CN108403234A - 排牙方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种排牙方法及装置，涉及口腔技术领域，能够解决现有技术中排牙结果不准确、排牙方案切换效率低的问题。本发明的方法主要包括：对原始牙列图像进行虚拟补全处理，以获得完整牙列图像；根据预设排牙规则，对所述完整牙列图像进行排牙处理，获得初始排牙结果；根据预设调整需求，对所述初始排牙结果进行调整，获得调整后的排牙结果；若所述调整后的排牙结果中存在进行虚拟补全处理的牙齿，则去除所述虚拟补全处理的牙齿。本发明主要适用于自动排牙的场景中。

Description

排牙方法及装置

技术领域

本发明涉及口腔技术领域，特别是涉及一种排牙方法及装置。

背景技术

随着数字化医学的发展，口腔领域也逐渐进入数字化。当某人因为牙齿不整齐影响美观的时候，可以让医生利用数字化口腔技术为其提供一种合理的排牙方案，然后利用该排牙方案为其制作矫正器进行牙齿矫正。

目前最普遍的排牙方案是：先直接在原始牙齿图像上选定特征点，然后将特征点进行连接制作成排牙曲线，最后根据排牙曲线进行排牙。然而，由于现有方案是在原始牙齿图像选定特征点，所以当原始牙齿存在缺失、缺损的现象时，会导致选定的特征点不准确或者无法找到特征点，从而使得排牙结果不准确，或者根本无法得到排牙结果。并且，当用户想要更改矫正需求时，还需要从头开始重新进行排牙，方案切换效率很低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的排牙方法及装置，其目的在于解决现有技术中排牙结果不准确、排牙方案切换效率低的问题。

为了解决上述问题，本发明主要提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种排牙方法，所述方法包括：

对原始牙列图像进行虚拟补全处理，以获得完整牙列图像；

根据预设排牙规则，对所述完整牙列图像进行排牙处理，获得初始排牙结果；

根据预设调整需求，对所述初始排牙结果进行调整，获得调整后的排牙结果；

若所述调整后的排牙结果中存在进行虚拟补全处理的牙齿，则去除所述虚拟补全处理的牙齿。

第二方面，本发明提供了一种排牙装置，所述装置包括：

补全处理单元，用于对原始牙列图像进行虚拟补全处理，以获得完整牙列图像；

排牙处理单元，用于根据预设排牙规则，对所述完整牙列图像进行排牙处理，获得初始排牙结果；

调整单元，用于根据预设调整需求，对所述初始排牙结果进行调整，获得调整后的排牙结果；

去除单元，用于当所述调整后的排牙结果中存在进行虚拟补全处理的牙齿时，去除所述虚拟补全处理的牙齿。

第三方面，本发明提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如第一方面所述的排牙方法。

第四方面，本发明提供了一种排牙装置，所述装置包括存储介质和处理器；

所述处理器，适于实现各指令；

所述存储介质，适于存储多条指令；

所述指令适于由所述处理器加载并执行如第一方面所述的排牙方法。

借由上述技术方案，本发明提供的技术方案至少具有下列优点：

本发明提供的排牙方法及装置，能够在获得用户的原始牙列图像后，并不是根据用户需求和医生排牙方案直接对该原始牙列图像进行排牙处理，而是先对原始牙列图像进行虚拟补全处理，获得完整牙列图像，然后根据预设排牙规则对完整牙列图像进行排牙处理，获得初始排牙结果；由于基于完整牙列图像排出的初始排牙结果不存在因牙齿缺失、缺损导致的排牙规则失灵及排牙不准确的问题，所以根据具体调整需求对该初始排牙结果进行调整，并将虚拟补全处理的牙齿去除，能够获得相对准确的排牙结果。此外，当用户想要更改排牙方案时，可以直接基于初始排牙结果进行牙齿调整，而无需从头开始处理，进而提高了排牙方案切换的效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种排牙方法的流程图；

图2示出了本发明实施例提供的另一种排牙方法的流程图；

图3示出了本发明实施例提供的一种排牙装置的组成框图；

图4示出了本发明实施例提供的另一种排牙装置的组成框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供了一种排牙方法，如图1所示，所述方法主要包括：

101、对原始牙列图像进行虚拟补全处理，以获得完整牙列图像。

在获得用户的原始牙列图像后，排牙装置自动检测原始牙列图像中是否缺失牙齿以及是否存在缺损的牙齿。当确定原始牙列图像中缺失牙齿时，在原始牙列图像中添加缺失的牙齿；当确定原始牙列图像中存在缺损的牙齿时，将该缺损的牙齿进行修补，以使得补修后的牙齿具有预设排牙特征点。所述预设排牙特征点是后续排牙过程中所必需的牙齿特征点，主要包括：切牙近远中切角、尖牙的牙尖、前磨牙的牙尖及磨牙的牙尖。

102、根据预设排牙规则，对所述完整牙列图像进行排牙处理，获得初始排牙结果。

在获得完整牙列图像后，可以通过在完整牙列图像上找特征点的方式来获得排牙曲线，然后根据排牙曲线进行排牙处理，获得初始排牙结果。

其中，构成排牙曲线的特征点可以是牙冠中心点，也可以是根据根骨特征确定的特征点，也可以是其他方式确定的特征点。

103、根据预设调整需求，对所述初始排牙结果进行调整，获得调整后的排牙结果。

在实际应用中，不同用户具有不同的牙齿调整需求，因此需要根据用户的具体调整需求来调整初始排牙结果，才能获得个性化的排牙结果。其中，预设调整需求包括以下任一项或多项的组合：切牙位置调整、间隙调整、条件调整、牙槽骨限制调整、咬合碰撞调整。

104、若所述调整后的排牙结果中存在进行虚拟补全处理的牙齿，则去除所述虚拟补全处理的牙齿。

由于本发明实施例是基于完整牙列图像进行排牙的，该完整牙列图像可能不是用户原始的牙列图像，且用户可能没有添牙、补牙的需求，所以调整后的排牙结果中可能存在进行过虚拟补全处理的牙齿，因此为了得到满足用户需求的最终排牙结果，需要去除该虚拟补全处理的牙齿。

其中，去除虚拟补全处理的牙齿的方式可以为删除该虚拟补全处理的牙齿；也可以不删除该虚拟补全处理的牙齿，而是将该虚拟补全处理的牙齿中被虚拟补全处理的部分与其他部分(即未被虚拟补全处理的所有牙齿部分)进行区别展示，以方便向用户展示进行虚拟补全处理的排牙结果和不进行虚拟补全处理的排牙结果之间的区别。其中，区别展示的方法可以包括不同颜色、不同亮度等。

本发明实施例提供的排牙方法，能够在获得用户的原始牙列图像后，并不是根据用户需求和医生排牙方案直接对该原始牙列图像进行排牙处理，而是先对原始牙列图像进行虚拟补全处理，获得完整牙列图像，然后根据预设排牙规则对完整牙列图像进行排牙处理，获得初始排牙结果；由于基于完整牙列图像排出的初始排牙结果不存在因牙齿缺失、缺损导致的排牙规则失灵及排牙不准确的问题，所以根据具体调整需求对该初始排牙结果进行调整，并将虚拟补全处理的牙齿去除，能够获得相对准确的排牙结果。此外，当用户想要更改排牙方案时，可以直接基于初始排牙结果进行牙齿调整，而无需从头开始处理，进而提高了排牙方案切换的效率。

进一步的，依据图1所示的方法，本发明的另一个实施例还提供了一种排牙方法，如图2所示，所述方法主要包括：

201、对原始牙列图像进行虚拟补全处理，以获得完整牙列图像。

在上述步骤101中提及，当确定原始牙列图像中缺失牙齿时，需要在原始牙列图像中添加缺失的牙齿。在实际应用中，添加缺失牙齿的具体实现方式可以为：若与所述缺失的牙齿同颌的对称牙齿(即同名牙齿)存在，则将所述与所述缺失的牙齿同颌的对称牙齿进行镜像处理，并将镜像得到的牙齿添加到缺失的牙齿位置处；若与所述缺失的牙齿同颌的对称牙齿不存在，则在牙齿库中查找与相邻牙齿相似度最大的牙齿，并将所述相似度最大的牙齿所在的牙列中与所述缺失的牙齿同位置的牙齿添加到所述缺失的牙齿位置处。

示例性的，牙齿32缺失，则需要先检测牙齿42是否存在；若牙齿42存在，则直接将牙齿42的镜像作为牙齿32进行添加；若牙齿42不存在，则在牙齿库中查找与牙齿31、牙齿33相似度最大的牙列，然后将该牙列中的牙齿32作为所需的牙齿32进行添加。其中，牙齿标号是根据FDI(Fédération Dentaire Internationale，国际牙科联盟)牙位标记法进行标记的。

另外，当所述原始牙列图像中存在缺损的牙齿时，将当前牙齿与同颌的对称牙齿进行重叠识别缺失的特征，并进行补足。若同颌两则同名牙齿皆存在特征缺损，则需要在牙齿库中自动匹配出外形最近接的牙齿进行补足处理。

202、利用所述完整牙列图像中前磨牙的颊尖及磨牙的颊尖进行拟合生成功能平面。

203、分别沿着所述功能平面的法线的正负方向，移动所述功能平面特定距离，得到上颌排牙曲线平面和下颌排牙曲线平面。

具体的，可以先将颅颌面正中矢状面与所述功能平面的交线设置为第一坐标轴(如Y轴)；其次将上中切牙近中接触点在所述功能平面上的投影设置为原点；再过原点与所述功能平面做垂线得第二坐标轴(如Z轴)；最后分别沿着所述第二坐标轴的正负方向，移动所述功能平面特定距离，得到所述上颌排牙曲线平面和所述下颌排牙曲线平面。其中，所述特定距离可以为0.5mm。

204、分别将上颌牙列和下颌牙列转动到标准颊舌向倾斜度。

具体的，分别以上颌的第一磨牙、尖牙(或第一前磨牙)、切牙的根尖1/3处为转动中心，将上颌的第一磨牙、尖牙(或第一前磨牙)、切牙进行转动到达标准颊舌向倾斜度，以下颌的第一磨牙、尖牙(或第一前磨牙)、切牙的根尖1/3处为转动中心，将下颌的第一磨牙、尖牙(或第一前磨牙)、切牙进行转动到达标准颊舌向倾斜度。

其中，根尖1/3处是指距离根尖1/3牙根长度处。标准颊舌向倾斜角度(此角度为牙长轴与功能平面的夹角)具体如表1所示：

表1

牙位	角度(°)
		11/21	80
13/23	86
		14/24	90
16/26	88
		31/41	90
33/43	96
		34/44	92
36/46	73.7

205、将转动后的上颌牙列上的特征点在所述上颌排牙曲线平面上的投影作为上颌的初始排牙弓形参考点，将转动后的下颌牙列上的特征点在所述下颌排牙曲线平面上的投影作为下颌的初始排牙弓形参考点。

其中，所述特征点包括：第一磨牙近中颊尖、尖牙牙尖(或第一前磨牙颊尖)、两侧中切牙近中切角顶点的中点。

206、根据标准咬合关系对上颌的初始排牙弓形参考点和下颌的初始排牙弓形参考点进行代偿靠近，获得上下颌的最终排牙弓形参考点。

上述表1中的各对参考点在功能平面上投影的最终相互位置规则为：上颌第一磨牙近中颊尖应位于下颌第一磨牙近中颊尖远中颊侧2mm，上颌尖牙牙尖(或第一前磨牙颊尖)位于下颌尖牙牙尖(或第一前磨牙颊尖)远中颊侧2mm，上颌两侧中切牙近中切角顶点的中点位于下颌两侧中切牙近中切角顶点中点前方2mm。上下颌相应初始排牙弓形参考点向此位置关系靠近，得到上下颌的最终排牙弓形参考点。

207、利用上颌的最终排牙弓形参考点拟合出上颌的排牙弓形曲线，利用下颌的最终排牙弓形参考点拟合出下颌的排牙弓形曲线。

208、根据上下颌的排牙弓形曲线和特定排牙规则进行排牙，获得初始排牙结果。

在获得上下颌的排牙弓形曲线后，可以按照标准排列规则、倾斜度等进行排牙，获得初始排牙结果。

例如单颌的排牙规则及流程可以如下：

(一)上颌牙齿垂直向与上颌排牙曲线平面位置关系

(1)第一前磨牙：颊尖与平面接触，舌尖高于平面约1mm；

(2)第二前磨牙：颊、舌尖均与平面接触；

(3)第一磨牙：近中舌尖与平面接触，近中颊尖和远中舌尖高于平面约1mm，远中颊尖高于平面约1.5mm；

(4)第二磨牙：近中舌尖高于平面1.5mm，近中颊尖高于平面2mm，远中颊尖髙于平面2.5mm；

(5)前牙与平面的高低关系是：11/21的切缘与平面平齐，12/22的切缘短0.5mm，13/23的牙尖长出0.5mm。

(二)上颌牙齿颊舌向与上颌排牙曲线位置关系

(1)11/21在曲线颊侧0.25mm，12/22切缘中点在曲线上，13/23的牙尖在曲线上；

(2)14/24、15/25的颊尖在曲线上；

(3)16/26、17/27的近中颊尖在曲线颊侧1mm，远中颊尖在曲线颊侧0.25mm。

(三)下颌牙齿垂直向与下颌排牙曲线平面位置关系

(1)31/41、32/42切缘中点与平面接触；

(2)33/43的牙尖与平面接触；

(3)34/44、35/45的颊尖低于平面0.25mm；

(4)36/46、37/47的近远中颊尖与平面接触。

(四)下颌牙齿颊舌向与下颌排牙曲线位置关系

⑴31/41、32/42切缘中点、33/43的牙尖、34/44、35/45颊尖位于曲线上

⑵36/46、37/47近远中颊尖位于曲线颊侧0.25mm

(五)全牙列中颊舌向倾斜角度(此角度为牙长轴与平面的夹角)如表2所示

表2

牙位	角度(°)
		11/12/21/22	80
13/23	86
		14/24	90
15/25	86.5
		16/26	88
17/26	80
		31/32/41/42	90
33/43	96
		34/44	92
35/45	83
		36/46	73.7
37/47	70

(六)台阶消除

自4开始向远中的牙齿之间，相邻两颗牙齿的边缘嵴龈向的高度差不能大于0.5mm。如大于此数值，应将相邻两牙齿均进行近远中向的倾斜调整以消除台阶，调整幅度在10°以内。

另外，在上下颌牙列排列完毕后，还需要依照磨牙中性关系及中线对齐进行匹配，才能完成全牙列的排牙。

209、根据预设调整需求，对所述初始排牙结果进行调整，获得调整后的排牙结果。

在上述步骤103中提及，所述预设调整需求包括以下任一项或多项的组合：切牙位置调整、间隙调整、条件调整、牙槽骨限制调整、咬合碰撞调整。

下面分别针对各个调整需求的具体调整方案进行阐述：

(1)当所述预设调整需求包括切牙位置调整时，根据预设调整需求，对所述初始排牙结果进行调整的具体实现方式可以为：根据预设切牙位置要求，将所述初始排牙结果中的牙列进行整体前向移动或者整体后向移动。

其中，在整体向前移动或者整体向后移动时，可以根据上述步骤203中的第一坐标轴进行移动。

例如，用户要求前牙内收2mm，则需要将牙列整体后移2mm。

(2)当所述预设调整需求包括间隙调整时，根据预设调整需求，对所述初始排牙结果进行调整的具体实现方式可以为：将所述初始排牙结果调整为无间隙状态(俗称“串珠状态”)；根据拔牙需求和/或预设间隙需求，对无间隙状态的初始排牙结果进行拔牙处理和/或间隙调整处理；对处理后的初始排牙结果进行台阶消除处理。

其中，在将所述初始排牙结果调整为无间隙状态时，旋转及倾斜等变化仅出现在被单独调整的牙齿上，其余牙齿在被单独调整的牙齿发生位置变化时，仅进行沿排牙弓形曲线的移动以保证牙齿间无间隙及融入的状态。

例如，当对牙齿4进行龈向调整时，牙齿3和5发生的不是倾斜或龈向移动，而是沿排牙弓形曲线相向移动，保持与牙齿3之间无间隙及融入的状态。

另外，根据拔牙需求和/或预设间隙需求，对无间隙状态的初始排牙结果进行拔牙处理和/或间隙调整处理具体包括：当用户要求拔牙及去除牙齿间隙时，先将需要拔除的牙齿去除，然后将拔除牙近中的牙齿和远中的牙齿进行靠近，直至达到无间隙状态；当用户要求保留缺失牙齿的空隙时，将进行虚拟补全处理中添加的牙齿去除或区别显示；当用户要求在特征牙齿之间添加间隙时，此位置两侧的牙齿需同时进行沿排牙弓形曲线的相反方向的移动；当用户先天缺牙，要求拔除特定牙齿，且具体牙齿间隙要求时，可以将进行虚拟补全处理中添加的牙齿去除，然后去除特定牙齿，最后根据具体牙齿间隙要求，调整缺牙处的间隙和拔牙处的间隙。

(3)当所述预设调整需求包括条件调整时，根据预设调整需求，对所述初始排牙结果进行调整的具体实现方式可以为：根据预设调整需求，对所述初始排牙结果中的牙列依次进行上下颌中线调整、磨牙关系调整和覆覆盖调整。

例如，中线的调整可以为：依据用户要求沿排牙弓形曲线左右移动上下颌牙列，使中线发生相应的变化；磨牙关系的调整可以为：允许发生牙齿沿排牙弓形曲线的左右移动及下颌牙列的整体近远中向移动；覆覆盖的调整可以为：允许下颌牙列的整体近远中向移动。

需要说明的是，当单独缺失下颌一颗切牙时，下颌中线默认为：剩余3颗下颌切牙中中间牙齿的牙体长轴。

(4)在排牙过程中会发生牙根位置与牙槽骨位置不匹配的情况，因此预设调整需求中可能包括牙槽骨限制调整。当所述预设调整需求包括牙槽骨限制调整时，根据预设调整需求，对所述初始排牙结果进行调整的具体实现方式可以为：将所述功能平面分别向上下颌根方移动，直至移动到距磨牙根尖1/3牙根长度处停止；将向上颌根方移动后的功能平面与上颌骨相切而得的截面的边界作为上颌牙齿的牙根范围，将向下颌根方移动后的功能平面与下颌骨相切而得的截面的边界作为下颌牙齿的牙根范围；调整上下颌牙齿使得所有牙根超出对应牙根范围的最大值小于或者等于预设阈值。其中，预设阈值可以为0.5mm。

(5)当所述预设调整需求包括咬合碰撞调整时，根据预设调整需求，对所述初始排牙结果进行调整的具体实现方式可以为：对上下颌进行碰撞检测；若上下颌牙齿中存在与对颌牙齿融合程度超过预设距离的牙齿，则将发生融合的两颗牙齿分别向龈向移动，直至融合解除。其中预设距离可以为0.5mm。

210、若所述调整后的排牙结果中存在进行虚拟补全处理的牙齿，则去除所述虚拟补全处理的牙齿。

本发明实施例提供的排牙方法，不但能够通过先补全牙再排牙的方式提高排牙准确率和排牙方案切换效率，而且在根据特征点确定排牙弓形曲线进行排牙的过程中，该特征点是根据不易发生位置畸形且形状更为统一的根骨特征(如牙根)进行确定的，而不是根据易发生排列错误的牙冠进行确定的，从而本发明实施例确定的排牙弓形的特征点更为准确，进而排牙结果更准确。

示例一：

已知先天缺失牙齿31，用户要求预留牙齿31的修复间隙，则自动排牙过程如下：

A1、对原始牙列图像进行虚拟补全处理，即将牙齿41的镜面添加到牙齿31位置处，以获得完整牙列图像。

A2、利用所述完整牙列图像中前磨牙的颊尖及磨牙的颊尖进行拟合生成功能平面；将颅颌面正中矢状面与所述功能平面的交线设置为Y轴；将上中切牙近中接触点在所述功能平面上的投影设置为原点；过原点与所述功能平面做垂线得Z轴；分别沿着所述Z轴的正负方向，移动所述功能平面0.5mm，得到上颌排牙曲线平面和下颌排牙曲线平面。

A3、分别以上颌的第一磨牙、尖牙、切牙的根尖1/3处为转动中心，将上颌的第一磨牙、尖牙、切牙进行转动到达标准颊舌向倾斜度，以下颌的第一磨牙、尖牙、切牙的根尖1/3处为转动中心，将下颌的第一磨牙、尖牙、切牙进行转动到达标准颊舌向倾斜度；将转动后的上颌牙列上的特征点在所述上颌排牙曲线平面上的投影作为上颌的初始排牙弓形参考点，将转动后的下颌牙列上的特征点在所述下颌排牙曲线平面上的投影作为下颌的初始排牙弓形参考点。

A4、根据标准咬合关系对上颌的初始排牙弓形参考点和下颌的初始排牙弓形参考点进行代偿靠近，获得上下颌的最终排牙弓形参考点。

A5、利用上颌的最终排牙弓形参考点拟合出上颌的排牙弓形曲线，利用下颌的最终排牙弓形参考点拟合出下颌的排牙弓形曲线；根据上下颌的排牙弓形曲线和特定排牙规则进行排牙，获得初始排牙结果。

A6、去除初始排牙结果中的牙齿31，此时的结果为最终排牙结果。

示例二：

已知一多颗牙龋坏病例，牙齿16曾有大面积充填治疗史，牙尖缺失。用户要求拔除牙齿14、24、36、45，且要求内收上前牙3mm并保持正确覆覆盖。自动排牙过程如下：

B1、对原始牙列图像进行虚拟补全处理，即根据牙齿26修补牙齿16缺损的特征，以获得完整牙列图像。

B2、利用所述完整牙列图像中前磨牙的颊尖及磨牙的颊尖进行拟合生成功能平面；将颅颌面正中矢状面与所述功能平面的交线设置为Y轴；将上中切牙近中接触点在所述功能平面上的投影设置为原点；过原点与所述功能平面做垂线得Z轴；分别沿着所述Z轴的正负方向，移动所述功能平面0.5mm，得到上颌排牙曲线平面和下颌排牙曲线平面。

B3、分别以上颌的第一磨牙、尖牙、切牙的根尖1/3处为转动中心，将上颌的第一磨牙、尖牙、切牙进行转动到达标准颊舌向倾斜度，以下颌的第一磨牙、尖牙、切牙的根尖1/3处为转动中心，将下颌的第一磨牙、尖牙、切牙进行转动到达标准颊舌向倾斜度；将转动后的上颌牙列上的特征点在所述上颌排牙曲线平面上的投影作为上颌的初始排牙弓形参考点，将转动后的下颌牙列上的特征点在所述下颌排牙曲线平面上的投影作为下颌的初始排牙弓形参考点。

B4、根据标准咬合关系对上颌的初始排牙弓形参考点和下颌的初始排牙弓形参考点进行代偿靠近，获得上下颌的最终排牙弓形参考点。

B5、利用上颌的最终排牙弓形参考点拟合出上颌的排牙弓形曲线，利用下颌的最终排牙弓形参考点拟合出下颌的排牙弓形曲线；根据上下颌的排牙弓形曲线和特定排牙规则进行排牙，获得初始排牙结果。

B6、将初始排牙结果中的牙齿14、24、36、45去除，并将所述初始排牙结果中的牙列沿Y轴后向移动3mm。保持此时排牙弓形曲线位置，将拔牙间隙远中牙齿沿排牙弓形曲线向近中移动至间隙消除。

B7、将所述功能平面分别向上下颌根方移动，直至移动到距磨牙根尖1/3牙根长度处停止；将向上颌根方移动后的功能平面与上颌骨相切而得的截面的边界作为上颌牙齿的牙根范围，将向下颌根方移动后的功能平面与下颌骨相切而得的截面的边界作为下颌牙齿的牙根范围；调整上下颌牙齿使得所有牙根超出对应牙根范围的最大值小于或者等于0.5mm。

B8、对上下颌进行碰撞检测；若上下颌牙齿中存在与对颌牙齿融合程度超过1mm的牙齿，则将发生融合的两颗牙齿分别向龈向移动，直至融合解除。

B9、去除牙齿16的牙体修补部分，所得上下牙列即为最终排牙结果。

需要补充的是，假设此时用户修改拔牙方案，改为拔除牙齿14、24、35、45，则可以返回步骤B5的初始排牙结果，从步骤B6开始进行新的拔牙方案，而无需再从步骤B1开始重新操作。

进一步的，依据上述方法实施例，本发明的另一个实施例还提供了一种排牙装置，如图3所示，所述装置包括：

补全处理单元31，用于对原始牙列图像进行虚拟补全处理，以获得完整牙列图像；

排牙处理单元32，用于根据预设排牙规则，对所述完整牙列图像进行排牙处理，获得初始排牙结果；

调整单元33，用于根据预设调整需求，对所述初始排牙结果进行调整，获得调整后的排牙结果；

去除单元34，用于当所述调整后的排牙结果中存在进行虚拟补全处理的牙齿时，去除所述虚拟补全处理的牙齿。

可选的，如图4所示，所述排牙处理单元32包括：

生成模块321，用于利用所述完整牙列图像中前磨牙的颊尖及磨牙的颊尖进行拟合生成功能平面；

第一移动模块322，用于分别沿着所述功能平面的法线的正负方向，移动所述功能平面特定距离，得到上颌排牙曲线平面和下颌排牙曲线平面；

转动模块323，用于分别将上颌牙列和下颌牙列转动到标准颊舌向倾斜度；

第一设置模块324，用于将转动后的上颌牙列上的特征点在所述上颌排牙曲线平面上的投影作为上颌的初始排牙弓形参考点，将转动后的下颌牙列上的特征点在所述下颌排牙曲线平面上的投影作为下颌的初始排牙弓形参考点；

第一调整模块325，用于根据标准咬合关系对上颌的初始排牙弓形参考点和下颌的初始排牙弓形参考点进行代偿靠近，获得上下颌的最终排牙弓形参考点；

拟合模块326，用于利用上颌的最终排牙弓形参考点拟合出上颌的排牙弓形曲线，利用下颌的最终排牙弓形参考点拟合出下颌的排牙弓形曲线；

排牙模块327，用于根据上下颌的排牙弓形曲线和特定排牙规则进行排牙，获得所述初始排牙结果。

可选的，所述第一移动模块322，用于将颅颌面正中矢状面与所述功能平面的交线设置为第一坐标轴；将上中切牙近中接触点在所述功能平面上的投影设置为原点；过原点与所述功能平面做垂线得第二坐标轴；分别沿着所述第二坐标轴的正负方向，移动所述功能平面特定距离，得到所述上颌排牙曲线平面和所述下颌排牙曲线平面。

可选的，所述特定距离为0.5mm。

可选的，所述转动模块323，用于分别以上颌的第一磨牙、尖牙、切牙的根尖1/3处为转动中心，将上颌的第一磨牙、尖牙、切牙进行转动到达标准颊舌向倾斜度，或者分别以上颌的第一磨牙、第一前磨牙、切牙的根尖1/3处为转动中心，将上颌的第一磨牙、第一前磨牙、切牙进行转动到达标准颊舌向倾斜度；

分别以下颌的第一磨牙、尖牙、切牙的根尖1/3处为转动中心，将下颌的第一磨牙、尖牙、切牙进行转动到达标准颊舌向倾斜度，或者以下颌的第一磨牙、第一前磨牙、切牙的根尖1/3处为转动中心，将下颌的第一磨牙、第一前磨牙、切牙进行转动到达标准颊舌向倾斜度。

可选的，所述特征点包括：第一磨牙近中颊尖、尖牙牙尖、两侧中切牙近中切角顶点的中点；或者所述特征点包括：第一磨牙近中颊尖、第一前磨牙颊尖、两侧中切牙近中切角顶点的中点。

可选的，所述预设调整需求包括以下任一项或多项的组合：切牙位置调整、间隙调整、条件调整、牙槽骨限制调整、咬合碰撞调整。

可选的，如图4所示，所述调整单元33包括：

第二移动模块331，用于当所述预设调整需求包括切牙位置调整时，根据预设切牙位置要求，将所述初始排牙结果中的牙列进行整体前向移动或者整体后向移动。

可选的，如图4所示，所述调整单元33包括：

第二调整模块332，用于当所述预设调整需求包括间隙调整时，将所述初始排牙结果调整为无间隙状态；

处理模块333，用于根据拔牙需求和/或预设间隙需求，对无间隙状态的初始排牙结果进行拔牙处理和/或间隙调整处理；

消除模块334，用于对处理后的初始排牙结果进行台阶消除处理。

可选的，如图4所示，所述调整单元33包括：

第三调整模块335，用于当所述预设调整需求包括条件调整时，根据预设调整需求，对所述初始排牙结果中的牙列依次进行上下颌中线调整、磨牙关系调整和覆覆盖调整。

可选的，如图4所示，所述调整单元33包括：

第三移动模块336，用于当所述预设调整需求包括牙槽骨限制调整时，将所述功能平面分别向上下颌根方移动，直至移动到距磨牙根尖1/3牙根长度处停止；

第二设置模块337，用于将向上颌根方移动后的功能平面与上颌骨相切而得的截面的边界作为上颌牙齿的牙根范围，将向下颌根方移动后的功能平面与下颌骨相切而得的截面的边界作为下颌牙齿的牙根范围；

第四调整模块338，用于调整上下颌牙齿使得所有牙根超出对应牙根范围的最大值小于或者等于预设阈值。

可选的，如图4所示，所述调整单元33包括：

检测模块339，用于当所述预设调整需求包括咬合碰撞调整时，对上下颌进行碰撞检测；

第四移动模块3310，用于当上下颌牙齿中存在与对颌牙齿融合程度超过预设距离的牙齿时，将发生融合的两颗牙齿分别向龈向移动，直至融合解除。

可选的，如图4所示，所述虚拟补全处理31包括：

添加模块311，用于当所述原始牙列图像中缺失牙齿时，在所述原始牙列图像中添加缺失的牙齿；

修补模块312，用于当所述原始牙列图像中存在缺损的牙齿时，将所述缺损的牙齿进行修补，以使得补修后的牙齿具有预设排牙特征点。

可选的，如图4所示，所述添加模块311，用于当与所述缺失的牙齿同颌的对称牙齿存在时，将所述与所述缺失的牙齿同颌的对称牙齿进行镜像处理，并将镜像得到的牙齿添加到缺失的牙齿位置处；当与所述缺失的牙齿同颌的对称牙齿不存在时，在牙齿库中查找与相邻牙齿相似度最大的牙齿，并将所述相似度最大的牙齿所在的牙列中与所述缺失的牙齿同位置的牙齿添加到所述缺失的牙齿位置处。

可选的，所述预设排牙特征点包括：切牙近远中切角、尖牙的牙尖、前磨牙的牙尖及磨牙的牙尖。

可选的，所述去除单元34，用于当所述调整后的排牙结果中存在进行虚拟补全处理的牙齿时，将所述虚拟补全处理的牙齿中被虚拟补全处理的部分与其他部分进行区别展示。

本发明实施例提供的排牙装置，能够在获得用户的原始牙列图像后，并不是根据用户需求和医生排牙方案直接对该原始牙列图像进行排牙处理，而是先对原始牙列图像进行虚拟补全处理，获得完整牙列图像，然后根据预设排牙规则对完整牙列图像进行排牙处理，获得初始排牙结果；由于基于完整牙列图像排出的初始排牙结果不存在因牙齿缺失、缺损导致的排牙规则失灵及排牙不准确的问题，所以根据具体调整需求对该初始排牙结果进行调整，并将虚拟补全处理的牙齿去除，能够获得相对准确的排牙结果。此外，当用户想要更改排牙方案时，可以直接基于初始排牙结果进行牙齿调整，而无需从头开始处理，进而提高了排牙方案切换的效率。

本发明实施例提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如上所述的排牙方法。

存储介质可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

本发明实施例提供的存储介质中存储的指令，能够在获得用户的原始牙列图像后，并不是根据用户需求和医生排牙方案直接对该原始牙列图像进行排牙处理，而是先对原始牙列图像进行虚拟补全处理，获得完整牙列图像，然后根据预设排牙规则对完整牙列图像进行排牙处理，获得初始排牙结果；由于基于完整牙列图像排出的初始排牙结果不存在因牙齿缺失、缺损导致的排牙规则失灵及排牙不准确的问题，所以根据具体调整需求对该初始排牙结果进行调整，并将虚拟补全处理的牙齿去除，能够获得相对准确的排牙结果。此外，当用户想要更改排牙方案时，可以直接基于初始排牙结果进行牙齿调整，而无需从头开始处理，进而提高了排牙方案切换的效率。

本发明实施例提供了一种排牙装置，所述装置包括存储介质和处理器；

所述处理器，适于实现各指令；

所述存储介质，适于存储多条指令；

所述指令适于由所述处理器加载并执行如上所述的排牙方法。

处理器中包含内核，由内核去存储介质中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来提高排牙结果的准确率和排牙方案切换的效率。

本发明实施例提供的排牙装置，能够在获得用户的原始牙列图像后，并不是根据用户需求和医生排牙方案直接对该原始牙列图像进行排牙处理，而是先对原始牙列图像进行虚拟补全处理，获得完整牙列图像，然后根据预设排牙规则对完整牙列图像进行排牙处理，获得初始排牙结果；由于基于完整牙列图像排出的初始排牙结果不存在因牙齿缺失、缺损导致的排牙规则失灵及排牙不准确的问题，所以根据具体调整需求对该初始排牙结果进行调整，并将虚拟补全处理的牙齿去除，能够获得相对准确的排牙结果。此外，当用户想要更改排牙方案时，可以直接基于初始排牙结果进行牙齿调整，而无需从头开始处理，进而提高了排牙方案切换的效率。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当在排牙装置上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序代码：

对原始牙列图像进行虚拟补全处理，以获得完整牙列图像；

根据预设排牙规则，对所述完整牙列图像进行排牙处理，获得初始排牙结果；

根据预设调整需求，对所述初始排牙结果进行调整，获得调整后的排牙结果；

若所述调整后的排牙结果中存在进行虚拟补全处理的牙齿，则去除所述虚拟补全处理的牙齿。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (19)

1.一种排牙方法，其特征在于，所述方法包括：

对原始牙列图像进行虚拟补全处理，以获得完整牙列图像；

根据预设排牙规则，对所述完整牙列图像进行排牙处理，获得初始排牙结果；

根据预设调整需求，对所述初始排牙结果进行调整，获得调整后的排牙结果；

若所述调整后的排牙结果中存在进行虚拟补全处理的牙齿，则去除所述虚拟补全处理的牙齿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预设排牙规则，对所述完整牙列图像进行排牙处理，获得初始排牙结果包括：

利用所述完整牙列图像中前磨牙的颊尖及磨牙的颊尖进行拟合生成功能平面；

分别沿着所述功能平面的法线的正负方向，移动所述功能平面特定距离，得到上颌排牙曲线平面和下颌排牙曲线平面；

分别将上颌牙列和下颌牙列转动到标准颊舌向倾斜度；

将转动后的上颌牙列上的特征点在所述上颌排牙曲线平面上的投影作为上颌的初始排牙弓形参考点，将转动后的下颌牙列上的特征点在所述下颌排牙曲线平面上的投影作为下颌的初始排牙弓形参考点；

根据标准咬合关系对上颌的初始排牙弓形参考点和下颌的初始排牙弓形参考点进行代偿靠近，获得上下颌的最终排牙弓形参考点；

利用上颌的最终排牙弓形参考点拟合出上颌的排牙弓形曲线，利用下颌的最终排牙弓形参考点拟合出下颌的排牙弓形曲线；

根据上下颌的排牙弓形曲线和特定排牙规则进行排牙，获得所述初始排牙结果。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，分别沿着所述功能平面的法线的正负方向，移动所述功能平面特定距离，得到上颌排牙曲线平面和下颌排牙曲线平面包括：

将颅颌面正中矢状面与所述功能平面的交线设置为第一坐标轴；

将上中切牙近中接触点在所述功能平面上的投影设置为原点；

过原点与所述功能平面做垂线得第二坐标轴；

分别沿着所述第二坐标轴的正负方向，移动所述功能平面特定距离，得到所述上颌排牙曲线平面和所述下颌排牙曲线平面。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述特定距离为0.5mm。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，分别将上颌牙列和下颌牙列转动到标准颊舌向倾斜度包括：

分别以上颌的第一磨牙、尖牙、切牙的根尖1/3处为转动中心，将上颌的第一磨牙、尖牙、切牙进行转动到达标准颊舌向倾斜度，或者分别以上颌的第一磨牙、第一前磨牙、切牙的根尖1/3处为转动中心，将上颌的第一磨牙、第一前磨牙、切牙进行转动到达标准颊舌向倾斜度；

分别以下颌的第一磨牙、尖牙、切牙的根尖1/3处为转动中心，将下颌的第一磨牙、尖牙、切牙进行转动到达标准颊舌向倾斜度，或者以下颌的第一磨牙、第一前磨牙、切牙的根尖1/3处为转动中心，将下颌的第一磨牙、第一前磨牙、切牙进行转动到达标准颊舌向倾斜度。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述特征点包括：第一磨牙近中颊尖、尖牙牙尖、两侧中切牙近中切角顶点的中点；或者所述特征点包括：第一磨牙近中颊尖、第一前磨牙颊尖、两侧中切牙近中切角顶点的中点。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设调整需求包括以下任一项或多项的组合：切牙位置调整、间隙调整、条件调整、牙槽骨限制调整、咬合碰撞调整。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述预设调整需求包括切牙位置调整时，根据预设调整需求，对所述初始排牙结果进行调整包括：

根据预设切牙位置要求，将所述初始排牙结果中的牙列进行整体前向移动或者整体后向移动。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述预设调整需求包括间隙调整时，根据预设调整需求，对所述初始排牙结果进行调整包括：

将所述初始排牙结果调整为无间隙状态；

根据拔牙需求和/或预设间隙需求，对无间隙状态的初始排牙结果进行拔牙处理和/或间隙调整处理；

对处理后的初始排牙结果进行台阶消除处理。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述预设调整需求包括条件调整时，根据预设调整需求，对所述初始排牙结果进行调整包括：

根据预设调整需求，对所述初始排牙结果中的牙列依次进行上下颌中线调整、磨牙关系调整和覆覆盖调整。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述预设调整需求包括牙槽骨限制调整时，根据预设调整需求，对所述初始排牙结果进行调整包括：

将所述功能平面分别向上下颌根方移动，直至移动到距磨牙根尖1/3牙根长度处停止；

将向上颌根方移动后的功能平面与上颌骨相切而得的截面的边界作为上颌牙齿的牙根范围，将向下颌根方移动后的功能平面与下颌骨相切而得的截面的边界作为下颌牙齿的牙根范围；

调整上下颌牙齿使得所有牙根超出对应牙根范围的最大值小于或者等于预设阈值。

12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述预设调整需求包括咬合碰撞调整时，根据预设调整需求，对所述初始排牙结果进行调整包括：

对上下颌进行碰撞检测；

若上下颌牙齿中存在与对颌牙齿融合程度超过预设距离的牙齿，则将发生融合的两颗牙齿分别向龈向移动，直至融合解除。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对原始牙列图像进行虚拟补全处理包括：

当所述原始牙列图像中缺失牙齿时，在所述原始牙列图像中添加缺失的牙齿；

当所述原始牙列图像中存在缺损的牙齿时，将所述缺损的牙齿进行修补，以使得补修后的牙齿具有预设排牙特征点。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述原始牙列图像中添加缺失的牙齿包括：

若与所述缺失的牙齿同颌的对称牙齿存在，则将所述与所述缺失的牙齿同颌的对称牙齿进行镜像处理，并将镜像得到的牙齿添加到缺失的牙齿位置处；

若与所述缺失的牙齿同颌的对称牙齿不存在，则在牙齿库中查找与相邻牙齿相似度最大的牙齿，并将所述相似度最大的牙齿所在的牙列中与所述缺失的牙齿同位置的牙齿添加到所述缺失的牙齿位置处。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述预设排牙特征点包括：切牙近远中切角、尖牙的牙尖、前磨牙的牙尖及磨牙的牙尖。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其特征在于，若所述调整后的排牙结果中存在进行虚拟补全处理的牙齿，则去除所述虚拟补全处理的牙齿包括：

若所述调整后的排牙结果中存在进行虚拟补全处理的牙齿，则将所述虚拟补全处理的牙齿中被虚拟补全处理的部分与其他部分进行区别展示。

17.一种排牙装置，其特征在于，所述装置包括：

补全处理单元，用于对原始牙列图像进行虚拟补全处理，以获得完整牙列图像；

排牙处理单元，用于根据预设排牙规则，对所述完整牙列图像进行排牙处理，获得初始排牙结果；

调整单元，用于根据预设调整需求，对所述初始排牙结果进行调整，获得调整后的排牙结果；

去除单元，用于当所述调整后的排牙结果中存在进行虚拟补全处理的牙齿时，去除所述虚拟补全处理的牙齿。

18.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至权利要求16中任意一项所述的排牙方法。

19.一种排牙装置，其特征在于，所述装置包括存储介质和处理器；

所述处理器，适于实现各指令；

所述存储介质，适于存储多条指令；

所述指令适于由所述处理器加载并执行如权利要求1至权利要求16中任意一项所述的排牙方法。