[发明专利]一种识别三维牙齿模型中牙冠部分的方法

说明书

本发明公开了一种识别三维牙齿模型中牙冠部分的方法，包括：遍历牙颌模型各顶点，计算并确定第一凹点集合S；确定需要识别的牙冠数量m；按照实际牙冠的排列顺序依次对每个牙冠的模型进行识别，得到牙冠集合T＝{T1，T2，…，Tm}，T1，T2，…，Tm表示各牙冠；遍历牙冠集合T，判断相邻两个牙冠的边界顶点集合是否有重叠情况，若没有，则结束；若有，则去除重叠。本发明能够有效提高识别效率和精确度。

技术领域

本发明涉及牙冠识别技术领域。

背景技术

牙冠识别是通过专业的计算机软件，在患者单个牙颌面中勾勒出单颗目标牙冠部分的操作。通过3D扫描患者的牙齿模型，得到可以在计算机中展示的三维牙齿模型文件，经过牙冠识别操作后，获取每颗牙齿牙冠部分的三维特征信息。

目前已经广泛应用的牙冠识别技术，主要存在两大缺陷：

1)牙齿模型质量依赖性高。牙齿模型的扫描精度不高，造成在牙冠与牙龈、牙冠与牙冠分割边界处的凹陷不明显，造成无法精确地识别到牙冠与牙龈、牙冠与牙冠的分割边界。

2)适应范围存在局限性。牙冠与牙龈、牙冠与牙冠分割边界处没有明显凹陷的区域，识别到的牙冠与牙龈、牙冠与牙冠之间的分割边界不精确。牙冠与牙龈、牙冠与牙冠分割分界处有明显凹陷的区域，识别到的牙冠与牙龈、牙冠与牙冠之间的分割边界没有准确的达到凹陷区域。

以上问题降低了牙冠识别操作的工作效率以及牙冠识别的精确程度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种识别三维牙齿模型中牙冠部分的方法，有效提高识别效率和精确度。

实现上述目的的技术方案是：

一种识别三维牙齿模型中牙冠部分的方法，包括：

遍历牙颌模型各顶点，计算并确定第一凹点集合S；

确定需要识别的牙冠数量m；

按照实际牙冠的排列顺序依次对每个牙冠的模型进行识别，得到牙冠集合T＝{T1，T2，…，Tm}，T1，T2，…，Tm表示各牙冠；

遍历牙冠集合T，判断相邻两个牙冠的边界顶点集是否有重叠情况，若没有，则结束；若有，则去除重叠。

优选的，通过对牙颌模型的每个顶点计算该顶点法矢与其邻域三角面法矢的夹角均值a，若夹角均值a90度，则该顶点为凹点，将其加入第一凹点集合S中。

优选的，对每个牙冠的模型进行识别，包括：

确定单颗牙冠的右分割平面plane1和左分割平面plane2；

遍历第一凹点集合S，找出右分割平面plane1和左分割平面plane2之间的第二凹点集合S1；

去除第二凹点集合S1中不是分割牙冠与牙龈、牙冠与牙冠的凹点，得到第三凹点集合S2；

按照牙颌模型顶点的连通性，将第三凹点集合S2分成多个凹点集合得到凹点分块集合A，并根据第三凹点集合S2的形状，对凹点分块集合A排序，使得凹点分块集合A中两个下标相邻的凹点分块在牙颌模型中亦是相邻的，记凹点分块集合A＝{A1，A2，…，An}，A1，A2，…，An表示各凹点分块；

筛选牙颌模型中的任意相邻两个凹点分块以外的顶点添加到凹点分块集合A中，使相邻的两个凹点分块能够连通，并最终使所有凹点分块形成一个封闭的区域，记为封闭区域AC；

筛选出封闭区域AC中的点集B，使得点集B保持封闭区域AC的形状，并且点集B构成一个封闭的环，该环内以及环上的所有顶点构成一个模型，该环外以及环上的所有顶点构成另一个模型，在该两个模型中选择空间区域小的模型作为识别到的牙冠的模型。