CN113116572B - 基于云计算的义齿模型成型系统及成型方法 - Google Patents

基于云计算的义齿模型成型系统及成型方法 Download PDF

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CN113116572B CN202110227548.XA CN202110227548A CN113116572B CN 113116572 B CN113116572 B CN 113116572B CN 202110227548 A CN202110227548 A CN 202110227548A CN 113116572 B CN113116572 B CN 113116572B
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Abstract

本发明提供了一种基于云计算的义齿模型成型系统及成型方法,包括:图像获取模块,用于对患者口腔进行全方位扫描,获得患者口腔的三维数字图像;模型建立模块,用于基于所述三维数字图像建立三维口腔模型;义齿生成模块,用于根据三维口腔模型生成修补用义齿,本发明通过对口腔内部模型的建立,提高义齿生成的精度,通过设定义齿生成的方法,提高了义齿生成的效率。

Description

基于云计算的义齿模型成型系统及成型方法
技术领域
本发明涉及义齿加工成型技术领域,特别涉及一种基于云计算的义齿模型成型系统及成型方法。
背景技术
义齿,是牙齿脱落或拔除后,为恢复咀嚼、美观、发音等功能所镶补的假牙。
目前,义齿模型成型的技术是获取患者口内的牙齿状况,对牙齿状况进行分析,获得义齿模型后加工生成义齿,传统的获取口腔内牙齿情况不注重对相邻牙齿之间的区分,不能准确获取患者口腔内单个牙齿的准确状况,导致生成的义齿模型的精度不够,且义齿生成过程周期较长,义齿生成效率不高。
发明内容
本发明提供一种基于云计算的义齿模型成型系统及成型方法,通过获取患者口腔的三维数字图像建立三维口腔模型,基于所述三维口腔模型生成修补用义齿,提高义齿生成的精度,并通过义齿生成模块设定义齿生成的过程,提高了义齿生成的效率。
一种基于云计算的义齿模型成型系统,包括:
图像获取模块,用于对患者口腔进行全方位扫描,获得患者口腔的三维数字图像;
模型建立模块,用于基于所述三维数字图像建立三维口腔模型;
义齿生成模块,用于根据三维口腔模型生成修补用义齿,并输出。
在一种可能的实现方式中,
所述图像获取模块,包括:
扫描单元,用于对所述患者口腔进行全方位扫描,分别获得深度图像和彩色图像;
处理单元,用于分别对深度图像和彩色图像进行数据采集,获得深度数据和RGB数据;
处理单元,还用于遍历所述深度数据中各像素的像素值,确定像素值在预设范围内的第一像素点,基于所述RGB数据获得所述彩色图像中与所述第一像素点对应的第二像素点,并将所述第一像素点对应的第一区域与第二像素点对应的第二区域进行像素配准,并利用配准结果将第二区域的RGB值作为第一区域的RGB值,得到彩色深度图像;
融合单元,确定多个所述彩色深度图像的重叠区域,并提取所述重叠区域的边缘特征得到特征矩阵,并利用特征矩阵之间的绝对值差值来对所述重叠区域进行对准;
获取单元,用于基于对准结果对所述彩色深度图像融合处理,得到患者口腔的三维数字图像。
在一种可能的实现方式中,
所述模型建立模块,包括:
确定单元,用于提取所述三维数字图像的三维点云数据,并根据所述三维点云数据确定患者口腔的姿态特征以及姿态特征的位置信息;
标准化单元,用于将所述姿态特征的位置信息还原至在标准状态下的姿态特征的标准位置信息;
更新单元,用于将所述姿态特征及其位置信息与标准位置信息进行组合,得到组合后的三维点云数据;
建立单元,用于根据组合后的三维点云数据建立三维口腔模型。
在一种可能的实现方式中,
信息获取模块,用于获取患者的身份信息,且还获取患者选择的义齿修复品种、义齿选用材料、牙色及待修补牙齿的配色图片。
在一种可能的实现方式中,
所述义齿生成模块,包括:
对比单元,用于将三维口腔模型与标准三维口腔模型相对应的位置进行差异化对比,获得三维口腔模型中差异率大于预设差异率的区域,作为义齿修补区域,在标准三维口腔模型获取与所述义齿修补区域所对应的区域,作为参考区域;
设置单元,用于获取所述参考区域的单个牙齿的方向和与相邻牙齿的牙缝参数,作为所述义齿修补区域中待生成义齿的方向和牙缝参数;并获取待修补区域中牙齿缺失区域的大小,设置待生成义齿的宽度,将待生成义齿左右相邻牙齿的高度平均值作为待生成义齿的高度;
模型生成单元,用于提取所述参考区域中参考牙齿的牙齿模型,并按照所述设置单元中设置的宽度、高度、牙缝参数重新设定所述牙齿模型的参数,获得更新后的牙齿模型,即为待生成义齿模型。
在一种可能的实现方式中,
所述义齿生成模块,还包括:加工子模块,用于制作待生成义齿,其步骤包括:
接收单元,用于接收患者选择的义齿修复品种、义齿选用材料、牙色及待修补牙齿的配色图片;
第一路径确定单元,用于获取待生成义齿模型的外形轮廓,以所述外形轮廓的任意一点作为起止点,以顺时针方向按照预设方法确定外部打印路径;
第二路径确定单元,用于对所述待生成义齿模型进行切片获得对应的外部轮廓,根据外部打印的厚度确定所述外部轮廓对应的内轮廓,设定内轮廓按照从牙冠到牙根的顺序为打印填充路径;
打印单元,用于利用患者选取的义齿选用材料,按照所述外部打印路径和内部填充路径打印得到修补用义齿。
在一种可能的实现方式中,
在基于所述三维口腔模型生成修补用义齿之前,还包括:模型修正模块,用于对三维口腔模型进行修正,其步骤包括:
坐标建立单元,用于基于所述三维口腔模型建立三维坐标系;
轮廓获取单元,用于提取所述三维口腔模型中的牙齿的整体区域,并识别整体区域中牙齿的数量及位置;
所述轮廓获取单元,还用于基于所述牙齿的数量和位置对所述整体区域进行区分,初步获取单个牙齿所在的位置,确定相邻牙齿之间的连接区域,对所述连接区域进行轮廓检测获得相邻两个牙齿的轮廓边界;
第一修正单元,用于当相邻两个牙齿的轮廓边界存在重叠区域时,分别获取所述相邻两个牙齿的第一重叠区域和第二重叠区域,确定所述第一重叠区域和第二重叠区域中对应的像素点的偏移差值;
判断所述偏移差值是否大于零;
若是,按照第一预设方法缩小第一重叠区域对应的单个牙齿的位置坐标,按照第二预设方法缩小第二重叠区域对应的单个牙齿的位置坐标;
否则,按照第二预设方法缩小第一重叠区域对应的单个牙齿的位置坐标,按照第一预设方法缩小第二重叠区域对应的单个牙齿的位置坐标;
其中,所述第一预设方法的缩小程度大于第二预设方法的缩小程度;
按照上述规则调整牙齿的轮廓边界,直到相邻两个牙齿的轮廓边界不再重叠;
第二修正单元,用于基于相邻两个牙齿的轮廓边界,获得牙齿的缝隙,并获得所述缝隙的宽度值,根据所述宽度值调整所述三维口腔模型的缝隙参数,获得调整后的牙缝及所处位置;
对牙缝所处位置的亮度进行加强,最终获得修正后的三维口腔模型。
在一种可能的实现方式中,
还包括:评估模块,用于对修补用义齿的质量进行评估,其过程如下:
分析单元,用于对所述修补用义齿进行分析,获得所述修补用义齿的质量,并获得对待生成义齿模型进行切片的数量和厚度,以及每个切片的面积;
第一计算单元,用于根据如下公式计算出所述修补用义齿在打印填充路径下的填充量:
Figure BDA0002957087060000051
其中,K表示所述修补用义齿的填充量,n表示所述待生成义齿模型进行切片的数量,pmax表示在打印填充路径生成过程中的最大调整系数,取值为[0.95,1.55],pi表示在生成第i个切片时的调整系数,取值为[0.55,1.55],Mi表示第i个切片的面积,Hi表示第i个切片的厚度,ρ表示义齿选用材料的密度;
第二计算单元,用于基于所述修补用义齿的填充量,根据如下公式计算所述修补用义齿的屈服应力:
Figure BDA0002957087060000052
其中,Fb表示所述修补用义齿的屈服应力,σ表示所述义齿选用材料的泊松比,ES表示所述义齿选用材料的弹性模量,Li表示第i个切片的打印填充路径长度,m表示所述修补用义齿的质量;
判断单元,用于判断所述修补用义齿的屈服应力是否满足预设应力要求,
若是,表明所述修补用义齿合格;
否则,表明所述修补用义齿不合格;
修正单元,用于当检测到所述修补用义齿不合格时,调整对所述待生成义齿模型进行切片时的设置,增加切片的数量,减小切片的厚度,并对打印填充路径进行优化,以得到合格的修补用义齿。
一种基于云计算的义齿模型成型方法,包括:
步骤1,图像获取模块,用于对患者口腔进行全方位扫描,获得患者口腔的三维数字图像;
步骤2,用于基于所述三维数字图像建立三维口腔模型;
步骤3,用于根据三维口腔模型生成修补用义齿,并输出。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明实施例中基于云计算的义齿模型成型系统的结构图;
图2为本发明实施例中所述图像获取模块的结构图;
图3为本发明实施例中所述模型建立模块的结构图;
图4为本发明实施例中所述义齿生成模块的结构图;
图5为本发明实施例中所述加工子模块的结构图;
图6为本发明实施例中所述模型修正模块的结构图;
图7为本发明实施例中所述评估模块的结构图;
图8为本发明实施例中基于云计算的义齿模型成型方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
本发明实施例提供一种基于云计算的义齿模型成型系统,如图1所示,包括:
图像获取模块,用于对患者口腔进行全方位扫描,获得患者口腔的三维数字图像;
模型建立模块,用于基于所述三维数字图像建立三维口腔模型;
义齿生成模块,用于根据三维口腔模型生成修补用义齿,并输出。
上述设计方案的有益效果是:通过获取患者口腔的三维数字图像建立三维口腔模型,基于所述三维口腔模型生成修补用义齿,提高义齿生成的精度,并通过义齿生成模块设定义齿生成的过程,提高了义齿生成的效率。
实施例2
基于实施例1的基础上,本发明实施例提供基于云计算的义齿模型成型系统,如图2所示,所述图像获取模块,包括:
扫描单元,用于对所述患者口腔进行全方位扫描,分别获得深度图像和彩色图像;
处理单元,用于分别对深度图像和彩色图像进行数据采集,获得深度数据和RGB数据;
处理单元,还用于遍历所述深度数据中各像素的像素值,确定像素值在预设范围内的第一像素点,基于所述RGB数据获得所述彩色图像中与所述第一像素点对应的第二像素点,并将所述第一像素点对应的第一区域与第二像素点对应的第二区域进行像素配准,并利用配准结果将第二区域的RGB值作为第一区域的RGB值,得到彩色深度图像;
融合单元,确定多个所述彩色深度图像的重叠区域,并提取所述重叠区域的边缘特征得到特征矩阵,并利用特征矩阵之间的绝对值差值来对所述重叠区域进行对准;
获取单元,用于基于对准结果对所述彩色深度图像融合处理,得到患者口腔的三维数字图像。
在该实施例中,所述深度数据是指存储每个像素所用的位数,用来度量图像的分辨率。
在该实施例中,所述RGB数据用来表示所述彩色图像的颜色分布情况。
在该实施例中,根据所述对准结果为将多个彩色深度图像的重叠区域进行对准,可以保证彩色深度图像的重叠区域进行精确的融合。
上述设计方案的有益效果是:通过获取患者口腔的深度图像和彩色图像,经过处理后进行融合后得到三维数字图像,通过将深度图像和彩色图像进行融合,可以丰富图像的信息,提高图像的精度,为三维口腔模型的建立和义齿的生成提供了数据基础。
实施例3
基于实施例1的基础上,本发明实施例提供基于云计算的义齿模型成型系统,如图3所示,所述模型建立模块,包括:
确定单元,用于提取所述三维数字图像的三维点云数据,并根据所述三维点云数据确定患者口腔的姿态特征以及姿态特征的位置信息;
标准化单元,用于将所述姿态特征的位置信息还原至在标准状态下的姿态特征的标准位置信息;
更新单元,用于将所述姿态特征及其位置信息与标准位置信息进行组合,得到组合后的三维点云数据;
建立单元,用于根据组合后的三维点云数据建立三维口腔模型。
在该实施例中,所述姿态特征例如可以是牙齿的形状、大小、颜色等。
在该实施例中,所述标准位置信息为在以口腔正中心为原点,向前、向左、向上为x、y、z轴的标准状态下获得的位置坐标信息。
上述设计方案的有益效果是:通过将姿态特征的位置信息和标准位置信息进行组合,增加建模的点云数据的密度,提高建模的精度,使得建立的三维口腔模型能够准确的表征患者口腔的信息,保证了生成义齿的精度。
实施例4
基于实施例1的基础上,本发明实施例提供基于云计算的义齿模型成型系统,还包括:
信息获取模块,用于获取患者的身份信息,且还获取患者选择的义齿修复品种、义齿选用材料、牙色及待修补牙齿的配色图片。
上述设计方案的有益效果是:通过获取患者的身份信息和相关义齿信息,为义齿生成提供了信息基础。
实施例5
基于实施例1的基础上,本发明实施例提供基于云计算的义齿模型成型系统,如图4所示,所述义齿生成模块,包括:
对比单元,用于将三维口腔模型与标准三维口腔模型相对应的位置进行差异化对比,获得三维口腔模型中差异率大于预设差异率的区域,作为义齿修补区域,在标准三维口腔模型获取与所述义齿修补区域所对应的区域,作为参考区域;
设置单元,用于获取所述参考区域的单个牙齿的方向和与相邻牙齿的牙缝参数,作为所述义齿修补区域中待生成义齿的方向和牙缝参数;并获取待修补区域中牙齿缺失区域的大小,设置待生成义齿的宽度,将待生成义齿左右相邻牙齿的高度平均值作为待生成义齿的高度;
模型生成单元,用于提取所述参考区域中参考牙齿的牙齿模型,并按照所述设置单元中设置的宽度、高度、牙缝参数重新设定所述牙齿模型的参数,获得更新后的牙齿模型,即为待生成义齿模型。
在该实施例中,所述差异率为将三维口腔模型与标准三维口腔模型相对应的位置进行差异化对比获得的差异结果的表现形式,差异率越大,表明三维口腔模型与标准三维口腔模型相对应位置的差异越大,即所述相对应位置所在的区域为需要进行义齿修复可能性越大。
在该实施例中,所述牙缝参数包括牙缝的大小、宽度、形状等可以表示牙缝特征的参数。
上述设计方案的有益效果是:通过将三维口腔模型与标准三维口腔模型进行差异化对比,调整义齿模型的参数,提高了生成义齿模型的精度。
实施例6
基于实施例1的基础上,本发明实施例提供基于云计算的义齿模型成型系统,如图5所示,所述义齿生成模块,还包括:加工子模块,用于制作待生成义齿,其步骤包括:
接收单元,用于接收患者选择的义齿修复品种、义齿选用材料、牙色及待修补牙齿的配色图片;
第一路径确定单元,用于获取待生成义齿模型的外形轮廓,以所述外形轮廓的任意一点作为起止点,以顺时针方向按照预设方法确定外部打印路径;
第二路径确定单元,用于对所述待生成义齿模型进行切片获得对应的外部轮廓,根据外部打印的厚度确定所述外部轮廓对应的内轮廓,设定内轮廓按照从牙冠到牙根的顺序为打印填充路径;
打印单元,用于利用患者选取的义齿选用材料,按照所述外部打印路径和内部填充路径打印得到修补用义齿。
在该实施例中,所述预设方法可以是根据贪婪策略来确定外部打印路径。
上述设计方案的有益效果是:通过给义齿模型设置打印路径,按照从外到内、切片分层按顺序打印的方法,减少了义齿生成的时间,提高了义齿生成的效率。
实施例7
基于实施例1的基础上,本发明实施例提供基于云计算的义齿模型成型系统,如图6所示,在基于所述三维口腔模型生成修补用义齿之前,还包括:模型修正模块,用于对三维口腔模型进行修正,其步骤包括:
坐标建立单元,用于基于所述三维口腔模型建立三维坐标系;
轮廓获取单元,用于提取所述三维口腔模型中的牙齿的整体区域,并识别整体区域中牙齿的数量及位置;
所述轮廓获取单元,还用于基于所述牙齿的数量和位置对所述整体区域进行区分,初步获取单个牙齿所在的位置,确定相邻牙齿之间的连接区域,对所述连接区域进行轮廓检测获得相邻两个牙齿的轮廓边界;
第一修正单元,用于当相邻两个牙齿的轮廓边界存在重叠区域时,分别获取所述相邻两个牙齿的第一重叠区域和第二重叠区域,确定所述第一重叠区域和第二重叠区域中对应的像素点的偏移差值;
判断所述偏移差值是否大于零;
若是,按照第一预设方法缩小第一重叠区域对应的单个牙齿的位置坐标,按照第二预设方法缩小第二重叠区域对应的单个牙齿的位置坐标;
否则,按照第二预设方法缩小第一重叠区域对应的单个牙齿的位置坐标,按照第一预设方法缩小第二重叠区域对应的单个牙齿的位置坐标;
其中,所述第一预设方法的缩小程度大于第二预设方法的缩小程度;
按照上述规则调整牙齿的轮廓边界,直到相邻两个牙齿的轮廓边界不再重叠;
第二修正单元,用于基于相邻两个牙齿的轮廓边界,获得牙齿的缝隙,并获得所述缝隙的宽度值,根据所述宽度值调整所述三维口腔模型的缝隙参数,获得调整后的牙缝及所处位置;
对牙缝所处位置的亮度进行加强,最终获得修正后的三维口腔模型。
在该实施例中,所述像素点的偏移差值用来表示第一重叠区域和第二重叠区域的位置前后关系,偏移差值大于零,表示第一重叠区域在第二重叠区域的前面,反之,表示第一重叠区域在第二重叠区域的后面。
在该实施例中,所述第一预设方法和第一预设方法例如可以是通过减小单个牙齿的位置坐标到预设点的距离来缩小位置坐标,且第一预设方法的缩小距离大于第二预设方法的缩小距离。
在该实施例中,所述口腔模型的缝隙参数用来确定牙缝的宽度值。
在该实施例中,对牙缝所处位置的亮度进行加强,可以使牙缝更清晰,便于对相邻的牙齿进行区分。
上述设计方案的有益效果是:通过模型修正模块对三维口腔模型进行修正,对牙齿的重叠部分和牙缝进行调整修正,避免了相邻的牙齿连在一起以及单个牙齿部分形状缺失等情况,获得了清晰的牙缝,很好地反应患者口腔内牙齿的情况,为生成精确义齿模型提供了基础。
实施例8
基于实施例1的基础上,本发明实施例提供基于云计算的义齿模型成型系统,如图7所示,还包括:评估模块,用于对修补用义齿的质量进行评估,其过程如下:
分析单元,用于对所述修补用义齿进行分析,获得所述修补用义齿的质量,并获得对待生成义齿模型进行切片的数量和厚度,以及每个切片的面积;
第一计算单元,用于根据如下公式计算出所述修补用义齿在打印填充路径下的填充量:
Figure BDA0002957087060000121
其中,K表示所述修补用义齿的填充量,n表示所述待生成义齿模型进行切片的数量,pmax表示在打印填充路径生成过程中的最大调整系数,取值为[0.95,1.55],pi表示在生成第i个切片时的调整系数,取值为[0.55,1.55],Mi表示第i个切片的面积,Hi表示第i个切片的厚度,ρ表示义齿选用材料的密度;
第二计算单元,用于基于所述修补用义齿的填充量,根据如下公式计算所述修补用义齿的屈服应力:
Figure BDA0002957087060000122
其中,Fb表示所述修补用义齿的屈服应力,σ表示所述义齿选用材料的泊松比,ES表示所述义齿选用材料的弹性模量,Li表示第i个切片的打印填充路径长度,m表示所述修补用义齿的质量;
判断单元,用于判断所述修补用义齿的屈服应力是否满足预设应力要求,
若是,表明所述修补用义齿合格;
否则,表明所述修补用义齿不合格;
修正单元,用于当检测到所述修补用义齿不合格时,调整对所述待生成义齿模型进行切片时的设置,增加切片的数量,减小切片的厚度,并对打印填充路径进行优化,以得到合格的修补用义齿。
在该实施例中,所述修补用义齿的填充量为按照打印填充路径进行填充的义齿选用材料的质量。
在该实施例中,所述调整系数用来调整所述打印填充路径。
上述设计方案的有益效果是:通过运用所述修补用义齿的填充量,来计算所述修补用义齿的屈服应力,并根据所述屈服应力对修补用义齿进行评估,若不合格,则修正影响通过影响填充量来影响屈服应力的待生成义齿模型的切片,切片的厚度,打印填充路径,来得到合格的修补用义齿,在保证了义齿生成效率的同时,保证生成义齿的质量。
实施例9
本发明实施例提供基于云计算的义齿模型成型方法,如图8所示,包括:
步骤1,图像获取模块,用于对患者口腔进行全方位扫描,获得患者口腔的三维数字图像;
步骤2,用于基于所述三维数字图像建立三维口腔模型;
步骤3,用于根据三维口腔模型生成修补用义齿,并输出。
上述技术方案的工作原理及有益效果在方法权利要求中已经说明,此处不再赘述。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.基于云计算的义齿模型成型系统,其特征在于,包括:
图像获取模块,用于对患者口腔进行全方位扫描,获得患者口腔的三维数字图像;
模型建立模块,用于基于所述三维数字图像建立三维口腔模型;
义齿生成模块,用于根据三维口腔模型生成修补用义齿,并输出;
所述义齿生成模块,包括:
对比单元,用于将三维口腔模型与标准三维口腔模型相对应的位置进行差异化对比,获得三维口腔模型中差异率大于预设差异率的区域,作为义齿修补区域,在标准三维口腔模型获取与所述义齿修补区域所对应的区域,作为参考区域;
设置单元,用于获取所述参考区域的单个牙齿的方向和与相邻牙齿的牙缝参数,作为所述义齿修补区域中待生成义齿的方向和牙缝参数;并获取待修补区域中牙齿缺失区域的大小,设置待生成义齿的宽度,将待生成义齿左右相邻牙齿的高度平均值作为待生成义齿的高度;
模型生成单元,用于提取所述参考区域中参考牙齿的牙齿模型,并按照所述设置单元中设置的宽度、高度、牙缝参数重新设定所述牙齿模型的参数,获得更新后的牙齿模型,即为待生成义齿模型。
2.根据权利要求1所述的基于云计算的义齿模型成型系统,其特征在于,所述图像获取模块,包括:
扫描单元,用于对所述患者口腔进行全方位扫描,分别获得深度图像和彩色图像;
处理单元,用于分别对深度图像和彩色图像进行数据采集,获得深度数据和RGB数据;
处理单元,还用于遍历所述深度数据中各像素的像素值,确定像素值在预设范围内的第一像素点,基于所述RGB数据获得所述彩色图像中与所述第一像素点对应的第二像素点,并将所述第一像素点对应的第一区域与第二像素点对应的第二区域进行像素配准,并利用配准结果将第二区域的RGB值作为第一区域的RGB值,得到彩色深度图像;
融合单元,确定多个所述彩色深度图像的重叠区域,并提取所述重叠区域的边缘特征得到特征矩阵,并利用特征矩阵之间的绝对值差值来对所述重叠区域进行对准;
获取单元,用于基于对准结果对所述彩色深度图像融合处理,得到患者口腔的三维数字图像。
3.根据权利要求1所述的基于云计算的义齿模型成型系统,其特征在于,所述模型建立模块,包括:
确定单元,用于提取所述三维数字图像的三维点云数据,并根据所述三维点云数据确定患者口腔的姿态特征以及姿态特征的位置信息;
标准化单元,用于将所述姿态特征的位置信息还原至在标准状态下的姿态特征的标准位置信息;
更新单元,用于将所述姿态特征及其位置信息与标准位置信息进行组合,得到组合后的三维点云数据;
建立单元,用于根据组合后的三维点云数据建立三维口腔模型。
4.根据权利要求1所述的基于云计算的义齿模型成型系统,其特征在于,还包括:
信息获取模块,用于获取患者的身份信息,且还获取患者选择的义齿修复品种、义齿选用材料、牙色及待修补牙齿的配色图片。
5.根据权利要求1所述的基于云计算的义齿模型成型系统,其特征在于,所述义齿生成模块,还包括:加工子模块,用于制作待生成义齿,包括:
接收单元,用于接收患者选择的义齿修复品种、义齿选用材料、牙色及待修补牙齿的配色图片;
第一路径确定单元,用于获取待生成义齿模型的外形轮廓,以所述外形轮廓的任意一点作为起止点,以顺时针方向按照预设方法确定外部打印路径;
第二路径确定单元,用于对所述待生成义齿模型进行切片获得对应的外部轮廓,根据外部打印的厚度确定所述外部轮廓对应的内轮廓,设定内轮廓按照从牙冠到牙根的顺序为打印填充路径;
打印单元,用于利用患者选取的义齿选用材料,按照所述外部打印路径和内部填充路径打印得到修补用义齿。
6.根据权利要求1所述的基于云计算的义齿模型成型系统,其特征在于,在基于所述三维口腔模型生成修补用义齿之前,还包括:模型修正模块,用于对三维口腔模型进行修正,包括:
坐标建立单元,用于基于所述三维口腔模型建立三维坐标系;
轮廓获取单元,用于提取所述三维口腔模型中的牙齿的整体区域,并识别整体区域中牙齿的数量及位置;
所述轮廓获取单元,还用于基于所述牙齿的数量和位置对所述整体区域进行区分,初步获取单个牙齿所在的位置,确定相邻牙齿之间的连接区域,对所述连接区域进行轮廓检测获得相邻两个牙齿的轮廓边界;
第一修正单元,用于当相邻两个牙齿的轮廓边界存在重叠区域时,分别获取所述相邻两个牙齿的第一重叠区域和第二重叠区域,确定所述第一重叠区域和第二重叠区域中对应的像素点的偏移差值;
判断所述偏移差值是否大于零;
若是,按照第一预设方法缩小第一重叠区域对应的单个牙齿的位置坐标,按照第二预设方法缩小第二重叠区域对应的单个牙齿的位置坐标;
否则,按照第二预设方法缩小第一重叠区域对应的单个牙齿的位置坐标,按照第一预设方法缩小第二重叠区域对应的单个牙齿的位置坐标;
其中,所述第一预设方法的缩小程度大于第二预设方法的缩小程度;
按照上述规则调整牙齿的轮廓边界,直到相邻两个牙齿的轮廓边界不再重叠;
第二修正单元,用于基于相邻两个牙齿的轮廓边界,获得牙齿的缝隙,并获得所述缝隙的宽度值,根据所述宽度值调整所述三维口腔模型的缝隙参数,获得调整后的牙缝及所处位置;
对牙缝所处位置的亮度进行加强,最终获得修正后的三维口腔模型。
7.根据权利要求1所述的基于云计算的义齿模型成型系统,其特征在于,还包括:评估模块,用于对修补用义齿的质量进行评估,包括:
分析单元,用于对所述修补用义齿进行分析,获得所述修补用义齿的质量,并获得对待生成义齿模型进行切片的数量和厚度,以及每个切片的面积;
第一计算单元,用于根据如下公式计算出所述修补用义齿在打印填充路径下的填充量:
Figure FDA0003465785840000041
其中,K表示所述修补用义齿的填充量,n表示所述待生成义齿模型进行切片的数量,pmax表示在打印填充路径生成过程中的最大调整系数,取值为[0.95,1.55],pi表示在生成第i个切片时的调整系数,取值为[0.55,1.55],Mi表示第i个切片的面积,Hi表示第i个切片的厚度,ρ表示义齿选用材料的密度;
第二计算单元,用于基于所述修补用义齿的填充量,根据如下公式计算所述修补用义齿的屈服应力:
Figure FDA0003465785840000042
其中,Fb表示所述修补用义齿的屈服应力,σ表示所述义齿选用材料的泊松比,ES表示所述义齿选用材料的弹性模量,Li表示第i个切片的打印填充路径长度,m表示所述修补用义齿的质量;
判断单元,用于判断所述修补用义齿的屈服应力是否满足预设应力要求,
若是,表明所述修补用义齿合格;
否则,表明所述修补用义齿不合格;
修正单元,用于当检测到所述修补用义齿不合格时,调整对所述待生成义齿模型进行切片时的设置,增加切片的数量,减小切片的厚度,并对打印填充路径进行优化,以得到合格的修补用义齿。
8.基于云计算的义齿模型成型方法,其特征在于,包括:
步骤1,图像获取模块,用于对患者口腔进行全方位扫描,获得患者口腔的三维数字图像;
步骤2,用于基于所述三维数字图像建立三维口腔模型;
步骤3,用于根据三维口腔模型生成修补用义齿,并输出;
步骤3包括:
将三维口腔模型与标准三维口腔模型相对应的位置进行差异化对比,获得三维口腔模型中差异率大于预设差异率的区域,作为义齿修补区域,在标准三维口腔模型获取与所述义齿修补区域所对应的区域,作为参考区域;
获取所述参考区域的单个牙齿的方向和与相邻牙齿的牙缝参数,作为所述义齿修补区域中待生成义齿的方向和牙缝参数;并获取待修补区域中牙齿缺失区域的大小,设置待生成义齿的宽度,将待生成义齿左右相邻牙齿的高度平均值作为待生成义齿的高度;
提取所述参考区域中参考牙齿的牙齿模型,并按照所述设置单元中设置的宽度、高度、牙缝参数重新设定所述牙齿模型的参数,获得更新后的牙齿模型,即为待生成义齿模型。
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