本发明涉及数字义齿,具体而言,涉及一种齿科模型处理方法、存储介质及电子设备。
背景技术:
1、目前,在数字义齿技术领域,通常利用口腔扫描技术获取客户的全颌口扫数据,再进行修复、加底、打标等全流程处理,将处理后的模型导出到本地或者推送到椅旁,并接入其他齿科生产系统,例如前处理工具进行排版切片得到切片文件,最后根据切片文件进行3d打印得到修复处理后的牙模。
2、然而,在现有技术中,在构建牙模过程中,通常利用牙龈线识别方法对齿科模型(简称齿科模型)进行扫描与裁剪,该裁剪方法难以准确识别每个牙齿的位置和边缘,从而导致裁剪效果差、处理后得到的齿科模型准确度低。
3、由上分析可知,针对上述相关技术提供的牙齿模型处理方法基于牙龈线识别方法进行模型裁剪导致处理效果差、齿科模型准确度低的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、本发明实施例提供了一种齿科模型处理方法、存储介质及电子设备,以至少解决相关技术提供的牙齿模型处理方法基于牙龈线识别方法进行模型裁剪导致处理效果差、齿科模型准确度低的技术问题。
2、根据本发明实施例的一个方面,提供了一种齿科模型处理方法,包括:
3、获取待处理齿科模型,其中,待处理齿科模型为基于三维扫描数据生成的三维数字化模型;对待处理齿科模型进行分牙,得到分牙后齿科模型;对分牙后齿科模型进行裁剪,得到裁剪后齿科模型;对裁剪后齿科模型进行加底,得到目标齿科模型。
4、可选地,在对分牙后待处理齿科模型进行分牙之前,上述齿科模型处理方法还包括:对待处理齿科模型任意一个三角面片的法向量和面片面积进行计算,得到任意一个三角面片的法向权重;对多个三角面片的面片总面积和多个三角面片的法向权重之和进行计算,得到法向总权重;对法向总权重和目标变换方向的单位向量进行计算,得到目标变换矩阵;根据目标变换矩阵对待处理齿科模型进行变换,得到摆正后齿科模型。
5、可选地,对待处理齿科模型进行分牙,得到分牙后齿科模型包括:基于目标识别技术对摆正后齿科模型进行牙齿识别与标记,得到标记结果,其中,标记结果用于确定任意一个牙齿对应的面片区域;基于标记结果对任意一个面片区域进行扩充,得到多个牙齿模型;对多个牙齿模型进行排序与摆正处理,得到分牙后齿科模型,其中,多个牙齿模型的排列顺序由标记结果确定。
6、可选地,对分牙后齿科模型进行裁剪,得到裁剪后齿科模型包括:确定分牙后齿科模型中牙齿模型的目标包围区域;根据预设距离阈值和目标包围区域,对分牙后齿科模型上的三角面片进行距离检测,以确定分牙后齿科模型中的多余三角面片,其中,多余三角面片为与目标包围区域的距离大于预设距离阈值的三角面片;去除分牙后齿科模型中的多余三角面片,得到裁剪后齿科模型。
7、可选地,确定分牙后齿科模型中牙齿模型的目标包围区域包括:根据分牙后齿科模型中多个相邻牙齿模型的联合面片区域,生成对应的凸包,其中,联合面片区域由多个相邻牙齿模型的三维网格单元确定;对多个凸包进行拼接,得到分牙后齿科模型的目标包围区域。
8、可选地,根据预设距离阈值和目标包围区域,对分牙后齿科模型上的三角面片进行距离检测,以确定分牙后齿科模型中的多余三角面片,包括:检测第一边缘点与第二边缘点之间的距离,其中,第一边缘点为分牙后齿科模型的舌侧边缘点或唇侧边缘点,第二边缘点为目标包围区域上第一边缘点的对应点;比较预设距离阈值与距离的大小,得到比较结果,其中,比较结果用于确定第一边缘点是否为边缘噪点;响应于比较结果确定第一边缘点为边缘噪点,将分牙后齿科模型上第一边缘点所在的三角面片确定为多余三角面片。
9、可选地,上述齿科模型处理方法还包括:将每个牙齿模型的中心作为球心、牙齿模型上距离球心最大距离的点作为半径,生成每个牙齿模型的球面区域;将所有牙齿模型的球面区域进行联合,得到联合球面区域,将分牙后齿科模型上属于联合球面区域的三角面片进行保留。
10、可选地,上述齿科模型处理方法还包括:对裁剪后齿科模型进行翘边检测,得到翘边检测结果,其中,翘边检测结果用于确定裁剪后齿科模型是否存在翘边,翘边为裁剪后齿科模型中的凸起噪点对应的三角面片;响应于翘边检测结果确定裁剪后齿科模型存在翘边,去除裁剪后齿科模型中的所述翘边,得到第一裁剪模型。
11、可选地,对裁剪后齿科模型进行翘边检测,得到翘边检测结果包括:构建裁剪后齿科模型对应的目标数据结构,其中,目标数据结构用于描述裁剪后齿科模型中任意一个点、任意一个面、任意一条边的关联关系;根据关联关系确定裁剪后齿科模型中的边缘点;对任意一个边缘点的所在面片区域进行高度判断,得到判断结果,其中,判断结果用于确定任意一个边缘点的所在面片区域是否为目标方向上的最高点;响应于判断结果确定任意一个边缘点的所在面片区域为最高点,将裁剪后齿科模型中与任意一个边缘点连接的多个三角面片确定为翘边。
12、可选地,对裁剪后齿科模型进行加底,得到目标齿科模型包括:为裁剪后齿科模型添加虚拟底部,得到初始加底模型;根据初始加底模型的多个三角面片,确定初始加底模型的目标边缘;根据目标边缘构建初始体素模型;对初始体素模型进行边界插值与平滑处理,得到目标体素模型;分别对第一候选区域内的三角面片和第二候选区域内的三角面片进行相交检测,得到相交检测结果,其中,第一候选区域为初始加底模型中的候选区域,第二候选区域为目标体素模型中的候选区域,相交检测结果用于确定第二候选区域内的相交候选面片;基于相交候选面片对目标体素模型进行区域划分与区域标记,得到标记后牙齿模型;对标记后牙齿模型进行平滑处理,得到目标齿科模型。
13、可选地,上述齿科模型处理方法还包括:对目标齿科模型进行飞边裁剪,得到第二裁剪模型,其中,飞边裁剪用于去除目标齿科模型中的封闭式飞边和开放式飞边;对第二裁剪模型进行全局修复,得到修复后目标模型。
14、可选地,上述齿科模型处理方法还包括:利用目标投影法计算目标齿科模型中任意一个三维网格单元的壁厚,得到计算结果;利用区域分割算法按照计算结果对目标齿科模型进行区域分割,得到封闭式飞边。
15、可选地,上述齿科模型处理方法还包括:利用射线探测法对目标齿科模型的任意一个三角面片进行探测,得到探测结果,其中,探测结果用于确定目标射线与任意一个三角面片的交点数量;响应于交点数量满足预设条件,确定任意一个三角面片为开放式飞边。
16、可选地,全局修复至少包括:修复第二裁剪模型的反转法线、移除第二裁剪模型中的噪声壳体、修复第二裁剪模型中的缺陷、修复第二裁剪模型的自相交壳体、合并第二裁剪模型的相交壳体、移除嵌套在任意一个壳体内部的壳体。
17、根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种齿科模型处理装置,包括:
18、获取模块,用于获取待处理齿科模型,其中,待处理齿科模型为基于三维扫描数据生成的三维数字化模型;分牙模块,用于对待处理齿科模型进行分牙,得到分牙后齿科模型;裁剪模块,用于对分牙后齿科模型进行裁剪,得到裁剪后齿科模型;加底模块,用于对裁剪后齿科模型进行加底,得到目标齿科模型。
19、可选地,在对分牙后待处理齿科模型进行分牙之前,上述齿科模型处理装置还包括:计算模块,用于对待处理齿科模型任意一个三角面片的法向量和面片面积进行计算,得到任意一个三角面片的法向权重;对多个三角面片的面片总面积和多个三角面片的法向权重之和进行计算,得到法向总权重;对法向总权重和目标变换方向的单位向量进行计算,得到目标变换矩阵;根据目标变换矩阵对待处理齿科模型进行变换,得到摆正后齿科模型。
20、可选地,上述分牙模块还用于:对待处理齿科模型进行分牙,得到分牙后齿科模型包括:基于目标识别技术对摆正后齿科模型进行牙齿识别与标记,得到标记结果,其中,标记结果用于确定任意一个牙齿对应的面片区域;基于标记结果对任意一个面片区域进行扩充,得到多个牙齿模型;对多个牙齿模型进行排序与摆正处理,得到分牙后齿科模型,其中,多个牙齿模型的排列顺序由标记结果确定。
21、可选地,上述裁剪模块还用于:对分牙后齿科模型进行裁剪,得到裁剪后齿科模型包括:确定分牙后齿科模型中牙齿模型的目标包围区域;根据预设距离阈值和目标包围区域,对分牙后齿科模型上的三角面片进行距离检测,以确定分牙后齿科模型中的多余三角面片,其中,多余三角面片为与目标包围区域的距离大于预设距离阈值的三角面片;去除分牙后齿科模型中的多余三角面片,得到裁剪后齿科模型。
22、可选地,上述裁剪模块还用于:确定分牙后齿科模型中牙齿模型的目标包围区域包括:根据分牙后齿科模型中多个相邻牙齿模型的联合面片区域,生成对应的凸包,其中,联合面片区域由多个相邻牙齿模型的三维网格单元确定;对多个凸包进行拼接,得到分牙后齿科模型的目标包围区域。
23、可选地,上述裁剪模块还用于:根据预设距离阈值和目标包围区域,对分牙后齿科模型上的三角面片进行距离检测,以确定分牙后齿科模型中的多余三角面片,包括:检测第一边缘点与第二边缘点之间的距离,其中,第一边缘点为分牙后齿科模型的舌侧边缘点或唇侧边缘点,第二边缘点为目标包围区域上第一边缘点的对应点;比较预设距离阈值与距离的大小,得到比较结果,其中,比较结果用于确定第一边缘点是否为边缘噪点;响应于比较结果确定第一边缘点为边缘噪点,将分牙后齿科模型上第一边缘点所在的三角面片确定为多余三角面片。
24、可选地,上述齿科模型处理装置还包括:生成模块,用于将每个牙齿模型的中心作为球心、牙齿模型上距离球心最大距离的点作为半径,生成每个牙齿模型的球面区域;将所有牙齿模型的球面区域进行联合,得到联合球面区域,将分牙后齿科模型上属于联合球面区域的三角面片进行保留。
25、可选地,上述齿科模型处理装置还包括:翘边裁剪模块,用于对裁剪后齿科模型进行翘边检测,得到翘边检测结果,其中,翘边检测结果用于确定裁剪后齿科模型是否存在翘边,翘边为裁剪后齿科模型中的凸起噪点对应的三角面片;响应于翘边检测结果确定裁剪后齿科模型存在翘边,去除裁剪后齿科模型中的所述翘边,得到第一裁剪模型。
26、可选地,上述翘边裁剪模块还用于:对裁剪后齿科模型进行翘边检测,得到翘边检测结果包括:构建裁剪后齿科模型对应的目标数据结构,其中,目标数据结构用于描述裁剪后齿科模型中任意一个点、任意一个面、任意一条边的关联关系;根据关联关系确定裁剪后齿科模型中的边缘点;对任意一个边缘点的所在面片区域进行高度判断,得到判断结果,其中,判断结果用于确定任意一个边缘点的所在面片区域是否为目标方向上的最高点;响应于判断结果确定任意一个边缘点的所在面片区域为最高点,将裁剪后齿科模型中与任意一个边缘点连接的多个三角面片确定为翘边。
27、可选地,上述加底模块还用于:对裁剪后齿科模型进行加底,得到目标齿科模型包括:为裁剪后齿科模型添加虚拟底部,得到初始加底模型;根据初始加底模型的多个三角面片,确定初始加底模型的目标边缘;根据目标边缘构建初始体素模型;对初始体素模型进行边界插值与平滑处理,得到目标体素模型;分别对第一候选区域内的三角面片和第二候选区域内的三角面片进行相交检测,得到相交检测结果,其中,第一候选区域为初始加底模型中的候选区域,第二候选区域为目标体素模型中的候选区域,相交检测结果用于确定第二候选区域内的相交候选面片;基于相交候选面片对目标体素模型进行区域划分与区域标记,得到标记后牙齿模型;对标记后牙齿模型进行平滑处理,得到目标齿科模型。
28、可选地,上述齿科模型处理装置还包括:飞边裁剪模块,用于对目标齿科模型进行飞边裁剪,得到第二裁剪模型,其中,飞边裁剪用于去除目标齿科模型中的封闭式飞边和开放式飞边;对第二裁剪模型进行全局修复,得到修复后目标模型。
29、可选地,上述齿科模型处理装置还包括:第一检测模块,用于利用目标投影法计算目标齿科模型中任意一个三维网格单元的壁厚,得到计算结果;利用区域分割算法按照计算结果对目标齿科模型进行区域分割,得到封闭式飞边。
30、可选地,上述齿科模型处理装置还包括:第二检测模块,用于利用射线探测法对目标齿科模型的任意一个三角面片进行探测,得到探测结果,其中,探测结果用于确定目标射线与任意一个三角面片的交点数量;响应于交点数量满足预设条件,确定任意一个三角面片为开放式飞边。
31、可选地,上述飞边裁剪模块还用于:全局修复至少包括:修复第二裁剪模型的反转法线、移除第二裁剪模型中的噪声壳体、修复第二裁剪模型中的缺陷、修复第二裁剪模型的自相交壳体、合并第二裁剪模型的相交壳体、移除嵌套在任意一个壳体内部的壳体。
32、根据本发明实施例的又一方面,还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质包括存储的可执行程序,其中,在可执行程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行前述任意一项的齿科模型处理方法。
33、根据本发明实施例的又一方面,还提供了一种电子设备,包括:存储器,存储有可执行程序;处理器,用于运行可执行程序,其中,可执行程序运行时执行前述任意一项的齿科模型处理方法。
34、在本发明实施例中,首先获取待处理齿科模型,其中,待处理齿科模型为基于三维扫描数据生成的三维数字化模型,接着,对待处理齿科模型进行分牙,得到分牙后齿科模型,再对分牙后齿科模型进行裁剪,得到裁剪后齿科模型,最终,对裁剪后齿科模型进行加底,得到目标齿科模型,通过对待处理齿科模型依次进行分牙、裁剪与加底,达到了准确构建数字义齿的目的,从而实现了利用先分牙后裁剪的方法提升齿科模型的裁剪效果、提高目标齿科模型的准确度的技术效果,进而解决了相关技术提供的牙齿模型处理方法基于牙龈线识别方法进行模型裁剪导致处理效果差、齿科模型准确度低的技术问题。
1.一种齿科模型处理方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的齿科模型处理方法,其特征在于,在对所述待处理齿科模型进行分牙之前,所述方法还包括:
3.根据权利要求2所述的齿科模型处理方法,其特征在于,对所述待处理齿科模型进行分牙,得到所述分牙后齿科模型包括:
4.根据权利要求1所述的齿科模型处理方法,其特征在于,对所述分牙后齿科模型进行裁剪,得到所述裁剪后齿科模型包括:
5.根据权利要求4所述的齿科模型处理方法,其特征在于,确定所述分牙后齿科模型中牙齿模型的所述目标包围区域,包括:
6.根据权利要求4所述的齿科模型处理方法,其特征在于,根据所述预设距离阈值和所述目标包围区域,对所述分牙后齿科模型上的三角面片进行距离检测,以确定所述分牙后齿科模型中的所述多余三角面片,包括:
7.根据权利要求4所述的齿科模型处理方法,其特征在于,所述方法还包括:
8.根据权利要求4所述的齿科模型处理方法,其特征在于,所述方法还包括:
9.根据权利要求8所述的齿科模型处理方法,其特征在于,对所述裁剪后齿科模型进行翘边检测,得到所述翘边检测结果包括:
10.根据权利要求1所述的齿科模型处理方法,其特征在于,对所述裁剪后齿科模型进行加底,得到所述目标齿科模型包括:
11.根据权利要求10所述的齿科模型处理方法,其特征在于,所述方法还包括:
12.根据权利要求11所述的齿科模型处理方法,其特征在于,所述方法还包括:
13.根据权利要求11所述的齿科模型处理方法,其特征在于,所述方法还包括:
14.根据权利要求11所述的齿科模型处理方法,其特征在于,所述全局修复至少包括:修复所述第二裁剪模型的反转法线、移除所述第二裁剪模型中的噪声壳体、修复所述第二裁剪模型中的缺陷、修复所述第二裁剪模型的自相交壳体、合并所述第二裁剪模型的相交壳体、移除嵌套在任意一个壳体内部的壳体。
15.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的可执行程序,其中,在所述可执行程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至14中任意一项所述的齿科模型处理方法。
16.一种电子设备,其特征在于,包括:
