[发明专利]一种用于计算机辅助隐形正畸的虚拟牙根的生成方法、存储设备及计算机

说明书

本发明提供了一种用于计算机辅助隐形正畸的虚拟牙根的生成方法、存储设备及计算机，根据真实牙齿模型分割后得到的牙齿模型和牙根长度生成虚拟牙根，使牙齿成为一个完整封闭的三角网格模型。在构建过程中，通过一个点和一个法向构成投影平面，再将缩小后牙齿边界线上的点与牙齿投影边界线上的对应点按顺序构成三角片曲面；之后，以牙根底端点为原点，牙根延伸方向为法向建立碟盘作为牙根底部；再将牙齿投影边界线上点按顺序与牙根底部轮廓线上的点连接为三角片曲面，即可得到虚拟牙根。本发明解决了现有虚拟牙根生成方法速度慢的技术问题，可用于矫治过程中的显示及模拟牙齿移动过程中变形仿真。

技术领域

本发明属于三维图像处理技术领域，具体涉及一种用于计算机辅助隐形正畸的虚拟牙根的生成方法、存储设备及计算机。

背景技术

虚拟牙根用于辅助正畸，现有关于虚拟牙根生成方法的报道极少，申请号为CN201511020076.1的中国专利申请公开了一种基于模型的用于隐形正畸的虚拟牙齿的生成方法。该方法根据牙根底端点、牙齿曲面的边缘线上的采样点及该采样点附近的方向生成贝塞尔曲线，对其采样；然后将采样所得到的点生成虚拟曲线。该过程涉及的采样点很多，计算过程复杂，因此虚拟牙根的生成速度非常的慢。

发明内容

为了解决现有虚拟牙根生成方法速度慢的技术问题，本发明提供一种用于计算机辅助隐形正畸的虚拟牙根的生成方法、存储设备及计算机。

本发明的技术解决方案如下：

一种用于计算机辅助隐形正畸的虚拟牙根的生成方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

(1)获取真实牙齿模型分割后所得到的牙齿模型和牙根长度；

(2)提取分割后的牙齿模型中每一颗牙齿模型边界线；

(3)计算步骤2)所提取的每一颗牙齿模型边界线的中心点，以该中心点作为基点对牙齿模型边界线进行缩小操作，并使得缩小后的牙齿边界线的中心点与原始牙齿边界线中心点位置保存不变；

(4)计算模型分割时选取的每一颗牙齿模型的种子点法向，将其逆向并单位化作为牙根延伸方向，以原始牙齿边界线中心点为起始点，沿牙根延伸方向延伸牙根长度的1/2～2/3的距离为终点，以该终点为原点、牙根延伸方向为法向构成投影平面，将缩小后的牙齿边界线上的点投影到该平面，得到牙齿投影边界线；

(5)将缩小的牙齿边界线上的点与牙齿投影边界线上的对应点按顺序构成三角片曲面；

(6)以原始牙齿边界线中心点为起始点，根据牙根长度及牙根延伸方向计算牙根底端点，以牙根底端点为原点，以1.0～2.0cm为直径，以牙根延伸方向为法向建立碟盘作为牙根底部；

(7)提取牙根底部轮廓线，并将牙齿投影边界线上的点进行顺序编号，获得牙根底部轮廓线上距离牙齿投影边界线上第1个点最近的点并记录该点为startId，从startId开始，将牙齿投影边界线上点按编号顺序与牙根底部轮廓线上最近的点对应连接为三角片曲面，即可得到虚拟牙根。

进一步地，为消除牙根之间的碰撞，步骤7)之后还包括：

(8)对需要调整牙根方向的牙齿，获取该牙齿新的牙根延伸方向，以原始牙齿边界线中心点为起始点，沿牙根延伸方向延伸牙根长度1/2的距离为终点，以该终点为原点、牙根延伸方向为法向构成投影平面，将缩小后的牙齿边界线上的点投影到该平面，得到牙齿投影边界线；

(9)以需要调整牙根方向的牙齿的原始牙齿边界线中心点为起始点，根据牙根长度及新的牙根延伸方向计算牙根底端点，以牙根底端点为原点，以1.0～2.0cm为直径，以新的牙根延伸方向为法向建立碟盘作为牙根底部；