[发明专利]用于产生牙齿矫治状态的直接分步法

权利要求书

1.一种用于产生牙齿矫治状态的方法，包括以下步骤：

接收代表当前牙齿状态的数字模型；

确定K个矫治分步参数，其中所述矫治分步参数代表用于移动所述当前牙齿状态至期望牙齿状态的矫治步骤数，且K为大于等于1的整数；

对于每个矫治分步参数，产生一组代表与该矫治分步参数对应的牙齿矫治状态集的数字模型，从而得到K组数字模型，其中，所述与每个矫治分步参数对应的每个牙齿矫治状态集包括一目标牙齿状态和从当前牙齿状态渐进至所述目标牙齿状态的若干个中间牙齿状态，并且所述每个牙齿矫治状态集所包括的中间牙齿状态的个数由对应的矫治分步参数确定；

在得到所述K组数字模型之后，向用户展示每个牙齿矫治状态集所包括的目标牙齿状态的图像；以及

基于每个牙齿矫治状态集所包括的目标牙齿状态的图像，选择目标牙齿状态和矫治分步参数综合最优的牙齿矫治状态集作为最佳牙齿矫治状态集。

2.一种用于产生牙齿矫治状态的方法，包括以下步骤：

接收代表当前牙齿状态的数字模型；

确定K个矫治分步参数，其中所述矫治分步参数代表用于移动所述当前牙齿状态至期望牙齿状态的矫治步骤数，且K为大于等于1的整数；

对于每个矫治分步参数，产生一组代表与该矫治分步参数对应的牙齿矫治状态集的数字模型，从而得到K组数字模型，其中，所述与每个矫治分步参数对应的每个牙齿矫治状态集包括一目标牙齿状态和从当前牙齿状态渐进至所述目标牙齿状态的若干个中间牙齿状态，并且所述每个牙齿矫治状态集所包括的中间牙齿状态的个数由对应的矫治分步参数确定；

在得到所述K组数字模型之后，向用户展示每个牙齿矫治状态集所包括的中间牙齿状态和目标牙齿状态的图像；

基于每个牙齿矫治状态集所包括的目标牙齿状态的图像，选择中间牙齿状态和目标牙齿状态综合最优的牙齿矫治状态集作为最佳牙齿矫治状态集，或者选择中间牙齿状态、目标牙齿状态以及矫治分步参数综合最优的牙齿矫治状态集作为最佳牙齿矫治状态集。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述与每个矫治分步参数对应的每个牙齿矫治状态集包括从当前牙齿状态渐进至目标牙齿状态的若干个中间牙齿状态，并且所述每个牙齿矫治状态集所包括的中间牙齿状态的个数由对应的矫治分步参数确定。

4.如权利要求1或2所述的方法，其中，对于每个矫治分步参数，基于多目标优化模型，产生所述代表与每个矫治分步参数相对应的牙齿矫治状态集的数字模型。

5.如权利要求4所述的方法，其中，通过将所述多目标优化模型转换为单目标优化模型，产生所述代表与每个矫治分步参数相对应的牙齿矫治状态集的数字模型。

6.如权利要求4所述的方法，其中，基于下述医学因素中的一项或多项构建所述多目标优化模型：牙弓曲线、牙列拥挤度、齿间去釉量、覆盖、覆合、牙弓突度、Spee曲线曲度、Bolton指数、牙弓宽度、牙弓对称度、牙齿扭转度、牙齿轴倾度、牙齿转矩、牙列中线、以及面部软组织外形。

7.如权利要求6所述的方法，其中，进一步基于下述矫治约束中的一项或多项构建所述多目标优化模型：每一矫治步骤中牙齿的移动方向和移动量、每一矫治步骤中牙齿的作用力总和、牙齿可动的自由度限制范围、以及牙齿碰撞避让。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述矫治约束包括不等式约束和等式约束。

9.如权利要求4所述的方法，进一步包括：利用全局最优化算法，计算与每个矫治分步参数相对应的牙齿矫治状态集的目标函数的最优解，以产生所述代表与每个矫治分步参数相对应的牙齿矫治状态集的数字模型。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述全局最优化算法包括模拟退火算法。

11.如权利要求9所述的方法，其中，对于每个矫治分步参数，将所述通过全局最优化算法计算得到的目标函数的最优解确定为与该矫治分步参数相对应的目标函数值。