一种基于多套模板的牙齿修复算法制造技术

本发明专利技术公开了一种基于多套模板的牙齿修复算法。将三维扫描获得的初始牙颌模型分割为各个牙齿模型，然后对其中的牙齿模型处理：进行边缘修复，删除外翻面片并对边缘进行光滑处理；以牙齿模型的特征点为依据，结合迭代就近点算法，从多套模板牙齿模型中找到最合适的模板牙齿模型作为待修复牙齿模型的修复参考模型；根据投影关系对修复参考模型进行形变，将形变之后的部分修复参考模型拼接到待修复牙齿模型上并进行平滑操作，完成牙齿模型的修复。本发明专利技术能高效精准地修复三维扫描后获得的牙齿模型缺失的侧边，并修复底座，使牙齿成为一个封闭完整的三角网格模型，有利于后期的矫正实现。

A dental restoration algorithm based on multiple sets of templates

The invention discloses a tooth restoration algorithm based on a plurality of sets of templates. The initial dental model three-dimensional scan obtained for each tooth segmentation model, and then processing model in which the teeth: edge repair, remove the patch valgus and the edge is smooth; the feature points of tooth model as the basis, combined with the iterative nearest point algorithm, find the most suitable template tooth model from multiple sets of templates of teeth in the model as a reference model to repair teeth repaired model; according to the projection relation of deformation on repair repair will be part of the reference model, reference model deformation after splicing into the inpainting model and teeth smooth operation, repair of complete tooth model. The invention can repair the missing side of the tooth model accurately and accurately after the three-dimensional scanning, and repair the base, so that the teeth become a closed and complete triangular mesh model, which is beneficial to the correction in the later stage.

【技术实现步骤摘要】
一种基于多套模板的牙齿修复算法
本专利技术涉及了数字口腔领域，具体地说是涉及了一种基于多套模板的牙齿修复算法。
技术介绍
近年来，数字口腔技术发展迅速，牙齿隐形正畸也逐渐普及。在对牙齿正畸过程中，需要建立牙齿的三维网格模型，用于虚拟矫治。但经过扫描和切割之后得到的牙齿模型侧边和底座的数据缺失，需要进行修复，形成完整独立的牙齿模型，以方便虚拟矫治的进行。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种基于多套模板的牙齿修复算法。本专利技术所采用的技术方案是将三维扫描获得的初始牙颌模型分割为各个牙齿模型，然后对其中的牙齿模型采用以下步骤进行处理：A.进行边缘修复，删除外翻面片并对边缘进行光滑处理；B..搜索包含多套牙齿模型的模板库，从中找到最合适的模板牙齿模型用于修复的待修复牙齿模型；C.根据投影关系对模板牙齿模型进行形变，将形变之后的部分模板牙齿模型拼接到待修复牙齿模型上并进行平滑操作，完成牙齿模型的修复。所述步骤A具体是：A-1)计算牙齿模型中每个顶点的均方根曲率，并根据曲率阈值T将所有顶点分为曲率大和曲率小的两类顶点；A-2)对每个牙齿模型遍历多次将牙齿模型边缘含有曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多套模板的牙齿修复算法，其特征在于：将三维扫描获得的初始牙颌模型分割为各个牙齿模型，然后对其中的牙齿模型采用以下步骤进行处理：A.进行边缘修复，删除外翻面片并对边缘进行光滑处理；B.搜索包含多套牙齿模型的模板库，从中找到最合适的模板牙齿模型；C.根据投影关系对模板牙齿模型进行形变，将形变之后的部分模板牙齿模型拼接到待修复牙齿模型上并进行平滑操作，完成牙齿模型的修复。

【技术特征摘要】
1.一种基于多套模板的牙齿修复算法，其特征在于：将三维扫描获得的初始牙颌模型分割为各个牙齿模型，然后对其中的牙齿模型采用以下步骤进行处理：A.进行边缘修复，删除外翻面片并对边缘进行光滑处理；B.搜索包含多套牙齿模型的模板库，从中找到最合适的模板牙齿模型；C.根据投影关系对模板牙齿模型进行形变，将形变之后的部分模板牙齿模型拼接到待修复牙齿模型上并进行平滑操作，完成牙齿模型的修复。2.根据权利要求1所述的一种基于多套模板的牙齿修复算法，其特征在于：所述步骤B具体是包括：B-1)构建模板牙齿模型库，获取并标记模板牙齿模型中的特征点；B-2)根据待修复牙齿模型的类型搜索模板牙齿模型库中对应的模板牙齿模型；B-3)根据待修复牙齿模型和模板牙齿模型的特征点，结合迭代就近点算法将待修复牙齿模型和模板牙齿模型进行匹配，评估差异度，选择差异度最小的模板牙齿模型作为进行接下的修复操作的修复参考模型。3.根据权利要求2所述的一种基于多套模板的牙齿修复算法，其特征在于：所述步骤B-2)中，根据待修复牙齿模型的类型，从模板牙齿模型库中搜索同类型中与待修复牙齿模型接近的模板牙齿模型。4.根据权利要求2所述的一种基于多套模板的牙齿修复算法，其特征在于：所述步骤B-3)具体为：a.筛选点对：待修复牙齿模型上的点集为P1，模板牙齿模型上的点集为P2，对于点集P1中的每一点，在点集P2中搜索出与其最近的点，组成一个点对，由此找出两个点集中所有的点对；b.计算点集P1和点集P2的重心；c.根据所有点对以及两个点集重心的差异计算出近似旋转矩阵和近似平移矩阵；d.用近似旋转矩阵和近似平移矩阵对点集P2进行刚性变换，得到新点集P2’，计算点集P2到点集P2’之间的欧式距离，以欧式距离的绝对值作为是否收敛的依据；e.若欧式距离的绝对值小于阈值0.01，则认为收敛，停止迭代；若欧式距离的绝对值不小于阈值0.01，重复上述步骤a-d在对新点集P2’和点集P1进行处理，直到收敛或者达到最大的迭代次数，并以点集P2对应下最后变换得到的点集构建获得处理后模板牙齿模型；f.计算待修复牙齿模型和模板牙齿模型之间的差异度，差异度是通过待修复的牙齿模型上的每个顶点沿法向投影到处理后模板牙齿模型上所经过的距离求和得到，找到整个模板牙齿模型库中差异度最小的模板牙齿模型，作为接下去修复待修复牙齿模型的修复参考模型。5.根据权利要求1所述的一种基于多套模板的牙齿修复算法，其特征在于：所述步骤C具体是包括：C-1)根据模板牙齿模型上的顶点投影到待修复牙齿模型上的投影情况，将模板牙齿模型划分为投影区域和非投影区域；C-2)根据投影关系对模板牙齿模型进行形变，投影区域直接投影形变到待修复牙齿模型上，非投影区域进行伴随投影形变；C-3)将形变之后的模板牙齿模型上的非投影区域和待修复牙齿模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤德衍，宣梦洁，宋雷，宁楠，王春蝶，
申请(专利权)人：杭州美齐科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33