产生牙龈三维数字模型的方法技术

本申请的一方面提供了一种计算机执行的产生牙龈三维数字模型的方法，其包括：获取患者的牙龈三维数字模型；沿一条闭合的分割线截取所述患者的牙龈三维数字模型靠牙冠一侧的网格；在所述截取的牙龈网格的牙洞线上采样得到第一组采样点，过每一所述采样点做平面，该平面与所述截取的牙龈网格形成一条交线，该交线的第一端点为所述采样点，第二端点位于所述截取的牙龈网格靠远离牙冠方向的边缘线上；将每一所述第二端点沿牙龈高度方向移动至牙龈底面所在平面，得到牙龈底面轮廓线上的一个点，该点与对应的第二端点的连线和与之连接的交线形成一条牙龈侧面轮廓线；以及在每一所述牙龈侧面轮廓线上采样N3个点得到第二组采样点，按顺序连接所述第一组采样点、第二组采样点以及所述牙龈底面轮廓线上的点，得到第一状态牙龈三维数字模型完整的侧面网格。态牙龈三维数字模型完整的侧面网格。态牙龈三维数字模型完整的侧面网格。

【技术实现步骤摘要】
产生牙龈三维数字模型的方法


[0001]本申请总体上涉及一种产生牙龈三维数字模型的方法。

技术介绍

[0002]现在，越来越多的牙科领域场景需要用到牙颌三维数字模型，例如，展示患者牙齿正畸治疗过程中某个状态下的牙颌，或者制作壳状牙科器械(例如，壳状牙齿矫治器和保持器等)。
[0003]牙颌三维数字模型包括牙冠部分和牙龈部分。牙冠部分可以通过口内扫描，或扫描印模或患者牙齿的实体模型获得。目前，牙龈部分通常是由计算机程序基于牙冠部分的轮廓生成，然而，其几何形态与患者的真实牙龈不同。一方面，这可能导致利用这样的牙颌三维数字模型制作获得的壳状牙科器械的边缘不够贴合或过度贴合(导致压迫牙龈)一些区域的牙龈，影响壳状牙科器械的佩戴舒适度。另一方面，计算机产生模拟牙龈需要经过复杂的计算和处理。又一方面，由于模拟牙龈与真实牙龈的几何形态不同，与患者口内的真实情况不符，在一些情况下，这不利于正畸治疗方案的设计。
[0004]因此，有必要提供一种新的产生牙龈三维数字模型的方法。

技术实现思路

[0005]本申请的一方面提供了一种计算机执行的产生牙龈三维数字模型的方法，其包括：获取患者的牙龈三维数字模型；沿一条闭合的分割线截取所述患者的牙龈三维数字模型靠牙冠一侧的网格；以第一方法在所述截取的牙龈网格的牙洞线上采样得到第一组采样点，过每一所述采样点以第二方法做平面，该平面与所述截取的牙龈网格形成一条交线，该交线的第一端点为所述采样点，第二端点位于所述截取的牙龈网格靠远离牙冠方向的边缘线上；将每一所述第二端点沿牙龈高度方向移动至牙龈底面所在平面，得到牙龈底面轮廓线上的一个点，将该点与对应的第二端点连接，得到一条线段，该线段和与之连接的交线形成一条牙龈侧面的轮廓线；以及在每一所述牙龈侧面的轮廓线上采样N3个点得到第二组采样点，按顺序连接所述第一组采样点、第二组采样点以及所述牙龈底面轮廓线上的点，得到第一状态牙龈三维数字模型完整的侧面网格。
[0006]在一些实施方式中，所述分割线是经过WALA嵴点的分割线。
[0007]在一些实施方式中，所述第一方法包括：在每一牙冠的所述牙洞线上分割出唇颊侧段和舌侧段，对于两个末端牙冠，将其牙洞线在所述唇颊侧段和舌侧段之间靠末端的一段作为末端段；以及在每一所述唇颊侧段和所述舌侧段上分别采样N1个采样点，以及在每一所述末端段上采样N2个采样点，得到所述第一组采样点。
[0008]在一些实施方式中，所述的计算机执行的产生牙龈三维数字模型的方法还包括：在每一牙冠的牙洞线上找出与邻牙牙洞线上的点距离小于预定距离阈值的点，称为邻接点，在每一末端牙冠牙洞线上找出第一预定数量的距离邻牙牙洞线上的点最远的点，称为末端点；以及基于所述邻接点和末端点将所述各牙冠的牙洞线分割为所述唇颊侧段、舌侧
段以及末端段。
[0009]在一些实施方式中，所述第二方法包括：对于每一所述颊侧段和舌侧段，拟合一条三阶贝塞尔曲线，并在该三阶贝塞尔曲线上采样预定数量的点；对于所述颊侧段和舌侧段上的每一采样点，在对应的三阶贝塞尔曲线上找到与之最近的采样点，过所述颊侧段或舌侧段上的采样点做平面，其法向为所述三阶贝塞尔曲线在所述最近点处的切向；对于所述末端段上的每一采样点，过其做平面，其法向为该末端段在该采样点处的切向。
[0010]在一些实施方式中，所述的计算机执行的产生牙龈三维数字模型的方法还包括：将所述底面轮廓线上的点分为数量相等的内、外两侧两部分；以及将所述内、外两侧两部分点按顺序连接，产生所述牙龈三维数字模型的底面网格。
[0011]在一些实施方式中，所述的计算机执行的产生牙龈三维数字模型的方法还包括：对于每一牙冠的所述牙洞线，将其颊侧段和舌侧段上的N1个采样点按顺序组成N1个点对；在每一所述N1个点对的连线上采样N2个点，得到第三组采样点；以及将所述第一组采样点和所述第三组采样点按顺序连接，得到所述第一状态牙龈三维数字模型的顶部网格。
[0012]在一些实施方式中，所述的计算机执行的产生牙龈三维数字模型的方法还包括：获取第二状态牙冠三维数字模型，其中，所述第二状态牙冠三维数字模型的牙齿布局与所述第一状态牙龈三维数字模型所对应的第一状态牙冠三维数字模型不同；在所述第二状态牙冠三维数字模型的牙洞线上以所述第一方法采样得到第四组采样点；以及基于所述第一组和第四组采样点，对所述第一状态牙龈三维数字模型进行形变处理，得到第二状态牙龈三维数字模型，其中，所述第一组和第四组形变控制点数量相等。
[0013]在一些实施方式中，所述形变处理是将所述第四组采样点作为所述第一组采样点的新位置，基于此建立形变方程，计算所述第二状态牙龈三维数字模型各顶点的坐标。
[0014]在一些实施方式中，所述形变处理是基于以下形变方法之一：TPS形变方法、拉普拉斯形变方法以及刚体形变方法。
[0015]在一些实施方式中，所述第一状态是初始状态。
[0016]在一些实施方式中，所述的计算机执行的产生牙龈三维数字模型的方法还包括：获取第三状态牙冠三维数字模型；在所述第三状态牙冠三维数字模型的牙洞线上以所述第一方法采样得到第五组采样点；以及基于所述第一组和第五组采样点，对所述第一状态牙龈三维数字模型进行形变处理，得到第三状态牙龈三维数字模型，其中，所述第五组和第一组采样点数量相等，所述第一状态至第三状态依次代表牙齿正畸治疗中逐次的牙齿布局。
[0017]本申请的又一方面提供了一种计算机执行的产生牙颌三维数字模型的方法，其包括：将所述的第二状态牙龈三维数字模型和第二状态牙冠三维数字模型进行融合得到第二状态牙颌三维数字模型。
[0018]本申请的又一方面提供了一种制作牙颌实体模型的方法，其包括：利用所述的第二状态牙颌三维数字模型控制设备制作第二状态牙颌的实体模型。
[0019]在一些实施方式中，所述设备是立体光固化成型设备。
附图说明
[0020]以下将结合附图及其详细描述对本申请的上述及其他特征作进一步说明。应当理解的是，这些附图仅示出了根据本申请的若干示例性的实施方式，因此不应被视为是对本
申请保护范围的限制。除非特别指出，附图不必是成比例的，并且其中类似的标号表示类似的部件。
[0021]图1为本申请一个实施例中的产生牙龈三维数字模型的方法的示意性流程图；
[0022]图2为本申请一个实施例中用于产生牙龈三维数字模型的计算机程序的界面所展示的一个例子中的牙颌三维数字模型；
[0023]图3示意性地展示了一个例子中的颊侧和舌侧两条交线以及其上的曲率最大点和WALA嵴点；
[0024]图4为所述计算机程序的界面所展示的所述患者的牙颌三维数字模型以及颊侧分割线；
[0025]图5为所述计算机程序的界面所展示的所述患者的牙颌三维数字模型以及与牙冠T1对应的远中分割线；以及
[0026]图6示意性地展示了一个例子中牙弓一侧最末端两颗牙齿的牙洞线的唇颊侧段、舌侧段、与邻牙的邻接段以及末端段。
具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计算机执行的产生牙龈三维数字模型的方法，其包括：获取患者的牙龈三维数字模型；沿一条闭合的分割线截取所述患者的牙龈三维数字模型靠牙冠一侧的网格；以第一方法在所述截取的牙龈网格的牙洞线上采样得到第一组采样点，过每一所述采样点以第二方法做平面，该平面与所述截取的牙龈网格形成一条交线，该交线的第一端点为所述采样点，第二端点位于所述截取的牙龈网格靠远离牙冠方向的边缘线上；将每一所述第二端点沿牙龈高度方向移动至牙龈底面所在平面，得到牙龈底面轮廓线上的一个点，该点与对应的第二端点的连线和与之连接的交线形成一条牙龈侧面轮廓线；以及在每一所述牙龈侧面轮廓线上采样N3个点得到第二组采样点，按顺序连接所述第一组采样点、第二组采样点以及所述牙龈底面轮廓线上的点，得到第一状态牙龈三维数字模型完整的侧面网格。2.如权利要求1所述的计算机执行的产生牙龈三维数字模型的方法，其特征在于，所述分割线是经过WALA嵴点的分割线。3.如权利要求1所述的计算机执行的产生牙龈三维数字模型的方法，其特征在于，所述第一方法包括：在每一牙冠的所述牙洞线上分割出唇颊侧段和舌侧段，对于两个末端牙冠，将其牙洞线在所述唇颊侧段和舌侧段之间靠末端的一段作为末端段；以及在每一所述唇颊侧段和所述舌侧段上分别采样N1个采样点，以及在每一所述末端段上采样N2个采样点，得到所述第一组采样点。4.如权利要求3所述的计算机执行的产生牙龈三维数字模型的方法，其特征在于，它还包括：在每一牙冠的牙洞线上找出与邻牙牙洞线上的点距离小于预定距离阈值的点，称为邻接点，在每一末端牙冠牙洞线上找出第一预定数量的距离邻牙牙洞线上的点最远的点，称为末端点；以及基于所述邻接点和末端点将所述各牙冠的牙洞线分割为所述唇颊侧段、舌侧段以及末端段。5.如权利要求3所述的计算机执行的产生牙龈三维数字模型的方法，其特征在于，所述第二方法包括：对于每一所述颊侧段和舌侧段，拟合一条三阶贝塞尔曲线，并在该三阶贝塞尔曲线上采样预定数量的点；对于所述颊侧段和舌侧段上的每一采样点，在对应的三阶贝塞尔曲线上找到与之最近的采样点，过所述颊侧段或舌侧段上的采样点做平面，其法向为所述三阶贝塞尔曲线在所述最近点处的切向；对于所述末端段上的每一采样点，过其做平面，其法向为该末端段在该采样点处的切向。6.如权利要求1所述的计算机执行的产生牙龈三维数字模型的方法，其特征在于，它还包括：将所述底面轮廓线上的点分为数量相等的内、外两侧两部分；以及
将所述内、外两侧两部...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈恺迪，凌丹华，
申请(专利权)人：杭州朝厚信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：