【技术实现步骤摘要】
矫治器切割线的生成方法、装置、电子设备和存储介质
[0001]本专利技术实施方式涉及医疗器械领域，特别涉及一种矫治器切割线的生成方法、装置、电子设备和存储介质。
技术介绍
[0002]随着现代人生活质量的提高，人们对牙颌畸形也变得愈加重视。牙颌畸形不但影响容貌外观，更有可能影响颌面的发育和口腔健康等。随着技术的发展和审美的提高，基于计算机技术和材料的发展，越来越多的或者选择佩戴矫治器的方式矫治颌面畸形。通过戴用一系列的矫治器，不断的小范围的移动牙齿使错位牙得以矫正。现在常用的矫治器制作过程的最后一步是将矫治器从模型上切割下来。
[0003]现有技术中，一般会采取手工切割或者器械切割的方法。但是手工切割方法由于切割路线由工人靠经验生成，而每个工人的经验不同，因此得到的切割路线也不同，并且即使是同一个工人进行切割，每次的切割路线也不相同，因此，造成矫治器边线的形状不统一，切割路线的稳定性差和准确性差。
[0004]中国专利申请CN201410505449提出了一种无托槽隐形矫治器的切割方法，该方法在牙龈线和龈乳头上取点依次直线连接形成切割线，但是该方法同样存在一些缺陷，对于多颗牙齿拥挤的情况，依次连接的点所形成的路径轨迹可能不符合实际需求，这种方法就会造成切割时的刀具不在牙颌模型表面，或者激光切割时切割点不是最佳的焦点位置，导致切割后的矫治器并不符合佩戴需要，给患者带来较差的佩戴感受。
[0005]因此，本专利技术提供了一种新的解决方案以避免现有技术中存在的上述问题。
技术实现思路
>[0006]本专利技术实施方式的目的在于提供一种矫治器切割线的生成方法、装置、电子设备和存储介质，能够生成光滑且紧贴牙颌模型表面的矫治器切割路径轨迹。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种矫治器切割线的生成方法，包括：获取数字化牙颌模型，其中，数字化牙颌模型包括数字化牙齿模型和数字化牙龈模型；根据数字化牙颌模型建立对应的牙颌坐标系；基于数字化牙颌模型获取所有牙齿的牙龈线，其中，所有牙齿的牙龈线为数字化牙齿模型和数字化牙龈模型的交线；根据数字化牙颌模型以及牙颌坐标系确定初始化切割路径；其中初始化切割路径为平行于牙颌底面的平面与牙颌的交线，平面位于牙颌底面之上且不超过所有牙齿的牙龈线中的最低点；根据切割路径驱动方程、初始化切割路径以及驱动停止条件进行迭代运算获得目标切割路径；在目标切割路径上均匀选取切割路径点，根据切割路径点及每个切割路径点距离数字化牙龈模型的最近顶点确定矫治器切割线的切割方向。
[0008]本专利技术的实施方式还提供了一种矫治器切割线的生成装置，其特征在于，包括：模型获取模块，用于获取数字化牙颌模型，其中，数字化牙颌模型包括数字化牙齿模型和数字化牙龈模型；坐标系建立模块，用于根据数字化牙颌模型建立对应的牙颌坐标系；牙龈线获
取模块，基于数字化牙颌模型获取所有牙齿的牙龈线，其中，所有牙齿的牙龈线为数字化牙齿模型和数字化牙龈模型的交线；初始路径获取模块，用于根据数字化牙颌模型以及牙颌坐标系确定初始化切割路径；其中初始化切割路径为平行于牙颌底面的平面与牙颌的交线，平面位于牙颌底面之上且不超过所有牙齿的牙龈线中的最低点；目标路径获取模块，用于根据切割路径驱动方程、初始化切割路径以及驱动停止条件进行迭代运算获得目标切割路径；方向获取模块，用于在目标切割路径上均匀选取切割路径点，根据切割路径点及每个切割路径点距离数字化牙龈模型的最近顶点确定矫治器切割线的切割方向。
[0009]本专利技术的实施方式还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述的矫治器切割线的生成方法。
[0010]本专利技术的实施方式还提供了一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，计算机程序被处理器执行时实现上述的矫治器切割线的生成方法。
[0011]本专利技术实施方式获取数字化牙颌模型并建立对应的牙颌坐标系，以使得能够基于数字化牙颌模型获取所有牙齿的牙龈线，并且根据数字化牙颌模型以及牙颌坐标系确定初始化切割路径。本专利技术实施方式根据平行于牙颌底面的平面与牙颌的交线得到初始化切割路径，作为切割线优化的基础。在初始化切割路径的基础上，根据切割路径驱动方程进行逐步迭代运算，从而实现切割路径逐步不断向牙颌模型的表面靠近。迭代运算至满足驱动停止条件则停止，说明此时得到了满足预设要求的，能够与牙颌模型表面紧密贴合的目标切割路径。
[0012]另外，牙颌底面与牙颌坐标系中XY平面、XZ平面、或YZ平面中任意一个平面平行。牙颌底面与牙颌坐标系中三个基准平面中任意一个平面平行，能够使得牙颌底面的坐标更加简单，以便于在后续的步骤中确定切割路径。
[0013]另外，切割路径驱动方程为：其中，为第n步切割路径，Δt为相邻两步之间的驱动时间步长，g为当前切割路径距离牙龈线的距离。切割路径驱动方程反映了路径驱动速度与曲线的光滑程度和当前距牙龈线的距离有关。根据此切割路径驱动方程，能够使得最终得到的切割路径既保持光滑性，并且距离牙龈线足够近。
[0014]另外，当前切割路径距离牙龈线的距离，通过以下方式获取：获取牙龈模型上除位于牙龈线上的顶点之外的其他顶点，与位于牙龈线上的顶点的距离；在获取到的各距离中，取最小距离作为当前切割路径距离牙龈线的距离。
[0015]另外，距离为测地距离或图最短距离。
[0016]另外，平面为牙龈线最低点所在的平行于牙颌底面的平面。
[0017]另外，驱动停止条件具体为：相邻两步切割路径的差值小于预设阈值，或当前迭代次数达到预设迭代次数值。能够使得切割路径足够贴合牙颌模型表面，进而使矫治器得到更好的矫治效果。
[0018]另外，在目标切割路径上均匀选取切割路径点，包括：对目标切割路径进行离散化；在经离散化的目标切割路径上均匀选取若干个等距离的切割路径点。均匀选取等距离
切割路径点，以便于确定切割方向以及对切割线进行平滑处理。
[0019]另外，根据切割路径点及每个切割路径点距离数字化牙龈模型的最近顶点确定矫治器切割线的切割方向，包括：将最近顶点的法向作为对应的切割路径点的初始切割方向，根据以下公式进行平滑处理，得到平滑处理后的矫治器切割线的切割方向：N
m
’
＝w
m
‑1*N
m
‑1+w
m
*N
m
+w
m+1
*N
m+1
。其中，N
m
代表第m个切割点平滑前的切割方向，w
m
代表第m个切割点的平滑权重，并且w
m
‑1+w
m
+w
m+1
＝1。将最近顶点的法向作为对应切割路径点的初始切割方向，进而对切割线进行平滑处理，能够得到一条光滑的矫治器切割线，使得切割后的矫治器边缘更加平滑，提高矫治器佩戴的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种矫治器切割线的生成方法，其特征在于，包括：获取数字化牙颌模型，其中，所述数字化牙颌模型包括数字化牙齿模型和数字化牙龈模型；根据所述数字化牙颌模型建立对应的牙颌坐标系；基于所述数字化牙颌模型获取所有牙齿的牙龈线，其中，所述所有牙齿的牙龈线为所述数字化牙齿模型和所述数字化牙龈模型的交线；根据所述数字化牙颌模型以及所述牙颌坐标系确定初始化切割路径；其中所述初始化切割路径为平行于牙颌底面的平面与牙颌的交线，所述平面位于所述牙颌底面之上且不超过所述所有牙齿的牙龈线中的最低点；根据切割路径驱动方程、所述初始化切割路径以及驱动停止条件进行迭代运算获得目标切割路径；在所述目标切割路径上均匀选取切割路径点，根据所述切割路径点及每个所述切割路径点距离所述数字化牙龈模型的最近顶点确定所述矫治器切割线的切割方向。2.根据权利要求1所述的矫治器切割线的生成方法，其特征在于，所述牙颌底面与所述牙颌坐标系中XY平面、XZ平面、或YZ平面中任意一个平面平行。3.根据权利要求1所述的矫治器切割线的生成方法，其特征在于，所述切割路径驱动方程为：其中，为第n步切割路径，Δt为相邻两步之间的驱动时间步长，g为当前切割路径距离牙龈线的距离。4.根据权利要求3所述的矫治器切割线的生成方法，其特征在于，所述当前切割路径距离牙龈线的距离，通过以下方式获取：获取牙龈模型上除位于牙龈线上的顶点之外的其他顶点，与所述位于牙龈线上的顶点的距离；在获取到的各所述距离中，取最小距离作为所述当前切割路径距离牙龈线的距离。5.根据权利要求4所述的矫治器切割线的生成方法，其特征在于，所述距离为测地距离或图最短距离。6.根据权利要求1至5中任一项所述的矫治器切割线的生成方法，其特征在于，所述平面为所述牙龈线最低点所在的平行于所述牙颌底面的平面。7.根据权利要求1至5中任一项所述的矫治器切割线的生成方法，其特征在于，所述驱动停止条件具体为：相邻两步切割路径的差值小于预设阈值，或当前迭代次数达到预设迭代次数值。8.根据权利要求1所述的矫治器切割线的生成方法，其特征在于，所述在所述目标切割路径上均匀选取切割路径点，包括：对所述目标切割路径进行离散化；在经所述离散化的目标切割路径上均匀选取若干个等距离的所述切割路径点。9.根据权利要求1所述的矫治器切割线的生成方法，其特征在于，所述根据所述切割路
径点及每个...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈斌杰，胡丽娟，姚峻峰，
申请(专利权)人：正雅齿科科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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