[发明专利]基于腭皱襞的三维口腔点云正畸前后精确配准方法

权利要求书

1.基于腭皱襞的三维口腔点云正畸前后精确配准方法，其特征在于，运用DBSCAN聚类技术成功提取口腔点云模型特征点即颚皱襞点集，并将特征点集赋予权值融合于ICP配准模型，同时将相关熵作为度量方式一并改进ICP算法；

包括以下步骤：

步骤一：通过三维扫描技术得到口腔点云数据集；

步骤二：手动切割三维口腔点云模型腭皱襞部分区域；

步骤三：根据不同口腔点云模型完成DBSCAN参数MinPts与Eps调试；

步骤四：使用DBSCAN聚类技术对切割后腭皱襞部分区域点云进行聚类，完成口腔点云特征腭皱襞提取，得到腭皱襞的数据点集；

步骤五：将相关熵作为度量方式与提取的特征点集赋予权重ω引入原始ICP配准模型；

那么，由上述点集信息所表示的新配准目标函数如下：

s.t.R^TR＝I_n,det(R)＝1

式中：R为Rⁿ空间中的n×n维旋转矩阵；为Rⁿ空间中的n维平移向量；σ₁,σ₂为自由变量；

步骤六：运用更新后的目标函数对三维口腔点云实现正畸前后精确配准；

配准实现过程：根据第k-1步的刚体变换分别建立P和Q以及X和Y的对应关系：

根据已知对应关系计算新的变换：

根据求得的R^*和更新第k步变换的R_k和

2.根据权利要求1所述基于腭皱襞的三维口腔点云正畸前后精确配准方法，其特征在于：步骤三、四中，在切割后口腔三维点云颚皱襞部分区域点集数据中，使用DBSCAN聚类技术，并未直接将DBSCAN技术直接用于切割后三维点云集，DBSCAN聚类技术用于二维或三维不均匀点云集，但三维扫描成像的口腔点云集是均匀分布的，首先将三维点云按照固定角度投影，腭皱襞部分密度与其他部分的点云的分布就会出现明显分别，从而区别聚类出腭皱襞部分，除腭皱襞以外部分视为噪音，成功实现点云特征点—颚皱襞的提取，得到颚皱襞特征点集，这一步完成了三维—二维—三维处理的转换过程。