自动化模拟排牙的方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105726142A(43)申请公布日2016.07.06(21)申请号201610070545.9(22)申请日2016.02.01(71)申请人北京正齐口腔医疗技术有限公司地址100081北京市海淀区大柳树富海中心2号楼1103(72)发明人陈莉侯博超李晶(74)专利代理机构北京鼎佳达知识产权代理事务所(普通合伙)11348代理人王伟锋刘铁生(51)Int.Cl.A61C7/00(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图3页(54)发明名称自动化模拟排牙的方法及装置(57)摘要本发明公开了一种自动化模拟排牙的方法及装置，涉及计算机技术领域，为解决现有自动化模拟排牙方式得到的排牙结果的质量低的问题而发明。本发明的方法包括：获取牙列模型中各牙齿的正畸特征点的坐标；将PAR指数分解为预设数量的牙齿间距离类型进行编码，生成自动化模拟排牙的约束条件；将约束条件和力导向算法加入到ICP算法中计算得到每个牙齿正畸特征点的目标位移向量；根据目标位移向量对应地移动各牙齿，得到新的牙列模型；判断新的牙列模型中的各牙齿的牙根是否位于槽骨线轮廓内；若牙根不位于槽骨线轮廓内，则对对应牙根的新的牙列模型中的牙齿进行绕冠移动，获得最终的牙列模型。本发明适合应用在牙齿正畸的过程中。CN105726142ACN105726142A权利要求书1/2页1.一种自动化模拟排牙的方法，其特征在于，所述方法包括：获取牙列模型中每个牙齿的正畸特征点的坐标，所述正畸特征点为表示所述每个牙齿形状轮廓的边缘特征点，所述牙列模型为包含牙根的三维立体牙列网格模型；将同等评估率PAR指数分解为预设数量的牙齿间距离类型进行编码，生成自动化模拟排牙的约束条件；将所述约束条件和力导向算法加入到迭代就近点ICP算法中计算得到所述每个牙齿的正畸特征点的目标位移向量；根据所述目标位移向量对应地移动所述每个牙齿，得到新的牙列模型；根据所述新的牙列模型中的牙齿的正畸特征点判断新的牙列模型中的每个牙齿的牙根是否位于槽骨线轮廓内，所述槽骨线轮廓是根据与牙列模型的咬合面平行的平面以及牙齿根部的颌骨进行切割运算，提取到的最大闭合区域的轮廓；若所述牙根不位于槽骨线轮廓内，则对对应所述牙根的新的牙列模型中的牙齿进行绕冠移动，获得最终的牙列模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将PAR指数分解为预设数量的牙齿间距离类型进行编码生成自动化模拟排牙的约束条件，包括：根据上下牙颌牙列的排齐规则、相邻牙齿的力的作用规则、上下牙齿的咬合接触规则、前牙的覆合覆盖关系、以及咬合面对于排牙结果的影响将PAR指数分解为预设数量的牙齿间距离类型进行编码生成所述约束条件。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述约束条件和力导向算法加入到ICP算法中计算得到所述每个牙齿的正畸特征点的目标位移向量之前，所述方法进一步包括：根据排牙弓线的位置对所述牙列模型进行整体移动，以减少ICP算法的迭代次数，所述排牙弓线是根据所述牙列模型中牙齿的正畸特征点的坐标生成的。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述约束条件和力导向算法加入到ICP算法中计算得到所述每个牙齿的正畸特征点的目标位移向量，包括：将所述约束条件作为ICP算法中的约束项生成所述每个牙齿的正畸特征点的初始位移向量；根据力导向算法对所述初始位移向量进行调整，得到所述目标位移向量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：根据所述正畸特征点的坐标计算生成所述每个牙齿的包围盒；在根据所述目标位移向量对应地移动所述每个牙齿的过程中，根据所述包围盒对所述牙列模型中的牙齿进行碰撞检测以保证移动的可执行性。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述牙列模型是根据锥形束计算机断层扫描CBCT和口内扫描得到的牙齿数据生成的。7.一种自动化模拟排牙的装置，其特征在于，所述装置包括：获取单元，用于获取牙列模型中每个牙齿的正畸特征点的坐标，所述正畸特征点为表示所述每个牙齿形状轮廓的边缘特征点，所述牙列模型为包含牙根的三维立体牙列网格模型；约束条件生成单元，用于将同等评估率PAR指数分解为预设数量的牙齿间距离类型进2CN105726142A权利要求书2/2页行编码，生成自动化模拟排牙的约束条件；计算单元，用于将所述约束条件和力导向算法加入到迭代就近点ICP算法中计算得到所述每个牙齿的正畸特征点的目标位移向量；第一移动单元，用于根据所述目标位移向量对应地移动所述每个牙齿，得到新的牙列模型；判断单元，用于根据所述新的牙列模型中的牙齿的正畸特征点判断新的牙列模型中的每个牙齿的牙根是否位于槽骨线轮廓内，所述槽骨线轮廓是根据与牙列模型的咬合面平行的平面以及牙齿根部的颌骨进行切割运