CN115068140A - 牙齿模型的获取方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例涉及一种牙齿模型的获取方法、装置、设备及介质，其中该方法包括：响应于采集到的牙齿的当前点云数据帧，根据预设跟踪拼接算法和当前点云数据帧生成并显示当前牙齿模型；将当前点云数据帧存储到预设数据库，并根据预设数据库中包含的所有点云数据帧判断是否满足预设模型更新条件；若是满足预设模型更新条件，则根据所有点云数据帧确定参考牙齿模型，并根据参考牙齿模型更新当前牙齿模型。由此，将牙齿模型的生成显示与牙齿模型的全局优化并行处理，并在合适的时机根据全局优化后的结果对牙齿模型更新，在保证根据点云数据帧可以实时显示牙齿模型的基础上，实现了获取的牙齿模型的完整度和精准度。
Description
技术领域
本公开涉及三维建模技术领域，尤其涉及一种牙齿模型的获取方法、装置、设备及介质。
背景技术
随着口腔数字化和椅旁修复技术的不断成熟和实际应用，口内扫描仪的使用不断增多，更多的诊所采用口内扫描仪扫描获取病人口腔的牙齿的三维数据模型。由于口内扫描需将口内扫描仪伸入病人口内进行扫描采集，其扫描头一般都比较小，它的取像窗口一般在15mm左右，因此不能直接获取整个口腔范围的牙齿的三维数据，需要通过移动和改变口内扫描仪的位置及朝向，来获取口腔内不同区域牙齿的三维数据，再通过扫描时的跟踪拼接和后续的优化处理过程，最终得到一致完整的牙齿的三维数据模型。
相关技术中，口内扫描仪在扫描移动过程中，为了确保新扫描获得的局部区域的牙齿的点云数据帧能够与已扫描区域的牙齿的点云数据帧进行有效地拼接，口内扫描仪移动扫描口内牙齿的点云数据帧，并采用跟踪拼接技术来确定新扫描的牙齿的点云数据帧的拼接位置。根据该拼接位置将当前扫描的牙齿的点云数据帧进行拼接处理以获取牙齿模型。这种连续拼接的方法，随着口内扫描仪移动距离(或扫描区域范围)的增大，跟踪拼接的误差会不断累积，会在扫描回路(口内扫描仪从某个位置开始扫描，不断移动口内扫描仪获取新区域的三维数据，最后又移动扫描到起始的位置，形成首尾相连的移动轨迹路径)上扫描以将得到的点云数据帧进行连续拼接得到牙齿的完整模型。
然而，由于拼接误差的存在，上述基于局部区域的跟踪拼接的方法，随着口内扫描仪移动距离(或扫描区域范围)的增大，跟踪拼接的误差会不断累积，并在扫描回路闭合处导致三维数据发生错层错位而无法闭合，即产生回环误差。当产生回环误差后，由于数据的不一致性，会导致在回环闭合附近的后续扫描拼接错误或失败，从而无法有效继续扫描，导致口内牙齿的模型无法完整的获取。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种牙齿模型的获取方法、装置、设备及介质，由此，将牙齿模型的生成显示与牙齿模型的全局优化并行处理，并在合适的时机根据全局优化后的结果对牙齿模型更新，避免了牙齿模型的误差较大无法继续采集牙齿的点云数据帧，从而影响牙齿模型的获取完整度的问题，并且在保证根据点云数据帧可以实时显示牙齿模型的基础上，实现了获取的牙齿模型的完整度和精准度。
本公开实施例提供了一种牙齿模型的获取方法，所述方法包括：响应于采集到的牙齿的当前点云数据帧，根据预设跟踪拼接算法和所述当前点云数据帧生成并显示当前牙齿模型；将所述当前点云数据帧存储到预设数据库，并根据所述预设数据库中包含的所有点云数据帧判断是否满足预设模型更新条件；若是满足所述预设模型更新条件，则根据所述所有点云数据帧确定参考牙齿模型，并根据所述参考牙齿模型更新所述当前牙齿模型。
本公开实施例还提供了一种牙齿模型的获取装置，所述装置包括：显示模块，用于响应于采集到的牙齿的当前点云数据帧，根据预设跟踪拼接算法和所述当前点云数据帧生成并显示当前牙齿模型；优化模块，用于将所述当前点云数据帧存储到预设数据库，并根据所述预设数据库中包含的所有点云数据帧判断是否满足预设模型更新条件；更新模块，用于在满足所述预设模型更新条件时，根据所述所有点云数据帧确定参考牙齿模型，并根据所述参考牙齿模型更新所述当前牙齿模型。
本公开实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现如本公开实施例提供的牙齿模型的获取方法。
本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，计算机程序用于执行如本公开实施例提供的牙齿模型的获取方法。
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本公开实施例提供的牙齿模型的获取方案，响应于采集到的牙齿的当前点云数据帧，根据预设跟踪拼接算法和当前点云数据帧生成并显示当前牙齿模型，进而，将当前点云数据帧存储到预设数据库，并根据预设数据库中包含的所有点云数据帧判断是否满足预设模型更新条件，从而，若是满足预设模型更新条件，则根据所有点云数据帧确定参考牙齿模型，并根据参考牙齿模型更新当前牙齿模型。由此，将牙齿模型的生成显示与牙齿模型的全局优化并行处理，并在合适的时机根据全局优化后的结果对牙齿模型更新，避免了牙齿模型的误差较大无法继续采集牙齿的点云数据帧，从而影响牙齿模型的获取完整度的问题，并且在保证根据点云数据帧可以实时显示牙齿模型的基础上，实现了获取的牙齿模型的完整度和精准度。
附图说明
结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。
图1为本公开实施例提供的一种牙齿模型的获取方法的流程示意图；
图2为本公开实施例提供的一种牙齿模型的获取的场景示意图；
图3为本公开实施例提供的另一种牙齿模型的获取方法的流程示意图；
图4为本公开实施例提供的另一种牙齿模型的获取方法的流程示意图；
图5为本公开实施例提供的一种牙齿模型的获取装置的结构示意图；
图6为本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
为了解决上述问题，本公开实施例提供了一种牙齿模型的获取方法，下面结合具体的实施例对该方法进行介绍。
图1为本公开实施例提供的一种牙齿模型的获取方法的流程示意图，该方法可以由牙齿模型的获取装置执行，其中该装置可以采用软件和/或硬件实现，一般可集成在电子设备中。如图1所示，该方法包括：
步骤101，响应于采集到的牙齿的当前点云数据帧，根据预设跟踪拼接算法和当前点云数据帧生成并显示当前牙齿模型。
可以理解，在本公开的实施例中，可以通过口内扫描仪等扫描设备，在用户的口腔内移动以获取口腔内对应的牙齿在当前采集周期的当前点云数据帧，其中，当前点云数据帧可以理解为包括同时扫描到的牙齿上的多个扫描点的三维数据点的组合。
如图2所示，由于口内扫描仪的扫描窗通常较小，因此，需要移动口内扫描仪以连续多个采集周期采集点云数据帧，其中，每个采集周期内采集的均为口腔内所有牙齿中的局部牙齿的点云数据帧，因此，多个点云数据帧拼接才能获取牙齿的完整模型。
在本实施例中，在获取牙齿在当前点云数据帧后，根据点云数据帧确定在当前采集周期的当前牙齿模型。
在本公开的一个实施例中，在基于点云数据帧构建获取当前牙齿模型时，可将点云数据帧中的点云数据帧进行预处理、分割、三角网格化以及网格渲染等过程得到对应的当前牙齿模型，其中，基于点云数据帧构建获取当前牙齿模型的过程可由现有技术(如基于八叉树体素场的融合方法等)得到，在此不再赘述。
在本公开的一个实施例中，若是当前点云数据帧不为首个点云数据帧，即之前已经根据历史采集周期采集过的点云数据帧构建了牙齿模型，因此，在本实施例中，根据跟踪拼接技术来获取当前牙齿模型。
在本实施例中，获取牙齿在上一个采集周期的目标牙齿模型，在目标牙齿模型上拼接当前点云数据帧以获取更新后的模型作为当前牙齿模型。在本实施例中，可以将当前点云数据帧中的点云数据帧与上一个采集周期的目标牙齿模型上的点云数据帧匹配，或者是与上一个采集周期的点云数据帧匹配，确定当前点云数据帧与上一个采集周期的目标牙齿模型上的点云数据帧的重叠区域，基于重叠区域定位当前点云数据帧的拼接位置，基于该拼接位置在上一个采集周期的目标牙齿模型上拼接当前点云数据帧以得到当前周期的当前牙齿模型。。其中，在将当前点云数据帧拼接在上一个采集周期的目标牙齿模型上时，可以采用迭代最近点(Iterative Closest Point，ICP)算法等，在此不一一进行列举。
进一步地，在得到当前牙齿模型后，为了实现实时显示扫描得到的牙齿模型，在预设显示界面上显示当前牙齿模型。其中，预设显示界面可以理解为实时显示牙齿扫描后得到的模型的交互界面。
步骤102，将当前点云数据帧存储到预设数据库，并根据预设数据库中包含的所有点云数据帧判断是否满足预设模型更新条件。
容易理解的是，上述当前采集周期的当前牙齿模型，是基于拼接技术得到的，因此，可能会存在拼接误差，若是拼接误差逐渐累计，则可能导致得到的牙齿模型的误差较大，甚至在扫描一圈回到起点的位置时，牙齿模型无法闭合，因此，为了消除这种累计误差，需要对相关模型进行误差优化。而实时基于全局优化算法的耗时较大，若是等到基于全局优化算法完毕后，才对优化后的牙齿模型进行显示，显然会导致显示延迟，影响用户的视觉体验及扫描效率等。
在本公开的一个实施例中，将当前点云数据帧存储到预设数据库，在不会影响当前牙齿模型显示实时性的前提下，以后台处理的形式判断预设数据库中存储的所有点云数据帧是否满足预设模型更新条件。比如，可以预先构建2个并列的线程，第一线程用于根据点云数据帧确定在当前采集周期的当前牙齿模型，并在预设显示界面上显示当前牙齿模型，第二个线程用于将当前点云数据帧存储到预设数据库，并判断预设数据库中牙齿的所有点云数据帧是否满足预设模型更新条件。
在本实施例中，为了减少算力消耗，并非是每获取到一个点云数据帧，就进行全局的误差优化，而是根据预设数据库中牙齿的所有点云数据帧判断是否满足预设模型更新条件，只有在满足预设模型更新条件后，才认为前台显示的当前牙齿模型的误差可能较大，有可能因为误差导致无法当前牙齿模型偏离真实的牙齿较大，影响显示效果，甚至影响扫描流畅性及牙齿模型的闭合等。
需要说明的是，在不同的应用场景中，根据预设数据库中牙齿的所有点云数据帧判断是否满足预设模型更新条件的方式不同，示例如下：
在本公开的一个实施例中，统计预设数据库中包含的所有点云数据帧的当前帧数，即从首次采集开始对采集得到的点云数据帧进行计数处理，若是当前帧数大于预设数量阈值，则确定满足预设模型更新条件，其中，预设数量阈值可以根据实验数据标定。
在本公开的一个实施例中，如图3所示，根据预设数据库中包含的所有点云数据帧判断是否满足预设模型更新条件，包括：
步骤301，根据预设数据库中包含的当前所有点云数据帧，确定每一个点云数据帧的第一模型位置。
在本实施例中，基于预设数据库中包含的当前所有点云数据帧，基于预设数据库中包含的当前所有点云数据帧确定每一个点云数据帧的第一模型位置，其中，该第一模型位置是根据当前所有点云数据帧进行全局误差优化得到的，因此，相对于基于跟踪技术得到的牙齿模型中的点云数据帧的拼接位置的精度更高。
其中，上述根据当前所有点云数据帧进行全局误差优化可以根据现有技术中任意一个全局优化算法来实现，在一些可能的实施例中，基于光束法构确定每一个点云数据帧的第一模型位置，其中，光束法是将外方位元素(局外点)和模型点坐标(局内点)的计算放在一个整体内进行的算法。光束法平差是以共线方程式作为数学模型，以每一个点云数据帧在三维空间中的拼接位置为未知数的非线性函数，经过线性化后按照最小二乘法原理进行计算。该计算也是在提供一个近似解的基础上，逐次迭代来达到趋近于最佳值的每个点云数据帧的拼接位置值，将该拼接位置值作为第一模型位置。
步骤302，确定显示的当前牙齿模型中每一个点云数据帧的第二模型位置。
在本实施例中，确定显示的当前牙齿模型中每一个点云数据帧的第二模型位置，其中，第二模型位置为对应的点云数据帧在当前牙齿模型的坐标位置。
步骤303，根据第一模型位置和第二模型位置计算每一个点云数据帧的位置误差。
由于第二参考牙齿模型是基于当前所有点云数据帧得到的全局优化处理后的模型，当前牙齿模型是基于跟踪拼接技术得到的精细化较粗的模型，因此，根据第一模型位置和第二模型位置计算每一个点云数据帧的位置误差，基于位置误差的计算可以判断当前牙齿模型的误差程度是否较大，是否有可能会导致累计误差较大导致牙齿模型无法闭合。
在一些可能的实施例中，可以根据第一模型位置和第二模位置中关键特征点之间的坐标差值的均值，基于坐标差值的均值作为每一个点云数据帧的位置误差。
在另一些可能的实施例中，可以根据相关的对齐算法将第一模型位置和第二模型位置对齐处理，计算第一模型位置到第二模型位置之间的光流信息，基于光流信息确定位置误差。
步骤304，根据位置误差判断是否满足预设模型更新条件。
在本实施例中，在获取位置误差后，根据位置误差判断是否满足预设模型更新条件，在一些可能的实施例中，计算所有位置误差的误差均值，判断误差均值是否大于预设平均误差阈值，其中，若是大于预设平均误差阈值，则确定满足预设模型更新条件。
在另一些可能的实施例中，确定所有位置误差中的最大位置误差，判断最大位置误差是否大于预设最大误差阈值，若是大于最大误差阈值，则确定满足预设模型更新条件。
步骤103，若是满足预设模型更新条件，则根据所有点云数据帧确定参考牙齿模型，并根据参考牙齿模型更新当前牙齿模型。
在本实施例中，若是满足预设模型更新条件，则根据所有点云数据帧确定参考牙齿模型，并根据参考牙齿模型更新当前牙齿模型，其中，若是当前并非是首次后台生成参考牙齿模型，在可以在上一次的参考牙齿模型的基础上根据所有点云数据帧确定当前的参考牙齿模型。
可以理解，在本公开的实施例中，若是满足预设模型更新条件，即可能显示的当前牙齿模型的误差较大时，为了保证显示效果，以及避免累计误差较大导致前台显示的牙齿模型可能无法闭合的问题，针对在后台存储的预设数据库中的所有点云数据帧得到的精度更高的参考牙齿模型来更新显示的当前牙齿模型，以提升显示的当前牙齿模型的精细度，便于牙齿的点云数据帧可以继续进行扫描，保证了视觉显示的当前牙齿模型的精细度。
其中，正如前面所提出的，由于参考牙齿模型的生成，和根据预设跟踪拼接算法和当前点云数据帧生成并显示当前牙齿模型是并行的，比如，参考牙齿模型的生成可以是在后台生成，后台对每次获取到的当前点云数据帧融入历史获取的点云数据帧构建融合场，以便于获取精度更高的参考牙齿模型，前台基于跟踪拼接技术快速获取到当前牙齿模型并显示，在视觉上不会延迟显示牙齿模型的前提下，在必要的时候将后台得到的精细度更高的参考牙齿模型切换到前台显示，以保证根据点云数据帧可以实时显示牙齿模型的基础上，实现了获取的牙齿模型的完整度和精准度。
其中，若是牙齿的点云数据帧采集结束，则确定显示的当前牙齿模型为目标牙齿模型，即最后显示的目标牙齿模型作为完整的牙齿模型，若是牙齿的点云数据帧采集没有结束，则重复上述步骤逐步获取完整的牙齿模型，其中，在上述获取牙齿模型的过程中，若是判断预设数据库中包含的所有点云数据帧不满足预设模型更新条件，则将预设跟踪拼接算法和当前点云数据帧生成并显的当前牙齿模型作为当前周期最后得到的牙齿模型。
另外，需要说明的是，在不同的应用场景中，根据所有点云数据帧确定参考牙齿模型的方式不同，在本公开实施例中，根据所有点云数据帧及其空间拼接位置确定参考牙齿模型的方式可以由现有技术(如基于八叉树体素场的融合方法等)得到，在此不再赘述。
在一些可能的实施例中，如图4所示，根据所有点云数据帧确定参考牙齿模型，包括：
步骤401，若是获取到上一次优化确定的上一个参考牙齿模型，则根据预设数据库中包含的所有点云数据帧和上一个参考牙齿模型中每一个点云数据帧的第一模型位置，生成初始参考牙齿模型。
可以理解，若是当前并非是后台首次构建参考牙齿模型，即获取到上一次优化确定的上一个参考牙齿模型，则根据预设数据库中包含的所有点云数据帧和上一个参考牙齿模型中每一个点云数据帧的第一模型位置，生成初始参考牙齿模型。
在本公开的一个实施例中，若是当前是后台首次构建参考牙齿模型，则可直接根据预设数据库中包含的所有点云数据帧进行融合以得到初始参考牙齿模型。
步骤402，判断预设数据库中的剩余点云数据帧的数量是否小于预设数量阈值。
其中，预设数量阈值可根据实验数据标定。
步骤403，若是不小于预设数量阈值，则根据剩余点云数据帧更新初始参考牙齿模型，直到预设数据库中的剩余点云数据帧的数量小于预设数量阈值。
步骤404，若是预设数据库中的剩余点云数据帧的数量小于预设数量阈值，则中断对牙齿的点云数据帧采集，并根据剩余点云数据帧更新初始参考牙齿模型以得到参考牙齿模型。其中，根据剩余点云数据帧更新初始参考牙齿模型以得到参考牙齿模型时，可以基于局部重叠确定在初始参考牙齿模型上的拼接位置进行拼接以快速得到参考牙齿模型。
即在本公开的一个实施例中，由于前台扫描点云数据帧是持续的，因此，为了保证生成的初始参考牙齿模型尽可能包含更多的采集到的点云数据帧，在上述实施例中提到的根据所有点云数据帧确定参考牙齿模型的过程中，首先根据当前数据库中的当前所有点云数据帧，基于全局优化算法融合生成初始参考牙齿模型(初始参考牙齿模型的生成方式参照上述实施例，在此不再赘述)，其中，若是获取到上一次优化确定的上一个参考牙齿模型，则根据预设数据库中包含的所有点云数据帧和上一个参考牙齿模型中每一个点云数据帧的第一模型位置，生成初始参考牙齿模型。
由于初始参考牙齿模型的生成需要时间，因此，在生成初始参考牙齿模型的过程中仍然会有前台扫描的点云数据帧加入后台的数据库，因此，在生成初始参考牙齿模型后，判断当前后台数据库中没有参与生成初始参考牙齿模型的剩余点云数据帧的剩余数量，判断该剩余数量是否大于预设数据阈值，若是不大于预设数据阈值，则中断扫描过程，将剩余点云数据帧与初始参考牙齿模型进行全局优化融合以得到更新后的参考牙齿模型，使用更新后的参考牙齿模型替换掉前台的当前牙齿模型，此时判断是否扫描全部的牙齿，如若是没有则继续进入下一个周期的扫描采集过程。
反之，若是大于预设数据阈值，则将剩余点云数据帧与当前的初始参考牙齿模型进行全局优化融合以得到更新后的初始参考牙齿模型，此时继续重复上述判断，若是剩余点云数据帧不大于预设数据阈值，则中断前台的扫描过程，将剩余点云数据帧与初始参考牙齿模型进行全局优化融合以得到更新后的参考牙齿模型，同时在满足预设模型更新条件时，使用最终得到的参考牙齿模型替换掉前台的当前牙齿模型。此时判断是否扫描全部的牙齿，如若是没有则继续进入下一个周期的扫描采集过程。
综上，本公开实施例提供的牙齿模型的获取方法，响应于采集到的牙齿的当前点云数据帧，根据预设跟踪拼接算法和当前点云数据帧生成并显示当前牙齿模型，进而，将当前点云数据帧存储到预设数据库，并根据预设数据库中包含的所有点云数据帧判断是否满足预设模型更新条件，从而，若是满足预设模型更新条件，则根据所有点云数据帧确定参考牙齿模型，并根据参考牙齿模型更新当前牙齿模型。由此，将牙齿模型的生成显示与牙齿模型的全局优化并行处理，并在合适的时机根据全局优化后的结果对牙齿模型更新，避免了牙齿模型的误差较大无法继续采集牙齿的点云数据帧，从而影响牙齿模型的获取完整度的问题，并且在保证根据点云数据帧可以实时显示牙齿模型的基础上，实现了获取的牙齿模型的完整度和精准度。
为了实现上述实施例，本公开还提出了一种牙齿模型的获取装置。
图5为本公开实施例提供的一种牙齿模型的获取装置的结构示意图，该装置可由软件和/或硬件实现，一般可集成在电子设备中进行牙齿模型的获取。如图5所示，该装置包括：显示模块510、优化模块520、更新模块530，其中，
显示模块510，用于响应于采集到的牙齿的当前点云数据帧，根据预设跟踪拼接算法和当前点云数据帧生成并显示当前牙齿模型；
优化模块520，用于将当前点云数据帧存储到预设数据库，并根据预设数据库中包含的所有点云数据帧判断是否满足预设模型更新条件；
更新模块530，用于在满足预设模型更新条件时，根据所有点云数据帧确定参考牙齿模型，并根据参考牙齿模型更新当前牙齿模型。
本公开实施例所提供的牙齿模型的获取装置可执行本公开任意实施例所提供的牙齿模型的获取方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
为了实现上述实施例，本公开还提出一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述实施例中的牙齿模型的获取方法。
图6为本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
下面具体参考图6，其示出了适于用来实现本公开实施例中的电子设备600的结构示意图。本公开实施例中的电子设备600可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图6示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，电子设备600可以包括处理器(例如中央处理器、图形处理器等)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储器608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还存储有电子设备600操作所需的各种程序和数据。处理器601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。
通常，以下装置可以连接至I/O接口605：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置606；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置607；包括例如磁带、硬盘等的存储器608；以及通信装置609。通信装置609可以允许电子设备600与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图6示出了具有各种装置的电子设备600，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置609从网络上被下载和安装，或者从存储器608被安装，或者从ROM 602被安装。在该计算机程序被处理器601执行时，执行本公开实施例的牙齿模型的获取方法中限定的上述功能。
需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP(HyperText TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：响应于采集到的牙齿的当前点云数据帧，根据预设跟踪拼接算法和当前点云数据帧生成并显示当前牙齿模型，进而，将当前点云数据帧存储到预设数据库，并根据预设数据库中包含的所有点云数据帧判断是否满足预设模型更新条件，从而，若是满足预设模型更新条件，则根据所有点云数据帧确定参考牙齿模型，并根据参考牙齿模型更新当前牙齿模型。由此，将牙齿模型的生成显示与牙齿模型的全局优化并行处理，并在合适的时机根据全局优化后的结果对牙齿模型更新，避免了牙齿模型的误差较大无法继续采集牙齿的点云数据帧，从而影响牙齿模型的获取完整度的问题，并且在保证根据点云数据帧可以实时显示牙齿模型的基础上，实现了获取的牙齿模型的完整度和精准度。
电子设备可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
Claims (12)
1.一种牙齿模型的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：
响应于采集到的牙齿的当前点云数据帧，根据预设跟踪拼接算法和所述当前点云数据帧生成并显示当前牙齿模型；
将所述当前点云数据帧存储到预设数据库，并根据所述预设数据库中包含的所有点云数据帧判断是否满足预设模型更新条件；
若是满足所述预设模型更新条件，则根据所述所有点云数据帧确定参考牙齿模型，并根据所述参考牙齿模型更新所述当前牙齿模型。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
若是牙齿的点云数据帧采集结束，则确定显示的当前牙齿模型为目标牙齿模型。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设跟踪拼接算法和所述当前点云数据帧生成并显示当前牙齿模型，包括：
若是所述当前点云数据帧为采集的首个点云数据帧，则根据所述当前点云数据帧构建并显示当前牙齿模型；
若是所述当前点云数据帧不为采集的首个点云数据帧，则获取最近显示的历史牙齿模型；
在所述历史牙齿模型上拼接所述当前点云数据帧以获取并显示当前牙齿模型。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设数据库中包含的所有点云数据帧判断是否满足预设模型更新条件，包括：
统计所述预设数据库中包含的所有点云数据帧的当前帧数，其中，若是所述当前帧数大于预设数量阈值，则确定满足预设模型更新条件。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设数据库中包含的所有点云数据帧判断是否满足预设模型更新条件，包括：
根据所述预设数据库中包含的当前所有点云数据帧，确定每一个点云数据帧的第一模型位置；
确定显示的当前牙齿模型中每一个点云数据帧的第二模型位置；
根据所述第一模型位置和所述第二模型位置计算每一个点云数据帧的位置误差；
根据所述位置误差判断是否满足预设模型更新条件。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述位置误差判断是否满足预设模型更新条件，包括：
计算所有所述位置误差的误差均值；
判断所述误差均值是否大于预设平均误差阈值，其中，若是大于所述预设平均误差阈值，则确定满足所述预设模型更新条件。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述位置误差判断是否满足预设模型更新条件，包括：
确定所有所述位置误差中的最大位置误差；
判断所述最大位置误差是否大于预设最大误差阈值，若是大于所述最大误差阈值，则确定满足所述预设模型更新条件。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述所有点云数据帧确定参考牙齿模型，包括：
若是获取到上一次优化确定的上一个参考牙齿模型，则根据所述预设数据库中包含的所有点云数据帧和所述上一个参考牙齿模型中每一个点云数据帧的第一模型位置，生成初始参考牙齿模型；
判断所述预设数据库中的剩余点云数据帧的数量是否小于预设数量阈值；
若是不小于所述预设数量阈值，则根据所述剩余点云数据帧更新所述初始参考牙齿模型，直到所述预设数据库中的剩余点云数据帧的数量小于所述预设数量阈值；
若是所述预设数据库中的剩余点云数据帧的数量小于所述预设数量阈值，则中断对所述牙齿的点云数据帧采集，并根据所述剩余点云数据帧更新所述初始参考牙齿模型以得到所述参考牙齿模型。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：
判断所述牙齿的点云数据帧是否采集完毕，若是没有采集完毕则继续采集所述牙齿的当前点云数据帧。
10.一种牙齿模型的获取装置，其特征在于，包括：
显示模块，用于响应于采集到的牙齿的当前点云数据帧，根据预设跟踪拼接算法和所述当前点云数据帧生成并显示当前牙齿模型；
优化模块，用于将所述当前点云数据帧存储到预设数据库，并根据所述预设数据库中包含的所有点云数据帧判断是否满足预设模型更新条件；
更新模块，用于在满足所述预设模型更新条件时，根据所述所有点云数据帧确定参考牙齿模型，并根据所述参考牙齿模型更新所述当前牙齿模型。
11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述可执行指令以实现上述权利要求1-9中任一所述的牙齿模型的获取方法。
12.一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存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1-9中任一所述的牙齿模型的获取方法。
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