一种三维牙颌数据分析方法技术

本发明专利技术提供一种三维牙颌数据分析方法，包括：确定三维牙颌扫描模型的牙颌平面；将三维牙颌扫描模型投影至牙颌平面得到二维映射图像，通过二维图像处理算法识别二维映射图像中各颗牙冠的位置；将二维像素点反投影到三维牙颌扫描模型的三维点云中，得到每颗牙冠在三维点云的映射点；根据映射点获取用于识别三维模型中牙冠区域的种子区域；对三维牙颌扫描模型中每个三维点云进行曲率分析，得到各个三维点云的曲率信息数据集，识别各颗牙冠在三维牙颌扫描模型中的完整区域；根据完整区域确定三维牙颌扫描模型对应的口腔学相关参数。本发明专利技术的实施能多角度观测和分析口腔数据，研究更为且立体、准确、实际。

【技术实现步骤摘要】
一种三维牙颌数据分析方法
本专利技术涉及牙齿诊断
，特别涉及一种三维牙颌数据分析方法。
技术介绍
随着社会的快速发展，人们的生活水平得到了很大的提高，与此同时，很多人开始重视自身的外表，而牙齿作为外表的一个重要组成部分，它直接影响着个人的仪容和生活质量。由于一般的金属牙套存在形状突出、难清洗等缺点，所以近年来兴起的隐形牙套受到了人们的广泛欢迎。制作隐形牙套主要有牙齿数据获取以及三维重建、牙齿分割、绘制牙弓线、虚拟排牙以及隐形牙套生成等过程，而口腔学相关参数的确定是非常重要的一个过程。现有技术中，口腔学相关参数的确定是基于三维牙颌扫描模型直接进行计算的，该方法造成牙颌数据维度和数据量处理难度的增大，并对硬件的处理能力要求较高。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，一方面，本专利技术提供一种三维牙颌数据分析方法，包括：确定三维牙颌扫描模型的牙颌平面，所述三维牙颌扫描模型包括多个相互连接的三维点云；将所述三维牙颌扫描模型投影至所述牙颌平面得到二维映射图像，通过二维图像处理算法识别所述二维映射图像中各颗牙冠的位置，每颗牙冠在二维图像中以若干个二维像素点表示；将所述二维像素点反投影到所述三维牙颌扫描模型的三维点云中，得到每颗牙冠在三维点云的映射点；根据所述映射点获取用于识别三维模型中牙冠区域的种子区域；对所述三维牙颌扫描模型中每个三维点云进行曲率分析，得到各个三维点云的曲率信息数据集，根据所述种子区域、所述曲率信息数据集及区域增长算法，识别各颗牙冠在三维牙颌扫描模型中的完整区域；根据所述完整区域确定三维牙颌扫描模型对应的口腔学相关参数。进一步地、所述确定三维牙颌扫描模型的牙颌平面包括：将接收到的三维牙颌扫描模型与三维牙颌标准模型配准分析，得到三维牙颌扫描模型空间位置；基于所述三维牙颌扫描模型空间位置确定牙颌平面位置。进一步地、所述根据所述映射点获取用于识别三维模型中牙冠区域的种子区域之前，包括：将每颗牙冠在三维点云的映射点拟合得到牙弓曲线；基于所述各颗牙冠的位置及预设规则选取多个目标牙冠；在每个所述目标牙冠选取至少一个特征点，将选取的每颗牙冠对应的所述特征点拟合得到牙弓曲线；基于每颗牙冠在所述牙弓曲线的位置，识别出每颗牙冠的牙冠类型，并基于牙冠类型和牙冠在牙弓曲线的位置关系，获得牙冠在口腔学的唯一编号；相应的，所述根据所述映射点获取用于识别三维模型中牙冠区域的种子区域包括：根据所述二维映射图像中牙冠区域在所述三维牙颌扫描模型曲面投影，在曲面得到用于识别完整牙冠区域的种子区域，并用所述编号标识对应的种子区域。进一步地、所述三维牙颌扫描模型是通过以下方式获取的：对患者进行口内3D扫描，将扫描得到的三维牙颌扫描模型的完整数据导入点云处理工具中，并对点云数据进行去噪、平滑和/或删除钉状物的操作以得到三维牙颌扫描模型。进一步地、还包括：判断所述口腔学相关参数是否符合预设要求；若不符合，则修正所述牙颌平面，重复执行：将所述三维牙颌扫描模型投影至所述牙颌平面得到二维映射图像，通过二维图像处理算法识别所述二维映射图像中各颗牙冠的位置，每颗牙冠在二维图像中以若干个二维像素点表示；将所述二维像素点反投影到所述三维牙颌扫描模型的三维点云中，得到每颗牙冠在三维点云的映射点；根据所述映射点获取用于识别三维模型中牙冠区域的种子区域；对所述三维牙颌扫描模型中每个三维点云进行曲率分析，得到各个三维点云的曲率信息数据集，根据所述种子区域、所述曲率信息数据集及区域增长算法，识别各颗牙冠在三维牙颌扫描模型中的完整区域；根据所述完整区域确定三维牙颌扫描模型对应的口腔学相关参数。进一步地、所述口腔学相关参数包括：解剖学信息及口腔相关参数所述根据所述完整区域确定三维牙颌扫描模型对应的口腔学相关参数包括：基于所述完整区域将所述三维牙颌扫描模型分割获取每颗牙冠模型；根据所述完整映射后的牙冠与对应的标准牙冠配准得到每颗牙冠的解剖学信息及口腔相关参数，所述解剖学信息包括：牙轴方向，牙冠相对位置关系的量化表示，牙尖，隆突、嵴的位置。进一步地、还包括：基于所述口腔学相关参数，计算全部牙冠模型对应的口腔学相关测量数据与诊断推论。进一步地、所述二维图像处理算法为以下一种：机器图像学习，深度图像学习和图像组合算法。另一方面，本专利技术提供一种三维牙颌数据分析装置，包括：牙颌平面确定模块，被配置为执行确定三维牙颌扫描模型的牙颌平面，所述三维牙颌扫描模型包括多个相互连接的三维点云；牙冠位置确定模块，被配置为执行将所述三维牙颌扫描模型投影至所述牙颌平面得到二维映射图像，通过二维图像处理算法识别所述二维映射图像中各颗牙冠的位置，每颗牙冠在二维图像中以若干个二维像素点表示；映射点确定模块，被配置为执行将所述二维像素点反投影到所述三维牙颌扫描模型的三维点云中，得到每颗牙冠在三维点云的映射点；种子区域获取模块，被配置为执行根据所述映射点获取用于识别三维模型中牙冠区域的种子区域；完整区域识别模块，被配置为执行对所述三维牙颌扫描模型中每个三维点云进行曲率分析，得到各个三维点云的曲率信息数据集，根据所述种子区域、所述曲率信息数据集及区域增长算法，识别各颗牙冠在三维牙颌扫描模型中的完整区域；计算模块，被配置为执行根据所述完整区域确定三维牙颌扫描模型对应的口腔学相关参数。另一方面，本专利技术提供一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如上述所述的三维牙颌数据分析方法。另一方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如上述所述的三维牙颌数据分析方法。本专利技术提供的一种三维牙颌数据分析方法，具有如下有益效果：本专利技术基于牙颌模型三维数字化技术及二维图像处理技术，使用三维牙颌扫描获得三维牙颌扫描模型，并将牙冠部分的三维点云投影至牙颌平面，通过二维图像处理算法分割出每颗牙冠的位置及对应的映射点，而后基于识别出的映射点及标准模型进行配准，以得到三维牙颌扫描模型对应的口腔学相关参数。本专利技术能多角度观测和分析，研究更为且立体、准确、实际。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图1为本专利技术实施例提供的第一种三维牙颌数据分析方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的第二种三维牙颌数据分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维牙颌数据分析方法，包括：/n确定三维牙颌扫描模型的牙颌平面，所述三维牙颌扫描模型包括多个相互连接的三维点云；/n将所述三维牙颌扫描模型投影至所述牙颌平面得到二维映射图像，通过二维图像处理算法识别所述二维映射图像中各颗牙冠的位置，每颗牙冠在二维图像中以若干个二维像素点表示；/n将所述二维像素点反投影到所述三维牙颌扫描模型的三维点云中，得到每颗牙冠在三维点云的映射点；/n根据所述映射点获取用于识别三维模型中牙冠区域的种子区域；/n对所述三维牙颌扫描模型中每个三维点云进行曲率分析，得到各个三维点云的曲率信息数据集，根据所述种子区域、所述曲率信息数据集及区域增长算法，识别各颗牙冠在三维牙颌扫描模型中的完整区域；/n根据所述完整区域确定三维牙颌扫描模型对应的口腔学相关参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维牙颌数据分析方法，包括：
确定三维牙颌扫描模型的牙颌平面，所述三维牙颌扫描模型包括多个相互连接的三维点云；
将所述三维牙颌扫描模型投影至所述牙颌平面得到二维映射图像，通过二维图像处理算法识别所述二维映射图像中各颗牙冠的位置，每颗牙冠在二维图像中以若干个二维像素点表示；
将所述二维像素点反投影到所述三维牙颌扫描模型的三维点云中，得到每颗牙冠在三维点云的映射点；
根据所述映射点获取用于识别三维模型中牙冠区域的种子区域；
对所述三维牙颌扫描模型中每个三维点云进行曲率分析，得到各个三维点云的曲率信息数据集，根据所述种子区域、所述曲率信息数据集及区域增长算法，识别各颗牙冠在三维牙颌扫描模型中的完整区域；
根据所述完整区域确定三维牙颌扫描模型对应的口腔学相关参数。


2.如权利要求1所述的方法，所述确定三维牙颌扫描模型的牙颌平面包括：
将接收到的三维牙颌扫描模型与三维牙颌标准模型配准分析，得到三维牙颌扫描模型空间位置；
基于所述三维牙颌扫描模型空间位置确定牙颌平面位置。


3.如权利要求1所述的方法，所述根据所述映射点获取用于识别三维模型中牙冠区域的种子区域之前，包括：
将每颗牙冠在三维点云的映射点拟合得到牙弓曲线；
基于所述各颗牙冠的位置及预设规则选取多个目标牙冠；
在每个所述目标牙冠选取至少一个特征点，将选取的每颗牙冠对应的所述特征点拟合得到牙弓曲线；
基于每颗牙冠在所述牙弓曲线的位置，识别出每颗牙冠的牙冠类型，并基于牙冠类型和牙冠在牙弓曲线的位置关系，获得牙冠在口腔学的唯一编号；
相应的，所述根据所述映射点获取用于识别三维模型中牙冠区域的种子区域包括：
根据所述二维映射图像中牙冠区域在所述三维牙颌扫描模型曲面投影，在曲面得到用于识别完整牙冠区域的种子区域，并用所述编号标识对应的种子区域。


4.如权利要求1-3任一项所述的方法，所述三维牙颌扫描模型是通过以下方式获取的：
对患者进行口内3D扫描，将扫描得到的三维牙颌扫描模型的完整数据导入点云处理工具中，并对点云数据进行去噪、平滑和/或删除钉状物的操作以得到三维牙颌扫描模型。


5.如权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，田烨，周迪曦，
申请(专利权)人：上海牙典软件科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31