[发明专利]基于标注网格和Kennedy分类的基牙选择匹配方法

说明书

本发明公开了基于标注网格和Kennedy分类的基牙选择匹配方法，属于3D打印技术领域，包括对相同标签的三角面进行KNN聚类和边界平滑，选择基牙，根据基牙生长线进行微调，将所有边界的边以平均生长方向向下投影，对边界处的投影点进行向内凹陷和拉普拉斯平滑操作，对牙齿进行球面参数化，采样拟合，生成可视化封闭模型，解决了当有相似牙列出现时，可将其支架建模信息进行导出，在此基础上进行微调，不需要重新进行支架的建模的技术问题，本发明可以节省大量的建模设计时间，提高生产效率，并且极大程度上减少了设计师的工作量，极大的降低了操作的难度，控制设备更加的简单，使用起来也是十分的简便，大大降低了支架工序的复杂度。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，尤其涉及基于标注网格和Kennedy分类的基牙选择匹配方法。

背景技术

在口腔医学的临床实践中﹐三维牙齿表面模型通常是通过扫描牙弓的物理印模（即石膏模型）来实现数字化﹐根据得到的数据化信息进行支架的制作﹐这对患者来说是一种不舒服的经历﹐甚至可能因印模材料的某些特定成分而引起过敏。与传统的硬拷贝印模相比﹐先进的口内扫描仪可以直接重建了牙列的数字表面模型，因此因其高效和安全而得到广泛的应用。在数字化的三维牙齿表面精确地标记牙齿对于分析和重新安排牙齿位置非常重要。然而，为这一目的开发自动化方法是具有挑战性的﹐因为牙齿的形状在不同的对象和位置上有很大的差异﹐病人的牙齿通常表现出受错位和拥挤影响的异常外观。口内扫描仪的使用进一步增加了牙齿标记的难度﹐因为原始表面的非牙齿部分（如牙龈组织）通常呈现出不规则的形状，口内深层区域（如第二/第三磨牙)可能不会被光学扫描仪完全捕捉到。因此大大增加了，牙齿标记，与支架建模的难度，一般情况新的订单首先经过口内扫描仪，获取牙列的数字化表面模型，牙齿标注师对模型数据，进行牙齿位的标注，支架模型设计师通过经验（临床经验），进行支架的设计，最后保存用户信息，并进行打印。由于牙齿的多样性，因此对于不同的牙齿，不同的缺失位，要定义不同的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供基于标注网格和Kennedy分类的基牙选择匹配方法，解决了当有相似牙列出现时，可将其支架建模信息进行导出，在此基础上进行微调，不需要重新进行支架的建模的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于标注网格和Kennedy分类的基牙选择匹配方法，包括如下步骤：

步骤1：部署云服务器，在云服务器中建立数据输入端口，用于通过数据输入端口输入带牙齿标签信息的三角网格数据；

步骤2：在云服务器中建立模型处理模块，模型处理模块调取三角网格数据，生成牙齿模型，并对牙齿模型进行KNN聚类和边界平滑处理；

步骤3：模型处理模块根据全局的牙位信息选择出需要做支架固位的基牙，得到已选取的基牙；

步骤4：模型处理模块生成基牙的模型最小包围盒，并得出基牙的生长线，基于的生长线判断上一步得到的基牙生长线是否误差过大，Kennedy分类的优先级调整已选取的基牙；

步骤5：模型处理模块对已选取的基牙的生长线进行平均值计算，得出平均生长线，根据平均生长线向二维平面进行投影，计算得到二维投影中的双面边界，根据双面边界得出凹陷区域标记边集合；

步骤6：模型处理模块将所有边界的边以平均生长方向向下投影，得到一个多面柱体，并将边界区域下的点向柱面进行投影；

步骤7：模型处理模块对边界处的投影点进行向内凹陷和拉普拉斯平滑操作；

步骤8：模型处理模块以包围盒中心对牙齿进行球面参数化，将卡环沿舌侧和颊侧的边界的边进行延伸和采样，采用均匀B样条算法对采样结果进行分段拟合，得到拟合后的样条线；

步骤9：模型处理模块对拟合后的样条线进行再一次的向外扩展偏置后进行均匀采样，得到均匀采样点；