牙齿类型判断程序、牙齿类型位置判断装置及其方法制造方法及图纸

公开了牙齿类型判断程序、牙齿类型位置判断装置及其方法。所述牙齿类型判断程序包括：从输入的三维轮廓数据中提取表示三维轮廓数据的表面的点组；移动和/或旋转与特定类型的牙齿对应的牙齿的三维轮廓数据；计算其中包括在所提取的点组的任意区域中的点组与牙齿的三维轮廓数据之间的误差变得最小的布置关系，以及基于所计算的布置关系来估计包括在该区域中的牙齿的方向。

【技术实现步骤摘要】
牙齿类型判断程序、牙齿类型位置判断装置及其方法
本专利技术涉及牙齿类型判断程序、牙冠位置判断装置以及其方法。
技术介绍
使用表示包括牙冠的形状的牙齿轮廓的牙齿类型数据是已知的。例如，已知的是，根据基于选自数据库(参见，例如专利文件1)的牙冠轮廓数据创建的处理数据，通过NC处理来制造牙冠假体，例如牙冠和桥。还已知的是，从不明数量的幸存者获得牙齿轮廓信息，以便识别由灾难、意外事故等引起的不明身份的人的身份，并将牙齿轮廓信息存储在预存数据库中(参见，例如专利文件2)。此外，创建包括牙冠轮廓数据的口腔轮廓数据的各种技术是已知的。例如，已知的是，通过提供指定在牙排表面上的一个或更多个点的输入数据由用户辅助计算机来识别单个牙齿，容易由计算机创建牙龈边缘数据(参见，例如专利文件3)。相关文件专利文件1：日本特开专利文件第H9-10231号专利文件2：日本特开专利文件第2009-50632号专利文件3：日本特开专利文件第2014-512891号
技术实现思路
然而，如果通过由用户提供指定在牙排表面上的点的输入数据，由计算机识别出单个牙齿的位置，则在要存储在数据库中的牙冠轮廓数据的数目的量增加的情况下，会增加用户的工作量。根据实施方式，目的是提供一种牙冠位置判断程序，其中，可以估计与牙冠轮廓数据相对应的牙冠的牙齿轴，而无需由用户提供指定在牙排表面上的点的输入数据。根据一个方面，牙齿类型判断程序包括：从输入的三维轮廓数据中提取表示三维轮廓数据的表面的具有法线矢量的三维点组；提取在所提取的具有法线矢量的三维点组的任意分析目标区域中包括的点组；基于所提取的包括在分析目标区域中的点组的法线矢量方差来计算局部坐标系；获得局部坐标系中的与包括在分析目标区域中的点组中的每个点对应的单位法线矢量分布；以及参照存储与所述局部坐标系中的单位法线矢量(其对应于和牙齿类型相关联的点组中的每个点)的方向有关的分布信息的存储单元，并且估计与所获得的分布对应的牙齿类型作为分析目标区域中的牙齿类型。根据一方面，可以估计与牙冠轮廓数据相对应的牙冠的牙齿轴，而无需由用户提供指定在牙排表面上的点的输入数据。附图说明图1是根据实施方式的牙齿类型判断装置的框图；图2是由图1所示的牙齿类型判断装置执行的牙齿类型判断处理的流程图；图3是牙齿的透视图；图4A是示出包括在牙冠数据中的3D表面网格的示例的图；图4B是示出与图4A所示的3D表面网格对应的3D点组的图；图5是示出由图1所示的顶点提取单元提取的特征点的示例的图；图6是示出计算特征点的法线矢量的处理的示例的图；图7是示出在图2中所示的S103的处理中计算的特征点的法线矢量的示例的图；图8是示出在图2中所示的S104的处理中计算的局部坐标系的示例的图；图9是示出在图2中所示的S105的处理中的转换为极坐标系的特征点的法线矢量的方向的直方图；图10A是示出二维直方图的示例的图；图10B是示出二维直方图的另一示例的图；图11是示出与图2所示的S104的处理相比更详细的处理的流程图；图12A是示出在SHOT描述符中限定的X轴的示例的图；图12B是示出针对牙冠限定的X轴的示例的图；图13是示出针对牙冠限定的X轴和第二轴计算轴N的示例的图；图14是示出针对牙冠限定的X轴、第二轴计算轴N以及Y轴的示例的图；以及图15是示出针对牙冠限定的X轴、第二轴计算轴N、Y轴以及Z轴的示例的图。具体实施方式以下，将参照附图对牙冠位置判断装置进行描述。牙冠位置判断装置根据在局部坐标系中的顶点的法线矢量的方向的分布来估计与牙冠数据对应的牙冠的位置，在局部坐标系中的顶点的法线矢量的方向的分布是根据从表示牙冠的形状的牙冠数据中提取的顶点的法线矢量的方向的分布确定的。牙冠位置判断装置可以利用在局部坐标系中顶点的法线矢量的方向的分布来估计与牙冠相对应的牙齿的牙排的位置，不需要由用户指定在牙排表面上的点。(根据实施方式的牙齿类型判断装置的构造和功能)图1是根据实施方式的牙齿类型判断装置的框图。牙齿类型判断装置1包括通信单元10、存储单元11、输入单元12、输出单元13和处理单元20。通信单元10根据HTTP(超文本传输协议)的协议经由因特网与服务器(未示出)等进行通信。然后，通信单元10将从服务器等接收的数据提供给处理单元20。此外，通信单元10将从处理单元20提供的数据发送到服务器等。存储单元11包括例如半导体装置、磁带装置、磁盘装置或光盘装置中至少之一。存储单元11存储用于在处理单元20中进行处理的操作系统程序、驱动器程序、应用程序、数据等。例如，存储单元11将牙齿类型判断程序存储为用于使处理单元20执行用于判断牙齿类型的牙齿类型判断处理的应用程序。可以利用已知的安装程序等将牙齿类型判断程序和牙齿轮廓数据创建程序从诸如CD-ROM、DVD-ROM等的计算机可读便携式记录介质安装在存储单元11中。此外，存储单元11将要用于输入处理等的数据等存储为数据。此外，存储单元11可以临时存储在处理(诸如输入处理)中临时使用的数据。例如，存储单元11通过将分布信息与牙齿的类型相关联来存储与局部坐标系中的点组中的每个点对应的单位法线矢量的方向的分布信息。作为示例，存储在存储单元11中的分布信息是二维直方图。输入单元12可以是能够输入数据的任何装置，并且可以是例如触摸面板、按键按钮等。操作者可以利用输入单元12输入字母、数字、符号等。当操作者操作时，输入单元12生成对应于该操作的信号。然后，所生成的信号作为操作者的指示被提供给处理单元20。输出单元13可以是能够显示图像、帧等的任何装置，例如是液晶显示器或有机EL(电致发光)显示器等。输出单元13显示与从处理单元20提供的图像数据相对应的图像以及与运动图像数据对应的帧等。此外，输出单元13可以是用于允许在显示介质(诸如纸张)上打印图像、帧、字母等的输出设备。处理单元20具有一个或更多个处理器及其外围电路。处理单元20全面地控制牙齿类型判断装置1的整体操作，并且可以是例如CPU。处理单元20基于存储在存储单元11中的程序(驱动器程序、操作系统程序、应用程序等)来执行处理。此外，处理单元20可以并行地执行程序(应用程序等)。处理单元20包括牙冠数据获取单元21、顶点提取单元22、法线矢量计算单元23、局部坐标轴限定单元24、坐标系转换单元25、牙冠位置信息估计单元26和牙冠位置信息输出单元27。局部坐标轴限定单元24具有第一轴限定单元31、第二轴计算轴限定单元32、第二轴计算单元33和第三轴限定单元34。这些单元中的每个单元是通过由包括在处理单元20中的处理器执行的程序来实现的功能模块。可替选地，这些单元中的每个单元可以作为固件安装在牙齿类型判断装置1上。(根据实施方式的牙齿类型判断装置的操作)图2是由牙齿类型判断装置1进行的牙齿类型判断处理的流程图。基于预先存储在存储单元11中的程序，图2所示的牙齿类型判断处理主要由处理单元20与牙齿类型判断装置1的每个元件协作来执行。S101的处理包括从输入的三维轮廓数据中提取表示三维轮廓数据的表面的点组的处理。S102至S107的处理包括以下处理：移动和/或旋转与特定类型的牙齿相对应的牙齿的三维轮廓数据；计算布置关系，在该布置关系中在所提取的点组的任意区域中包括的点组与牙齿的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使计算机执行处理的牙齿类型判断程序，所述处理包括：从输入的三维轮廓数据中提取多个点，所述多个点表示所述三维轮廓数据的表面；提取包括在所述多个点的任意分析目标区域中的点组；基于法线矢量方差来计算局部坐标系，所述法线矢量方差基于与所述点组中的每个点相关联的每个法线矢量；获得所述局部坐标系中的分布，所述分布和与所述点组中的每个点相关联的每个单位法线矢量的方向有关；以及参照存储分别与牙齿类型有关的多个分布信息的存储单元，并且指定与所获得的分布对应的牙齿类型作为所述分析目标区域中的牙齿。

【技术特征摘要】
2016.05.30 JP 2016-1073581.一种使计算机执行处理的牙齿类型判断程序，所述处理包括：从输入的三维轮廓数据中提取多个点，所述多个点表示所述三维轮廓数据的表面；提取包括在所述多个点的任意分析目标区域中的点组；基于法线矢量方差来计算局部坐标系，所述法线矢量方差基于与所述点组中的每个点相关联的每个法线矢量；获得所述局部坐标系中的分布，所述分布和与所述点组中的每个点相关联的每个单位法线矢量的方向有关；以及参照存储分别与牙齿类型有关的多个分布信息的存储单元，并且指定与所获得的分布对应的牙齿类型作为所述分析目标区域中的牙齿。2.根据权利要求1所述的牙齿类型判断程序，其中，在所述局部坐标系的计算中，由所提取的包括在所述分析目标区域中的点组的法线矢量方差变得最大的第一轴、所述方差变得最小的第二轴以及与所述第一轴和所述第二轴具有预定关系的第三轴形成坐标系。3.根据权利要求2所述的牙齿类型判断程序，其中，所述第一轴是所提取的包括在所述分析目标区域中的点组的单位法线矢量方差变得最大的轴，并且所述第二轴是所提取的包括在所述分析目标区域中的点组的单位法线矢量方差变得最小的轴。4.根据权利要求1或2所述的牙齿类型判断程序，其中，所述分析目标区域被设置在从用于指定牙齿类型的目标区域起预定范围内的区域中。5.根据权利要求2或3所述的牙齿类型判断程序，其中，所述预定关系是正交关系或预定的非正交关系。6.一种牙齿类型判断方法，包括：从输入的三维轮廓数据中提取多个点，所述多个点表示所述三维轮廓数据的表面；提取包括在所述多个点的任意分析目标区域中的点组；基于法线矢量方差来计算局部坐标系，所述法线矢量方差基于与所述点组中的每个点相关联的每个法线矢量；获得所述局部坐标系中的分布，所述分布和与所述点组中的每个点相关联的每...

【专利技术属性】
技术研发人员：大竹亮介，梅川克己，石村达清，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP