【技术实现步骤摘要】
三维牙颌网格模型分割方法
本专利技术属于计算机图像学
，具体涉及一种三维牙颌网格模型分割方法。
技术介绍
近年来，随着三维数据扫描技术和计算机图形图像处理技术的应用和发展，计算机辅助设计系统出现在越来越多的领域，他们利用硬件支持的计算机图形图像技术来高效地完成传统上工作量很大的任务。目前全球许多牙科诊所都使用计算机辅助正畸治疗系统对患者的牙齿进行矫正治疗，计算机辅助正畸系统在现代牙科中起着重要作用。它能高效地帮助医生进行牙齿矫正的定位、牙弓形态预测以及牙齿治疗前后配准等医学操作，使临床牙医避免许多重复工作，有助于形成一套准确的治疗计划。计算机辅助正畸系统接受三维扫描设备如“3Shape”扫描获取的患者的三维牙颌点云数据作为输入。三维点云是三维空间中离散的坐标点集，当前技术还可以将得到的点云数据网格化，即将三维离散点集按照一定顺序进行连接，使得点云数据变成一个个三角面片或者其他多边形面片，变成更具有几何结构的三维网格数据，从而让牙医能更直观、方便地在计算机上对三维牙颌网格数据进行可视化观察分析，并利用计算机辅助正畸系统提...
【技术保护点】
1.三维牙颌网格模型分割方法，其特征在于，包括下列步骤：/n牙齿与牙龈过渡区域定位：/n基于凹陷感知定位牙齿与牙龈间的过渡区域，得到过渡区域的凹陷点集；/n牙齿轮廓线构建：/n对牙齿与牙龈间的过渡区域的凹陷点集进行三维数学形态学操作，得到封闭的凹陷点集，再将封闭的凹陷点集细化成单点宽度的牙齿轮廓线；/n牙齿与牙龈的分割：/n基于牙齿轮廓线，采用并查集算法对将牙齿与牙龈进行分割，得到整体牙齿；/n牙齿之间的分割：/n对整体牙齿进行降维细化并拟合得到一条牙弓曲线；/n基于牙齿轮廓线与牙弓曲线识别出每颗牙齿的牙齿尖点；/n基于牙弓曲线对识别出的每颗牙齿之间的尖点进行配对，得到每颗...
【技术特征摘要】
1.三维牙颌网格模型分割方法，其特征在于，包括下列步骤：
牙齿与牙龈过渡区域定位：
基于凹陷感知定位牙齿与牙龈间的过渡区域，得到过渡区域的凹陷点集；
牙齿轮廓线构建：
对牙齿与牙龈间的过渡区域的凹陷点集进行三维数学形态学操作，得到封闭的凹陷点集，再将封闭的凹陷点集细化成单点宽度的牙齿轮廓线；
牙齿与牙龈的分割：
基于牙齿轮廓线，采用并查集算法对将牙齿与牙龈进行分割，得到整体牙齿；
牙齿之间的分割：
对整体牙齿进行降维细化并拟合得到一条牙弓曲线；
基于牙齿轮廓线与牙弓曲线识别出每颗牙齿的牙齿尖点；
基于牙弓曲线对识别出的每颗牙齿之间的尖点进行配对，得到每颗牙齿两侧的牙齿尖点对；
查找各颗牙齿的两个牙齿尖点对之间的最短路径，并将该最短路径作为牙齿之间的分割线，分割得到单颗牙齿。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，牙齿与牙龈过渡区域定位中，通过局部二次曲面拟合的方法计算三维牙颌网格模型的每一个点的平均曲率，根据负极小值原则筛选出牙齿与牙龈间的过渡区域的凹陷点集。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，牙齿轮廓线构建具体为：对过渡区域的凹陷点集进行膨胀，确保该区域的连通性；并在保持坏连通性的前提下对过渡区域的冗余的点集进行腐蚀，使过渡区域形成将牙齿包含在圈内的单点宽度的封闭三维曲线，即牙齿轮廓线。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，牙弓曲线的生成过程为：
将整体牙齿从三维空间映射到二维空间，经二维形态学闭操作和细化处理，得到二维的牙齿骨架线；
将二维的牙齿骨架线映射回三维空间，并在三维空间的第一和第二维所构成的平面上，对牙齿骨架线点进行拟合，得到一条牙弓曲线。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，采用最小二乘法，在三维空间的第一和第二维所构成的平面上，对牙齿骨架线点进行拟合，得到一条牙弓曲线。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，牙齿与牙龈的分割具体为：
定义Snl表示非牙齿轮廓线的点集；
将Snl中的每个点作为一个子集，初始化每个子集的根节点为当前包括的节点；
记所有子集中节点数最多的子集合的节点数为Max，初始化Max＝1；遍历Snl中的每个点...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗嘉庆，李小兵，彭季华，陈子蝶，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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