[发明专利]一种基于牙科stl模型和二维图像配准的牙模分类识别方法

权利要求书

1.一种基于牙科stl模型和二维图像配准的牙模分类识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：使用工业相机对传送线上的目标牙模进行拍摄，获得拍摄二维图像，并对拍摄二维图像进行预处理；对拍摄二维图像进行预处理时，获取目标牙模的轮廓，通过所述目标牙模的轮廓确定目标牙模中心点的二维坐标，同时获知所述目标牙模在拍摄二维图像中的摆放角度，通过图像旋转算法将所述拍摄二维图像进行修正，使获取的所述拍摄二维图像与该目标牙模方向相同；

S2：将用于打印目标牙模的牙模三维stl文件的三维模型进行透视投影变换获得变换二维图像；

S3：将拍摄二维图像与变换二维图像进行匹配，识别每个目标牙模所对应的牙模三维stl文件，从而实现精确分拣；本步骤中，使用模板匹配算法计算所述拍摄二维图像与变换二维图像匹配结果，通过以下公式计算：

其中，S(m,n)为拍摄二维图像,T(m,n)为变换二维图像，R为拍摄二维图像与变换二维图像的相关系数；

在当前所述拍摄二维图像与所有变换二维图像匹配的相关系数中选取最大值，所计算的结果即为所述目标牙模搜索到所对应的牙模三维stl文件。

2.如权利要求1所述的一种基于牙科stl模型和二维图像配准的牙模分类识别方法，其特征在于，在步骤S1中，获取目标牙模的轮廓时，预先采用工业相机采集传送线上无牙模时的图像作为背景图像并保存，然后使用工业相机对传送线上的所述目标牙模进行拍照获得目标图像，对两张图像做背景差分，分割出所述目标牙模图像区域，通过Canny边缘检测算子提取所述目标牙模的边缘轮廓，通过最小外接矩形法获取所述目标牙模的最小外接矩形作为目标牙模的轮廓。

3.如权利要求2所述的一种基于牙科stl模型和二维图像配准的牙模分类识别方法，其特征在于，在步骤S1中，通过以下公式计算所述背景图像与所述目标图像的像素差值，将像素差值大于阈值的像素点置0，将像素差值小于等于阈值的像素点置1，获取只包含所述目标牙模区域的二值化图像：

其中，f_k(x,y)表示目标图像，b_k(x,y)表示背景图像，T_h为图像灰度阈值，R_k(x,y)为目标牙模区域的二值化图像。

4.如权利要求1所述的一种基于牙科stl模型和二维图像配准的牙模分类识别方法，其特征在于，在步骤S2中，读入牙模三维stl文件中的三维模型，以透视投影算法，通过以下公式计算三维模型的变换二维图像：

其中，E为透视视点位置，R^T为透视视点姿态R的逆矩阵，X为三维模型中的点，Y为二维图像平面上的点。