[发明专利]一种基于三维口腔模型的牙齿模型快速切割方法

说明书

本发明公开了一种基于三维口腔模型的牙齿模型快速切割方法，包括以下步骤，基于segment自动划分技术，采集三维口腔模型，对三维口腔模型的牙齿边缘进行预处理，获取牙齿模型的边缘切割曲线；将边缘切割曲线简化为包含若干控制点的骨架，并以骨架作为控制多边形，建立三次贝塞尔曲线，通过调整控制点控制三次贝塞尔曲线的曲线形状，获取用于切割牙齿模型的切割曲线；将切割曲线转换管状模型，通过bool操作将管状模型分割成牙齿模型；本发明解决了由于自动标识出错，手动调整步骤多，速度慢的问题，极大提高了在牙齿正畸软件处理口腔扫描模型时牙齿切割的速度。

技术领域

本发明涉及牙齿正畸医疗3D软件领域，尤其涉及一种基于三维口腔模型的牙齿模型快速切割方法。

背景技术

随着几何深度学习的快速发展，越来越多的深度学习的技术用于口腔正畸，例如：F.G.Zanjaniet al.,“Deep learning approach to semantic segmentationin 3D pointcloud intra-oral scans of teeth,”inProc.2nd Int.Conf.Med.Imag.Deep Learn.(PMLR),2019,pp.557–571提到的自动划分(segment)技术.自动划分(segment)已经有超过95％的成功率，但一些问题仍然影响分割的效果，如智齿，牙齿生长多样，牙齿之间的交接处容易发生问题。所以针对已经划分好的口腔模型，仍然需要一种可以方便处理调整的切割方式。

现有的几种方法都有一定的缺点，在使用自动分割牙齿之前，工业软件采用分割方式是在口腔模型表面上画出切割线，然后切割出牙齿，每一颗牙齿都需要超过30s的操作时间，画好分割线后，难以再进行调整，切割一副牙齿需要超过20分钟。因此，急需一种快速切割牙齿的方法，用于提高口腔模型的牙齿模型切割成型时间。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于三维口腔模型的牙齿模型快速切割方法，包括以下步骤：

基于segment自动划分技术，采集三维口腔模型，对三维口腔模型的牙齿边缘进行预处理，获取牙齿模型的边缘切割曲线；

将边缘切割曲线简化为包含若干控制点的骨架，并以骨架作为控制多边形，建立三次贝塞尔曲线，通过调整控制点控制三次贝塞尔曲线的曲线形状，获取用于切割牙齿模型的切割曲线；

将切割曲线转换管状模型，通过bool操作将管状模型分割成牙齿模型。

优选地，在对三维口腔模型的牙齿边缘进行预处理的过程中，通过对牙齿边缘进行开操作和闭操作，对牙齿边缘进行预处理，预处理用于解决牙齿边缘的区域边缘参差不齐，其中，开操作用于去除牙齿边缘的区域边界的细小突出部分，闭操作用于通过填充牙齿边缘的区域中细小的漏洞，填充牙齿边缘的边界细小的缺口。

优选地，开操作包括以下步骤：

基于牙齿边缘，获取包括牙齿模型的第一区域，以及不包括牙齿模型的第二区域，其中，第一区域和第二区域之间具有第一边界线；

基于第一区域，获取第一区域的第一最佳边界线，以及第一最佳边界线和第一边界线之间的第三区域，其中，第三区域包括第一区域的细小突出部分；

基于第二区域的第一特征，通过k次区域缩减操作，将第一特征赋予第三区域的细小突出部分，获取第一目标区域；

基于第一区域的第二特征，通过k次区域拓展操作，将第二特征赋予第一目标区域后，与第一区域合并成为牙齿边缘的第一边缘区域，并根据第一边缘区域获取边缘切割曲线。

优选地，闭操作包括以下步骤：

基于细小突出部分的顶点，获取第一区域的第二最佳边界线；