基于3D模型技术的口内树脂堆塑方法技术

本发明专利技术提供了一种基于3D模型技术的口内树脂堆塑的方法，包括：对患者的口腔内部进行激光扫描和拍摄，并分别获得患者口腔内部的激光模型和表层结构模型，将所述激光模型和表层结构模型进行融合，获得患者口腔的3D模型，并获得患者预修复牙齿的产状特征。根据产状特征，确定预修复牙齿对应的类洞类型，根据所述类洞类型，从预设数据库中获取对应的口内树脂堆塑方案，大大降低了医生临床操作的难度，缩短了医生与患者的椅旁时间。短了医生与患者的椅旁时间。短了医生与患者的椅旁时间。

【技术实现步骤摘要】
基于3D模型技术的口内树脂堆塑方法


[0001]本专利技术涉及口内树脂堆塑
，特别涉及基于3D模型技术的口内树脂堆塑方法。

技术介绍

[0002]树脂充填堆塑技术作为口腔医生临床治疗龋齿、牙体缺损以及桩核等是目前最常用的治疗手段，在实际工作中，流动性好的树脂，塑形差；塑形好的树脂，流动性不足，堆塑的时候往往不能严密充填，会造成嵌体线角处缺损；尤其是口内直接堆塑法，由于嵌体的固位依靠洞型固有的形状及制备的倒凹，如果使用的树脂流动性不足，往往会导致嵌体脱落，造成修复失败。
[0003]针对以上存在的问题，本专利技术的目的是：在同一洞型中将不同流动性的树脂结合使用，既满足结构堆塑好操作的需要，同时又满足洞型严密充填的流动性的需要；改变原有树脂单一的用法，将不用性状的树脂根据堆塑的需要应用于牙齿不同的部位，大大降低了医生临床操作的难度。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供基于3D模型技术的口内树脂堆塑方法，用以通过确定患者口腔模型，获取牙齿产状特征，进而获取堆塑方案，方便预修复牙齿，提高修复灵活性，降低操作难度。
[0005]本专利技术实施例提供基于3D模型技术的口内树脂堆塑方法，包括：
[0006]对患者的口腔内部进行激光扫描和拍摄，并分别获得患者口腔内部的激光模型和表层结构模型；
[0007]将所述激光模型和表层结构模型进行融合，获得患者口腔的3D模型，并获得患者预修复牙齿的产状特征；
[0008]根据产状特征，确定预修复牙齿对应的类洞类型，根据所述类洞类型，从预设数据库中获取对应的口内树脂堆塑方案。
[0009]在一种可能实现的方式中，所述产状特征包括：牙尖嵴、边缘嵴的走向以及牙尖嵴、边缘嵴的高度。
[0010]在一种可能实现的方式中，步骤1，所述对患者的口腔内部进行激光扫描和拍摄，并分别获得患者口腔内部的激光模型和表层结构模型，包括：
[0011]将数据采集器放置于患者的口腔内部，标定初始采集位置后，在患者的口腔内部以预设轨迹进行激光扫描和拍摄，获得患者口腔内部的激光扫描信息和数字图像信息，并将激光扫描信息和数字图像信息储存至数据库中；
[0012]根据存储的激光扫描信息构建激光模型；
[0013]根据存储的数字图像信息构建表层结构模型。
[0014]在一种可能实现的方式中，步骤1，对患者的口腔内部进行激光扫描，并进行处理，从而获得患者口腔内部的激光模型，包括：
[0015]以患者口腔的中心点为原点建立采集坐标系，并基于预设扫描精度，对激光扫描信息进行数据稀释；
[0016]基于预设轨迹对稀释后的激光扫描信息进行坐标转换，获得用户口腔内的点云数据；
[0017]基于点云数据的纵轴对点云数据进行分层，获得子点云切片，并基于预设算法对子点云切片的首尾点进行拟合，获得拟合曲线；
[0018]对相同子点云切片上的子点云进行处理：
[0019]若子点云到拟合曲线的距离值大于预设阈值，则判定该点为噪点，并进行剔除；
[0020]若子点云到拟合曲线的距离值不大于预设阈值，则保留该点，从而获得子点云集合；
[0021]选取相同层对应的子点云集合中的一个初始点，并从对应子点云集合中选择距离初始点最近的子点云作为第二初始点，将对应子点云集合中的剩余点作为与选取子点；
[0022]获取初始点、第二初始点、预选取子点构成的所有三角形，并筛选满足空圆特征的第一三角形，同时，从所述第一三角形中筛选角度值最大的三角形；
[0023]同时，选取相同层对应的子点云集合中的下一初始点，并获取基于下一初始点构成的角度值最大的三角形，进而得到不同层构建的初始三角形列表和初始边列表，其中，所述初始三角形列表由不同层的角度值最大的三角形形成，初始边列表由不同层的角度值最大的三角形的边形成；
[0024]从初始边列表中选择一条边作为基准边，并基于基准边对对应子点云集合进行遍历空圆检测，获得若干符合空圆特征的子点，并将符合空圆特性的子点内插至初始三角形列标中，获得插入点，并基于插入点建立新的三角形，获得插值边和插值三角形，并基于插值边和插值三角形对初始三角形列表和初始边列表进行更新，获得患者口腔的三角形网格；
[0025]基于预设的模型算法对患者口腔的三角形网格进行模型生成，获得患者口腔的激光模型。
[0026]在一种可能实现的方式中，步骤1，对患者的口腔内部进行拍摄，并进行处理，从而获得患者口腔内部的表层结构模型，包括：
[0027]基于预设尺度算法分别构建数字图像信息中每一子帧图像的多重尺度空间，并将多重尺度空间中色彩不变的点作为子帧图像的子特征点，并基于子特征点对数字图像信息进行精简：
[0028]对子帧图像的子特征点进行匹配，获得若干相似子帧图像集合，并选取相似图像集合任意一图像作为子关键帧图像，从而获得关键数字图像信息；
[0029]基于预设的筛选算法对关键数字图像信息进行检测，获得关键数字图像信息中的突出点，并基于预设的平面生成算法在预设窗口内以突出点为中心生成平面，从而获得患者口腔内牙齿的结构面，并对结构面进行标注；
[0030]基于结构面的标注结果对数字图像信息进行深化处理，获得初始深度数据，并基于结构面对数字图像信息进行分割，获得颜色分割图；
[0031]对初始深度图进行形态学处理，参照颜色分割图对处理后的初始深度图进行深度修正，并对修正后的图像进行滤波处理，获得平滑深度图；
[0032]基于拍摄的预设轨迹确定关键数字图像信息中每一帧图像的拍摄位置，并基于拍摄位置将平滑深度图映射至采集坐标系，从而获得患者口腔内牙齿的表层结构模型。
[0033]在一种可能实现的方式中，步骤2，将所述激光模型和表层结构模型进行融合，获得患者口腔的3D模型，并获得患者预修复牙齿的产状特征；，包括：
[0034]将激光模型和表层结构模型进行融合：
[0035]若激光模型的部分结构与表层结构模型的部分结构重合，则对激光扫描模型的重合部分不进行处理；
[0036]若激光模型的部分结构与表层结构模型的部分结构不重合，则对激光扫描模型进行判别：
[0037]若激光模型的不重合部分在表层结构模型外，则对所述不重合部分进行删减处理；
[0038]若激光模型的不重合部分在表层结构模型内，则对所述不重合部分不进行处理，从而获得患者口腔的3D模型。
[0039]在一种可能实现的方式中，步骤3，根据产状特征，确定预修复牙齿对应的类洞类型，并根据所述类洞类型，从预设数据库中获取对应的口内树脂堆塑方案，包括：
[0040]基于患者口腔内预修复牙齿的产状特征，确定患者预修复牙齿的形状，并根据如下公式计算预修复牙齿模型的结构值：
[0041][0042]其中，Q代表预修复牙齿模型的高斯核密度，n代表预修复牙齿模型的顶点个数；x
i
代表在修复牙齿模型上的第i个顶点处表面特征向量的分量，x代表n个顶点对应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于3D模型技术的口内树脂堆塑的方法，其特征在于，包括：步骤1：对患者的口腔内部进行激光扫描和拍摄，并分别获得患者口腔内部的激光模型和表层结构模型；步骤2：将所述激光模型和表层结构模型进行融合，获得患者口腔的3D模型，并获得患者预修复牙齿的产状特征；步骤3：根据产状特征，确定预修复牙齿对应的类洞类型，根据所述类洞类型，从预设数据库中获取对应的口内树脂堆塑方案。2.根据权利要求1所述的一种3D模型技术的口内树脂堆塑的方法，其特征在于：所述产状特征包括：牙尖嵴、边缘嵴的走向以及牙尖嵴、边缘嵴的高度。3.根据权利要求1所述的一种3D模型技术的口内树脂堆塑的方法，其特征在于：步骤1，所述对患者的口腔内部进行激光扫描和拍摄，并分别获得患者口腔内部的激光模型和表层结构模型，包括：将数据采集器放置于患者的口腔内部，标定初始采集位置后，在患者的口腔内部以预设轨迹进行激光扫描和拍摄，获得患者口腔内部的激光扫描信息和数字图像信息，并将激光扫描信息和数字图像信息储存至数据库中；根据存储的激光扫描信息构建激光模型；根据存储的数字图像信息构建表层结构模型。4.根据权利要求1所述的一种3D模型技术的口内树脂堆塑的方法，其特征在于：步骤1，对患者的口腔内部进行激光扫描，获得患者口腔内部的激光模型，包括：以患者口腔的中心点为原点建立采集坐标系，并基于预设扫描精度，对激光扫描信息进行数据稀释；基于预设轨迹对稀释后的激光扫描信息进行坐标转换，获得用户口腔内的点云数据；基于点云数据的纵轴对点云数据进行分层，获得子点云切片，并基于预设算法对子点云切片的首尾点进行拟合，获得拟合曲线；对相同子点云切片上的子点云进行处理：若子点云到拟合曲线的距离值大于预设阈值，则判定该点为噪点，并进行剔除；若子点云到拟合曲线的距离值不大于预设阈值，则保留该点，从而获得子点云集合；选取相同层对应的子点云集合中的一个初始点，并从对应子点云集合中选择距离初始点最近的子点云作为第二初始点，将对应子点云集合中的剩余点作为与选取子点；获取初始点、第二初始点、预选取子点构成的所有三角形，并筛选满足空圆特征的第一三角形，同时，从所述第一三角形中筛选角度值最大的三角形；同时，选取相同层对应的子点云集合中的下一初始点，并获取基于下一初始点构成的角度值最大的三角形，进而得到不同层构建的初始三角形列表和初始边列表，其中，所述初始三角形列表由不同层的角度值最大的三角形形成，初始边列表由不同层的角度值最大的三角形的边形成；从初始边列表中选择一条边作为基准边，并基于基准边对对应子点云集合进行遍历空圆检测，获得若干符合空圆特征的子点，并将符合空圆特性的子点内插至初始三角形列标中，获得插入点，并基于插入点建立新的三角形，获得插值边和插值三角形，并基于插值边和插值三角形对初始三角形列表和初始边列表进行更新，获得患者口腔的三角形网格；
基于预设的模型算法对患者口腔的三角形网格进行模型生成，获得患者口腔的激光模型。5.根据权利要求1所述的一种3D模型技术的口内树脂堆塑的方法，其特征在于：步骤1，对患者的口腔内部进行拍摄，获得患者口腔内部的表层结构模型，包括：基于预设尺度算法分别构建数字图像信息中每一子帧图像的多重尺度空间，并将多重尺度空间中色彩不变的点作为子帧图像的子特征点，并基于子特征点对数字图像信息进行精简：对子帧图像的子特征点进行匹配，获得若干相似子帧图像集合，并选取相似图像集合任意一图像作为子关键帧图像，从而获得关键数字图像信息；基于预设的筛选算法对关键数字图像信息进行检测，获得关键数字图像信息中的突出点，并基于预设的平面生成算法在预设窗口内以突出点为中心生成平面，从而获得患者口腔内牙齿的结构面，并对结构面进行标注；基于结构面的标注结果对数字图像信息进行深化处理，获得初始深度数据，并基于结构面对数字图像信息进行分割，获得颜色分割图；对初始深度图进行形态学处理，参照颜色分割图对处理后的初始深度图进行深度修正，并对修正后的图像进行滤波处...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛力，牛东平，
申请(专利权)人：北京联袂义齿技术有限公司，
类型：发明
国别省市：