【技术实现步骤摘要】
一种对术前鼻-牙槽突矫治器数字模型的特征点自动提取方法
本专利技术涉及医学图像处理领域，尤其涉及一种对术前鼻-牙槽突矫治器数字模型的特征点自动提取方法。
技术介绍
术前鼻-牙槽突矫治器(PNAM)数字模型是在婴幼儿时期对唇腭裂患者的矫治模型，有助于降低唇腭裂手术的难度，提高手术的效果，减少手术的次数。PNAM模型使用后缀为.stl的三维文件存储的，其中包含有限个三角形面片。PNAM数字模型的特征点是指为了评价PNAM数字模型矫治效果标记的特征点，分别为双侧牙槽嵴最后点T和T’，健侧颊系带C，患侧颊系带C’和唇系带I。矫治的最后阶段应当让特征点呈对称关系。现有的对数字模型的处理方法为用工程软件在三维模型上手动标点，严重依赖于医生的经验水平，自动化程度低，准确性差，不能实现自动提取。为了提高特征点的标记准确性，实现特征点的坐标自动提取，遂提出此特征点提取方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种对术前鼻-牙槽突矫治器数字模型的特征点自动提取方法，...
【技术保护点】
1.一种对术前鼻-牙槽突矫治器数字模型的特征点自动提取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/nS1、获取口腔印模型文件并对其进行预处理，口腔模型为包含多个三角形面片的数字模型；/nS2、对预处理后的口腔印模型进行坐标系变换，消除底平面的偏移角度；/nS3、对坐标系变换后的口腔印模型进行分割处理，去掉多余的部分，仅保留待处理的健侧和患侧牙槽骨部分的数字模型；/nS4、对两侧牙槽骨的数字模型进行二维平面的投影，对投影后的两侧牙槽骨图像进行图像拟合，得到拟合图；/nS5、根据拟合图对健侧和患侧牙槽骨做侧平面投影，根据侧平面投影分割出脊线，根据脊线的走势提取得到特征点坐标。/n
【技术特征摘要】
1.一种对术前鼻-牙槽突矫治器数字模型的特征点自动提取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、获取口腔印模型文件并对其进行预处理，口腔模型为包含多个三角形面片的数字模型；
S2、对预处理后的口腔印模型进行坐标系变换，消除底平面的偏移角度；
S3、对坐标系变换后的口腔印模型进行分割处理，去掉多余的部分，仅保留待处理的健侧和患侧牙槽骨部分的数字模型；
S4、对两侧牙槽骨的数字模型进行二维平面的投影，对投影后的两侧牙槽骨图像进行图像拟合，得到拟合图；
S5、根据拟合图对健侧和患侧牙槽骨做侧平面投影，根据侧平面投影分割出脊线，根据脊线的走势提取得到特征点坐标。
2.根据权利要求1所述的对术前鼻-牙槽突矫治器数字模型的特征点自动提取方法，其特征在于，步骤S1中对口腔印模型进行预处理的方法为：
获取口腔印模型的.stl文件，该文件中存储的是三角形面片数据，利用有限元使用有限个三角平面来逼近三维的数字模型；利用数学软件MATLAB对口腔印模型进行解析，分离出三角形面片各顶点坐标，并利用patch函数绘制在软件中。
3.根据权利要求1所述的对术前鼻-牙槽突矫治器数字模型的特征点自动提取方法，其特征在于，步骤S2中进行坐标系变换的方法为：
计算底平面偏移角度，取底平面任意两个y坐标相同的点p1(x1，y0，z1)，p2(x2，y0，z2)，计算xoz方向的偏角θ1＝arctan((z2-z1)/(x2-x1))；遍历口腔印模型上所有的三角形顶点p(x，y，z0)，修改点的z坐标让p点的z坐标为z0-(x-x1)*tanθ1，转换之后的点坐标为p3(x，y，z3)；
取底平面任意两个x坐标相同的点p1(x，y1，z1)，p2(x，y2，z2)，计算yoz方向的偏角θ2＝arctan((z2-z1)/(y2-y1))；遍历口腔印模型上所有的三角形顶点p3(x，y，z3)，修改点的z坐标让p3点的z坐标为z3-(y-y1)*tanθ2，转换之后的点坐标为p4(x，y，z4)。
4.根据权利要求1所述的对术前鼻-牙槽突矫治器数字模型的特征点自动提取方法，其特征在于，步骤S3中进行口腔印模型分割的方法为：使用MATLAB标记底平面上三个点：半圆的两边顶点和圆弧的中心点，根据此三个点确定一个平面Ax+By+Cz＝1；截取此平面上方部分，即再根据坐标值的分界线把数字模型分为健侧和患侧，对模型进行分割。
5.根据权利要求1所述的对术前鼻-牙槽突矫治器数字模型的特征点自动提取方法，其特征在于，步骤S4中进行图像拟合的方法为：
S41、对分割后的健侧和患侧牙槽骨数字模型进行二维平面的投影；
S42、对投影图像进行二值化处理；
S43、遍历二值化图像的每个像素，寻找图像的边缘像素点，用顺序表存储此边缘点集；
S44、对两侧图像分别进行椭圆拟合，根据最小二乘法，优化目标为各数据点误差平方和最小...
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