CN116196123A - 正畸导板的生成方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种正畸导板的生成方法和装置。该方法包括：获取第一牙齿模型；第一牙齿模型包括若干个处于原始牙位的牙齿；确定各牙齿经矫治后的预排目标位；确定处于预排目标位的牙齿的第一托槽位置，并基于预排目标位、第一托槽位置以及原始牙位，确定处于原始牙位的牙齿的目标托槽位置；基于目标托槽位置生成正畸导板。本申请解决了由于托槽位置定位不准确造成的矫正疗程较长，后期精细调整次数较多等问题。

Description

正畸导板的生成方法和装置

技术领域

本申请涉及牙齿正畸技术领域，尤其涉及一种正畸导板的生成方法和装置。

背景技术

口腔佩戴正畸导板有利于牙齿的位置逐渐恢复正常，改善排列不整齐和畸形的症状，整体提升口腔和面部的美观程度。在牙齿正畸过程中，正畸导板究竟能发挥多少作用，取决于牙齿与导板的适配度，而决定牙齿与导板的适配度的关键因素，就是牙齿托槽的定位位置是否准确。

目前，相关技术中的导板生成系统或方法只是简单的进行数据对标，具体是通过口扫拿到患者的口腔数字模型，然后为每一颗牙齿选择对应的托槽，再依据医生人工调校来修改托槽的位置，最后根据最终确定的托槽的位置生成导板。这样的技术方案极度依赖医生的主观经验，难以准确地定位牙齿托槽的位置。

传统方式制作传统导板，是通过热压方式或者3D打印方式做成一体的，因为导板戴着托槽而粘接剂是从牙齿上面往下戴的，这样在佩戴的时候托槽上面的粘接剂会流程牙齿上。此外关于交互设计的问题，以前没有临床端软件进行交互，所有的设计由技师完成，再由医生口头跟技师说设计修改处。

针对托槽定位位置不准确导致导板与牙齿不适配的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请提供了一种正畸导板的生成方法和装置，以解决由于托槽位置定位不准确造成的矫正疗程较长，后期精细调整次数较多等问题。

根据本申请实施例的一个方面，本申请提供了一种方法，包括：获取第一牙齿模型；上述第一牙齿模型包括若干个处于原始牙位的牙齿；确定各上述牙齿经矫治后的预排目标位；确定处于上述预排目标位的牙齿的第一托槽位置，并基于上述预排目标位、上述第一托槽位置以及上述原始牙位，确定处于原始牙位的牙齿的目标托槽位置；基于上述目标托槽位置生成正畸导板。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种正畸导板的生成装置，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述述的方法。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本申请实施例提供的上述技术方案与相关技术相比具有如下优点：

本申请通过获取第一牙齿模型；上述第一牙齿模型包括若干个处于原始牙位的牙齿；确定各上述牙齿经矫治后的预排目标位；确定处于上述预排目标位的牙齿的第一托槽位置，并基于上述预排目标位、上述第一托槽位置以及上述原始牙位，确定处于原始牙位的牙齿的目标托槽位置；基于上述目标托槽位置生成正畸导板的方法，从而可以使用预排目标位确定的第一托槽位置、预排目标位和原始牙位确定目标托槽位置，提高了确定的托槽位置的准确性，进一步提高了生成的正畸导板和牙齿的适配性，解决了由于托槽位置定位不准确造成的矫正疗程较长，后期精细调整次数较多等问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本申请实施例提供的一种可选的正畸导板的生成方法的硬件环境示意图；

图2为根据本申请实施例提供的一种可选的正畸导板的生成方法的流程图；

图3为根据本申请实施例提供的一种可选的正畸导板的生成方法的托槽示意图；

图4为根据本申请实施例提供的一种可选的正畸导板的生成方法的牙中点和牙中线示意图；

图5为根据本申请实施例提供的一种可选的正畸导板的生成方法的托槽附件和固位主体示意图；

图6为根据本申请实施例提供的一种可选的正畸导板的生成方法的通过托槽附件固定固位主体的示意图；

图7为根据本申请实施例提供的一种可选的三维牙齿模型分割方法的流程图；

图8为根据本申请实施例提供的一种可选的三维牙齿模型的波峰点和波谷点示意图；

图9为根据本申请实施例提供的一种可选的三维牙齿模型的分牙示意图；

图10为根据本申请实施例提供的一种可选的牙龈线提取方法的流程图；

图11为根据本申请实施例提供的一种可选的牙龈线提取方法的多边形面片的示意图；

图12为根据本申请实施例提供的一种可选的牙龈线提取方法的识别模型图；

图13为根据本申请实施例提供的一种可选的牙龈线提取方法的基于第三牙齿模型中的边进行的卷积池化操作示意图；

图14为根据本申请实施例提供的一种可选的三维牙齿模型的分牙示意图；

图15为根据本申请实施例提供的一种可选的组合式正畸导板的示意图；

图16为根据本申请实施例提供的一种可选的第一卡扣配合件和第二卡扣配合件连接示意图；

图17为根据本申请实施例提供的一种可选的固位主体旋转范围示意图；

图18为根据本申请实施例提供的一种可选的连接臂和卡扣配位件示意图；

图19为根据本申请实施例提供的一种可选的牙位标签示意图；

图20为根据本申请实施例提供的一种可选的托槽固定件示意图；

图21为根据本申请实施例提供的一种可选的正畸导板的生成方法的流程图；

图22为根据本申请实施例提供的一种可选的装置框图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

为了解决背景技术中提及的问题，根据本申请实施例的一方面，提供了一种正畸导板的生成方法的实施例。

可选地，在本申请实施例中，上述方法可以应用于如图1所示的由终端101和服务器103所构成的硬件环境中。如图1所示，服务器103通过网络与终端101进行连接，可用于为终端或终端上安装的客户端提供服务，可在服务器上或独立于服务器设置数据库105，用于为服务器103提供数据存储服务，上述网络包括但不限于：广域网、城域网或局域网，终端101包括但不限于PC、手机、平板电脑等。

本申请实施例中的一种方法可以由服务器103来执行，还可以是由服务器103和终端101共同执行，如图2所示，该方法可以包括以下步骤：

步骤S202，获取第一牙齿模型；第一牙齿模型包括若干个处于原始牙位的牙齿；

步骤S204，确定各牙齿经矫治后的预排目标位；

步骤S206，确定处于预排目标位的牙齿的第一托槽位置，并基于预排目标位、第一托槽位置以及原始牙位，确定处于原始牙位的牙齿的目标托槽位置；

步骤S208，基于目标托槽位置生成正畸导板。

可选的，上述的第一牙齿模型可以为对用户的口腔内部进行口扫操作得到的三维牙齿模型，或者对口扫模型进行调整后得到的模型。第一牙齿模型的可以通过显示界面显示，从而查看到第一牙齿模型的形状。

上述第一牙齿模型上的每颗牙齿的位置、朝向、大小(大小变化为考虑磨牙的情况)等都可以进行调整。在调整前，每一颗牙齿在第一牙齿模型上的位置就是上述的原始牙位。而牙齿经过调整之后的位置即为预排目标位。可以理解，初始的第一牙齿模型上的牙齿的位置经过调整后，得到的预排目标位的牙齿更加健康或者更加美观。

上述的第一托槽位置为安装在牙齿上的托槽的位置。托槽固定在牙齿之上。在一个实施例中，如图3所示，托槽位于牙齿唇侧的正中间。

在确定了第一托槽位置后，可以根据原始牙位、预排目标位之间的对应关系，以及上述第一托槽位置，确定出目标托槽位置。目标托槽位置即为原始牙位上，托槽的位置。在得到目标托槽位置之后，可以根据托槽在原始牙位上的目标托槽位置为用户的牙齿安装托槽。

本申请通过获取第一牙齿模型；上述第一牙齿模型包括若干个处于原始牙位的牙齿；确定各上述牙齿经矫治后的预排目标位；确定处于上述预排目标位的牙齿的第一托槽位置，并基于上述预排目标位、上述第一托槽位置以及上述原始牙位，确定处于原始牙位的牙齿的目标托槽位置；基于上述目标托槽位置生成正畸导板的方法，从而可以使用预排目标位确定的第一托槽位置、预排目标位和原始牙位确定目标托槽位置，提高了确定的托槽位置的准确性，进一步提高了生成的正畸导板和牙齿的适配性。

作为一种可选的示例，确定处于原始牙位的牙齿的目标托槽位置，包括：根据上述原始牙位和上述预排目标位，确定牙齿位置偏移关系；根据上述第一托槽位置和处于上述预排目标位的牙齿的相对位置关系，以及上述牙齿位置偏移关系，确认处于上述原始牙位的牙齿的第二托槽位置；将上述第二托槽位置对外传输，并接收返回的与上述第二托槽位置对应的第三托槽位置；将上述第三托槽位置确定为上述目标托槽位置。需要具体说明的是，第三托槽位置可以与第二托槽位置相同，也可以不同。在一个示例中，第三托槽位置可以由医生端对第二托槽位置进行修改并进行发送。

上述位置偏移关系可以为原始牙位和上述预排目标位在同一个三维空间之内的位置的变化，如某颗牙齿的位置移动了3个单位，角度偏移了三十度，可选的，作为一种确定目标托槽位置的方式，如果知道了原始牙位和上述预排目标位之间的牙齿位置偏移关系，而且第一托槽位置在牙齿上的位置是不变的，因此，可以对应确定出原始牙位的目标托槽位置。

可选的，本实施例中，得到目标托槽位置之后，可以投入使用，即根据目标托槽位置在牙齿上安装托槽，也可以对目标托槽位置进行调整后，再安装托槽。对目标托槽位置的调整可以为人工调整，通过接收医生端的调整指令来进行调整，从而得到准确的目标托槽位置。

作为一种可选的示例，确定处于原始牙位的牙齿的目标托槽位置，包括：将上述第一牙齿模型和上述第一托槽位置对外发送，并接收返回的与上述第一托槽位置对应的第四托槽位置；根据上述原始牙位和上述预排目标位，确定牙齿位置偏移关系；根据上述牙齿位置偏移关系，第四托槽位置与处于上述预排目标位的牙齿的相对位置关系，确定处于上述原始牙位的牙齿的第五托槽位置；将上述第五托槽位置确定为上述目标托槽位置。

可选的，作为另一种确定目标托槽位置的方式，可以在得到第一托槽位置之后，先对第一托槽位置进行调整，得到第四托槽位置。第四托槽位置可以和第一托槽位置相同或不同。然后，再根据第四托槽位置来确定目标托槽位置。位置偏移关系可以为原始牙位和上述预排目标位在同一个三维空间之内的位置的变化，如果知道了原始牙位和上述预排目标位之间的牙齿位置偏移关系，而且第四托槽位置在牙齿上的位置是不变的，因此，可以对应确定出原始牙位的目标托槽位置。

作为一种可选的示例，确定各上述牙齿经矫治后的预排目标位包括：为上述第一牙齿模型进行排牙，以确定上述第一牙齿模型中每颗牙齿在牙列中的位置；按照上述牙齿矫治策略对上述第一牙齿模型进行模拟矫治，并在模拟矫治过程中记录每颗牙齿的位置偏移信息，得到进行牙齿矫治后的上述预排目标位；和/或，接收目标用户输入的调整指令，并按照上述调整指令对每颗牙齿在牙列上的位置进行调整，得到进行牙齿矫治后的上述预排目标位。

本实施例中，在对第一牙齿模型中的牙齿进行调整得到预排目标位时，可以有不同的方法。其中一种方法为自动校正。自动校正时，可以将第一牙齿模型上的牙齿的方向、大小、位置进行调整，如两颗牙齿的同一个方向的牙面的角度过大，则可以调小角度，牙齿位置不齐，则可以以牙龈为界，调齐牙齿。调整后牙齿更加整齐。另一种方法为手动校正。接收目标用户手动校正的调整指令，从而对第一牙齿模型上的牙齿进行调整，得到预排目标位。

作为一种可选的示例，上述为上述第一牙齿模型进行排牙包括：获取上述第一牙齿模型对应的患者的口内照和面部照；基于上述口内照和上述面部照确定上述患者的牙齿的实际原始位置，并利用上述实际原始位置确定偏移部位，其中，上述偏移部位包括上述患者的上颌或下颌；利用上述面部照确定上述患者的面中线，并利用上述口内照确定上述患者的上颌或下颌的牙中线，其中，上述牙中线与上述面中线对应；以上述牙中线为基准对上述偏移部位进行排牙。

可选的，上述口内照可以为用户在嘴唇打开的情况下拍摄的牙齿的照片。上述的面部照可以为包含了用户的脸部的正面的照片。获取口内照和面部照的目的在于，可以通过面部照和口内照的关联，确定出用户的上颌还是下颌的牙齿偏移。从而在调整用户的牙齿的位置时，可以更准确，调整后的牙齿的位置与用户的人脸契合。上述的面中线即为用户左右两侧脸的中线。调整后的牙齿的上颌的牙中线和下颌的牙中线与面中线对应。

作为一种可选的示例，基于上述口内照和上述面部照确定上述患者的牙齿的实际原始位置之后，上述方法还包括：在上述患者的牙齿的实际原始位置与上述第一牙齿模型中每颗牙的位置未完全匹配的情况下，发送误传提示信息，以重新上传与上述患者匹配的牙齿模型。

可选的，本实施例中，由于第一牙齿模型为口扫到的三维牙齿模型，如果第一牙齿模型和用户的牙齿的实际原始位置不同，则说明口扫模型是存在错误的。因此，需要重新获取口扫模型。

作为一种可选的示例，上述第一托槽位置包括托槽的中心点和中轴线；上述确定处于上述预排目标位的牙齿的第一托槽位置包括：在上述第一牙齿模型上确定处于上述预排目标位的牙齿的临床冠长轴和临床冠中心点；将上述临床冠中心点确定为上述中心点，且将上述临床冠长轴确定为上述中轴线。

可选的，上述的托槽的一个面的中点可以作为中心点，托槽是轴对称或者接近轴对称的样式，可以确定出托槽的中轴线。托槽的中轴线与牙齿的临床冠长轴重合，托槽的中心点和牙齿的临床冠中心点重合。也就是说，将托槽安装在牙齿的正中心。例如，如图4所示，图4为确定的牙齿的牙中点和牙中线。

作为一种可选的示例，上述基于上述目标托槽位置生成目标正畸导板包括：根据上述目标托槽位置，生成托槽的固位部件；选择对应的牙位标签的托槽附件，并将上述托槽附件放置于对应牙齿的唇颊面；将上述固位部件与对应的上述托槽附件进行组合，得到上述目标正畸导板。

可选的，本实施例中，上述的托槽是用于固定在牙齿上之后，连接托槽附件的。托槽连接托槽附件，托槽附件连接固位部件，固位部件是用于对牙齿进行正畸的。每一颗牙的固位部件的组合组成了正畸导板。例如，如图5所示，图5中，托槽附件502可以和固位部件504连接，多颗牙齿的固位部件504共同组成了导板。托槽附件502可以固定在托槽上，因此，固定后，导板和牙齿契合。图6为托槽附件安装在托槽后，牙齿咬合在导板上的示意图。

作为一种可选的示例，在获取牙齿矫治策略和第一牙齿模型之前，上述方法还包括：接收第二牙齿模型；为上述第二牙齿模型添加底座，得到第三牙齿模型；对上述第三牙齿模型进行分牙处理，得到上述第一牙齿模型。

可选的，本实施例中，上述的第二牙齿模型可以为对用户的口腔内部进行口扫得到的口扫模型。口扫模型的牙龈部分是不平整的，因此，可以通过添加底座来使牙龈部分平整。口扫模型具有牙齿和牙龈的轮廓，因此，可以对牙齿进行分牙，从而确定出单颗的牙齿，得到第一牙齿模型。

作为一种可选的示例，对上述第三牙齿模型进行分牙处理，得到上述第一牙齿模型，包括：提取上述第三牙齿模型的牙龈线，并根据上述牙龈线对上述第三牙齿模型进行分牙处理，得到上述第一牙齿模型。

可选的，本实施例中，对第三牙齿模型进行分牙得到第一牙齿模型，可以通过牙龈线进行分牙。牙龈线即为牙齿和牙龈的分界。牙龈线分牙即把第一牙齿模型上的牙齿部分分成单颗的牙齿。

作为一种可选的示例，上述提取上述第三牙齿模型的牙龈线，并根据上述牙龈线对上述第三牙齿模型进行分牙处理，得到上述第一牙齿模型包括：对上述第三牙齿模型进行下采样，得到目标边数的第四牙齿模型，其中，上述第四牙齿模型为多个多边形面片组成的牙齿模型，多个上述多边形面片的总边数为上述目标边数；确定上述第四牙齿模型中每条边的特征参数，其中，上述特征参数包括以下至少之一：当前边的两个端点的曲率值、上述当前边对应多个上述多边形面片的夹角、两个上述多边形面片上的顶点到上述当前边的距离以及两个上述多边形面片中各自其余的两条边之间的夹角；将每条边的上述特征参数输入目标分类网络，以利用上述目标分类网络确定每条边所属的目标类别；基于每条边的上述目标类别在上述第四牙齿模型上划分出牙齿区域和牙龈区域；利用上述第四牙齿模型上的上述牙齿区域和上述牙龈区域在上述第三牙齿模型上提取出牙龈线并进行分牙，得到上述第一牙齿模型。

作为一种可选的示例，上述利用上述第四牙齿模型上的上述牙齿区域和上述牙龈区域在上述第三牙齿模型上提取出牙龈线并进行分牙，得到上述第一牙齿模型包括：确定上述牙齿区域和上述牙龈区域之间的边界顶点；将上述边界顶点投影至上述第三牙齿模型上，并在上述第三牙齿模型上找出与每个上述边界顶点最匹配的特征点；对上述第三牙齿模型上的关键特征点之间进行插值，得到上述牙龈线；利用上述牙龈线对上述第三牙齿模型进行分牙，得到上述第一牙齿模型。

作为一种可选的示例，对所述第三牙齿模型进行分牙处理，其中，第三牙齿模型也为三维牙齿模型，以下可称三维牙齿模型，包括：

如图7所示，该方法可以包括以下步骤：

步骤S212，获取三维牙齿模型的牙龈线以及三维牙齿模型的牙齿区域；

步骤S214，提取牙龈线的波峰点，并对波峰点进行配对，得到波峰点组合；

步骤S216，基于波峰点组合，确定牙齿区域中牙齿间的分割路径；

步骤S218，根据分割路径对牙齿区域进行分割处理，得到目标分割牙齿。

可选的，上述第三牙齿模型分割方法的目的在于，将第三牙齿模型上的每一颗牙齿进行准确的分牙，分为单颗的牙齿。

上述第三牙齿模型可以为口扫模型，口扫模型指通过扫描用户的口腔内部而生成的包括用户的牙齿部分的三维模型。第三牙齿模型的数据在计算机或服务器上，通过显示屏可以显示第三牙齿模型的形状或样式，以方便医生观看。

可选的，上述牙龈线可以为第三牙齿模型上牙齿区域和牙龈区域的分割线，牙龈线可以通过多种方式确定，例如，可以通过神经网络模型识别的方式来确定，或者，通过识别第三牙齿模型的二维投影图像的方式确定。

可选的，上述第三牙齿模型的波峰点可以为第三牙齿模型的牙龈线上，高于相邻的点的点。例如，第三牙齿模型的牙龈线上，多个点连成的直线持续走高，在其中一个点开始下降，那么，该点就是一个波峰点。波峰点可以理解为位于两颗牙之间牙缝处的牙龈的最高点。

本实施例中的波峰点的配对，可以将每两个波峰点确定为成一个波峰点组合，一个波峰点组合中的两个波峰点用于确定两颗牙的分界。每一个波峰点组合包含两个波峰点。

本实施例中，确定出波峰点组合之后，可以根据两个波峰点，确定牙齿区域中两颗牙齿之间的分割路径。

按照分割路径可以对牙齿区域进行分割，得到单颗的牙齿。如图8所示，第三牙齿模型的牙齿与牙龈之间的牙龈线上，有波峰点和波谷点(图8中牙齿另一侧未显示的部分也有)，波峰点就是牙龈上位于两颗牙齿之间的牙龈部分的较高的点(可能为最高的点，或者不为最高的点，位于牙龈线上)。波谷点就是牙龈线上，较低的点。对波峰点进行配对，可以将每两颗牙齿之间的牙缝位置的波峰点配为一个波峰点组合，通过该波峰点组合，可以确定两颗牙齿之间的分割路径，最后通过分割路径分割牙齿，得到单颗的牙齿。分割结果可以如图9所示。

本申请通过获取到第三牙齿模型的牙龈线以及第三牙齿模型的牙齿区域，提取牙龈线的波峰点，并对波峰点进行配对，得到波峰点组合，然后根据波峰点组合确定分割路径，根据分割路径对牙齿区域进行分割处理，得到目标分割牙齿的方法，从而可以对第三牙齿模型的每一颗牙齿进行准确的分割，实现了准确对第三牙齿模型进行分牙的效果。

作为一种可选的示例，对波峰点进行配对，得到波峰点组合包括：按照波峰点与第三牙齿模型的位置关系，将波峰点分为第一波峰点组和第二波峰点组；将第一波峰点组中的每一个波峰点作为第一波峰点，将第一波峰点与第二波峰点组中的第二波峰点作为一组波峰点组合，其中，第二波峰点为第二波峰点组中，距离第一波峰点最近的波峰点，第一波峰点与第二波峰点的连线与第三牙齿模型的牙中线之间的角度大于第三阈值。

可选的，本实施例中，在对波峰点进行配对时，将两个距离最近而且连线经过了牙中线的波峰点配对为一对波峰点组合。牙中线即为第三牙齿模型上的牙齿的中点的连线。波峰点经过连线则说明是将牙齿两侧的波峰点配对，而不会对牙齿一侧的波峰点配对。

作为一种可选的示例，在将第一波峰点组中的每一个波峰点作为第一波峰点，将第一波峰点与第二波峰点组中的第二波峰点作为一组波峰点组合之后，方法还包括：将配对成功的波峰点从第一波峰点组与第二波峰点组中删除；将第二波峰点组中的每一个波峰点作为第三波峰点，将第三波峰点与第一波峰点组中的第四波峰点作为一组波峰点组合，其中，第四波峰点为第一波峰点组中，距离第三波峰点最近的波峰点，第三波峰点与第四波峰点的连线与第三牙齿模型的牙中线之间的角度大于第三阈值。

本实施例中，可以从第三牙齿模型的牙齿的一侧的波峰点开始，逐一进行配对，对于第三牙齿模型的牙齿的一侧的每一个波峰点，都从牙齿的另一侧选择距离最小的波峰点且两个波峰点连线与牙中线的夹角满足预设阈值条件，将该两根波峰点组合成一个波峰点组合，在配对完成之后，将所有配对成功的波峰点删除，然后从牙齿的另一侧开始，再次进行配对，从而实现所有的波峰点的配对。

进一步的，若仅根据距离找距离最小的波峰点，在斜牙或切牙的情况下容易配对错误，而上述配对方法通过采用夹角是否满足预设阈值条件的方式可以避免该种场景下的配对错误。

配对失败的情况可能有多种，比如两个波峰点的距离太大，或者一侧的一个波峰点和另一侧的两个波峰点均能配对等。

作为一种可选的示例，基于波峰点组合，确定牙齿区域中牙齿间的分割路径包括：将每一个波峰点组合确定为当前组合；将当前组合中的两个波峰点在第三牙齿模型上的最短距离确定为一个分割路径。

当确定出波峰点组合之后，可以按照波峰点组合确定分割路径。分割路径可以为牙齿上两个波峰点之间的最短路径。

作为一种可选的示例，基于波峰点组合，确定牙齿区域中牙齿间的分割路径包括：将每一个波峰点组合确定为当前组合；将当前组合中的两个波峰点在第三牙齿模型上的最短距离确定为第一路径；通过叠加曲率的方式对第一路径进行修正，得到目标路径；将目标路径确定为分割路径。

本实施例中，可以将分割路径作为分割牙齿的路径，或者，还可以对分割路径进行调整，当得到牙齿上两个波峰点之间的最短路径之后，还可以对该路径使用叠加曲率的方式进行修正，修正之后的路径作为分割路径。

作为一种可选的示例，通过叠加曲率的方式对第一路径进行修正，得到目标路径包括：将第一路径上的每一个点作为当前点，为当前点在第三牙齿模型上的预设范围内确定出当前点的替换点；其中，替换点为符合曲率阈值要求的点；将替换点的连线作为目标路径。

本实施例中，使用叠加曲率的方式对最短路径进行修正，也即依据曲率对路径上的点进行局部调整，对最短路径上的每一个点进行修正。将每一个点作为当前点，如果第三牙齿模型上，位于当前点附近的预设范围内存在符合曲率阈值要求的点，则使用符合曲率阈值要求的点替换当前点。替换后的点连接后作为分割路径。

在一个可选的示例中，如图10，该牙龈线提取方法可以包括以下步骤：

步骤S222，获取第三牙齿模型，其中，第三牙齿模型包括多个多边形面片；

步骤S224，确定多个多边形面片的边的边类别，其中边类别包括牙齿边、牙龈边；

步骤S226，根据边的边类别，确定第三牙齿模型的牙龈线。

上述的第三牙齿模型可以为口扫模型，口扫模型指通过扫描用户的口腔内部而生成的包括用户的牙齿、牙龈部分的数字化三维模型；当然也可以为通过取印模的方式，先获取牙齿、牙龈部分的印模，然后扫描印模从而得到数字化的三维模型。三维牙齿模型的数据在计算机或服务器上，通过显示屏可以显示三维牙齿模型的形状或样式，以方便医生观看。

上述的多边形面片为组成第三牙齿模型的表面(牙齿部分和非牙齿部分，整个模型的表面)的面片，具体可以为三角形、四边形、五边形……等面片。每一个多边形面片位于一个平面上，不同的多边形面片可位于相同或不同的平面上。第三牙齿模型的表面由多个多边形面片组成，每个多边形面片包括多条边，相邻的两个多边形面片共用一条边。边的端点即为对应的多边形面片的顶点，一个顶点可以被多个多边形面片共用。

需要说明的是，第三牙齿模型包括牙齿部分和牙龈部分，而牙龈线则是牙齿部分与牙龈部分的边界。组成多边形面片的边则可位于牙齿部分或牙龈部分，从而可分类为牙齿边和牙龈边。基于此，本实施例中，可以根据多边形面片的边的边类别来确定第三牙齿模型的牙龈线，确定出的牙龈线用于分割第三牙齿模型的牙齿部分和牙龈部分。

本实施例中，在获取到第三牙齿模型之后，可以通过确定第三牙齿模型上的多边形面片的边的边类别的方法来确定边的类别，进而确定第三牙齿模型的牙龈线，而边作为多边形面片的组成部分能够对第三牙齿模型进行进一步的细化，从而能够提高牙齿模型的牙龈线提取的准确性。

作为一种可选的示例，确定多个多边形面片的边的边类别包括：获取多个多边形面片的边的目标特征；根据目标特征，确定确定多个多边形面片的边的边类别。

本实施例中，目标特征包括几何特征，当然，在它实施例中，目标特征也可以包括非几何特征，此处不做具体限定。本实施例中，可以通过提取多边形面片的边的目标特征，并且识别目标特征的方法，确定边类别。需要说明的是，在目标特征包括几何特征时，进行边分类时会考虑空间的拓扑结构关系，进而提高牙龈线识别的精确度。

本实施例中，可以提取第三牙齿模型上所有边的目标特征，也可以选择其中的一部分边的目标特征。通过识别提取的边的目标特征从而确定出边的边类别。

作为一种可选的示例，边的目标特征包括以下至少一种：共用边的第一多边形面片和第二多边形面片之间的二面角、边的第一顶点的第一曲率值、边的第二顶点的第二曲率值、第一多边形面片的远离边的顶点到边的第一距离、第二多边形面片的远离边的顶点到边的第二距离、边在第一多边形面片中的第一对角、边在第二多边形面片中的第二对角。在一个应用场景中，边的目标特征包括上述的七项。

作为另一种可选的示例，边的目标特征可以包括以下特征的至少一种：共用边的第一多边形面片和第二多边形面片之间的二面角、边的第一顶点的第一曲率值、边的第二顶点的第二曲率值、第一顶点的第一空间坐标、第二顶点的第二空间坐标、边的长度、边与相临边的夹角、第一多边形面片的远离边的顶点到边的第一距离、第二多边形面片的远离边的顶点到边的第二距离、边在第一多边形面片中的第一对角、边在第二多边形面片中的第二对角、第一顶点的第一法线、第二顶点的第二法线、第一多边形面片的法线、第二多边形面片的法线。

上述的共用边的第一多边形面片和第二多边形面片之间的二面角为共用一条边的两个多边形面片的夹角。上述的第一顶点和第二顶点是边的两个端点，上述曲率值为顶点对应的面片在该顶点处的曲率的值。曲率就是针对曲线上某个点的切线方向角对弧长的转动率，通过微分来定义，表明曲线偏离直线的程度。表明曲线在某一点的弯曲程度的数值。曲率越大，对应点所在的曲线在该点处越弯曲。上述的空间坐标为顶点所在的三维直角坐标系中的坐标。三维直角坐标系可以为第三牙齿模型所在的坐标系，例如可以将第三牙齿模型的底板所在的平面定义为xOy面，该面的法线方向定义为z轴。坐标轴的方向可以预先确定。例如，将第三牙齿模型的牙龈面作为X轴和Y轴所在面，将牙齿方向作为Z轴方向。边的长度为边的两个端点间的距离；因为边的相邻边可能有多条，因此边与相邻边的夹角可以有多个，位于0-180度之间；在多边形为四边形或更多边形时，远离边的顶点到边的距离可以有不只一个，每一个顶点到边的距离可以不同，而在多边形面片为三角形面片时，远离边的顶点只有一个，因此该顶点到该边的距离也只有一个；相似地，边在多边形面片中的对角也可以有一个或多个，在有多个时，每一个对角的角度可以不同。例如，如图11所示，多边形面片分别为三角面片302、四边形面片304和五边形面片306，三个多边形面片的每一条边均对应上述至少一项或者至少两项特征。

具体地，在提取特征时，找出第三牙齿模型的边对应的多边形面片；依据多边形面片的法线通过叉乘可以得到两个多边形面片的法线之间的夹角，而两个多边形面片之间的二面角与该法线之间的夹角互补，通过180°减去该法线之间的夹角可得到该两个多边形面片的二面角；按照曲率几何计算方法或者其它方法可以得到两个顶点的曲率值；按照点到直线距离可以得到多边形面片的远离边的顶点到边的距离；依据两条边的朝向得到两个向量，依据两个向量通过点乘可以得到多边形面片的顶点处两条边的夹角，即得到边在各多边形面片中的对角。需要说明的是，各顶点对应的空间坐标以及点、边、面的邻近关系均是已知的，可基于此得出各目标特征。

作为一种可选的示例，根据目标特征，确定边的边类别包括：对边的初始维度的目标特征进行升维，得到第一维度的第一特征；对第一特征进行降维，得到目标维度的第二特征；根据第二特征的值的大小确定边为牙齿边或牙龈边。也就是说，本实施例中，目标维度可以是二维，分别与牙齿边和牙龈边对应。当然，在其它实施例中也可以是多维，只要能够确定对应边的边类别即可，此处不做限定。

可选的，本实施例中，在提取边的目标特征后，目标特征的初始维度可根据所提取的目标特征的种类、数量等确定。先对目标特征进行升维，升到第一维度，得到第一特征，再对第一特征进行降维，降低到目标维度，但是，由于先升维再降维，因此，降维后的第一特征已经不是目标特征，而是目标维度的第二特征，据此可得出对应边的边类别。

以初始维度为七维为例，将对应边的七维目标特征输入边分类网络中以对该对应边进行分类。具体地，首先输入维度为7个维度，分别对应7个几何特征，经过一次卷积操作，目标特征的维度上升到N维，其次经过k个相同卷积操作，保持目标特征的维度不变，再经过池化操作减少边的数量。然后重复以上过程，即一个升维卷积+k个同维卷积+池化，使得目标特征的维度依次变为2N、4N、8N，需要说明的是，在最后一个升维的循环中，经过k个同维卷积后，进行上池化操作，以逐渐恢复边的数量，然后进行降维卷积，使得特征维度降至4N维，再经过k个相同卷积操作，保持特征维度不变，然后重复以上过程，即上池化+一个降维卷积+k个升维卷积，使得特征维度依次变为4N、2N、N，需要说明的是，在最后一个降维循环后，进一步直接将特征维度降为2维即可。图12中虚线箭头表示特征融合操作，最终的两个维度的值即为边是牙齿边和牙龈边类别的概率值，可选取概率值大的类别作为边的类别，至此，模型的每条边都被分为牙齿边或者牙龈边。

需要说明的是，以上仅为举例不作为限定。例如，初始维度不限定为7维，升维和降维过程中的循环次数也不做限定，N为不小于7的整数，如7、8、9、10等，在具体实施方案时，可根据实际情况进行调整。

需要进一步说明的是，该步骤中卷积和池化不同于图像邻域的卷积池化操作，如图13所示，其操作是基于第三牙齿模型中的边进行的。

卷积操作中为排除边顺序不同(如：(a,b,c,d)和(c,d,a,b))带来的影响，对原始边特征按如下(1)式进行处理，其中f(a)和f'(a)分别表示边a的原始特征和处理后的特征，处理后边e的卷积操作定义见(2)式，其中{w_k|k＝0,1,2,3,4}表示需要训练的权重参数。池化操作将5条边(e,a,b,c,d)转变为2条边(h,i)，其定义见(3)式，上池化操作和池化操作相反，将2条边(h,i)转变成(e',a',b',c',d')，其定义见(4)式。

C(e)＝w₀f'(e)+w₁f'(a)+w₂f'(b)+w₃f'(c)+w₄f'(d) (2)

另外，在进行边分类之前，需先对分类网络进行训练，以得到网络权重值以及一些超参数的值：如k和N等，具体是将多组几何特征数据及对应的边的分类的类别值(如牙龈对应0，牙齿对应1)输入到边分类网络中进行训练，例如输入500组、1000组或2000组等已分类好的牙齿模型数据，每组牙齿模型数据包含5000、10000或20000条边对应的几何特征数据和分类数据，使得该分类网络能够依据边的几何特征数据对该边进行分类。需要说明的是，本实施例中结合深度学习技术，基于边分类的方法能自动识别出牙龈线数据，能够极大提升识别准确度和效率，提高整个隐形正畸等牙齿诊疗流程的效率，增强用户在诊疗中的体验。

作为一种可选的示例，根据边的边类别，确定第三牙齿模型的牙龈线包括：根据边类别，确定多边形面片的面片类别，其中，面片类别包括牙齿面片、牙龈面片；基于面片类别不同且相邻的多边形面片的共用边提取牙龈线。

可选的，本实施例中，在确定了边的类别之后，可以根据边的类别确定多边形面片的面片类别。可以理解地，牙齿面片是位于牙齿模型的牙齿部分的面片，牙龈面片是位于牙龈部分的面片。根据边的边类别确定面片类别，可以根据多边形面片的所有边确定多边型面片的面片类别，或者根据多边形面片的至少一条边确定多边形面片的面片类别。

作为一种可选的示例，根据边类别，确定多边形面片的面片类别包括：在多边形面片中，牙龈边的数量大于牙齿边的数量时，确定多边形面片为牙龈面片；在多边形面片中，牙龈边的数量小于牙齿边的数量时，确定多边形面片为牙齿面片。

可选的，本实施例中，根据多边形面片的所有的边的边类别确定多边形面片的面片类别。根据多边形面片中，牙齿边和牙龈边的数量的多少，从而确定出多边形面片是牙齿边或者是牙龈边。

遍历第三牙齿模型所有边，如果边对应的两个面片类别不同，则边标记为共用边。

作为一种可选的示例，基于面片类别不同且相邻的多边形面片的共用边提取牙龈线包括：基于共用边的顶点确定第一特征点；根据曲率关系，从第一特征点中确定出目标特征点；根据目标特征点确定牙龈线。

可选的，本实施例中，由于可以根据边的边类别确定多边形面片的面片类别，在确定面片类别之后，类别不同的多边形面片的共用边则为牙齿面片和牙龈面片的分界。因此，可以根据牙齿面片和牙龈面片的所有共用边来确定牙龈线。

本实施例中，可以从共用边的顶点中确定出第一特征点，然后从第一特征点中确定出目标特征点，根据目标特征点确定牙龈线。目标特征点可以根据曲率计算得到。

本实施例中，可以一条共用边的顶点为起点，查找相连的共用边，将各相连的共用边的顶点按逆时针或者顺时针顺序记录下来作为特征点。其中，第一特征点可以是该记录下来的特征点的全部或者部分，具体地，第一特征点位于初始牙齿模型上，如此，所提取的牙龈线的准确度更高。目标特征点则为第一特征点中的部分具有特定特征的特征点。

作为一种可选的示例，基于共用边的顶点确定第一特征点包括：在第三牙齿模型为对初始牙齿模型进行边收缩处理得到的模型的情况下，将共用边上的顶点在初始牙齿模型上的最近的点确定为第一特征点；在第三牙齿模型为初始牙齿模型的情况下，将共用边上的顶点确定为第一特征点。

可选的，上述初始牙齿模型为最初获取到的牙齿模型。可以对初始牙齿模型进行边收缩处理得到第三牙齿模型，或者直接将初始牙齿模型作为第三牙齿模型。是否对初始牙齿模型进行边收缩处理，影响着是否直接将共用边的顶点作为第一特征点。本实施例中，第一特征点是共用边的顶点，或者是共用边在初始牙齿模型上最近的点。

也就是说，本实施例中，在以一条共用边的顶点为起点，查找相连的共用边，将顶点按逆时针或者顺时针顺序记录下来作为特征点之后，可以将记录下的特征点投影回原模型，找到原模型上离该记录下的特征点最近的点作为新的特征点。

具体可以初始牙齿模型的顶点建立KDTree，KDTree是一种对k维空间中的实例点进行存储以便对其进行快速检索的树形数据结构。本实施例中，可遍历所有记录的特征点，在KDTree中查找出与其最近的点作为新的特征点。新的特征点即为第一特征点。

作为一种可选的示例，根据曲率关系从第一特征点中确定出目标特征点包括：将第一特征点中，曲率大于邻近的第一特征点的曲率的第一特征点确定为目标特征点。

当根据初始牙齿模型是否经过边收缩处理从而确定出第一特征点之后，可以根据第一特征点的曲率从第一特征点中确定出目标特征点。每一个第一特征点都对应一个曲率。本实施例中，将第一特征点中，曲率大于邻近的第一特征点的曲率的第一特征点作为目标特征点，也就是将曲线中，所在的位置更弯曲的点确定为目标特征点，如此更能体现曲线的实际走势。

记录的特征点投影回原模型后，可以利用曲率的几何算法估计出离散点的曲率，保留曲率大的特征点作为目标特征点；保留曲率大的特征点的原因是，曲率大的点往往是转折点，转折点的特征性较强，具有代表性。

作为一种可选的示例，根据目标特征点确定牙龈线包括：对目标特征点执行插值操作，得到插值后的目标特征点；将插值后的目标特征点按顺序连接为牙龈线。

本实施例中，对目标特征点执行插值操作，可以补充由于从第一特征点中确定目标特征点所造成的特征点的损失，以及通过插值操作可以将目标特征点组合为闭合的曲线。闭合的曲线即为牙龈线。

对目标特征点进行插值时，可以对相邻目标特征点进行B样条曲线插值；将所有点按顺序连接，形成的曲线即为牙龈线。需要说明的是，在对目标特征点进行插值时，不限定于B样条曲线，也可采用其它样条曲线，此处不做具体限定。

作为一种可选的示例，获取第三牙齿模型包括：获取初始牙齿模型，其中，初始牙齿模型包括多个多边形面片，初始牙齿模型中的边的数量大于第三牙齿模型中的边的数量；按照预设方式将初始牙齿模型中的边的数量减少到预设数量，得到第三牙齿模型。

可选的，本实施例中，预设方式可以为边收缩操作或边塌陷操作。对初始牙齿模型进行边收缩操作，目的在于减少初始牙齿模型中的边的数量，从而得到第三牙齿模型，以对牙齿模型进行简化，提高牙龈线的识别速率。

减少初始牙齿模型的边的数量，可以有多种方法。可以一条边或者一批边的减少，如每次减少一条，直到减少到预设数量或者减少预设次数。或者，每次减少一批次，直到减少到预设数量或者减少预设次数。

以边塌陷操作为例，导入的初始牙齿模型，可为任意方向的牙齿模型，初始牙齿模型为由一系列顶点及多边形面片组成的数字化三维体。在导入初始牙齿模型后，将该牙齿模型按照边塌陷的方式进行下采样，下采样后牙齿模型的多边形面片更加稀疏，多边形面片数量减少，边的数量也随之减少，直到具有指定边数量才停止下采样。

导入的初始牙齿模型往往具有很多条边且边的数量不一致，而在后续步骤中通过分类网络进行分类时，需要的边的数量往往是特定的，因此需对导入的初始牙齿模型进行下采样，删除一些边，保留指定数量的边。边数量的确定可考虑分类速度(边数越少速度越快)和最终得出的牙龈线的准确率(边数越多准确率越高，边越多原模型信息损失越小)。其主要的流程如下：

(1)对初始牙齿模型的每条边的顶点，记录其到相邻面片的距离之和作为误差值，初始值为0；其中，相邻面片是指该顶点所在的面片；初始误差值为0是指，在尚未进行边收缩时，该顶点到其相邻面片的距离和为0。

(2)计算删掉边后顶点对应的误差值(这里指顶点到原始未删除边时的相邻面片的距离之和)，按照误差值从小到大排列，首先删除误差小的边；其中，一条边收缩成为一个顶点时，删掉相邻的2个面片，并删掉1个顶点及3条边；一条边缩成点的位置有多种情况，例如可以由边的两个顶点移动至该边上的任一点上以进行删除，点的具体位置是在该步骤中按照误差值最小进行选择的。

(3)重复以上步骤，不断计算误差值以及删除对应的边，直到边数达到指定边数量。至此，完成对初始牙齿模型的边的数量的调整。

作为一种可选的示例，按照预设方式将初始牙齿模型中的边的数量减少到预设数量，得到第三牙齿模型包括：对于待处理牙齿模型的每条边，计算按照多种收缩方式中的每种对每条边进行边收缩处理后，每条边对应的顶点到待处理牙齿模型中与每条边对应的顶点的相邻的多边形面片的距离之和；其中，在首次处理中，待处理牙齿模型为初始牙齿模型；确定计算得到的多个距离之和之中的最小值对应的边及收缩方式；对最小值对应的边按照最小值对应的收缩方式进行边收缩处理，以得到第三牙齿模型。

作为一种可选的示例，对最小值对应的边按照最小值对应的收缩方式进行边收缩处理，以得到第三牙齿模型包括：在进行边收缩处理后，若得到的牙齿模型中的边数量不大于预设数量，则得到的牙齿模型为第三牙齿模型；若边数量大于预设数量，则将得到的牙齿模型确定为待处理牙齿模型，以继续进行边收缩处理。

可选的，本实施例中，在对初始牙齿模型进行边收缩处理时，还要确定要收缩哪一条边。该过程可以为一个循环的过程。即每次收缩一条边并循环或者每次收缩一批边并循环，直到收缩后的待处理牙齿模型符合条件。因此，在每一次的收缩时，要确定到底收缩哪一条边或者哪一批边。

本实施例中，可以将初始模型作为待处理模型，为待处理模型确定所要收缩的边。确定方法可以为先模拟或者先计算，计算假如收缩某一条边，那么收缩后的模型中每条边对应的顶点到待处理牙齿模型中与该条边对应的顶点的相邻的多边形面片的距离之和，如果该和最小，那么就按照该策略，收缩该条边。每收缩一次，重复进行计算，并重复进行边的收缩，直到待处理牙齿模型的边的数量符合预设数量的要求。至此，边收缩完毕，得到第三牙齿模型。

作为一种可选的示例，对最小值对应的边按照最小值对应的收缩方式进行边收缩处理，以得到第三牙齿模型包括：在进行边收缩处理后，若得到的牙齿模型中的边数量不大于预设数量，则得到的牙齿模型为第三牙齿模型；若边数量大于预设数量，则将得到的牙齿模型确定为待处理牙齿模型，以继续进行边收缩处理。

可选的，本实施例中，在对初始牙齿模型进行边收缩处理时，还要确定要收缩哪一条边。该过程可以为一个循环的过程。即每次收缩一条边并循环或者每次收缩一批边并循环，直到收缩后的待处理牙齿模型符合条件。因此，在每一次的收缩时，要确定到底收缩哪一条边或者哪一批边。

本实施例中，可以将初始模型作为待处理模型，为待处理模型确定所要收缩的边。确定方法可以为先模拟或者先计算，计算假如收缩某一条边，那么收缩后的模型中每条边对应的顶点到待处理牙齿模型中与该条边对应的顶点的相邻的多边形面片的距离之和，如果该和最小，那么就按照该策略，收缩该条边。每收缩一次，重复进行计算，并重复进行边的收缩，直到待处理牙齿模型的边的数量符合预设数量的要求。至此，边收缩完毕，得到第三牙齿模型。

在一种可选的示例中，如图14所示，对第三牙齿模型进行分牙处理，包括：

步骤S242，获取三维牙齿模型的二维投影图像，并对二维投影图像进行识别，得到多个牙齿区域；

步骤S244，在三维牙齿模型中，确认与多个牙齿区域对应的原始种子点；

步骤S246，在预设范围内对原始种子点进行扩展，得到三维牙齿模型中牙齿的目标种子点；

步骤S248，基于各牙齿的目标种子点对三维牙齿模型进行分割，得到分割牙齿。

可选的，上述三维牙齿模型分割方法的目的在于，将三维牙齿模型上的每一颗牙齿进行准确的分牙，分为单颗的牙齿。

上述三维牙齿模型可以为口扫模型，口扫模型指通过扫描用户的口腔内部而生成的包括用户的牙齿部分的三维模型。三维牙齿模型的数据在计算机或服务器上，通过显示屏可以显示三维牙齿模型的形状或样式，以方便医生观看。

上述二维投影图像可以为将三维牙齿模型投影到一个平面上得到的图像。二维投影图像上包含了牙齿区域和非牙齿区域。通过识别二维投影图像，可以识别出多个牙齿区域，从而对三维牙齿模型上的牙齿进行分牙。其中，识别的方法可以采用机器视觉或人工智能的方式对二维投影图像进行识别，得到牙齿区域。

三维牙齿模型的表面由多边形面片组成，如三角面片，一个三角面片包含了3个顶点，所有三角面片的顶点可以视为种子点。上述的原始种子点为三维牙齿模型的所有种子点中，与二维投影图像中的牙齿区域对应的种子点。也就是说，通过原始种子点，可以在三维牙齿模型上初步确定出牙齿的区域。

由于原始种子点确定出的牙齿的区域可能并不准确，因此，可以通过对原始种子点进行扩展的方法，来扩充原始种子点，得到目标种子点。目标种子点所覆盖的区域可以视为三维牙齿模型上的牙齿，通过目标种子点，可以对三维牙齿模型进行准确的分牙。

在识别到牙齿区域后，可以理解为在二维投影图像上已经确定了牙齿所在的位置与区域。然后，将其对应到三维牙齿模型上，确定出三维牙齿模型上的原始种子点。由于种子点是三维牙齿模型的表面的三角面片的顶点，因此，原始种子点可以理解为覆盖了三维牙齿模型上的牙齿的区域。为了保证准确性，进一步对原始种子点进行扩充，得到目标种子点，根据目标种子点对三维牙齿模型进行分割，得到分割牙齿，至此，可以将三维牙齿模型中的牙齿分为单颗的牙齿。

上述方法通过识别三维牙齿模型的二维投影图像来确定三维牙齿模型上的原始种子点，并对原始种子点进行扩展，得到目标种子点，从而通过目标种子点标记出三维牙齿模型上的牙齿的范围，进一步可以根据目标种子点对三维牙齿模型进行分割，得到分割牙齿，从而实现了准确对三维牙齿模型进行分牙的效果。

可选的，本实施例中，在得到原始种子点后，可以对原始种子点进行扩展得到目标种子点。对原始种子点进行扩展的过程可以分为一个或者多个阶段。

例如，在一个阶段中，可以按照预设曲率阈值对原始种子点进行扩展，得到目标种子点。预设曲率阈值可以理解为对原始种子点进行扩展时所使用的约束条件，避免原始种子点扩展超出限制。预设曲率阈值可以包括一个或者多个曲率值，如果预设曲率阈值包括一个曲率值，则可以按照该一个曲率值对原始种子点进行扩展，得到目标种子点，如果预设曲率阈值包括多个曲率值，则可以使用第一个曲率值对原始种子点进行扩展，然后使用第二个曲率值对第一个曲率值的扩展结果进行扩展，使用第三个曲率值对第二个曲率值的扩展结果进行扩展，直到所有的曲率值均使用一次。

作为一种可选的示例，按照预设曲率阈值对原始种子点进行扩展，得到目标种子点包括：按照初始曲率阈值对原始种子点进行扩展，得到第一种子点；按照目标曲率阈值对第一种子点进行扩展，得到目标种子点，其中，目标曲率阈值根据初始曲率阈值得到。

以预设曲率阈值由初始曲率阈值和目标曲率阈值组成为例，先由初始曲率阈值对原始种子点进行扩展，得到第一种子点，然后使用目标曲率阈值对第一种子点进行扩展，得到目标种子点。初始曲率阈值和目标曲率阈值可以相同也可以不同，通过先后的两次扩展，得到目标种子点。

作为一种可选的示例，按照初始曲率阈值对原始种子点进行扩展，得到第一种子点包括：将与原始种子点相邻的种子点作为当前种子点；在当前种子点的曲率小于或等于初始曲率阈值的情况下，将当前种子点和原始种子点作为第一种子点。

本实施例中，在使用初始曲率阈值对原始种子点进行扩展时，可以获取与原始种子点相邻的种子点的曲率。曲率就是针对曲线上某个点的切线方向角对弧长的转动率，通过微分来定义，表明曲线偏离直线的程度。表明曲线在某一点的弯曲程度的数值。每一个种子点都对应一个曲率。通过比对曲率与初始曲率阈值的大小关系，从而确定与原始种子点相邻的种子点是否可以最为第一种子点。原始种子点无需比对曲率，即可以作为第一种子点。

此处与下文中提及的相邻可以理解为与种子点组成同一个三角面片的同一条边的两个顶点。如与原始种子点相邻，即与原始种子点组成同一个三角面片的同一条边的两个顶点。

作为一种可选的示例，按照目标曲率阈值对第一种子点进行扩展，得到目标种子点包括：将与第一种子点相邻的种子点作为当前种子点；在当前种子点的曲率小于或等于目标曲率阈值的情况下，将第一种子点和当前种子点作为目标种子点。

在使用初始曲率阈值对原始种子点进行扩展得到第一种子点之后，可以使用目标曲率阈值对第一种子点进行扩展，得到目标种子点。确定与第一种子点相邻的种子点的曲率，然后将该曲率与目标曲率阈值进行比对，通过比对大小关系，从而确定与第一种子点相邻的种子点是否为目标种子点。至此，则完成使用初始曲率阈值和目标曲率阈值对原始种子点进行扩展得到目标种子点。

作为一种可选的示例，在按照目标曲率阈值对第一种子点进行扩展，得到目标种子点之前，上述方法还包括：将初始曲率阈值与预设值的和作为目标曲率阈值，其中，预设值为正数。

可选的，本实施例中，初始曲率阈值和目标曲率阈值可以为经验值，或者初始曲率阈值为经验值，根据初始曲率阈值来确定目标曲率阈值。例如，将初始曲率阈值与预设值的和作为目标曲率阈值，即目标曲率阈值根据初始曲率阈值得到，且目标曲率阈值大于初始曲率阈值。预设值为预先设置的值，可以根据三维牙齿模型的不同进行修改。

作为一种可选的示例，在按照初始曲率阈值对原始种子点进行扩展得到第一种子点，或者按照目标曲率阈值对第一种子点进行扩展得到目标种子点之后，上述方法还包括：在第一种子点在二维投影图像上的对应点未落入对应的牙齿区域的情况下，将第一种子点调整为非第一种子点；或者在目标种子点在二维投影图像上的对应点未落入对应的牙齿区域的情况下，将目标种子点调整为非目标种子点。

可选的，本实施例中，在按照初始曲率阈值对原始种子点进行扩展或者按照目标曲率阈值对第一种子点进行扩展时，还需要查看扩展后的种子点是否符合要求，即扩展是否超出了范围，是否将非牙齿区域的种子点作为了第一种子点或者将非牙齿区域的种子点作为了目标种子点。如在按照初始曲率阈值对原始种子点进行扩展时，如果与原始种子点相邻的种子点的曲率小于或等于初始曲率阈值，则还要判断该种子点在二维投影图像上的对应点所在的区域。如果没有位于牙齿区域，则说明该种子点已经脱离了三维牙齿模型的牙齿的区域，因此，要将该种子点作为非第一种子点。在按照目标曲率阈值对第一种子点进行扩展时，如果与第一种子点相邻的种子点的曲率小于或等于目标曲率阈值，则还要判断该种子点在二维投影图像上的对应点所在的区域。如果没有位于牙齿区域，则说明该种子点已经脱离了三维牙齿模型的牙齿的区域，因此，要将该种子点作为非目标种子点。

作为一种可选的示例，在按照曲率阈值对原始种子点进行扩展，得到目标种子点之后，在基于各牙齿的目标种子点对三维牙齿模型进行分割，得到分割牙齿之前，上述方法还包括：对多个牙齿区域进行扩大后得到的区域，得到目标区域；在目标区域中，按照初始曲率阈值和高度对目标种子点进行扩展。

在对原始种子点进行扩展得到目标种子点之后，可以按照目标种子点对三维牙齿模型的牙齿进行分割。此外，还可以在分割牙齿前，对目标种子点再次进行扩展。也就是说，除了使用初始曲率阈值和目标曲率阈值对原始种子点进行第一阶段的扩展得到目标种子点后，还可以进行第二阶段的扩展。

在第二阶段的扩展时，可以先调整二维投影图像上的牙齿区域，对牙齿区域进行扩大，得到目标区域。然后，以目标区域为限制，使用初始曲率阈值和高度对目标种子点进行第二阶段的扩展。将牙齿区域扩大为目标区域的目的在于，保证三维牙齿模型上位于牙齿上的种子点均会被标记为目标种子点，避免遗漏。

作为一种可选的示例，在按照初始曲率阈值和高度对目标种子点进行扩展时，可以将与目标种子点相邻的种子点作为当前种子点；在当前种子点的高度大于预设标准高度，且当前种子点的曲率小于或等于目标曲率阈值的情况下，将当前种子点作为目标种子点。

上述的高度可以为种子点在三维牙齿模型的预设方向上的数值。例如，可以将三维牙齿模型的预设方向作为Z轴，将种子点在Z轴上的坐标值作为种子点的高度。

上述预设方向可以为任意方向。在得到三维牙齿模型之后，可以将三维牙齿模型的朝向调整为预设方向，从而对获取的所有的三维牙齿模型，可以进行方向的统一。

在使用初始曲率阈值与高度对目标种子点进行扩展时，可以将与目标种子点相邻的种子点作为当前种子点，如果当前种子点的曲率和高度值都符合初始曲率阈值与高度的要求，那么可以将当前种子点作为目标种子点，从而完成对目标种子点的扩展。

作为一种可选的示例，在当前种子点的高度大于预设标准高度，且当前种子点的曲率小于或等于目标曲率阈值的情况下，将当前种子点作为目标种子点包括：在当前种子点的高度大于标准高度，且当前种子点的曲率小于或等于目标曲率阈值，且当前种子点在二维投影图像上的对应点位于目标区域内的情况下，将当前种子点作为目标种子点，其中，目标区域为对多个牙齿区域进行扩大后得到的区域；在当前种子点在二维投影图像上的对应点位于目标区域外的情况下，将当前种子点作为非目标种子点。

可选的，在使用初始曲率阈值与高度对目标种子点进行扩展时，要保证扩展后的目标种子点没有超出目标区域。目标区域是对牙齿区域扩大后得到的区域。扩大牙齿区域的目的在于，将牙齿区域附近的一部分非牙齿区域也囊括在目标区域内，这样在使用初始曲率阈值与高度对目标种子点进行扩展时，可以允许目标种子点扩展到牙齿区域附近的非牙齿区域。这么做可以使扩展后的目标种子点覆盖所有的牙齿区域。

作为一种可选的示例，在按照初始曲率阈值和高度对目标种子点进行扩展之后，上述方法还包括：将与扩展后的目标种子点相邻的种子点作为当前种子点；将当前种子点同样作为目标种子点。

在使用初始曲率阈值和高度对目标种子点进行扩展之后，可以对扩展后的目标种子点再进行一次扩展，将与目标种子点相邻的种子点同样作为目标种子点。该次扩展的目的同样在于使扩展后的目标种子点覆盖所有的牙齿区域，从而可以按照扩展后的目标种子点分割牙齿的时候，牙齿是完整的。

作为一种可选的示例，在预设范围内对原始种子点进行扩展之前，上述方法还包括：将多个牙齿区域进行扩大，得到目标区域；将目标区域在三维牙齿模型上的点之外的点标记为第三种子点；按照曲率阈值对第三种子点进行扩展。

本实施例中，先对牙齿区域进行扩大得到目标区域，目的在于，使目标区域包含了所有的牙齿区域，而且还包含了牙齿区域附近的非牙齿区域。因此，当将目标区域在三维牙齿模型上的点之外的点标记为第三种子点的时候，第三种子点都不是牙齿上的点。对第三种子点进行扩展，可以将非牙齿部分(牙龈部分或牙齿之间的空隙)的接近牙齿部分的点标记为第三种子点，从而可以将牙齿外的部分和牙齿部分的分界向牙齿部分靠拢，减少目标区域的范围，使目标区域虽然包含了非牙齿区域，但是包含的非牙齿区域更少。

对第三种子点进行扩展之后，三维牙齿模型上牙齿部分和牙齿外的部分之间的分割线会变“细”。

作为一种可选的示例，按照曲率阈值对第三种子点进行扩展包括：将与第三种子点相邻的种子点作为当前种子点；在当前种子点的曲率大于曲率阈值的情况下，将当前种子点作为第三种子点。

本实施例中，在对第三种子点进行扩展的时候，可以按照曲率和曲率阈值对第三种子点进行扩展。第三种子点的曲率可以通过计算该点的切线方向角对弧长的转动率，通过微分来计算。曲率阈值可以为预先设置的阈值，对于不同的三维牙齿模型，曲率阈值可以不同。

作为一种可选的示例，在将与第三种子点相邻的种子点作为当前种子点之后，上述方法还包括：在当前种子点在二维投影图像中对应的点位于目标区域内的情况下，将当前种子点作为非第三种子点。

当对第三种子点进行扩展之后，还要查看第三种子点是否扩展到了目标区域内。因为目标区域内包含了牙齿区域，如果第三种子点扩展到目标区域内，则可能扩展到了牙齿区域，因此，要将位于目标区域内的第三种子点退回，作为非第三种子点。

作为一种可选的示例，在按照曲率阈值对第三种子点进行扩展之后，上述方法还包括：确定第三种子点组成的第一区域；从第一区域中确定出子区域；在子区域被目标种子点包围的情况下，将子区域中的种子点确定为目标种子点。

可选的，本实施例中，在对第三种子点进行扩展之后，第三种子点组成了第一区域。第一区域可以划分为多个子区域。多个子区域的每一个子区域可以理解为多个第三种子点组成的区域。如果某一个子区域被目标种子点包围，则说明该子区域在三维牙齿模型上位于牙齿部分之内，但该子区域可能并不是牙齿，也就是牙齿上的孔洞部分。因此，要将该子区域的种子点作为目标种子点，划分到牙齿部分。

在一个可选的示例，生成得到的正畸导板可以用于对牙齿的正畸的过程中，通过正畸导板的托槽附件，将托槽固定在牙齿上，之后托槽和托槽附件可以分离，托槽附件与固位主体可以移开。托槽固定在牙齿上之后，再将弓丝穿过托槽，从而拉动弓丝，弓丝可以带动托槽，进而移动牙齿的位置，起到牙齿正畸的效果。

如图15所示，本申请实施例中的组合式正畸导板包括：固位主体102、托槽附件104，托槽附件104上设置有用于容纳托槽的容纳腔106，托槽附件与固位主体102转动连接。

本实施例中的托槽附件与固位主体可以为固定连接或者为可拆卸连接，例如，图1中，托槽附件104和固位主体102为可拆卸连接。为了展示清楚，并未处于连接状态。

本实施例中的组合式正畸导板的作用在于，辅助将托槽固定在牙齿上。再将托槽固定在牙齿上之后，才能在托槽上穿弓丝，进一步通过调整弓丝来对牙齿进行正畸。

如图15所示，用户的牙齿可以咬合在固位主体102上，则牙的牙齿面正对着托槽附件104，托槽附件104上的容纳腔106可以容纳托槽，从而可以将托槽固定在牙齿面上。由于固位主体102与托槽附件104之间转动连接，因此，可以通过转动托槽附件104，从而可以将托槽贴近牙齿面或者远离牙齿面。

当将托槽固定在牙齿面上之后，可以再次转动托槽附件，将托槽附件远离牙齿面，而托槽已经固定在牙齿上。托槽附件远离牙齿面之后，用户可以打开口腔，将固位主体和托槽附件从用户的口腔中取下。

可选的，本实施例中，组合式正畸导板还包括卡扣组件，卡扣组件包括设置在托槽附件上的第一卡扣配合件和设置在固位主体上的第二卡扣配合件，第一卡扣配合件与第二卡扣配合件转动连接。

也就是说，本实施例中，托槽附件与固位主体之间可以通过第一卡扣配合件与第二卡扣配合件的互相连接来实现连接。例如，如图16所示，托槽附件上的第一卡扣配合件202和固位主体上的第二卡扣配合件204转动连接。

可选的，本实施例中，第一卡扣配合件与第二卡扣配合件转动连接的转动角度范围为0至270度，对于每个第二卡扣配合件，其长度满足以下条件：当目标托槽在托槽附件中固定就位，且第一卡扣配合件旋转至目标角度时，第二卡扣配合件的长度使得目标托槽贴合牙面。

例如，如图17所示，图3中，虚线框302框住的为托槽附件，其中的虚线的托槽附件表示托槽附件可以移动到的位置，实线的托槽附件为向牙齿上安装托槽时托槽附件的位置。304表示固位主体，托槽附件上的第一卡扣配合件306和固位主体上的第二卡扣配合件308转动连接，箭头表示托槽附件的可转动角度，即270度。

可选的，本实施例中，第一卡扣配合件和第二卡扣配合件可拆卸连接。也就是说，本实施例中，第一卡扣配合件和第二卡扣配合件可以拆卸分离，拆卸分离之后，固位主体和托槽附件则也分离。

可选的，本实施例中，第二卡扣配合件包括连接臂和卡扣配位件，连接臂包括第一连接臂和第二连接臂，卡扣配位件横向设置于第一连接臂和第二连接臂的中间，以分别连接第一连接臂和第二连接臂。

也就是说，本实施例中，第二卡扣配合件包括了两条连接臂，通过两条连接臂和两条连接臂之间的卡扣配位件来固定住第二连接臂和第一连接臂。例如，如图18所示，图18中，固位主体的第二卡扣配合件402和托槽附件的第一卡扣配合件404连接，其中，固位主体的第二卡扣配合件402包括了连接臂406和卡扣配位件408。连接臂406有两条，分别为第一连接臂和第二连接臂。两条连接臂中间为卡扣配位件408，卡扣配位件408可以配合第一卡扣配合件，从而将托槽附件和固位主体旋转连接。

可选的，本实施例中，托槽附件与患者的牙齿一一对应，托槽附件上设置有牙位标签，牙位标签用于展示对应牙齿的牙位编号。

可选的，本实施例中，根据患者的牙齿的数量来确定托槽和托槽附件的数量。一般来说，患者的一颗牙齿对应一个托槽，一个托槽对应一个托槽附件，一个托槽附件通过第一卡扣配合件与第二卡扣配合件与固位主体相连。例如，如图19所示，图19中，每一颗牙齿对应一个托槽，每一个托槽对应一个托槽附件，托槽附件通过第一卡扣配合件与第二卡扣配合件与固位主体相连，当用户的牙齿咬合在固位主体上后，可以通过旋转托槽附件，将托槽贴合到牙齿面上，从而通过粘合的方法将托槽固定在牙齿面上。每一个托槽附件上标记有牙位标签，牙位标签的编号可以按照牙的牙况、牙的位置或操作顺序确定。

可选的，本实施例中，托槽附件包括支撑件和托槽固定件，支撑件底部与第一卡扣配合件连接，支撑件背面用于设置对应牙位的牙位标签，支撑件正面靠近顶部位置与托槽固定件连接，托槽固定件包括第一支撑面、第二支撑面以及第三支撑面，第一支撑面、第二支撑面以及第三支撑面围成容纳托槽的容纳腔，容纳腔用于从三面包住托槽，从而可以通过托槽附件相对于固位主体的转动使托槽靠近或者远离牙齿面。

可选的，本实施例中，第一支撑面、第二支撑面以及第三支撑面的正面形成凹型包围面，凹型包围面包围目标托槽时，凹型包围面顶部露出目标清洗空间，目标清洗空间用于在使用粘接剂将目标托槽粘接至牙齿上时，利用目标清洗空间清洗目标托槽的托槽底板四周、合方以及龈方溢出的粘接剂。

也就是说，本实施例中，支撑件是连接第一卡扣配合件和托槽固定件的。托槽固定件是放置托槽的，支撑件还可以在背面设置牙位标签，用于标记牙的编号。例如，如图20所示，图20中，托槽附件上的支撑件上有牙位标签，托槽固定件602为一个凹型凹槽，可以包围住托槽604的左侧面、前面和右侧面。当将托槽放到托槽附件的托槽固定件602中之后，可以通过转动托槽附件，将托槽604向牙齿靠拢或者远离牙齿。当将托槽604靠近牙齿并粘接固定在牙齿上后，可以将托槽604与托槽附件的托槽固定件602分离。

通过将托槽固定件的第一支撑面、第二支撑面以及第三支撑面所形成的凹型包围面放置托槽，从而方便移动托槽的位置，需要将托槽粘接在牙齿上时，转动托槽附件即可，从而将托槽固定在牙齿上，托槽粘接在牙齿上后，可以通过目标清洗空间清理粘接剂。目标清洗空间即为托槽和托槽固定件上方的空间。

可选的，本实施例中，第二卡扣配合件与患者的牙齿一一对应，第二卡扣配合件设置在固位主体上的朝向为对应牙齿的目标切平面的垂直方向向外一侧，目标切平面是以对应牙齿的临床冠中心点为切点的切平面，第二卡扣配合件的中线与对应牙齿的临床冠长轴的延长线重合。

例如，如图6所示，图6为将托槽附件固定在托槽上，托槽附件连接固位主体的示意图。牙齿可以咬合在固位主体上，通过转动托槽附件，将托槽靠近牙齿，每一个托槽附件可以单独旋转，需要安装哪一个托槽，则转动哪一个托槽附件。当托槽附件靠近牙齿，托槽贴合到牙齿上，可以通过粘接剂粘接托槽和牙齿，固定托槽到牙齿上后，可以将托槽附件通过转动移开。当所有的托槽都粘接在牙齿上之后，可以将托槽附件和固位主体取走。

医生可以将患者牙面进行前处理完成后，将带粘接剂的自适应导板在患者口内牙齿上就位，托槽四周若有多余粘接剂溢出可用探针进行刮除后光固化。导板附件与托槽分离时，可以用探针从导板卡扣结构组合位置将托槽附件与固位主体一一分离。然后移除导板，将导板整体从口内取出，从合方再次进行强化固化，即可完成托槽粘接。

可选的，本实施例中，固位主体和第二卡扣配合件为一体成型结构，托槽附件和第一卡扣配合件为一体成型结构。

本实施例中，将固位主体和第二卡扣配合件为一体成型结构，以及将托槽附件和第一卡扣配合件为一体成型结构，可以增加固位主体和第二卡扣配合件之间的硬度，以及增加托槽附件和第一卡扣配合件之间的硬度，而第一卡扣配合件与第二卡扣配合件可以进行连接或分离，目的在于便于托槽附件和固位主体的安装与更换。

可选的，本实施例中，可以包括医生端和技师端。医生端和技师端可以通过相互的配合，从而确定准确的目标托槽位置，进一步生成合适的正畸导板。

图21为本实施例的流程图。

步骤1：医生端提交托槽定位所需要的资料数据。资料数据包括患者口内照、面部照、数字牙齿模型、锥形束投照计算机重组断层影像设备(Cone beam CT，CBCT)所使用的托槽品牌信息、矫正方案等。

上述步骤中口内照、面部照主要为患者的完整资料，可以检查口扫得到数字牙齿模型和真实牙齿是否匹配，从而检测数字牙齿模型是否无误，进而确定数字牙齿模型是否为误传。另外，数字牙齿模型为上下颌的模型，上下牙齿的中线没有对齐，单单看模型不知道是上颌还是下颌偏移。但是结合面部照或口内照可以判断上颌或下颌偏移。后续在进行排牙，正常情况下上下颌的牙中线是对齐的，而需要矫正的牙齿，上下颌的牙中线是错开的。在矫正过程中，要确定是以上颌的牙中线还是下颌的牙中线去排牙，通过面部照可以选择与面中线相对应的牙中线作为基准进行排牙。

步骤2：技师端接收医生端提交的资料数据，并为数字牙齿模型添加底座。

底座可以为C型底座，从而可以节省打印材料，也可以为其他类型的底座，在此不做限定。一般而言，C型底座的底面与颈缘距离约4mm左右，亦可以根据实际需求调整底座的底面与颈缘的距离。由于数字牙齿模型为口扫得到的，数字牙齿为中空，通过调整底座的底面与颈缘的位置，保证添加底座后的数字牙齿模型为密封的整体，便于后续导板设计和模型打印。

步骤3：分牙，即将牙齿和牙齿分割开，牙齿和牙龈分割开。

具体为先确定牙冠的近远中径，然后生成与近远中径对应的颈缘线。颈缘线可以参考本领域或本公司的牙齿分割技术进行考虑。颈缘线生成后还可以手动进行调节，以满足牙冠和牙龈的分离。牙齿近远中径，指的是牙齿近中到远中的直线距离，可界定牙齿的宽度。

步骤4：根据矫正方案，确定牙冠的预排目标位。

矫治方案指的是医生的治疗要求，比如是否拔牙，要解决改善患者的现存的什么问题之类的，比如拔四个四牙，解决前牙拥挤，改善面型前突等。技师根据矫正方案中的治疗要求，确定矫正后，牙冠的位置(预排目标位)。注意：该部分可以由系统进行自动排位进行确定预排目标位，也可以通过接收技师输入的指令确定预排目标位。技师排牙的手段可以包括旋转、轴倾、转矩、近远中或唇颊舌向的平移等方式手动调整每颗牙在牙列上的位置，使每颗牙处于目标位。从而可根据需求实时调取医生的矫治方案进行参照排齐。

步骤5：确定处于预排目标位的牙齿的FACC和FA点，根据临床冠中心法进行托槽定位，确定处于预排目标位的牙齿的第一托槽位置。

FACC：Facial Axis Of the Clinical Crown，临床冠长轴，除个别牙以外的牙齿，临川冠长轴位于牙冠颊侧中央发育叶最隆突的部位。磨牙的临川冠长轴为2个大的颊尖的颊沟；FA点：Facial-Axis point,临床冠中心，位于临床冠长轴龈合向的等分点处。托槽会默认以前面确定好的FACC及FA点进行放置托槽，托槽的结扎翼的垂直部分会与FACC平行，使托槽的中轴线与FACC重叠，然后托槽的中心点与FA点重叠，从牙齿的远中面观察，牙冠的FA点与托槽底板的标志点以及槽沟底的中点应在同一平面上。

步骤6：根据处于原始位置的牙齿的位置(口扫得到的数字牙齿模型中的牙齿位置)、牙冠的预排目标位和第一托槽位置，确定处于原始位置的牙齿的第二托槽位置。

托槽与牙齿的相对位置是固定的。根据该相对位置关系，即可得到第二托槽位置。

步骤7：技师端将数字牙齿模型(包括底座、牙齿和托槽)和第二托槽位置发送至医生端，医生进行托槽定位的最终审核，医生可对托槽进行轴倾、近远中及垂直平移的修正，得到第三托槽位置，修改后保存同步至技师端。

第三托槽位置可以与第二托槽位置相同，也即医生未修改托槽位置。第三托槽位置作为目标托槽位置。

步骤8：技师端端根据第三托槽位置，绘制生成托槽的固位装置，并选择对应牙位标签的附件结构放置于牙齿的唇颊面。创建牙齿的固位部件与托槽附件结合，完成自适应间接粘接导板设计，并发送至打印机进行打印；打印后处理即可应用于临床托槽粘接。

可手动调整附件在托槽固位装置唇颊面的摆放角度；选择附件结构的步骤为：根据数字标记法牙位记录法的牙位编码，依序选中单颗牙齿，然后选择数据库对应牙位编号的附件结构进行放置。

需要说明的是，上述步骤1到步骤8，是一种可选的示例，本实施例中，医生和技师可以使用同一个终端进行牙齿调试，也可以使用不同的终端进行牙齿调试。医生和技师也可以为同一个人。

上述步骤6、7、8中，确定目标托槽位置也可以通过如下步骤实现：

技师端端将数字牙齿模型(包括底座、牙齿和托槽)、第一托槽位置发送至医生端，医生对第一托槽位置进行调整得到第四托槽位置并同步至技师端。技师端接收第四托槽位置，并根据处于原始位置的牙齿的位置(口扫得到的数字牙齿模型中的牙齿位置)、牙冠的预排目标位和第四托槽位置，确定处于原始位置的目标托槽位置。目标托槽位置用于进行导板设计。

根据本申请实施例的又一方面，如图22所示，提供了一种装置，包括：存储器801和处理器803，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述的正畸导板的生成方法。

此处需要说明的是，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以运行在如图1所示的硬件环境中，可以通过软件实现，也可以通过硬件实现。上述装置还可以包括其他部分，如通信接口805以及连接线807等。

根据本申请实施例的又一方面还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述任一实施例的步骤。

根据本申请实施例的又一方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器、通信接口及通信总线，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，存储器、处理器通过通信总线和通信接口进行通信，处理器执行计算机程序时实现上述三维牙齿模型分割方法的步骤。

本申请实施例在具体实现时，可以参阅上述各个实施例，具有相应的技术效果。

可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、数字信号处理设备(DSP Device，DSPD)、可编程逻辑设备(Programmable LogicDevice，PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。

对于软件实现，可通过执行本文所述功能的单元来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (23)

1.一种正畸导板的生成方法，其特征在于，包括：

获取第一牙齿模型；所述第一牙齿模型包括若干个处于原始牙位的牙齿；

确定各所述牙齿经矫治后的预排目标位；

确定处于所述预排目标位的牙齿的第一托槽位置，并基于所述预排目标位、所述第一托槽位置以及所述原始牙位，确定处于原始牙位的牙齿的目标托槽位置；

基于所述目标托槽位置生成正畸导板。

2.根据权利要求1所述的正畸导板的生成方法，其特征在于，确定处于原始牙位的牙齿的目标托槽位置，包括：

根据所述原始牙位和所述预排目标位，确定牙齿位置偏移关系；

根据所述第一托槽位置和处于所述预排目标位的牙齿的相对位置关系，以及所述牙齿位置偏移关系，确认处于所述原始牙位的牙齿的第二托槽位置；

将所述第二托槽位置对外传输，并接收返回的与所述第二托槽位置对应的第三托槽位置；

将所述第三托槽位置确定为所述目标托槽位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定处于原始牙位的牙齿的目标托槽位置，包括：

将所述第一牙齿模型和所述第一托槽位置对外发送，并接收返回的与所述第一托槽位置对应的第四托槽位置；

根据所述原始牙位和所述预排目标位，确定牙齿位置偏移关系；

根据所述牙齿位置偏移关系，第四托槽位置与处于所述预排目标位的牙齿的相对位置关系，确定处于所述原始牙位的牙齿的第五托槽位置；

将所述第五托槽位置确定为所述目标托槽位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定各所述牙齿经矫治后的预排目标位包括：

为所述第一牙齿模型进行排牙，以确定所述第一牙齿模型中每颗牙齿在牙列中的位置；按照所述牙齿矫治策略对所述第一牙齿模型进行模拟矫治，并在模拟矫治过程中记录每颗牙齿的位置偏移信息，得到进行牙齿矫治后的所述预排目标位；和/或，

接收目标用户输入的调整指令，并按照所述调整指令对每颗牙齿在牙列上的位置进行调整，得到进行牙齿矫治后的所述预排目标位。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述为所述第一牙齿模型进行排牙包括：

获取所述第一牙齿模型对应的患者的口内照和面部照；

基于所述口内照和所述面部照确定所述患者的牙齿的实际原始位置，并利用所述实际原始位置确定偏移部位，其中，所述偏移部位包括所述患者的上颌或下颌；

利用所述面部照确定所述患者的面中线，并利用所述口内照确定所述患者的上颌或下颌的牙中线，其中，所述牙中线与所述面中线对应；

以所述牙中线为基准对所述偏移部位进行排牙。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述口内照和所述面部照确定所述患者的牙齿的实际原始位置之后，所述方法还包括：

在所述患者的牙齿的实际原始位置与所述第一牙齿模型中每颗牙的位置未完全匹配的情况下，发送误传提示信息。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一托槽位置包括托槽的中心点和中轴线；

确定处于所述预排目标位的牙齿的第一托槽位置，包括：

在所述第一牙齿模型上确定处于所述预排目标位的牙齿的临床冠长轴和临床冠中心点；

将所述临床冠中心点确定为所述中心点，且将所述临床冠长轴确定为所述中轴线。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标托槽位置生成目标正畸导板包括：

根据所述目标托槽位置，生成托槽的固位部件；

选择对应的牙位标签的托槽附件，并将所述托槽附件放置于对应牙齿的唇颊面；

将所述固位部件与对应的所述托槽附件进行组合，得到所述目标正畸导板。

9.根据权利要求1至8任一所述的方法，其特征在于，还包括：

接收第二牙齿模型；

为所述第二牙齿模型添加底座，得到第三牙齿模型；

对所述第三牙齿模型进行分牙处理，得到所述第一牙齿模型。

10.根据权利要求9所述的正畸导板的生成方法，其特征在于，对所述第三牙齿模型进行分牙处理，包括：

获取所述第三牙齿模型的牙龈线以及所述第三牙齿模型的牙齿区域；

提取所述牙龈线的波峰点，并对所述波峰点进行配对，得到波峰点组合；

基于所述波峰点组合，确定所述牙齿区域中牙齿间的分割路径；

根据所述分割路径对所述牙齿区域进行分割处理，得到目标分割牙齿。

11.根据权利要求10所述的正畸导板的生成方法，其特征在于，提取所述牙龈线的波峰点，包括：

基于所述第三牙齿模型的目标朝向，确定所述牙龈线上的每一个点的坐标值；

根据所述坐标值，从所述牙龈线上确定出所述波峰点，其中，所述波峰点的所述坐标值大于所述牙龈线上所述波峰点的相邻点的所述坐标值。

12.根据权利要求10所述的正畸导板的生成方法，其特征在于，对所述波峰点进行配对，得到所述波峰点组合包括：

按照所述波峰点与所述第三牙齿模型的位置关系，将所述波峰点分为第一波峰点组和第二波峰点组；

将所述第一波峰点组中的每一个波峰点作为第一波峰点，将所述第一波峰点与所述第二波峰点组中的第二波峰点作为一组波峰点组合，其中，所述第二波峰点为所述第二波峰点组中，距离所述第一波峰点最近的波峰点，所述第一波峰点与所述第二波峰点的连线与所述第三牙齿模型的牙中线之间的角度大于第三阈值。

13.根据权利要求12所述的畸导板的生成方法，其特征在于，将所述第一波峰点与所述第二波峰点组中的第二波峰点作为一组波峰点组合之后，所述方法还包括：

将配对成功的波峰点从所述第一波峰点组与所述第二波峰点组中删除；

将所述第二波峰点组中的每一个波峰点作为第三波峰点，将所述第三波峰点与所述第一波峰点组中的第四波峰点作为一组波峰点组合，其中，所述第四波峰点为所述第一波峰点组中，距离所述第三波峰点最近的波峰点，所述第三波峰点与所述第四波峰点的连线与所述第三牙齿模型的牙中线之间的角度大于第三阈值。

14.根据权利要求10所述的正畸导板的生成方法，其特征在于，所述第三牙齿模型包括多个多边形面片；获取所述第三牙齿模型的牙龈线，包括：

确定所述多个多边形面片的边的边类别，其中，所述边类别包括牙齿边、牙龈边；

根据所述边的所述边类别，确定所述第三牙齿模型的牙龈线。

15.根据权利要求14所述的正畸导板的生成方法，其特征在于，确定所述多个多边形面片的边的边类别包括：

获取所述多个多边形面片的边的目标特征，其中，所述目标特征包括几何特征；

根据所述目标特征，确定所述边的所述边类别。

16.根据权利要求15所述的正畸导板的生成方法，其特征在于，所述根据所述目标特征，确定所述边的所述边类别包括：

对所述边的初始维度的所述目标特征进行升维，得到第一维度的第一特征；

对所述第一特征进行降维，得到目标维度的第二特征；

根据所述第二特征的值的大小确定所述边为牙齿边或牙龈边。

17.根据权利要求14所述的正畸导板的生成方法，其特征在于，所述根据所述边的所述边类别，确定所述第三牙齿模型的牙龈线包括：

根据所述边类别，确定所述多边形面片的面片类别，其中，所述面片类别包括牙齿面片、牙龈面片；

基于所述面片类别不同且相邻的多边形面片的共用边提取所述牙龈线。

18.根据权利要求9所述的正畸导板的生成方法，其特征在于，对所述第三牙齿模型进行分牙处理，包括：

获取第三牙齿模型的二维投影图像，并对所述二维投影图像进行识别，得到多个牙齿区域；

在所述第三牙齿模型中，确认与所述多个牙齿区域对应的原始种子点；

在预设范围内对所述原始种子点进行扩展，得到所述第三牙齿模型中牙齿的目标种子点；

基于各所述牙齿的目标种子点对所述第三牙齿模型进行分割，得到分割牙齿。

19.根据权利要求18所述的正畸导板的生成方法，其特征在于，所述在预设范围内对所述原始种子点进行扩展，得到所述第三牙齿模型中牙齿的目标种子点包括：

按照初始曲率阈值对所述原始种子点进行扩展，得到第一种子点；

按照目标曲率阈值对所述第一种子点进行扩展，得到所述目标种子点，其中，所述目标曲率阈值根据所述初始曲率阈值得到。

20.根据权利要求19所述的正畸导板的生成方法，其特征在于，所述按照初始曲率阈值对所述原始种子点进行扩展，得到第一种子点包括：

将与所述原始种子点相邻的种子点作为当前种子点；

在所述当前种子点的曲率小于或等于所述初始曲率阈值的情况下，将所述当前种子点和所述原始种子点作为所述第一种子点；

所述按照目标曲率阈值对所述第一种子点进行扩展，得到所述目标种子点包括：

将与所述第一种子点相邻的种子点作为当前种子点；

在所述当前种子点的曲率小于或等于所述目标曲率阈值的情况下，将所述第一种子点和所述当前种子点作为所述目标种子点。

21.根据权利要求19或20所述的正畸导板的生成方法其特征在于，在按照初始曲率阈值对所述原始种子点进行扩展得到第一种子点，或者按照目标曲率阈值对所述第一种子点进行扩展得到所述目标种子点之后，所述方法还包括：

在所述二维投影图像上的对应点未落入对应的牙齿区域的情况下，将所述第一种子点调整为非第一种子点；或，

在所述目标种子点在所述二维投影图像上的对应点未落入对应的牙齿区域的情况下，将所述目标种子点调整为非目标种子点；

在按照曲率阈值对所述原始种子点进行扩展，得到所述目标种子点之后，在基于各所述牙齿的目标种子点对所述第三牙齿模型进行分割，得到分割牙齿之前，所述方法还包括：

对所述多个牙齿区域进行扩大后得到的区域，得到目标区域；

在所述目标区域中，按照初始曲率阈值和高度对所述目标种子点进行扩展。

22.一种正畸导板的生成装置，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行所述权利要求1至21任一项中所述的方法。

23.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至21中任一项所述的方法的步骤。

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