[发明专利]去除牙齿三维数字模型的噪声面片的方法

说明书

本申请的一方面提供了一种计算机执行的去除牙齿三维数字模型的噪声面片的方法，它包括：获取表示第一牙齿的第一三维数字模型；提取所述第一三维数字模型的面片的特征；利用经训练的深度人工神经网络基于所述提取得到的面片特征将所述第一三维数字模型的面片分类为牙齿面片和噪声面片；将所述牙齿面片根据连通域进行分组，排除最大的组，将其余的组全部重新分类为噪声面片；删除所述噪声面片，得到第二三维数字模型；以及对所述第二三维数字模型进行补洞操作，得到无噪声面片的表示所述第一牙齿的第三三维数字模型。

技术领域

本申请总体上涉及去除牙齿三维数字模型的噪声面片的方法，尤其是利用人工神经网络的去除牙齿三维数字模型的噪声面片的方法。

背景技术

近年来，牙科诊疗过程越来越多地借助计算机技术，在借助计算机技术进行牙科诊疗时，经常需要用到牙齿三维数字模型。通常，可以通过扫描牙齿模型或者口内扫描来获得牙齿的三维数据模型。然而，由于扫描误差的原因，扫描得到的牙齿三维数字模型并不理想，常常会产生噪声面片。在一些情况下，噪声面片严重破坏牙齿的形状，对后续的操作产生不可控的影响。因此，必须去除这些噪声面片。目前，牙齿三维数字模型上的噪声面片的去除是通过手工操作完成，效率低、成本高。

因此，有必要提供一种新的去除牙齿三维数字模型的噪声面片的方法。

发明内容

本申请的一方面提供了一种计算机执行的去除牙齿三维数字模型的噪声面片的方法，它包括：获取表示第一牙齿的第一三维数字模型；提取所述第一三维数字模型的面片的特征；利用经训练的深度人工神经网络基于所述提取得到的面片特征将所述第一三维数字模型的面片分类为牙齿面片和噪声面片；将所述牙齿面片根据连通域进行分组，排除最大的组，将其余的组全部重新分类为噪声面片；删除所述噪声面片，得到第二三维数字模型；以及对所述第二三维数字模型进行补洞操作，得到无噪声面片的表示所述第一牙齿的第三三维数字模型。

在一些实施方式中，所述面片的特征包括：当前面片的法向量、当前面片的面积、与当前面片相连的面片的数量以及当前面片三个顶点的三维坐标。

在一些实施方式中，所述面片的特征还包括：当前面片的中心点的三维坐标。

在一些实施方式中，所述深度人工神经网络是深度卷积神经网络。

在一些实施方式中，所述深度卷积神经网络包括三个面卷积层，其每一个包括依次连接的特征选择层、两个二维卷积层以及最大池化层。

在一些实施方式中，对不同类型的牙齿分别配置一个所述深度人工神经网络。

在一些实施方式中，所述的计算机执行的去除牙齿三维数字模型的噪声面片的方法还包括：将所述噪声面片根据连通域进行分组；以及若一个噪声面片组的边界的第一部分构成所述第一三维数字模型的部分边界，若其边界的剩余的第二部分大于所述第一部分，那么，在删除该组噪声面片时保留其位于所述第一部分边界的面片。

附图说明

以下将结合附图及其详细描述对本申请的上述及其他特征作进一步说明。应当理解的是，这些附图仅示出了根据本申请的若干示例性的实施方式，因此不应被视为是对本申请保护范围的限制。除非特别指出，附图不必是成比例的，并且其中类似的标号表示类似的部件。

图1为本申请一个实施例中的去除牙齿三维数字模型的噪声面片的方法的示意性流程图；

图2示意性地展示了申请一个实施例中的深度人工神经网络的结构；

图3A示意性地展示了图2所示面卷积层的结构；

图3B示意性地展示了图2所示面卷积层的结构；

图3C示意性地展示了图2所示面卷积层的结构；

图4展示了一个例子中的未识别噪声面片；