提取方法，其特征在于，判斷是否用X階多項式替代M階多項式的方法為：分段內(nèi)的X階多項式擬合的殘差小于M階多項式擬合的殘差，且X階多項式擬合與M階多項式擬合的偏差相對于其它高階多項式擬合與M階多項式擬合的偏差最小。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的標準化牙弓形態(tài)的提取方法，其特征在于，M階多項式為4階多項式。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標準化牙弓形態(tài)的提取方法，其特征在于，步驟S5中對牙弓形態(tài)進行歸一化的方法包括：

對于牙弓形態(tài)中點對應(yīng)的牙弓寬度，采用min-max歸一化；

對于牙弓形態(tài)中點對應(yīng)的牙弓深度，按牙弓深度與牙弓寬度的比例縮放。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的標準化牙弓形態(tài)的提取方法，其特征在于，步驟S5中對牙弓形態(tài)進行歸一化涉及的公式如下：

對于牙弓形態(tài)中點對應(yīng)的牙弓寬度的歸一化公式如下：

其中：

x表示歸一化前牙弓形態(tài)中點對應(yīng)的牙弓寬度；

x^′表示歸一化后標準化牙弓形態(tài)中點對應(yīng)的牙弓寬度；

對于牙弓形態(tài)中點對應(yīng)的牙弓深度的歸一化公式如下：

其中：

y表示歸一化前牙弓形態(tài)中點對應(yīng)的牙弓深度；

y^′表示歸一化后標準化牙弓形態(tài)中點對應(yīng)的牙弓深度。