【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】提供患者的牙科治疗的模拟效果交叉引用本申请要求于2018年6月29日提交的第62/692,494号美国临时专利申请的权益，该美国临时专利申请的公开内容通过引用的方式整体并入此处。
涉及数字牙科技术，并且尤其涉及通过参考与模型牙弓相关的参数评估患者未经治疗的牙齿的二维(2D)描绘来提供牙科(例如，正畸、修复等)治疗的模拟效果。
技术介绍
正畸治疗通常包括解决牙齿错位和/或颌错位的问题，并且可以包括错位咬合的诊断、预防和/或修复。寻求正畸治疗的人可以向正畸医生(例如从牙科学院毕业后接受过特殊培训的专业人员)寻求治疗方案。许多正畸治疗方案包括使用牙箍、托槽、钢丝和/或聚合物矫治器进行治疗。设计和/或实施正畸矫治器的正畸专业人员可以在不同的时间为寻求正畸治疗的人调整正畸矫正器。很多人都是经由牙医、其他治疗专业人员或其他人的介绍来进行正畸治疗的。例如，错位咬合严重的许多青少年患者或人可能经由他们的牙医或父母的介绍来进行正畸治疗。然而，许多其他人可能不知道他们是否应该接受正畸治疗。例如，许多错位咬合轻微的...
【技术保护点】
1.一种模拟正畸治疗的计算机实现方法，所述方法包括：/n捕获第一2D图像，所述第一2D图像包括患者的患者面部和患者牙齿的表示；/n标识与至少一颗患者牙齿相关联的一个或多个形状；/n使用与所述至少一颗患者牙齿相关联的所述一个或多个形状的一个或多个病例特定参数，基于所述第一2D图像来构建患者牙齿的参数化3D模型；/n模拟针对患者牙齿的牙科治疗方案的效果，以产生所述牙科治疗方案的模拟效果；/n修改所述参数化3D模型，以提供表示所述牙科治疗方案的模拟效果的修改后的3D模型；以及/n使用所述修改后的3D模型，渲染表示患者面部的第二2D图像，所述第二2D图像根据所述牙科治疗方案的模拟效果表示患者牙齿。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180629 US 62/692,4941.一种模拟正畸治疗的计算机实现方法，所述方法包括：
捕获第一2D图像，所述第一2D图像包括患者的患者面部和患者牙齿的表示；
标识与至少一颗患者牙齿相关联的一个或多个形状；
使用与所述至少一颗患者牙齿相关联的所述一个或多个形状的一个或多个病例特定参数，基于所述第一2D图像来构建患者牙齿的参数化3D模型；
模拟针对患者牙齿的牙科治疗方案的效果，以产生所述牙科治疗方案的模拟效果；
修改所述参数化3D模型，以提供表示所述牙科治疗方案的模拟效果的修改后的3D模型；以及
使用所述修改后的3D模型，渲染表示患者面部的第二2D图像，所述第二2D图像根据所述牙科治疗方案的模拟效果表示患者牙齿。
2.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中构建所述参数化3D模型包括：
寻找所述第一2D图像中的牙齿和嘴唇的边缘；
将参数化牙齿模型与所述第一2D图像中的牙齿和嘴唇的边缘对齐，以确定病例特定参数；以及
存储所述参数化牙齿模型的病例特定参数，所述病例特定参数使所述参数化牙齿模型与所述第一2D图像中的牙齿、牙龈和嘴唇的边缘对齐。
3.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中渲染所述第二2D图像包括：
访问患者牙齿的参数化3D模型；
将来自所述第一2D图像的一颗或多颗牙齿的位置投影到所述参数化3D模型上；
将来自所述2D图像的颜色数据映射到所述参数化3D模型上的相应位置，以生成所述参数化3D模型的纹理；以及
使用所述纹理作为患者面部的第二2D图像的一部分。
4.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中预定位置是基于以前的患者的多颗牙齿在牙科治疗后的平均位置。
5.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中预定位置是基于以前的患者的多颗牙齿在牙科治疗前的平均位置。
6.根据权利要求2所述的计算机实现方法，还包括：
寻找所述第一2D图像中的牙齿和嘴唇的边缘；以及
将所述参数化3D牙齿模型与所述第一2D图像中的牙齿、牙龈和嘴唇的边缘对齐。
7.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中所述第一2D图像包括表示患者面部的侧貌的侧面图像。
8.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中所述牙科治疗方案的模拟效果包括所述牙科治疗方案的预估效果。
9.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中所述牙科治疗方案的模拟效果包括所述牙科治疗方案的预期效果。
10.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中所述牙科治疗方案包括正畸治疗方案、修复治疗方案、或正畸治疗方案和修复治疗方案的某种组合。
11.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中捕获所述第一2D图像包括：指示移动电话或相机对患者面部进行成像，或从存储设备或网络系统搜集所述第一2D图像。
12.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中使用与所述至少一颗患者牙齿相关联的所述一个或多个形状的一个或多个病例特定参数，基于所述2D图像来构建患者牙齿的参数化3D模型，包括：
将所述参数化3D模型中表示的牙齿与所述2D图像中表示的患者牙齿粗略对齐；以及
第一次执行期望步，以确定3D参数化模型的剪影的投影与所述2D图像的一个或多个边缘匹配的概率。
13.根据权利要求12所述的计算机实现方法，其中使用与所述至少一颗患者牙齿相关联的所述一个或多个形状的一个或多个病例特定参数，基于所述2D图像来构建患者牙齿的参数化3D模型，包括：
使用小角度近似执行最大化步，以使所述3D模型中的牙齿的刚性变换线性化；以及
第二次执行所述期望步，以确定3D参数化模型的剪影的投影与所述2D图像的边缘匹配的概率。
14.根据权利要求10所述的计算机实现方法，还包括：
利用第一参数子集对所述期望步和所述最大化步进行第一轮多次迭代；以及
在利用3D参数化模型的第一参数子集对所述期望步和所述最大化步进行所述第一轮多次迭代之后，利用第一参数子集和第二参数子集对所述期望步和所述最大化步进行第二轮多次迭代。
15.一种模拟正畸治疗的计算机实现方法，所述方法包括：
捕获包括患者牙齿的患者面部的第一2D图像；
基于所述第一2D图像构建患者牙齿的参数化3D模型，所述参数化3D模型包括至少一颗患者牙齿的形状的病例特定参数；
通过渲染患者牙齿处于预定位置时的3D模型来模拟患者牙齿的最终正畸位置；
渲染牙齿处于所述最终正畸位置时的患者面部的第二2D图像。
16.根据权利要求15所述的计算机实现方法，其中构建所述参数化3D模型包括：
寻找所述第一2D图像中的牙齿和嘴唇的边缘；以及
将参数化牙齿模型与所述第一2D图像中的牙齿和嘴唇的边缘对齐，以确定病例特定参数；以及
存储所述参数化牙齿模型的病例特定参数，所述病例特定参数使所述参数化牙齿模型与所述第一2D图像中的牙齿、牙龈和嘴唇的边缘对齐。
17.根据权利要求15所述的计算机实现方法，其中渲染所述第二2D图像包括：
根据所述第一2D图像中的牙齿的位置，渲染患者的参数化模型；
根据所述第一2D图像中的牙齿的位置，将所述2D图像投影到所渲染的患者的参数化模型上；
将来自所述2D图像的颜色数据映射到所述3D模型上的相应位置，以生成所述3D模型的纹理；以及
利用所生成的纹理渲染牙齿处于所述最终正畸位置时的患者面部的第二2D图像。
18.根据权利要求15所述的计算机实...
【专利技术属性】
技术研发人员：李英杰，石超，Z·莱利克，M·A·斯托克斯，A·布什耶夫，薛亚，E·P·迈耶，
申请(专利权)人：阿莱恩技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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