[发明专利]三维牙齿模型的显示坐标系计算方法、装置及应用

权利要求书

1.一种三维牙齿模型的显示坐标系计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取由三角面片构成的三维牙齿模型；

计算每个三角面片的面片法向以及面片面积比，累加所有三角面片的面片法向与面片面积比的乘积，对乘积和归一化处理得到三维牙齿模型的z轴；

计算所有三角面片的顶点坐标的均值，以均值作为三维牙齿模型的原点；

以每个顶点坐标与原点的差值构造矩阵X，将矩阵X变换为矩阵X的对称矩阵C；

计算对称矩阵C的最大特征值，及最大特征值对应的特征向量，最大特征值对应的特征向量为不与z轴平行的向量，或者，若最大特征值对应的特征向量与z轴平行时，取次大特征值对应的特征向量，获取与特征向量和z轴组成的第一平面相垂直的第一向量作为三维牙齿模型的x轴；

获取与x轴和z轴组成的第二平面相垂直的第二向量作为三维牙齿模型的y轴；

以原点、x轴、y轴、z轴重建显示坐标系，将三维牙齿模型坐标变换到显示坐标系中。

2.根据权利要求1所述的三维牙齿模型的显示坐标系计算方法，其特征在于，x轴、y轴由以下方式得到：

将特征向量与z轴进行叉积运算，得到三维牙齿模型的x轴；

将x轴与z轴进行叉积运算，得到三维牙齿模型的y轴。

3.根据权利要求1所述的三维牙齿模型的显示坐标系计算方法，其特征在于，将矩阵X变换为矩阵X的对称矩阵C包括：

以构造矩阵令构造矩阵X的对称矩阵C，其中可得

其中，xi为顶点，为所有顶点均值，N为牙齿模型总面片数目。

4.根据权利要求1所述的三维牙齿模型的显示坐标系计算方法，其特征在于，获取原始牙齿模型，对原始牙齿模型的每个面片进行三角化处理，得到由三角面片构成的三维牙齿模型。

5.根据权利要求1所述的三维牙齿模型的显示坐标系计算方法，其特征在于，面片法向为每个三角面片的三个顶点法向的平均法向。

6.根据权利要求1所述的三维牙齿模型的显示坐标系计算方法，其特征在于，面片面积比为面片面积占所有三角面片总面积的比例。

7.一种三维牙齿模型的显示坐标系计算装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取由三角面片构成的三维牙齿模型；

z轴计算模块，用于计算每个三角面片的面片法向以及面片面积比，累加所有三角面片的面片法向与面片面积比的乘积，对乘积和归一化处理得到三维牙齿模型的z轴；

原点计算模块，用于计算所有三角面片的顶点坐标的均值，以均值作为三维牙齿模型的原点；

x轴计算模块，用于以每个顶点坐标与原点的差值构造矩阵X，将矩阵X变换为矩阵X的对称矩阵C；计算对称矩阵C的最大特征值，及最大特征值对应的特征向量，最大特征值对应的特征向量为不与z轴平行的向量，或者，若最大特征值对应的特征向量与z轴平行时，取次大特征值对应的特征向量，获取与特征向量和z轴组成的第一平面相垂直的第一向量作为三维牙齿模型的x轴；

y轴计算模块，用于获取与x轴和z轴组成的第二平面相垂直的第二向量作为三维牙齿模型的y轴；

模型坐标变换模块，用于以原点、x轴、y轴、z轴重建显示坐标系，将三维牙齿模型坐标变换到显示坐标系中。

8.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1至6任一项所述的三维牙齿模型的显示坐标系计算方法。

9.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序包括用于控制过程以执行过程的程序代码，所述过程包括根据权利要求1至6任一项所述的三维牙齿模型的显示坐标系计算方法。