一种上下牙对合模拟方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种上下牙对合模拟方法、装置及电子设备，包括：获取包括患者口腔三维影像和口腔定位工具的成像标志物的三维影像的目标三维影像；根据成像标志物的三维影像，在目标三维影像中确定目标三维影像中的上下牙分界面；通过上下牙分界面对目标三维影像进行划分，得到上牙区域和下牙区域；以目标三维影像中的颌关节轴线为旋转轴，对上牙区域和/或下牙区域进行旋转，生成上下牙对合影像。这样，在医生需要观察患者时，可以利用目标三维影像中的成像标志物的三维影像，快速确定出患者的上下牙分界面，进而快速、精准确定出上牙区域和下牙区域，从而可以实现快速上下牙对合模拟，大大提高了诊疗过程中观察患者上下牙对合情况的便利性。情况的便利性。情况的便利性。

【技术实现步骤摘要】
一种上下牙对合模拟方法、装置及电子设备


[0001]本专利技术实施例涉及图像处理领域，尤其涉及一种上下牙对合模拟方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品。

技术介绍

[0002]随着医疗技术的不断发展，机器人技术开始越来越多应用在检查、术前规划和手术阶段，例如可以通过齿科机器人对患者进行齿科手术的术前规划和手术实施。
[0003]使用齿科机器人对患者进行齿科手术，需要在患者牙齿上安装口腔定位工具，以便齿科机器人在手术过程中可以对患者口腔进行实时跟踪定位。跟踪定位的前提是进行不同坐标系之间的空间配准，包括但不限于三维图像坐标系、红外图像坐标系等等。因此，从CBCT图像拍摄到种植体植入手术完成，患者需要全程佩戴口腔定位工具。
[0004]种植体植入位置直接影响种植效果，观察植入后的上下牙对合情况是判断种植体植入位置是否合适的重要依据。然而在上述方式中，由于患者需要一直佩戴口腔定位工具，医生在规划过程中难以观察上下牙对合情况，不仅增加了规划阶段的耗时，还容易导致检查或治疗的效果不佳。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种上下牙对合模拟方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品，以解决相关技术中通过机器人进行齿科手术规划时，观察患者上下牙对合情况不便的问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种上下牙对合模拟方法，该方法包括：获取目标三维影像，所述目标三维影像包括患者口腔三维影像和口腔定位工具的成像标志物的三维影像，所述目标三维影像是基于患者口腔的CBCT图像重建得到的，所述CBCT图像是患者在上牙或下牙佩戴所述口腔定位工具的状态下拍摄得到的；根据所述成像标志物的三维影像，在所述目标三维影像中确定三个定位坐标；根据所述三个定位坐标，确定所述目标三维影像中的上下牙分界面；通过所述上下牙分界面对所述目标三维影像进行划分，得到上牙区域和下牙区域，所述上牙区域和所述下牙区域均为所述目标三维影像中的三维区域；以所述目标三维影像中的颌关节轴线为旋转轴，对所述上牙区域和/或所述下牙区域进行旋转，生成上下牙对合影像。
[0007]在一种可实施方式中，所述口腔定位工具包括至少三个成像标志物，所述成像标志物为金属球，所述根据所述成像标志物的三维影像，在所述目标三维影像中确定三个定位坐标，包括：从所述目标三维影像中识别出所述至少三个成像标志物的三维影像，获取其中三个成像标志物的三维影像的坐标位置，并根据所述三个成像标志物的三维影像的坐标位置确定三个定位坐标，
或，响应于用户针对三个成像标志物的三维影像的选择操作，获取所述选择操作对应的三个三维影像点的坐标位置，根据所述三个三维影像点的坐标位置确定三个定位坐标。
[0008]在一种可实施方式中，所述从所述目标三维影像中识别出所述至少三个成像标志物的三维影像，获取其中三个成像标志物的三维影像的坐标位置，并根据所述三个成像标志物的三维影像的坐标位置确定三个定位坐标，包括：对所述目标三维影像进行特征分析，识别所述目标三维影像中的所述至少三个成像标志物的三维影像；从所述至少三个成像标志物的三维影像中获取三个成像标志物的三维影像，并确定所述三个成像标志物的三维影像的三个坐标位置；根据所述三个坐标位置确定三个定位坐标。
[0009]在一种可实施方式中，所述对所述目标三维影像进行特征分析，识别所述目标三维影像中的所述至少三个成像标志物的三维影像，包括：响应于用户针对至少三个成像标志物的三维影像的选择操作，获取所述选择操作对应的至少三个三维影像点的坐标位置;根据所述至少三个三维影像点的坐标位置确定至少三个识别区域；对所述至少三个识别区域进行特征分析，识别所述至少三个识别区域中的所述至少三个成像标志物的三维影像。
[0010]在一种可实施方式中，所述根据所述三个定位坐标，确定所述目标三维影像中的上下牙分界面，包括：按照所述三个定位坐标在所述目标三维影像中的俯视图的顺时针或逆时针方向，确定两两相邻的定位坐标之间构成的定位向量；根据所述定位向量的之间的混合积确定所述上下牙分界面。
[0011]在一种可实施方式中，所述方法还包括：响应于用户针对所述上下牙分界面的调整指令，根据所述调整指令调整所述上下牙分界面在所述目标三维影像中的位置和/或角度。
[0012]在一种可实施方式中，所述通过所述上下牙分界面对所述目标三维影像进行划分，得到上牙区域和下牙区域，所述上牙区域和所述下牙区域均为所述目标三维影像中的三维区域，包括：计算所述上下牙分界面的法向量；根据所述法向量的方向，将所述上下牙分界面一侧的目标三维影像确定为所述上牙区域，并将所述上下牙分界面另一侧的目标三维影像确定为所述下牙区域。
[0013]在一种可实施方式中，所述方法还包括：根据用户针对所述目标三维影像的输入操作，确定所述目标三维影像中的两个颌关节位置；将所述两个颌关节位置之间的连线确定为所述颌关节轴线。
[0014]在一种可实施方式中，所述以所述目标三维影像中的颌关节轴线为旋转轴，对所述上牙区域和/或所述下牙区域进行旋转，生成上下牙对合影像，包括：根据用户的输入操作确定区域旋转角度，以及待旋转区域，所述待旋转区域包括
所述上牙区域和/或所述下牙区域；根据所述区域旋转角度和所述颌关节轴线，对所述待旋转区域的采样线进行偏移，并通过偏移采样线的体绘制渲染方式对所述目标三维影像进行渲染并得到上下牙对合影像。
[0015]在一种可实施方式中，所述根据所述区域旋转角度和所述颌关节轴线，对所述待旋转区域的采样线进行偏移，并通过偏移采样线的体绘制渲染方式对所述目标三维影像进行渲染并得到上下牙对合影像，包括：以其中一个颌关节位置为坐标原点，以所述颌关节轴线为旋转轴，建立旋转坐标系；通过罗德里格斯公式确定所述待旋转区域在所述旋转坐标系中，围绕所述旋转轴转动所述区域旋转角度后的齐次矩阵；在通过体绘制渲染对所述目标三维影像进行渲染的过程中，根据所述齐次矩阵对所述待旋转区域在所述目标三维影像中的位置进行变换，得到所述上下牙对合影像。
[0016]第二方面，本专利技术实施例提供了一种上下牙对合模拟装置，该装置包括：获取模块，被配置为获取目标三维影像，所述目标三维影像包括患者口腔三维影像和口腔定位工具的成像标志物的三维影像，所述目标三维影像是基于患者口腔的CBCT图像重建得到的，所述CBCT图像是患者在上牙或下牙佩戴所述口腔定位工具的状态下拍摄得到的；坐标确定模块，被配置为根据所述成像标志物的三维影像，在所述目标三维影像中确定三个定位坐标；面确定模块，被配置为根据所述三个定位坐标，确定所述目标三维影像中的上下牙分界面；划分模块，被配置为通过所述上下牙分界面对所述目标三维影像进行划分，得到上牙区域和下牙区域，所述上牙区域和所述下牙区域均为所述目标三维影像中的三维区域；对合模块，被配置为以所述目标三维影像中的颌关节轴线为旋转轴，对所述上牙区域和/或所述下牙区域进行旋转，生成上下牙对合影像。
[0017]在一种可实施方式中，所述坐标确定模块包括：坐标确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种上下牙对合模拟方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标三维影像，所述目标三维影像包括患者口腔三维影像和口腔定位工具的成像标志物的三维影像，所述目标三维影像是基于患者口腔的CBCT图像重建得到的，所述CBCT图像是患者在上牙或下牙佩戴所述口腔定位工具的状态下拍摄得到的；根据所述成像标志物的三维影像，在所述目标三维影像中确定三个定位坐标；根据所述三个定位坐标，确定所述目标三维影像中的上下牙分界面；通过所述上下牙分界面对所述目标三维影像进行划分，得到上牙区域和下牙区域，所述上牙区域和所述下牙区域均为所述目标三维影像中的三维区域；以所述目标三维影像中的颌关节轴线为旋转轴，对所述上牙区域和/或所述下牙区域进行旋转，生成上下牙对合影像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述口腔定位工具包括至少三个成像标志物，所述成像标志物为金属球，所述根据所述成像标志物的三维影像，在所述目标三维影像中确定三个定位坐标，包括：从所述目标三维影像中识别出所述至少三个成像标志物的三维影像，获取其中三个成像标志物的三维影像的坐标位置，并根据所述三个成像标志物的三维影像的坐标位置确定三个定位坐标，或，响应于用户针对三个成像标志物的三维影像的选择操作，获取所述选择操作对应的三个三维影像点的坐标位置，根据所述三个三维影像点的坐标位置确定三个定位坐标。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从所述目标三维影像中识别出所述至少三个成像标志物的三维影像，获取其中三个成像标志物的三维影像的坐标位置，并根据所述三个成像标志物的三维影像的坐标位置确定三个定位坐标，包括：对所述目标三维影像进行特征分析，识别所述目标三维影像中的所述至少三个成像标志物的三维影像；从所述至少三个成像标志物的三维影像中获取三个成像标志物的三维影像，并确定所述三个成像标志物的三维影像的三个坐标位置；根据所述三个坐标位置确定三个定位坐标。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述目标三维影像进行特征分析，识别所述目标三维影像中的所述至少三个成像标志物的三维影像，包括：响应于用户针对至少三个成像标志物的三维影像的选择操作，获取所述选择操作对应的至少三个三维影像点的坐标位置；根据所述至少三个三维影像点的坐标位置确定至少三个识别区域；对所述至少三个识别区域进行特征分析，识别所述至少三个识别区域中的所述至少三个成像标志物的三维影像。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三个定位坐标，确定所述目标三维影像中的上下牙分界面，包括：按照所述三个定位坐标在所述目标三维影像中的俯视图的顺时针或逆时针方向，确定两两相邻的定位坐标之间构成的定位向量；根据所述定位向量的之间的混合积确定所述上下牙分界面。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：响应于用户针对所述上下牙分界面的调整指令，根据所述调整指令调整所述上下牙分界面在所述目标三维影像中的位置和/或角度。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述上下牙分界面对所述目标三维影像进行划分，得到上牙区域和下牙区域，包括：计算所述上下牙分界面的法向量；根据所述法向量的方向，将所述上下牙分界面一侧的目标三维影像确定为所述上牙区域，并将所述上下牙分界面另一侧的目标三维影像确定为所述下牙区域。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据用户针对所述目标三维影像的输入操作，确定所述目标三维影像中的两个颌关节位置；将所述两个颌关节位置之间的连线确定为所述颌关节轴线。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以所述目标三维影像中的颌关节轴线为旋转轴，对所述上牙区域和/或所述下牙区域进行旋转，生成上下牙对合影像，包括：根据用户的输入操作确定区域旋转角度，以及待旋转区域，所述待旋转区域包括所述上牙区域和/或所述下牙区域；根据所述区域旋转角度和所述颌关节轴线，对所述待旋转区域的采样线进行偏移，并通过偏移采样线的体绘制渲染方式对所述目标三维影像进行渲染并得到上下牙对合影像。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述区域旋转角度和所述颌关节轴线，对所述待旋转区域的采样线进行偏移，并通过偏移采样线的体绘制渲染方式对所述目标三维影像进行渲染并得到上下牙对合影像，包括：以其中一个颌关节位置为坐标原点，以所述颌关节轴线为旋转轴，建立旋转坐标系；通过罗德里格斯公式确定所述待旋转区域在所述旋转坐标系中，围绕所述旋转轴转动所述区域旋转角度后的齐次矩阵；在通过体绘制渲染对所述目标三维影像进行渲染的过程中，根据所述齐次矩阵对所述待旋转区域在所述目标三维影像中的位置进行变换，得到所述上下牙对合影像。11.一种上下牙对合模拟装置，其特征在于，所述装置包括：获取模块，被配置为获取目标三维影像，所述目标三维影像包括患者口腔三维影像和口腔定位工具的成像标志物的三维影像，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迎智，杨猛，曹其冲，
申请(专利权)人：极限人工智能有限公司，
类型：发明
国别省市：