[发明专利]牙齿邻接面的重建方法

说明书

本申请的一方面提供了一种重建牙齿三维数字模型中相邻牙齿的邻接面的方法，包括：获取牙齿三维数字模型，其包括相邻的第一牙齿和第二牙齿，其中，该第一牙齿和第二牙齿局部连接在一起，两者连接部分的邻接面被掩埋；获取所述第一牙齿和第二牙齿的交点集合；基于所述交点集合拟合得到第一平面；对所述第一牙齿上所述交点附近的区域进行曲率运算，以确定第一控制点集合，该第一控制点集合确定所述第一牙齿的待重建邻接面的边界；以及基于所述第一平面以及所述第一控制点集合，以线性方法构建所述第一牙齿的第一邻接面。

技术领域

本申请总体上涉及牙齿三维数字模型中相邻牙齿的邻接面的重建方法。

背景技术

随着计算机科学的不断发展，牙科领域越来越多地借助计算机技术。比如，在牙科正畸领域，在很多情况下需要用到牙列的数字模型。其中的一个例子是基于牙列的数字模型制作壳状牙科器械，如保持器和隐形正畸矫治器。

常用的获取患者牙列的数字模型的方法包括：扫描基于患者的咬模(印模)制作的石膏模型而获得；扫描患者的咬模而获得；扫描患者的口腔获得等。由于扫描精度与材料残留等原因，可能使得扫描获得的牙列的数字模型中牙齿之间存在粘连、碰撞。为了利于后续处理，需要重建牙齿粘连、碰撞部分(即邻接面)的形态。目前还缺乏比较完善的牙齿邻接面的重建方法。

发明内容

本申请的一方面提供了一种重建牙齿三维数字模型中相邻牙齿的邻接面的方法，包括：获取牙齿三维数字模型，其包括相邻的第一牙齿和第二牙齿，其中，该第一牙齿和第二牙齿局部连接在一起，两者连接部分的邻接面被掩埋；获取所述第一牙齿和第二牙齿的交点集合；基于所述交点集合拟合得到第一平面；对所述第一牙齿上所述交点附近的区域进行曲率运算，以确定第一控制点集合，该第一控制点集合确定所述第一牙齿的待重建邻接面的边界；以及基于所述第一平面以及所述第一控制点集合，以线性方法构建所述第一牙齿的第一邻接面。

在一些实施方式中，所述第一邻接面可以被设定为沿所述第一平面的法向朝所述第二牙齿凸起。

在一些实施方式中，所述曲率运算可以是基于以下曲率之一：主曲率、高斯曲率、次曲率及平均曲率。

在一些实施方式中，所述第一控制点集合可以是基于预定的曲率阈值或曲率变化率阈值而确定。

在一些实施方式中，所述曲率阈值和曲率变化率阈值可以是基于所述数字模型的扫描精度确定。

在一些实施方式中，所述曲率阈值和曲率变化率阈值可以是基于所述第一牙齿的类型确定。

在一些实施方式中，所述曲率阈值和曲率变化率阈值可以是基于所述第一牙齿的形态确定。

在一些实施方式中，所述的重建牙齿三维数字模型中相邻牙齿的邻接面的方法还可以包括：在所述第一平面上采样获得节点集合；在所述第一平面上采样获得第一组点，并将其沿所述第一平面的法向朝所述第一牙齿移动，获得第二控制点集合；基于所述第一控制点集合、第二控制点集合以及所述节点集合，建立第一线性方程组，在采用X和Y坐标轴位于所述第一平面的三维坐标系XYZ的情况下，求解所述第一线性方程组得到所述节点集合的第一组Z坐标值；以及基于具有所述第一组Z坐标值的节点集合构建所述第一邻接面。

在一些实施方式中，所述第一线性方程组为超定线性方程组。

在一些实施方式中，所述第一组点可以在所述交点集合在所述第一平面的投影范围内采样获得。

在一些实施方式中，所述节点集合可以在所述第一平面上由所述交点集合在该第一平面上的投影的X、Y坐标值确定的最大范围内采样获得。

在一些实施方式中，所述第一组点可以被移动第一预定步长以获得所述第二控制点集合。

在一些实施方式中，所述第一预定步长可以是所述第一控制点集合到所述第一平面的最小距离的第一预定数量分之一。