[发明专利]一种基于形态学的三维牙齿模型自动分割方法

权利要求书

1.一种基于形态学的三维牙齿模型自动分割方法，其特征在于，包括：

S1、提取三维牙齿模型的牙列特征线；

S2、识别特征线的分支点并对特征线进行分段，获得多段分段特征线；

S3、基于形态学方法识别三维牙齿模型的齿间融合区域并删除；

S4、采用孔洞搭桥修补的方法进行牙齿形状恢复；

S5、提取齿间融合区域中的特征线，并与齿间融合区域之外的特征线一起作为牙齿分割线；

S6、根据牙齿分割线对三维牙齿模型进行分割，分离出单颗牙齿；

所述步骤S2，包括：

S21、对特征线上的特征点进行遍历，统计每个特征点的1-邻域特征点的数量，进而将数量大于2的特征点加入分支点集合中；

S22、对分支点集合中的特征点进行遍历分析，判断该集合中是否存在三个以上互为1-邻域特征点的特征点，若存在，则只保留其中一个在分支点集合中；

S23、根据分支点集合中的分支点将牙列特征线分为多段分段特征线。

2.根据权利要求1所述的一种基于形态学的三维牙齿模型自动分割方法，其特征在于，所述步骤S1，其具体为：

采用基于形态学的特征线提取方法，提取三维牙齿模型的牙列特征线。

3.根据权利要求1所述的一种基于形态学的三维牙齿模型自动分割方法，其特征在于，所述步骤S3，包括：

S31、对特征线的分支点进行依次匹配后，识别对应的融合区域特征线；

S32、对融合区域特征线进行形态学膨胀操作后，获得三维牙齿模型的齿间融合区域；

S33、将齿间融合区域删除。

4.根据权利要求3所述的一种基于形态学的三维牙齿模型自动分割方法，其特征在于，所述步骤S31，其具体为：

针对特征线的任一分支点，根据端点距离最短原则，对以该分支点为端点的分段特征线进行匹配后获得相应的匹配点，从而获取对应的分段特征线作为该分支点的融合区域特征线。

5.根据权利要求3所述的一种基于形态学的三维牙齿模型自动分割方法，其特征在于，所述步骤S32中所述形态学膨胀操作的次数为2～4次。

6.根据权利要求1所述的一种基于形态学的三维牙齿模型自动分割方法，其特征在于，所述步骤S4，包括：

S41、检测获得三维牙齿模型上的所有孔洞，并从中剔除牙列边界和小孔洞后，获得融合区域孔洞；

S42、对获得的每个融合区域孔洞，以匹配的分支点作为搭桥点进行孔洞修补，从而恢复牙齿侧面缺失的形状。

7.根据权利要求6所述的一种基于形态学的三维牙齿模型自动分割方法，其特征在于，所述步骤S41，包括：

S411、检测获得三维牙齿模型上的所有孔洞，并从中选出边界点最多的孔洞作为牙列边界，并将其剔除；

S412、计算剩余孔洞的边界点数的平均值，并将该平均值乘以预设比例阈值后作为判断阈值；

S413、将边界点数小于判断阈值的孔洞作为小孔洞，将其剔除；

S414、将剩余的孔洞作为融合区域孔洞。

8.根据权利要求1所述的一种基于形态学的三维牙齿模型自动分割方法，其特征在于，所述步骤S6，包括：

S61、在三维牙齿模型上删除牙齿分割线上包含的点；

S62、检测三维牙齿模型上的所有孔洞，并依次识别获得各孔洞边界所在的面域；

S63、根据获得的面域分离出单颗牙齿。

9.根据权利要求8所述的一种基于形态学的三维牙齿模型自动分割方法，其特征在于，所述步骤S63，其具体为：

从所获得的面域中删除面数不小于10的以及面数最大的面域后，分离出单颗牙齿。