CN117409176A - 椅旁cad/cam系统的料块定位方法及相关设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法及相关设备;其中,方法通过获取待加工修复体的目标三维模型,基于待加工修复体创建第一4阶单位矩阵,分别计算出目标三维模型的X轴方向、Y轴方向和Z轴方向,以及目标三维模型的第一中心点后,以其为第一4阶单位矩阵复制获得模型调节矩阵,最后将模型调节矩阵应用于系统料块定位的父节点上,从而根据模型调节矩阵对料块进行自动定位;解决了相关技术对椅旁CAD/CAM系统在对料块进行定位时需要操作人员进行手动定位操作存在的效率低、定位不够准确的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及齿科设备技术领域,尤其是涉及一种椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法及相关设备。
背景技术
牙齿是人体重要的组成器官,保证牙齿完整性以及对缺损的牙齿进行及时修复能够保持牙齿能够发挥正常的功能。
相关技术中,在出现牙齿缺损的情况下,齿科医护人员通过椅旁CAD/CAM系统根据牙齿缺损的形状对料块进行加工成对应的修复体后,将修复体固定于患者口腔中后达到修复牙齿缺损的目的。然而,相关技术中,椅旁CAD/CAM系统在对待加工的料块进行定位时,通常通过手工操作对料块进行手动目视定位,这容易导致由于人员操作失误或者是人员操作熟练度太低进而造成定位不准确、定位效率低的技术问题,进一步影响后续对料块的加工过程。
因此,如何解决相关技术中,椅旁CAD/CAM系统对待加工料块进行定位时存在的定位效率低、定位不够准确的技术问题,成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提出一种椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法及相关设备,用以解决相关技术中椅旁CAD/CAM系统在对料块进行定位时需要进行大量的人工手动操作存在的效率低、定位不够准确的技术问题。
第一方面,本发明的一个实施例提供了一种椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法,包括:
获取待加工修复体的目标三维模型;
对应于所述待加工修复体创建第一4阶矩阵并初始化为第一4阶单位矩阵;
根据所述目标三维模型,分别计算出所述第一4阶单位矩阵的X轴方向、Y轴方向、Z轴方向,以及计算出所述目标三维模型的第一中心点;
将所述X轴方向、所述Y轴方向、所述Z轴方向和所述第一中心点给所述第一4阶单位矩阵赋值,得到模型调节矩阵;
将所述模型调节矩阵应用至料块定位的父节点上,以根据所述模型调节矩阵对料块进行自动定位。
本发明实施例的椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法至少具有如下有益效果:
本发明实施例中一种椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法,通过获取待加工修复体的目标三维模型,基于待加工修复体创建第一4阶单位矩阵,分别计算出目标三维模型的X轴方向、Y轴方向和Z轴方向,以及目标三维模型的第一中心点后,以其为第一4阶单位矩阵复制获得模型调节矩阵,最后将模型调节矩阵应用于系统料块定位的父节点上,从而根据模型调节矩阵对料块进行自动定位;解决了相关技术对椅旁CAD/CAM系统在对料块进行定位时需要操作人员进行手动定位操作存在的效率低、定位不够准确的技术问题,提供了一种高效自动的、精确的椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法。
根据本发明的另一些实施例的料块定位方法,其还包括:
根据所述料块的参数生成料块三维模型;
对应于所述料块创建第二4阶矩阵并初始化为第二4阶单位矩阵;
在负Y轴方向上,获取所述目标三维模型距离Y轴距离最远的目标点;
将所述目标点沿负Y轴方向移动,使得所述目标三维模型的边缘与所述料块三维模型的距离满足预设值,且所述目标三维模型处于所述料块模型中;
获取此时所述目标三维模型的第二中心点,并根据所述第二中心点给所述第二4阶矩阵的最后一列进行赋值以获得料块调节矩阵;
根据所述模型调节矩阵和所述料块调节矩阵相乘获得目标定位矩阵,将所述目标定位矩阵应用于料块定位的父节点上,以根据所述目标定位矩阵对所述料块进行定位。
根据本发明的另一些实施例的料块定位方法,所述根据所述目标三维模型分别计算出所述第一4阶单位矩阵的X轴方向、Y轴方向、Z轴方向包括:
获得所述目标三维模型的插入方向和颊侧方向,将所述插入方向和所述颊侧方向进行叉乘得到所述X轴方向;
将所述X轴方向和所述插入方向进行叉乘得到所述Y轴方向;
将所述插入方向作为所述Z轴方向。
根据本发明的另一些实施例的料块定位方法,所述目标三维模型包括目标三维网格模型;
所述计算出所述目标三维模型的第一中心点包括:
遍历以获取所述目标三维网格模型的所有顶点的位置坐标信息;
根据所有所述顶点的位置坐标信息计算出平均坐标值;
所述平均坐标值即为所述第一中心点。
根据本发明的另一些实施例的料块定位方法,所述在负Y轴方向上,获取所述目标三维模型距离Y轴距离最远的目标点包括:
遍历所述目标三维模型上的所有顶点的位置坐标信息;
分别计算每个所述顶点的位置坐标信息与Y轴的点积获得多个距离标量信息;
在多个所述距离标量信息中筛选出最大值,并获取所述最大值对应的顶点作为所述目标点。
根据本发明的另一些实施例的料块定位方法,所述预设值在0.3mm-1mm之间。
第二方面,本发明的一个实施例提供了一种定位装置,包括:
模型创建模块,用于获取待加工修复体的目标三维模型;
单位矩阵创建模块,用于对应于所述待加工修复体创建第一4阶矩阵并初始化为第一4阶单位矩阵;
数据计算模块,用于根据所述目标三维模型分别计算出所述第一4阶单位矩阵的X轴方向、Y轴方向、Z轴方向,以及计算出所述三维模型数据的第一中心点;
调节矩阵产生模块,用于将所述X轴方向、所述Y轴方向、所述Z轴方向和所述第一中心点给所述第一4阶单位矩阵赋值,得到模型调节矩阵;
定位模块,用于将所述模型调节矩阵应用至料块定位的父节点上,以根据所述模型调节矩阵对料块进行自动定位。
根据本发明的另一些实施例的定位装置,所述定位装置还包括:模型移动模块和目标定位矩阵生成模块;
其中,
所述模型创建模块还用于根据所述料块的参数生成料块三维模型;
所述单位矩阵创建模块还用于对应于所述料块创建第二4阶矩阵并初始化为第二4阶单位矩阵;
所述数据计算模块还用于在负Y轴方向上,获取所述目标三维模型距离Y轴距离最远的目标点;
所述模型移动模块用于将所述目标点沿负Y轴方向移动,使得所述目标三维模型的边缘与所述料块三维模型的距离满足预设值,且所述目标三维模型处于所述料块三维模型中;
所述调节矩阵产生模块还用于获取此时所述目标三维模型的第二中心点,并根据所述第二中心点给所述第二4阶矩阵的最后一列进行赋值以获得料块调节矩阵;
目标定位矩阵生成模块用于根据所述模型调节矩阵和所述料块调节矩阵相乘获得目标定位矩阵;
所述定位模块还用于将所述目标定位矩阵应用于料块定位的父节点上,以根据所述目标定位矩阵对所述料块进行定位。
第三方面,本发明的一个实施例提供了一种椅旁CAD/CAM系统,所述椅旁CAD/CAM系统对待定位的料块执行如上所述的料块定位方法进行定位。
第四方面,本发明的一个实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有可执行程序,所述可执行程序被处理器执行实现如上所述的料块定位方法。
附图说明
图1是本发明实施例一种椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法的一具体实施例流程示意图;
图2是本发明实施例一种椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法的另一具体实施例流程示意图;
图3是本发明实施例一种椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法中目标三维模型的边缘与料块三维模型的距离满足预设值的一具体实施例示意图;
图4是本发明实施例步骤S300中计算X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的一具体实施例流程示意图;
图5是本发明实施例步骤S300中计算目标三维模型的第一中心点的一具体实施例流程示意图;
图6是本发明实施例步骤S800中获取目标三维模型距离Y轴距离最远的目标点包括子步骤的一具体实施例流程示意图;
图7是本发明实施例一种椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法未对料块进行定位前料块三维模型和牙冠三维模型的一具体实施例示意图;
图8是本发明实施例一种椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法对料块进行定位后料块三维模型和牙冠三维模型的一具体实施例示意图;
图9是本发明实施例一种定位装置的一具体实施例模块组成示意图;
图10是本发明实施例一种定位装置的另一具体实施例模块组成示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例对发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本发明的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中,如果涉及到“若干”,其含义是一个以上,如果涉及到“多个”,其含义是两个以上,如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”,均应理解为不包括本数,如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”,均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”,应当理解为用于区分技术特征,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
参照图1,本发明实施例提供了一种椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法,其包括步骤:
S100、获取待加工修复体的目标三维模型;
其中,待加工修复体包括牙冠、贴面或嵌体等类型,通过扫描设备对患者口腔的目标区域进行扫描后获得对应的待加工修复体的目标三维模型,随后将获得的目标三维模型传输至椅旁CAD/CAM系统中。
S200、对应于待加工修复体创建第一4阶矩阵并初始化为第一4阶单位矩阵;
其中,椅旁CAD/CAM系统中以4阶矩阵的形式表示物体在系统中的位置信息、姿态信息,本步骤中通过对应于待加工修复体创建第一4阶矩阵并初始化为第一4阶单位矩阵,有利于后续的数据处理中,通过对该4阶矩阵的处理即表现为对待加工修复体的位置处理。
S300、根据目标三维模型,分别计算出第一4阶单位矩阵的X轴方向、Y轴方向、Z轴方向,以及计算出目标三维模型的第一中心点;
其中,第一4阶单位矩阵对应的X轴方向、Y轴方向、Z轴方向以及第一中心点能够表示在系统中的形态位置。本步骤通过将这些参数计算出来后,将其给第一4阶单位矩阵进行赋值,从而对第一4阶单位矩阵进行赋值后得到表示目标三维模型位置信息、姿态信息的模型调节矩阵。
S400、将X轴方向、Y轴方向、Z轴方向以及第一中心点给第一4阶单位矩阵进行赋值,进而得到模型调节矩阵;
其中,根据X轴方向给第一4阶单位矩阵的第一列进行赋值用于表示目标三维模型的旋转角度信息,根据Y轴方向给第一4阶单位矩阵的第二列进行赋值用于表示目标三维模型的缩放比例信息,根据Z轴方向给第一4阶单位矩阵进行赋值用于表示牧目标三维模型的平移信息,根据第一中心点给第一4阶单位矩阵的第四列进行赋值用于表示目标三维模型第一中心点的位置信息,从而得到模型调节矩阵。
S500、将模型调节矩阵应用至料块定位的父节点上,以根据模型调节矩阵对料块进行自动定位。
其中,料块在椅旁CAD/CAM系统中的位置由料块的父节点对应的矩阵进行定位,因此通过上述步骤中获得到模型调节矩阵后,将该模型调节矩阵应用到料块定位的父节点上,从而椅旁CAD/CAM系统根据该父节点上对应的模型调节矩阵的信息对料块实现自动定位,使得目标三维模型将位于料块三维模型的中心位置。
本发明实施例一种椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法,通过获取待加工修复体的目标三维模型,并对应待加工修复体创建第一4阶矩阵并初始化为第一4阶单位矩阵后,通过目标三维模型计算出第一4阶单位矩阵的X轴方向、Y轴方向、Z轴方向,以及目标三维模型的第一中心点,并根据计算的结果给第一4阶单位矩阵赋值后得到模型调节矩阵,最后通过将模型调节矩阵在椅旁CAD/CAM系统中对料块进行定位的父节点上,进而使得目标三维模型处于料块三维模型的中心位置,实现自动化对料块进行高效的、精确的定位;解决相关技术中,在对料块进行定位时需要进行手动操作存在的料块定位效率低、定位不够准确的技术问题。
参照图2,在一些实施例中,上述实施例中通过将目标三维模型调节至料块的中心位置后,后续需要对料块进行加工以获得预期的待加工修复体。然而,由于目标三维模型处于料块的中心位置,导致加工过程中对料块需要进行大量的磨削,造成制作耗时长、效率低的问题。本实施例中,为了使得后续对料块的加工更加高效、简便,本实施例中需要对料块三维模型和目标三维模型的位置关系进行适应调节后以使得后续对料块的加工能够更加简便高效。其中,在将模型调节矩阵应用到料块的定位中后,料块定位方法还包括步骤:
S600、根据料块的参数生成料块三维模型;
其中,料块的参数包括料块的尺寸信息,进而根据料块的尺寸信息能够通过外部扫描设备或是通过软件建模后获得料块三维模型,进而输入至椅旁CAD/CAM系统中,用于后续数据处理。
S700、对应于料块创建第二4阶矩阵并初始化为第二4阶单位矩阵;
其中,第二4阶单位矩阵用于表示料块在椅旁CAD/CAM系统中的位置信息、姿态信息等,进而通过对第二4阶单位矩阵的处理即表现为对料块在系统中的位置、姿态的处理。
S800、在负Y轴方向上,获取目标三维模型距离Y轴距离最远的目标点;
其中,由于对料块的加工是从正Y轴方向开始,因此,本步骤中通过在负Y轴方向上获得目标三维模型距离Y轴距离最远的目标点即表示对料块在Y轴上进行加工的最大距离,而通过将该最大计算出来后可以对目标三维模型进行调节以减小加工距离,提高加工效率。
S900、将目标点沿负Y轴方向移动,使得目标三维模型的边缘与料块三维模型的距离满足预设值,且目标三维模型处于料块三维模型中;
其中,通过将目标点沿负Y轴方向移动从而带动目标三维模型整体进行移动,当移动使得目标三维模型的边缘与料块三维模型的距离满足预设值时停止,需要说明的是,此时目标三维模型仍然整体处于料块三维模型中。本实施例中,让目标三维模型的边缘与料块三维模型保留有预设值的目的在于防止移动越界而导致对料块进行加工无法得到预期的修复体。
S1000、获取此时目标三维模型的第二中心点,并根据该第二中心点给第二4阶单位矩阵的最后一列进行赋值后得到料块调节矩阵;
其中,通过获取移动后目标三维模型的第二中心点给第二4阶单位矩阵的最后一列进行赋值,进而对第二4阶单位矩阵赋值后获得的料块调节矩阵能够表示出料块三维模型在目标三维模型移动后中心位置应当所处的位置信息。
S1100、根据模型调节矩阵和料块调节矩阵相乘获得目标定位矩阵,将目标定位矩阵应用于料块定位的父节点上,以根据目标定位矩阵对料块进行定位。
通过上述步骤获得料块调节矩阵和模型调节矩阵后,通过将两者相乘获得的目标定位矩阵表示为不仅能够保证待加工修复体的目标三维模型与料块三维模型在加工方向上一致,且待加工修复体的目标三维模型完全处于料块三维模型中,同时还使得待加工修复体的目标三维模型的边缘与料块三维模型的距离满足预设值,从而将目标定位矩阵应用于料块定位的父节点上后,能够对料块自动化进行高效、准确的定位,同时提高对料块的加工效率,缩短加工时长。
参照图3,在一些实施例中,上述实施例步骤S900中目标三维模型的边缘与料块三维模型的距离满足预设值的取值范围在0.3mm-0.8mm之间,可选的该预设值的取值为0.5mm。本实施例中,通过将预设值取值为0.5mm,不仅能够实现将目标三维模型的边缘移动至料块三维模型的边缘,进而在实现对料块进行定位后减少可能存在大部分前期无效的磨削工作,并且能够防止越界行为发生,即能够防止将目标三维模型部分或全部区域移动至料块三维模型外,进而导致料块定位失败。
参照图4,在一些实施例中,上述实施例步骤S300中根据目标三维模型分别计算出第一4阶矩阵的X轴方向、Y轴方向、Z轴方向包括子步骤:
S310、获取目标三维模型的插入方向和颊侧方向,将插入方向和颊侧方向进行叉乘得到X轴方向;
其中,插入方向是通过确定咬合方向后,在预设范围区域内(预设范围区域适应设置,范围越大耗时长精度高,范围越小耗时短精度低,根据需求进行适应预设范围区域设置)计算出满足最小倒凹方向的单位法向作为插入方向。颊侧方向为通过将得到的插入方向和咬合方向进行叉乘后得到向量的单位法向作为颊侧方向,进而通过将插入方向和颊侧方向进行叉乘后得到第一4阶单位矩阵的X轴方向。
S320、将获得的X轴方向和插入方向进行叉乘得到Y轴方向;
其中,由于Y轴垂直于上述步骤S310获得的X轴,本步骤中,通过将X轴方向与插入方向进行叉乘后获得的向量即为垂直于X轴的Y轴。
S330、将插入方向作为Z轴方向。
其中,插入方向的获取通过上述步骤S310进行了阐述,在本实施例中,插入方向默认为向上的方向。
参照图5,在一些实施例中,本发明各个实施例中所阐述的目标三维模型包括目标三维网格模型,目标三维网格模型包括有多个顶点和多个三角面片组成。则上述实施例步骤S300中计算出目标三维模型的第一中心点包括:
S340、遍历以获取目标三维网格模型的所有顶点的位置坐标信息;
其中,所有顶点的位置坐标信息能够体现出目标三维网格模型的第一中心点的位置坐标信息,通过获取各个顶点的位置坐标信息后,对其进行数据处理以求出第一中心点的位置坐标信息。
S350、根据所有顶点的位置坐标信息计算出平均坐标值;
其中,第一中心点即目标三维网格模型的重心,因此,通过求出所有顶点的位置坐标信息的平均坐标值即对应为三维网格模型的重心。
S360、平均坐标值即为第一中心点。
将上述步骤S350求得的平均坐标值作为第一中心点的位置坐标信息对第一4阶单位矩阵赋值后,以进行后续数据计算处理。
参照图6,在一些实施例中,上述实施例步骤S800中在负Y轴方向上,获取目标三维模型距离Y轴距离最远的目标点具体包括子步骤:
S810、遍历目标三维模型上的所有顶点的位置坐标信息;
其中,目标三维模型即上述实施例中所阐述的目标三维网格模型,该步骤中所有顶点的位置坐标信息与上述实施例中的数据共享,防止进行重复数据处理。
S820、分别计算每个顶点的位置坐标信息与Y轴的点积获得多个距离标量信息;
其中,多个距离标量信息分别对应多个顶点相对Y轴的距离标量信息。
S830、在多个距离标量信息中筛选出最大值,并获取该最大值对应的顶点作为目标点。
本实施例中,通过将目标点作为操作对象计算得出目标点需要沿负Y轴移动的距离后,将目标三维模型进行移动使得目标三维模型处于料块三维模型中,且目标三维模型的边缘与料块三维模型的距离满足预设值。
在一些实施例中,上述各个实施例中所阐述的待加工修复体包括牙冠、嵌体、贴面等。
参照图3、图7和图8,作为本发明实施例一种椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法的一具体实施例实现过程的阐述,本实施例中,待加工修复体为牙冠。参照图7,本实施例中,椅旁CAD/CAM系统未开始对料块进行定位时,可以看出料块对应的料块三维模型和牙冠三维模型(即对应目标三维模型)的位置相互分离,无法实现根据料块当前的位置信息对料块进行加工从而得到牙冠的结构。相关技术中,对料块的定位通常为通过相关医护操作人员进行手动对料块进行定位,然而,通过手动定位不仅存在定位效率低、要求操作熟练度的问题,而且容易产生定位误差大的技术问题。参照图8,然而通过使用本发明实施例提出的料块定位方法对料块进行定位后,可以看出,牙冠三维模型完全落入料块三维模型中,能够实现将料块自动化、高效、准确进行定位。此外,参照图3,通过使用本发明实施例提出的料块定位方法对料块进行定位后,牙冠三维模型的边缘与料块三维模型的距离满足预设值(0.5mm),进而使得在对料块进行磨削加工时,能够减少加工耗时,提高加工效率。
参照图9,本发明实施例还提供了一种定位装置,其包括模型创建模块、单位矩阵创建模块、数据计算模块、调节矩阵产生模块和定位模块;其中,模型创建模块用于获取待加工修复体的目标三维模型;单位矩阵创建模块用于对应于待加工修复体创建第一4阶矩阵并初始化为第一4阶单位矩阵;数据计算模块用于根据目标三维模型分别计算出第一4阶单位矩阵的X轴方向、Y轴方向、Z轴方向,以及计算出三维模型数据的第一中心点;调节矩阵产生模块用于将X轴方向、Y轴方向、Z轴方向和第一中心点给第一4阶单位矩阵赋值后得到模型调节矩阵;定位模块用于将模型调节矩阵应用至料块定位的父节点上,以根据模型调剂额矩阵对料块进行自动定位。
参照图10,在一些实施例中,定位装置还包括模型移动模块和目标定位矩阵生成模块。本示例中,模型创建模块还用于根据料块的参数生成料块三维模型;单位矩阵创建模块还用于对应于料块创建第二4阶矩阵并初始化为第二4阶单位矩阵;数据计算模块还用于在负Y轴上方向上,获取目标三维模型距离Y轴距离最远的目标点;模型移动模块用于将目标点沿负Y轴方向移动,使得目标三维模型的边缘与料块三维模型的距离满足预设值,且目标三维模型处于料块三维模型中;调节矩阵产生模块还用于获取此时目标三维模型的第二中心点,并根据第二中心点给第二4阶单位矩阵的最后一列进行赋值后获得料块调节矩阵;目标定位矩阵生成模块用于根据模型调节矩阵和料块调节矩阵相乘获得目标定位矩阵;定位模块还用于将目标定位矩阵应用于料块定位的父节点上,以根据目标定位矩阵对料块进行定位。
本发明实施例中通过获得料块调节矩阵和模型调节矩阵后,通过将两者相乘获得的目标定位矩阵表示为不仅能够保证待加工修复体的目标三维模型与料块三维模型在加工方向上一致,且待加工修复体的目标三维模型完全处于料块三维模型中,同时还使得待加工修复体的目标三维模型的边缘与料块三维模型的距离满足预设值,从而将目标定位矩阵应用于料块定位的父节点上后,能够对料块自动化进行高效、准确的定位,同时提高对料块的加工效率,缩短加工时长。
本发明实施例一种定位装置对料块进行定位的过程原理与上述实施例所阐述的椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法所实现的过程原理相互参照对应。
本发明实施例还提供了一种椅旁CAD/CAM系统,其中,椅旁CAD/CAM系统在对料块进行定位时,采用如上任一实施例中所述的料块定位方法进行定位。其解决了相关技术中椅旁CAD/CAM系统在对料块进行定位时需要操作人员进行手动定位操作存在的效率低、定位不够准确的技术问题。本实施例中,椅旁CAD/CAM系统对料块进行定位的过程原理与上述实施例所阐述的椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法所实现的过程原理相互参照对应。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有可执行程序,可执行程序被处理器执行时实现如上述任一实施例所阐述的椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (10)
1.一种椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法,其特征在于,包括:
获取待加工修复体的目标三维模型;
对应于所述待加工修复体创建第一4阶矩阵并初始化为第一4阶单位矩阵;
根据所述目标三维模型,分别计算出所述第一4阶单位矩阵的X轴方向、Y轴方向、Z轴方向,以及计算出所述目标三维模型的第一中心点;
将所述X轴方向、所述Y轴方向、所述Z轴方向和所述第一中心点给所述第一4阶单位矩阵赋值,得到模型调节矩阵;
将所述模型调节矩阵应用至料块定位的父节点上,以根据所述模型调节矩阵对料块进行自动定位。
2.根据权利要求1所述的椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法,其特征在于,还包括:
根据所述料块的参数生成料块三维模型;
对应于所述料块创建第二4阶矩阵并初始化为第二4阶单位矩阵;
在负Y轴方向上,获取所述目标三维模型距离Y轴距离最远的目标点;
将所述目标点沿负Y轴方向移动,使得所述目标三维模型的边缘与所述料块三维模型的距离满足预设值,且所述目标三维模型处于所述料块三维模型中;
获取此时所述目标三维模型的第二中心点,并根据所述第二中心点给所述第二4阶矩阵的最后一列进行赋值以获得料块调节矩阵;
根据所述模型调节矩阵和所述料块调节矩阵相乘获得目标定位矩阵,将所述目标定位矩阵应用于料块定位的父节点上,以根据所述目标定位矩阵对所述料块进行定位。
3.根据权利要求1所述的椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法,其特征在于,所述根据所述目标三维模型分别计算出所述第一4阶单位矩阵的X轴方向、Y轴方向、Z轴方向包括:
获得所述目标三维模型的插入方向和颊侧方向,将所述插入方向和所述颊侧方向进行叉乘得到所述X轴方向;
将所述X轴方向和所述插入方向进行叉乘得到所述Y轴方向;
将所述插入方向作为所述Z轴方向。
4.根据权利要求3所述的椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法,其特征在于,所述目标三维模型包括目标三维网格模型;
所述计算出所述目标三维模型的第一中心点包括:
遍历以获取所述目标三维网格模型的所有顶点的位置坐标信息;
根据所有所述顶点的位置坐标信息计算出平均坐标值;
所述平均坐标值即为所述第一中心点。
5.根据权利要求2所述的椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法,其特征在于,所述在负Y轴方向上,获取所述目标三维模型距离Y轴距离最远的目标点包括:
遍历所述目标三维模型上的所有顶点的位置坐标信息;
分别计算每个所述顶点的位置坐标信息与Y轴的点积获得多个距离标量信息;
在多个所述距离标量信息中筛选出最大值,并获取所述最大值对应的顶点作为所述目标点。
6.根据权利要求2或5所述的椅旁CAD/CAM系统的料块定位方法,其特征在于,所述预设值在0.3mm-1mm之间。
7.一种定位装置,其特征在于,包括:
模型创建模块,用于获取待加工修复体的目标三维模型;
单位矩阵创建模块,用于对应于所述待加工修复体创建第一4阶矩阵并初始化为第一4阶单位矩阵;
数据计算模块,用于根据所述目标三维模型分别计算出所述第一4阶单位矩阵的X轴方向、Y轴方向、Z轴方向,以及计算出所述三维模型数据的第一中心点;
调节矩阵产生模块,用于将所述X轴方向、所述Y轴方向、所述Z轴方向和所述第一中心点给所述第一4阶单位矩阵赋值,得到模型调节矩阵;
定位模块,用于将所述模型调节矩阵应用至料块定位的父节点上,以根据所述模型调节矩阵对料块进行自动定位。
8.根据权利要求7所述的定位装置,其特征在于,还包括:模型移动模块和目标定位矩阵生成模块;
其中,
所述模型创建模块还用于根据所述料块的参数生成料块三维模型;
所述单位矩阵创建模块还用于对应于所述料块创建第二4阶矩阵并初始化为第二4阶单位矩阵;
所述数据计算模块还用于在负Y轴方向上,获取所述目标三维模型距离Y轴距离最远的目标点;
所述模型移动模块用于将所述目标点沿负Y轴方向移动,使得所述目标三维模型的边缘与所述料块三维模型的距离满足预设值,且所述目标三维模型处于所述料块三维模型中;
所述调节矩阵产生模块还用于获取此时所述目标三维模型的第二中心点,并根据所述第二中心点给所述第二4阶矩阵的最后一列进行赋值以获得料块调节矩阵;
目标定位矩阵生成模块用于根据所述模型调节矩阵和所述料块调节矩阵相乘获得目标定位矩阵;
所述定位模块还用于将所述目标定位矩阵应用于料块定位的父节点上,以根据所述目标定位矩阵对所述料块进行定位。
9.一种椅旁CAD/CAM系统,其特征在于,所述椅旁CAD/CAM系统对待定位的料块执行如权利要求1至6任一项所述的料块定位方法进行定位。
10.一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可执行程序,所述可执行程序被至少一个处理器执行时,实现如权利要求1至6任一项所述的料块定位方法。
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