[发明专利]产生牙齿三维数字模型的方法

说明书

本申请的一方面提供了一种计算机执行的产生牙齿三维数字模型的方法，其包括：获取牙冠三维数字模型；获取牙根三维数字模型模板；基于所述牙根三维数字模型模板的边缘线上的N个形变控制点和所述牙冠三维数字模型的边缘线上对应的N个形变控制点，对所述牙根三维数字模型模板进行形变处理，得到与所述牙冠三维数字模型相匹配的牙根三维数字模型；以及将所述牙冠三维数字模型和所述牙根三维数字模型的边缘进行缝合，得到完整的牙齿三维数字模型，其中，所述N是自然数。

技术领域

本申请总体上涉及一种产生牙齿三维数字模型的方法。

背景技术

如今越来越多的牙科领域场景需要用到完整牙齿(包括牙冠和牙根)的三维数字模型。一种现有的产生完整牙齿的三维数字模型的方案是通过扫描患者牙齿或印模或牙齿实体模型获得患者牙冠的三维数字模型，然后，将牙根三维数字模型模板的边缘和所述牙冠三维数字模型的边缘进行缝合，获得封闭的完整的牙齿三维数字模型。然而，如此产生的牙齿三维模型在牙冠和牙根衔接处以及整体形态并不自然。因此，有必要提供一种新的产生牙齿三维数字模型的方法。

发明内容

本申请的一方面提供了一种计算机执行的产生牙齿三维数字模型的方法，其包括：获取牙冠三维数字模型；获取牙根三维数字模型模板；基于所述牙根三维数字模型模板的边缘线上的N个形变控制点和所述牙冠三维数字模型的边缘线上对应的N个形变控制点，对所述牙根三维数字模型模板进行形变处理，得到与所述牙冠三维数字模型相匹配的牙根三维数字模型；以及将所述牙冠三维数字模型和所述牙根三维数字模型的边缘进行缝合，得到完整的牙齿三维数字模型，其中，所述N是自然数。

在一些实施方式中，所述牙根三维数字模型模板是对相应牙号的多个真实牙根的三维数字模型求平均获得。

在一些实施方式中，所述的计算机执行的产生牙齿三维数字模型的方法还包括：在所述形变处理之前，通过平移和/或旋转使所述牙根三维数字模型模板与所述牙冠三维数字对准，使两者近远中方向一致，并且长轴平行。

在一些实施方式中，所述的计算机执行的产生牙齿三维数字模型的方法还包括：在所述对准之后，对所述牙根三维数字模型模板进行缩放，使其尺寸与所述牙冠三维数字模型基本匹配。

在一些实施方式中，所述的计算机执行的产生牙齿三维数字模型的方法还包括：对所述牙齿三维数字模型的与所述牙冠邻接的部分牙根区域进行形态调和，使得所述牙冠和牙根之间的衔接更自然。

在一些实施方式中，所述形变处理包括：以所述牙冠三维数字模型的形变控制点作为所述牙根三维数字模型模板的对应形变控制点的新位置，基于此建立三维形变方程，计算所述牙根三维数字模型模板各顶点的新的位置。

在一些实施方式中，所述三维形变处理是基于TPS形变方法。

在一些实施方式中，所述牙冠三维数字模型是通过扫描以下之一获得：患者的牙颌、牙颌印模以及牙颌实体模型。

在一些实施方式中，所述牙冠三维数字模型的边缘线上的N个控制点是均匀采样获得，所述牙根三维数字模型模板的边缘线上的N个控制点是均匀采样获得。

在一些实施方式中，所述的计算机执行的产生牙齿三维数字模型的方法还包括：利用权利要求1所述的方法产生两颗相邻牙齿的三维数字模型；检测所述两颗相邻牙齿的三维数字模型的牙根之间是否存在碰撞，若存在碰撞，则基于预定的阈值和碰撞深度，将该碰撞归类为温和碰撞或剧烈碰撞；若所述碰撞为温和碰撞，那么，找到所有碰撞点及其周围邻接点，将每个这些点向其法向量的反方向移动根据所述碰撞深度确定的距离，并对所有涉及的点进行形态调和及平滑操作；

若所述碰撞为剧烈碰撞，那么，根据最大碰撞点的高度确定所述两个牙根中需要移动的点，将这些需要移动的点沿最大碰撞点连线的方向移动根据最大碰撞深度确定的距离，并对所述两个牙根上的其他点进行形态调和操作。