一种实现三维牙齿模型凸起效果的方法、装置及应用制造方法及图纸

本申请提出了一种实现三维牙齿模型凸起效果的方法、装置及应用，包括以下步骤：使用口腔扫描数据构建三维牙齿模型，并提取点云数据；通过构建kd

【技术实现步骤摘要】
一种实现三维牙齿模型凸起效果的方法、装置及应用


[0001]本申请涉及牙科医疗领域，特别是涉及一种实现三维牙齿模型凸起效果的方法、装置及应用。

技术介绍

[0002]近年来，随着数码牙科技术的不断发展，牙科三维模型的生成和优化成为了一个热门的研究领域，现有的牙科三维模型通常是通过口腔扫描仪获取口腔数据来实现数字化，然后在计算机上进行后期处理，完成精确的三维模型，然而，由于牙齿模型存在很多凸起，如何在精确的三维模型中对牙齿的凸起进行优化是一个具有挑战性的问题。
[0003]椭圆函数是具有周期性的特殊函数，具有较好的数学性质和逼近性能，可以用来表示连续平滑可微函数，并且在处理周期性信号等方面具有很强的潜力，椭圆函数具有一些独特的性质，使其与其他特殊函数有所区别。首先，椭圆函数是双周期函数，即具有两个不同的周期。这两个周期称为椭圆函数的主要周期和次要周期。其次，椭圆函数是亚纯函数，也就是说，在某些点上可能有极点，但在其他点上是解析的，椭圆函数的研究领域非常广泛，涉及到复变函数论、代数几何、数论等多个数学分支。它们在物理学中的应用也非常广泛，如在振动问题、非线性波动方程、量子场论等领域中都有应用。
[0004]传统的对牙齿凸起进行优化的方法包括多项式拟合、Bezier曲线拟合等，但是这些方法存在着提取轮廓形状不准确，难以精细调整凸起形态等问题，所以如何对三维牙齿模型进行的凸起进行准确、稳定和丰富的优化是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种实现三维牙齿模型凸起效果的方法、装置及应用，可以根据三维牙齿模型的点云数据来构建kd
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tree结构，根据kd
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tree结构来获取凸起点云数据，再根据凸起点云数中据的多种信息来构建椭圆函数从而实现三维牙齿模型凸起效果。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种实现三维牙齿模型凸起效果的方法，所述方法包括：
[0007]获取口腔扫描数据，根据所述口腔扫描数据构建三维牙齿模型；
[0008]获取所述三维牙齿模型的点云数据，根据所述点云数据构建kd
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tree结构，在所述三维牙齿模型的点云数据中选择一交互中心点，以所述交互中心点为圆心，以预设参数为半径构建凸起区域，根据所述kd
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tree结构基于最近邻搜索法获取凸起区域内的点得到凸起点云数据；
[0009]使用所述凸起点云数据构建三角网格面片，对所述三角网格面片进行网格细分得到细分三角网格，根据所述细分三角网格得到细分点云数据，使用所述细分点云数据中每一点到交互中心点的欧氏距离、每一点的最大作用半径以及每一点的最大强度来构建椭圆函数得到每一点的凸起强度数值，获取细分点云数据中每一点的法向量，使用每一点的凸起强度数值以及法向量来获取该点的凸起坐标，整合细分点云数据中所有点的凸起坐标完
成三维牙齿模型的凸起。
[0010]第二方面，本申请实施例提供了一种实现三维牙齿模型凸起效果的装置，包括：
[0011]获取模块：获取口腔扫描数据，根据所述口腔扫描数据构建三维牙齿模型；
[0012]构建模块:获取所述三维牙齿模型的点云数据，根据所述点云数据构建kd
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tree结构，在所述三维牙齿模型的点云数据中选择一交互中心点，以所述交互中心点为圆心，以预设参数为半径构建凸起区域，根据所述kd
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tree结构基于最近邻搜索法获取凸起区域内的点得到凸起点云数据；
[0013]凸起模块：使用所述凸起点云数据构建三角网格面片，对所述三角网格面片进行网格细分得到细分三角网格，根据所述细分三角网格得到细分点云数据，使用所述细分点云数据中每一点到交互中心点的欧氏距离、每一点的最大作用半径以及每一点的最大强度来构建椭圆函数得到每一点的凸起强度数值，获取细分点云数据中每一点的法向量，使用每一点的凸起强度数值以及法向量来获取该点的凸起坐标，整合细分点云数据中所有点的凸起坐标完成三维牙齿模型的凸起。
[0014]第三方面，本申请实施例提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行一种实现三维牙齿模型凸起效果的方法。
[0015]第四方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序包括用于控制过程以执行过程的程序代码，所述过程包括一种实现三维牙齿模型凸起效果的方法。
[0016]本专利技术的主要贡献和创新点如下：
[0017]本申请实施例根据三维牙齿模型的点云数据来构建kd
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tree结构，通过设定交互中心点以及预设参数获取凸起区域的圆形拓扑结构，基于最近邻搜索法选定圆形拓扑结构内的点云数据，通过上述递归构建kd
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tree结构的方式可以根据点云数据的空间分布建立了起层次结构，并提供高效的最近邻点搜索和空间查询能力；本方案通过设计一种三角网格的细分方法来对满足不同条件的三角网格进行细分，可以最大程度的保留点云数据中的凸起部分；本方案通过基于椭圆函数的拟合方法来提高轮廓提取的准确性，并且通过对椭圆函数的参数进行不断调整可以精细的调整凸起形态；本方案通过拓扑结构获取每一点的多种信息，并通过这些信息来构建椭圆函数，从而更新凸起点位的坐标，更加直观的体现出了三维牙齿模型的凸起效果。
[0018]本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
[0019]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0020]图1是根据本申请实施例的一种实现三维牙齿模型凸起效果的方法的流程图；
[0021]图2
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图8是根据本申请实施例的三角网格细分方法示意图；
[0022]图9是根据本申请实施例的一种椭圆函数计算原理的结构示意图；
[0023]图10是根据本申请实施例的三维牙齿模型凸起前的效果图；
[0024]图11是根据本申请实施例的三维牙齿模型凸起后的效果图；
[0025]图12是根据本申请实施例的一种实现三维牙齿模型凸起效果的装置的结构框图；
[0026]图13是根据本申请实施例的电子装置的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0027]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书一个或多个实施例相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书一个或多个实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0028]需要说明的是：在其他实施例中并不一定按照本说明书示出和描述的顺序来执本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现三维牙齿模型凸起效果的方法，其特征在于，包括以下步骤：获取口腔扫描数据，根据所述口腔扫描数据构建三维牙齿模型；获取所述三维牙齿模型的点云数据，根据所述点云数据构建kd
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tree结构，在所述三维牙齿模型的点云数据中选择一交互中心点，以所述交互中心点为圆心，以预设参数为半径构建凸起区域，根据所述kd
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tree结构基于最近邻搜索法获取凸起区域内的点得到凸起点云数据；使用所述凸起点云数据构建三角网格面片，对所述三角网格面片进行网格细分得到细分三角网格，根据所述细分三角网格得到细分点云数据，使用所述细分点云数据中每一点到交互中心点的欧氏距离、每一点的最大作用半径以及每一点的最大强度来构建椭圆函数得到每一点的凸起强度数值，获取细分点云数据中每一点的法向量，使用每一点的凸起强度数值以及法向量来获取该点的凸起坐标，整合细分点云数据中所有点的凸起坐标完成三维牙齿模型的凸起。2.根据权利要求1所述的一种实现三维牙齿模型凸起效果的方法，其特征在于，所述凸起区域为一个圆形拓扑结构。3.根据权利要求1所述的一种实现三维牙齿模型凸起效果的方法，其特征在于，在“获取所述三维牙齿模型的点云数据，根据所述点云数据构建kd
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tree结构”步骤中，所述kd
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tree结构中的每一个节点代表一个超矩形区域，所述超矩形区域中包含点云数据中的至少一个点，对所述超矩形区域进行递归分割建立子区域，直至分割出的每一子区域中仅包含点云数据中的一个点完成kd
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tree结构的构建。4.根据权利要求2所述的一种实现三维牙齿模型凸起效果的方法，其特征在于，在“根据所述kd
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tree结构基于最近邻搜索法获取凸起区域内的点得到凸起点云数据”步骤中，从kd
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tree的根节点开始，递归地执行以下步骤：如果当前节点为空，则返回，结束该分支的搜索，如果当前节点表示的数据点在凸起区域内，将该数据点添加到结果列表中，所述结果列表用于存储凸起区域内的点，根据当前节点所在的切分维度，比较圆心与当前节点的切分值，获取当前节点的切分维度，若在该切分维度下当前节点的切分值大于凸起区域与该切分维度的距离，则进入当前节点的左子树，若在该切分维度下当前节点的切分值小于等于凸起区域与该切分维度的距离，则进入当前节点的右子树递归完成后，最终得到的结果列表中的点即为凸起点云数据。5.根据权利要求1所述的一种实现三维牙齿模型凸起效果的方法，其特征在于，在“对所述三角网格面片进行网格细分得到细分三角网格，根据所述细分三角网格得到细分点云数据”步骤中，若任一三角网格面片的面积大于设定面积，则取该三角网格面片三条边的中点进行连线来对该三角网格面片进行细分，若任一三角网格面片仅存在其中一条边长大于设定...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡林凯，
申请(专利权)人：杭州雅智医疗技术有限公司，
类型：发明
国别省市：