【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及口腔数据处理，尤其涉及一种基于正定矩阵的牙颌模型位置校正方法、系统及介质。
技术介绍
1、随着口内扫描仪的推广和普及，市场对于口内扫描仪的要求不再仅限于获取准确的口内数据，如何在使用扫描仪进行口内取模的同时，与患者进行快速有效的医患沟通，成为了提升扫描仪产品体验的要点之一，在取模场景中，用户在完成用户的口内模型扫描后，往往需要就模型数据与患者直接进行沟通。
2、然而，扫描得到的模型往往无法按照一定的坐标关系正确摆放，用户需要手动对模型的视图进行旋转，极大地影响了医患沟通效率，另一方面，在完成患者口内取模后，需要将模型按照一定的坐标关系正确摆放，方便后续进行cad等设计工作，而现有的手动位置校正方法可能导致进行牙颌模型位置校正时的效率较低。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于正定矩阵的牙颌模型位置校正方法、系统及介质，其主要目的在于解决进行牙颌模型位置校正时的效率较低的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供的一种基于正定矩阵的牙颌模型位置校正方法，包括：
3、逐帧对目标牙颌进行点云扫描，得到牙颌点云帧序列，根据所述牙颌点云帧序列建立点云变换矩阵序列；
4、从所述点云变换矩阵序列中提取出点云帧视点序列，将所述点云帧视点序列聚类分割成点云帧视点类集；
5、将所述点云帧视点类集分类融合成主点云视点，对所述主点云视点进行轴向法线定位，得到初级正定矩阵；
6、根据所述牙颌点云帧序列生成牙颌点云模型，
7、将所述牙颌点云模型法向投影成牙颌投影图，对所述牙颌投影图进行代价抛物线拟合，得到牙颌抛物线，根据所述牙颌抛物线将所述次级正定矩阵旋转矫正成标准正定矩阵，根据所述标准正定矩阵将所述牙颌点云模型位置矫正成标准牙颌模型。
8、可选地，所述根据所述牙颌点云帧序列建立点云变换矩阵序列，包括：
9、选取所述牙颌点云帧序列中第一个牙颌点云帧作为原点牙颌点云帧，计算出所述原点牙颌点云帧的原点点云重心；
10、对所述原点牙颌点云帧进行表面法线拟合，得到原点法向量；
11、逐个选取所述牙颌点云帧序列中的牙颌点云帧作为目标牙颌点云帧，计算出所述目标牙颌点云帧的目标点云重心；
12、对所述目标牙颌点云帧进行表面法线拟合，得到目标法向量；
13、根据所述原点点云重心和所述目标点云重心计算出目标平移矩阵；
14、根据所述原点法向量和所述目标法向量计算出所述目标牙颌点云帧的目标旋转矩阵；
15、根据所述目标平移矩阵和所述目标旋转矩阵计算出目标点云变换矩阵，将所有的目标点云变换矩阵汇集成点云变换矩阵序列。
16、可选地，所述从所述点云变换矩阵序列中提取出点云帧视点序列，包括：
17、逐个选取所述点云变换矩阵序列中的点云变换矩阵作为目标点云变换矩阵；
18、从所述目标点云变换矩阵中提取出目标平移向量，将所述目标平移向量作为目标视点坐标；
19、从所述目标点云变换矩阵中提取出目标纵轴分量，将所述目标纵轴分量作为目标视点法线；
20、将所述目标视点坐标和所述目标视点法线汇集成目标点云帧视点，将所有的目标点云帧视点汇集成点云帧视点序列。
21、可选地，所述将所述点云帧视点序列聚类分割成点云帧视点类集，包括：
22、将所述点云帧视点序列拆分成多个点云帧视点组，随机在各点云帧视点组中筛选出初级点云帧中心视点；
23、利用如下的视点聚类算法计算出所述点云帧视点序列中各个点云帧视点和各个初级点云帧中心视点之间的视点距离：
24、
25、其中，g是指所述视点距离,α是预设的法线权重，β是预设的坐标权重，是所述点云帧视点中的视点法线的向量，是所述初级点云帧中心视点中的视点法线的向量，·是点积符号，‖‖是取模符号，(a1,a2,a3)是所述点云帧视点中的视点坐标，(a1,a2,a3)是所述初级点云帧中心视点中的视点坐标；
26、根据所述视点距离重新对各个点云帧视点进行分组，得到多个次级点云帧视点组，计算各个次级点云帧视点组对应的次级点云帧中心视点；
27、计算出各个次级点云帧中心视点和对应的初级点云帧中心视点之间的中心视点距离；
28、根据所述中心视点距离将各个次级点云帧视点组迭代更新成点云帧视点类，将所有的点云帧视点类汇集成点云帧视点类集。
29、可选地，所述将所述点云帧视点类集分类融合成主点云视点，包括：
30、逐个选取所述点云帧视点类集中的点云帧视点类作为目标点云帧视点类，分别从所述目标点云帧视点类中提取出目标点云帧法线类以及目标点云帧坐标类；
31、对所述目标点云帧法线类中的各个点云帧法线进行向量融合，得到目标类点云法线；
32、对所述目标点云帧坐标类中的各个点云帧坐标进行坐标融合，得到目标类点云坐标；
33、将所有的目标类点云法线向量融合成主点云法线，将所有的目标类点云坐标坐标融合成主点云坐标；
34、将所述主点云法线和所述主点云坐标汇集成主点云视点。
35、可选地，所述对所述主点云视点进行轴向法线定位，得到初级正定矩阵，包括：
36、从所述主点云视点中提取出主点云法线，获取所述主点云视点对应的纵轴反向量；
37、计算出所述主点云法线和所述纵轴反向量之间的旋转轴；
38、计算出所述主点云法线和所述纵轴反向量之间的旋转角度；
39、根据所述旋转轴和所述旋转角度生成旋转矩阵，将所述旋转矩阵作为所述初级正定矩阵。
40、可选地，所述对所述牙颌投影图进行代价抛物线拟合，得到牙颌抛物线，包括：
41、根据所述牙颌投影图初始化代价抛物线；
42、逐个选取所述牙颌投影图上的像素作为目标像素，计算出所述目标像素与所述代价抛物线的目标误差距离；
43、对所有的目标误差距离进行求和，得到代价误差；
44、根据所述代价误差对所述代价抛物线进行更新优化，得到牙颌抛物线。
45、可选地，所述根据所述牙颌抛物线将所述次级正定矩阵旋转矫正成标准正定矩阵，包括：
46、对所述牙颌抛物线进行曲率分析，得到抛物线切线；
47、根据所述抛物线切线生成凸向法向量；
48、初始化旋转角集，逐个选取所述旋转角集中的旋转角作为目标旋转角；
49、利用所述目标旋转角对所述次级正定矩阵进行视点旋转，得到旋转正定矩阵；
50、从所述旋转正定矩阵中提取出纵轴向量，计算出所述凸向法向量和所述纵轴向量的角度差；
51、从所有的角度差中筛选出最小角度差，将所述最小角度差对应的旋转正定矩阵作为标准正定矩阵。...
【技术保护点】
1.一种基于正定矩阵的牙颌模型位置校正方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的基于正定矩阵的牙颌模型位置校正方法，其特征在于，所述根据所述牙颌点云帧序列建立点云变换矩阵序列，包括：
3.如权利要求1所述的基于正定矩阵的牙颌模型位置校正方法，其特征在于，所述从所述点云变换矩阵序列中提取出点云帧视点序列，包括：
4.如权利要求1所述的基于正定矩阵的牙颌模型位置校正方法，其特征在于，所述将所述点云帧视点序列聚类分割成点云帧视点类集，包括：
5.如权利要求1所述的基于正定矩阵的牙颌模型位置校正方法，其特征在于，所述将所述点云帧视点类集分类融合成主点云视点，包括：
6.如权利要求1所述的基于正定矩阵的牙颌模型位置校正方法，其特征在于，所述对所述主点云视点进行轴向法线定位，得到初级正定矩阵，包括：
7.如权利要求1所述的基于正定矩阵的牙颌模型位置校正方法，其特征在于，所述对所述牙颌投影图进行代价抛物线拟合，得到牙颌抛物线，包括：
8.如权利要求1所述的基于正定矩阵的牙颌模型位置校正方法，其特征
9.一种基于正定矩阵的牙颌模型位置校正系统，其特征在于，所述系统包括：
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任意一项所述的基于正定矩阵的牙颌模型位置校正方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于正定矩阵的牙颌模型位置校正方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的基于正定矩阵的牙颌模型位置校正方法，其特征在于，所述根据所述牙颌点云帧序列建立点云变换矩阵序列，包括：
3.如权利要求1所述的基于正定矩阵的牙颌模型位置校正方法，其特征在于，所述从所述点云变换矩阵序列中提取出点云帧视点序列，包括：
4.如权利要求1所述的基于正定矩阵的牙颌模型位置校正方法，其特征在于，所述将所述点云帧视点序列聚类分割成点云帧视点类集，包括：
5.如权利要求1所述的基于正定矩阵的牙颌模型位置校正方法，其特征在于，所述将所述点云帧视点类集分类融合成主点云视点，包括：
6.如权利要求1所述的基于...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽锋，吕广志，
申请(专利权)人：深圳市菲森科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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