[发明专利]基于特征点消除牙齿间碰撞及缝隙的方法及系统

权利要求书

1.一种基于特征点消除牙齿间碰撞及缝隙的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取每颗牙齿的牙齿模型，在所述牙齿模型表面建立坐标系，并分别获取相邻的牙齿模型的特征点；

S2：基于所述特征点获取所述投影向量；

S3：根据所述相邻的牙齿模型对应的相邻牙齿在所述投影向量上的投影确定所述相邻牙齿在投影向量上的投影最大距离和投影最小距离；

S4：根据所述投影最大距离和所述投影最小距离进行一次碰撞或缝隙检测，若检测到碰撞或缝隙，对牙齿进行移动作为一次碰撞或缝隙的检测响应，所述一次碰撞或缝隙的检测响应用于消除牙齿间的碰撞或缝隙。

2.根据权利要求1所述的基于特征点消除牙齿间碰撞及缝隙的方法，其特征在于，所述基于特征点消除牙齿间碰撞及缝隙的方法还包括：

S5：采用CGAL库中网格相交检测函数surface_intersection进行二次碰撞或缝隙检测，若检测到碰撞或缝隙，对牙齿进行移动作为二次碰撞或缝隙的检测响应，所述二次碰撞或缝隙的检测响应用于消除牙齿间的碰撞或缝隙。

3.根据权利要求1所述的基于特征点消除牙齿间碰撞及缝隙的方法，其特征在于，步骤S1中特征点的获取方法包括：获取所述相邻的牙齿模型的每颗牙齿的坐标系原点，所述坐标系原点为所述牙齿模型的特征点且所述坐标系原点位于所述牙齿模型的表面。

4.根据权利要求3所述的基于特征点消除牙齿间碰撞及缝隙的方法，其特征在于，所述坐标系原点由牙齿位于牙弓曲线上的中心点决定，坐标系Z轴以牙齿生长方向为正方向，坐标系Y轴以朝向牙颌外侧为正方向，坐标系X轴由右手系决定。

5.根据权利要求1所述的基于特征点消除牙齿间碰撞及缝隙的方法，其特征在于，步骤S2中所述投影向量：根据所述相邻的牙齿模型对应的相邻牙齿A、B，分别获取牙齿A的特征点为顶点PointA、牙齿B的特征点为顶点PointB，获得所述投影向量为：

6.根据权利要求5所述的基于特征点消除牙齿间碰撞及缝隙的方法，其特征在于，步骤S3中确定所述投影最大距离及投影最小距离的方式包括：将所述牙齿A、及所述牙齿B上的所有顶点在所述投影向量上做投影，获取所述牙齿A在所述投影向量上的投影最大距离MAX，获取所述牙齿B在所述投影向量上的投影最小距离MIN。

7.根据权利要求6所述的基于特征点消除牙齿间碰撞及缝隙的方法，其特征在于，步骤S4中所述碰撞及缝隙检测的Distance判断式为：Distance＝MAX-MIN，将所述投影最大距离及投影最小距离带入所述Distance判断式中；

若所述Distance判断式中：Distance＞0，则牙齿A与牙齿B有碰撞关系；

若所述Distance判断式中：Distance＜0，则牙齿A与牙齿B之间有间隙。

8.根据权利要求7所述的基于特征点消除牙齿间碰撞及缝隙的方法，其特征在于，步骤S4中所述碰撞或缝隙的检测响应包括：

若所述Distance判断式中：Distance＞0，需将所述牙齿B向所述投影向量的方向平移Distance个单位；

若所述Distance判断式中：Distance＜0，需将所述牙齿B向所述投影向量的反方向平移Distance个单位。

9.一种基于特征点消除牙齿间碰撞及缝隙的系统，其特征在于，包括：特征点获取单元、投影向量获取单元、距离获取单元、碰撞及缝隙检测消除单元；

所述特征点获取单元与所述投影向量获取单元电性连接，所述投影向量获取单元与所述距离获取单元电性连接，所述距离获取单元与所述碰撞及缝隙检测消除单元电性连接；

所述特征点获取单元用于获取牙齿模型的特征点，所述投影向量获取单元用于获取相邻的牙齿模型的投影向量，所述距离获取单元用于获取相邻的牙齿模型间的距离，所述碰撞及缝隙检测消除单元用于检测及消除相邻的牙齿模型间的碰撞或缝隙。

10.根据权利要求9所述的基于特征点消除牙齿间碰撞及缝隙的系统，其特征在于，所述碰撞及缝隙检测消除单元包括：计算模块、判断模块、移动模块，所述计算模块与所述判断模块电性连接，所述计算模块与所述距离获取单元连接，所述判断模块与所述移动模块电性连接，所述计算模块用于对相邻的牙齿模型间的距离进行计算，所述判断模块用于对相邻的牙齿模型的位置关系进行判断，所述移动模块用于对需要移动的牙齿模型进行判断。