CN117426885B - 一种牙套自动标定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动标定技术领域，公开了一种牙套自动标定方法，包括获取牙套牙龈线轨迹点序列，将轨迹线分为四部分：内侧轨迹线上部分、内侧轨迹线下部分、外侧轨迹线上部分、外侧轨迹线下部分；设定牙窝点区域为初始标定区域；采用循环随机法构造每个轨迹线的平均线，以相邻平均线构造中轴线以及距离辅助直线；根据距离辅助直线和中轴线确定辅助的初始定位点并对初始定位点进行更新，根据初始定位点最终确定牙窝点，以此作为最终的标定点。与现有技术相比，本发明能够自动计算和识别牙套牙龈线上特定的点位，计算出大牙牙窝点，保证标定点的精度和稳定。
Description
技术领域
本发明涉及自动标定技术领域，特别涉及一种牙套自动标定方法。
背景技术
20世纪70年代：最早的隐形牙套概念出现。当时，矫正医生开始使用透明的塑料材料（例如，薄薄的塑料薄膜）来制作牙套，以达到更隐形的效果。20世纪80年代：发展了第一代可移式隐形牙套。这些牙套是由塑料材料制成的透明托槽，可以全面套在牙齿上。然而，由于技术和材料的限制，这些牙套的适应范围较窄，只能处理轻微的牙齿问题。
目前，市面上大部分隐形牙套结构主要包括至少两个分段牙套和至少一个连接组件,任意相邻的两个分段牙套之间通过连接组件可拆卸连接形成整副牙套,从而使得所有的分段牙套可以同时分别套设在对应部位的牙齿上进行施力矫正。
在佩戴隐形牙套的过程中，牙齿随着时间的变化，会渐渐发生一定程度的位移偏移，因此在整个治疗过程中需要定期去更新隐形牙套，而每个牙套产品应该对应病人的治疗信息，所以需要在牙套上进行字符串和二维码信息标定，以便后续对产品的回溯。
现有方法大部分是基于阈值分割和区域增长等方法，即通过牙齿模型上一些特征比如曲率等作为条件设置一个合适的阈值，进行识别标定某颗牙齿，对于一些复杂的畸形牙齿存在识别不精确等问题。而如何在牙套上进行标定打标位置，如何自动计算和识别牙套牙龈线上特定的点位，计算出大牙牙窝点，保证标定点的精度和稳定，这是本申请主要解决的技术问题。
发明内容
发明目的：针对背景技术中指出的问题，本发明公开了一种牙套自动标定方法，自动计算和识别牙套牙龈线上特定的点位，并且能计算出大牙牙窝点，实现了牙套特点点位的自动标定。
技术方案：本发明公开了一种牙套自动标定方法，包括如下步骤：
获取牙套牙龈线轨迹点序列并且删除重复点；
将获取的轨迹点序列进行分类计算，将轨迹线分为四部分，即内侧轨迹线上部分U ni 、内侧轨迹线下部分D ni 、外侧轨迹线上部分U oi 、外侧轨迹线下部分D oi ；
规划牙窝点区域，设定其为初始标定区域；
采用循环随机法构造每个轨迹线的平均线得到四条平均线；针对四条平均线，将相邻2条平均线分一组，共两组平均线，第一组平均线N 1和平均线N 2，第二组平均线N 3和平均线N 4，构造两组平均线对应的中轴线Ml 1和Ml 2；
构造距离辅助直线，以中轴线与相邻轨迹线之间的交点为起点，垂直于中轴线构造距离辅助直线；
根据距离辅助直线和中轴线确定每个轨迹线上的初始定位点，同时对初始定位点进行更新获取最终的初始定位点；
根据初始定位点，在靠近和远离对应的距离辅助直线的两个方向上参数D 1范围内，选取各自轨迹线上与对应中轴线最近的轨迹点，然后将这些点投影到对应的中轴线上，即第一个牙窝点为上部分区域投影点的中间点，第二个牙窝点为下部分区域投影点的中间点，参数D 1为实际工程经验设置。
进一步地，轨迹点序列进行分类计算具体包括如下步骤：
首先将获取到的牙套轨迹点进行遍历，得到每个点的坐标值信息P i (x，y)，根据y坐标值信息，分别对y>0和y<0条件下最小X坐标值轨迹点P in 和P ot 为内外分类点，将整个轨迹点序列分为上部分和下部，即y大于等于0为上部分轨迹线，y<0为下部分轨迹线，求得轨迹线与X轴的两个交点P1和P2，则与P1最近的那个轨迹点为内测轨迹线上下分类点Q in ，与P2最近的那个轨迹点为外测轨迹线上下分类点Q ot ，否则相反；
内侧轨迹线上部分U ni [P in ,Q in ]、外侧轨迹线上部分U oi [P in ,Q ot ]、内侧轨迹线下部分D ni [P ot ,Q in ]、外侧轨迹线下部分D oi [P ot ,Q ot ]。
进一步地，规划牙窝点区域时，选择两个牙窝点，都位于上下两个大牙区域内，具体如下：
获取4个轨迹线部分的起始点以及末端点的坐标值信息，获得两个点在X轴上的距离x i ，然后遍历轨迹线计算每个点距离起始点在X轴上的距离，更新轨迹线为距离小于d i 范围内的，其中，d 1=s 1·x 1，d 2=s 2·x 2，d 3=s 3·x 3，d 4=s 4·x 4，d 1、s 1为内侧轨迹线上部分U ni 设置的参数，d 2、s 2为外侧轨迹线上部分U oi 设置的参数，d 3、s 3为内侧轨迹线下部分D ni 设置的参数，d 4、s 4为外侧轨迹线下部分D oi 设置的参数。
进一步地，构造平均线的具体过程如下：
采用循环随机法进行构造平均线，每次循环随机在轨迹线上选择两个轨迹点，将两个随机点构成一条直线l i ，然后遍历对应轨迹线求得每个点与直线l i 的距离，选择满足距离小于精度ps的点个数最多的那个直线l i 为最终平均线N i ；
将上述方法分别应用在内侧轨迹线上部分U ni 、外侧轨迹线上部分U oi 、内侧轨迹线下部分D ni 和外侧轨迹线下部分D oi 上，求得对应的平均线N 1、N 2、N 3和N 4。
进一步地，构造中轴线时，如果两条平均线平行则中轴线为两条平均线的中间线，如果两个平均线相交，则中轴线为角平分线，构造中轴线的具体过程如下：
分别求得每个平均线的方向向量，将相邻平均线分一组，将四条平均线分为两组，第一组平均线N 1和平均线N 2，第二组平均线N 3和平均线N 4；计算两组各自的中间方向，即两组对应的中轴线，以每组直线的交点或者起始点的中间点为出发点，中间方向为方向构造。
进一步地，所述中轴线构造的具体过程如下：
设定每组平均线的直线方程为：
Ax+By+C=0，Dx+Ey+F=0
根据公式有：角度K =AE-BD；
判断角度K，也就是这两条平均线的法向量在X-Y平面上的分量的乘积差；用来判断这两条直线是否相交，当角度K不等于0时，表示两条直线相交，当角度K等于0时，表示两条直线平行或者重合；
对于第一组，如果两个直线平行则点p j1为两个直线起始点的中间点，如果两个直线相交，则点p j1(x j1,y j1)为两个直线的交点，两个直线交点公式为；
x j1=(BF-CE)/ 角度K，y j1=(CD-AF)/ 角度K
然后求得平均线的方向向量，即dr 1=(-B,A),dr 2=(-E,D)，角平分线方向向量为：Dr1=dr 1+dr 2；
第二组同理根据公式求得交点p j2(x j2,y j2)，dr 3和dr 4，角平分线方向为：Dr2=dr 3+dr 4；
第一组平均线对应的中轴线Ml 1，以p j1为出发点，Dr1为方向；第二组对应的中轴线Ml 2，以p j2为出发点，Dr2为方向。
进一步地，距离辅助直线的具体构造过程如下：
将得到的中轴线Ml 1分别与内侧轨迹线上部分U ni 和外侧轨迹线上部分U oi 通过联立方程组求解，求得交点，选取其中X坐标值最小的那个交点作为距离辅助直线Dl 1的起始点，以垂直与中轴线Ml 1为方向；同理中轴线Ml 2，分别与内侧轨迹线下部分D ni 和外侧轨迹线下部分D oi 求交点，选取其中X坐标值最小的那个交点作为距离辅助直线Dl 2的起始点，以垂直与中轴线Ml 2为方向。
进一步地，获取最终的初始定位点的具体过程如下：
1）分别遍历每个中轴线相邻的轨迹线，求得轨迹点与此中轴线和对应距离辅助直线的距离，对于内侧轨迹线选择距离对应中轴线最近的轨迹点为初始定位点，对于外侧轨迹线则选择最远的为初始定位点；
2）对于上部分轨迹线对应的两个初始定位点，第一次更新，如果与对应距离辅助直线的距离都小于参数D 1，则更改初始定位点为距离中轴线最远的那个点，然后再次判断；第二次更新，如果两个初始定位点与距离辅助直线的距离只有一个在参数D 1和参数D 2之间，则以这个初始定位点为出发点，以垂直中轴线为方向构造一个直线，求其直线与另一个初始定位点所在轨迹线的交点，获得距离交点0.5D 1的轨迹点，选择靠近距离辅助直线的轨迹点，如果此轨迹点与出发点的距离小于0.5D 1，则更新另一个初始定位点为此轨迹点，否则为交点；
对于下部分轨迹线对应的两个初始定位点，同理进行更新，其中：参数D 1和D 2为实际工程经验。
进一步地，确定最终牙窝点的具体过程为：
根据不同的初始定位点，选择对应的轨迹线遍历获取每个轨迹点与对应距离辅助直线的距离dl i ，初始定位点与距离辅助直线的距离dl，获得满足dl-dl i 大于等于0小于等于D 1的点，最终选择距离对应的中轴线最近的轨迹点为第一个定位点，获得dl i -dl大于等于0小于等于D 1的点，最终选择距离中轴线最近的轨迹点为第二个定位点；
初始定位点ui 0和uo 0、di 0和do 0分别对应的轨迹线为内侧轨迹线上部分U ni 、外侧轨迹线上部分U oi 、内侧轨迹线下部分D ni 和外侧轨迹线下部分D oi ；对初始点初始定位点ui 0和uo 0、di 0和do 0求得对应的第一个和第二个定位点为ui 1和ui 2、uo 1和uo 2、di 1和di 2、do 1和do 2；
取ui 1、ui 2、uo 1和uo 2分别在中轴线Dl 1上的投影点为p a 、p b 、p c 、p d ，然后对di 1、di 2、do 1和do 2分别在中轴线Dl 2上的投影点为p e 、p f 、p g 、p h ；最后取p a 和p b 的中间点为p t1，p c 和p d 的中间点为p t2，p e 和p f 的中间点为p t3，p g 和p h 的中间点为p t4，即第一个牙窝点Bd1为p t1和p t2的中间点，第二个牙窝点Bd2为p t3和p t4的中间点。
有益效果
本发明在进行牙套自动标定过程中，进行牙窝点确认，对于此，本发明首先进行分类点设置，将整个牙套分为四个部分，对每个部分逐一进行标定区域规划、构造辅助线、选择辅助定位点，最后根据辅助定位点确认牙窝点位置。
本发明构造辅助线能够利用牙龈轨迹线的特点，即能够精确的反应牙齿的位置和底部轮廓形状，因此基于轨迹线构造的辅助直线能更精确的定位所标定牙齿的位置。
本发明选择辅助定位点，能够通过合适的权重计算，精确定位最终牙窝点。为什么：因为辅助直线是根据牙龈轨迹线创建的，能反映牙齿的位置和形状信息，再通过合理的计算能够准确识别牙龈轨迹线凹点，帮助精确定位最终牙窝点。
附图说明
图1为本发明整体流程图；
图2为本发明实施例轨迹分类示意图；
图3为本发明实施例标定区域规划示意图；
图4为本发明实施例平均线构造示意图；
图5为本发明实施例构造的平均线示意图；
图6为本发明实施例辅助点更新示意图；
图7为本发明实施例最终确定的定位点示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明公开了一种牙套自动标定方法，参见图1，具体包括如下步骤：
步骤1：获取牙套牙龈线轨迹点序列并且删除重复点。
步骤2：将获取的轨迹点序列进行分类计算，首先，遍历轨迹点找到Y>0和Y<0情况下对应的两个最小X坐标值轨迹点，然后得到轨迹线与X轴的两个交点，以两个交点最近的轨迹点，将这些轨迹点作为分类点。
在对牙套产品进行标定的过程中，标定计算主要是基于牙套轨迹线进行计算的，具体算法如下；
首先将获取到的牙套轨迹点进行遍历，得到每个点的坐标值信息P i (x，y)，根据y坐标值信息，分别对y>0和y<0条件下最小X坐标值轨迹点P in 和P ot 为内外分类点， 将整个轨迹点序列分为上部分和下部，即y大于等于0为上部分轨迹线，y<0为下部分轨迹线，求得轨迹线与X轴的两个交点P1和P2，则与P1最近的那个轨迹点为内测轨迹线上下分类点Q in ，与P2最近的那个轨迹点为外测轨迹线上下分类点Q ot ，否则相反。
步骤3：分别以上述分类点将轨迹线分为四部分，即内侧轨迹线上部分、内侧轨迹线下部分、外侧轨迹线上部分、外侧轨迹线下部分。参见图2，具体区间为；
内侧轨迹线上部分U ni [P in ,Q in ]、外侧轨迹线上部分U oi [P in ,Q ot ]、内侧轨迹线下部分D ni [P ot ,Q in ]、外侧轨迹线下部分D oi [P ot ,Q ot ]。
步骤4：根据牙齿结构特点，在大牙处顶面面积比较大，为了保证打标效果，因此选择的两个牙窝点，都位于上下两个大牙区域内，牙窝点区域规划，分别计算分类后每个轨迹线起始点和终止点在X轴上的距离x i ，遍历每个轨迹线获得距离起始点在X轴上小于距离d i 范围内的点。其中：参数s i 为实际工程经验值；d i =s i ·x i 。参见图3，具体步骤如下：
获取轨迹线的起始点以及终止点的坐标值信息，获得两个点在X轴上的距离x i ，然后遍历轨迹线计算每个点距离起始点在X轴上的距离，更新轨迹线为距离小于d i 范围内的点。
将上述方法分别应用在内侧轨迹线上部分U ni 、内侧轨迹线下部分D ni 、外侧轨迹线上部分U oi 、和外侧轨迹线下部分D oi 上。
其中：参数s i 为实际工程经验值；
d 1=s 1·x 1，d 2=s 2·x 2，d 3=s 3·x 3，d 4=s 4·x 4。
步骤5：构造平均线，采用循环随机数法，在每个轨迹线上各选取两个点，构成的平均线，计算对应轨迹线上其它点到此直线的距离，找到满足距离小于精度的点个数最多的那个直线为最终平均线。其中：精度ps为实际工程经验。
经过上述区域规划后进一步缩小牙窝点所在位置，需要构造辅助线来帮助计算，采用循环随机数法，平均线构造过程参见图4，具体如下；
每次循环随机在轨迹线上选择两个轨迹点，将两个随机点构成一条直线l i ，然后遍历轨迹线求得每个点与此直线l i 的距离，选择满足距离小于精度ps的点个数最多的那个直线l i 为最终平均线N i 。
将上述方法分别应用在内侧轨迹线上部分U ni 、外侧轨迹线上部分U oi 、内侧轨迹线下部分D ni 和外侧轨迹线下部分D oi 上，求得对应的平均线N 1、N 2、N 3和N 4。
两点式直线方程公式；点m(x1,y1)，点n(x2,y2)
Ax+By+C=0
其中；A=y2-y1,B=x1-x2,C=x2y1-x1y2。
点与直线距离公式:点m i (xi,yi),。
步骤6：构造中轴线，分别求得每个平均线的方向向量，将相邻平均线分一组共两组，计算两组各自的中间方向，即两组对应的中轴线，以每组直线的交点或者起始点的中间点为出发点，中间方向为方向构造。
如果两条平均线平行则中轴线为两条平均线的中间线，如果两个平均线相交，则中轴线为角平分线。具体如下：
首先，将上述平均线分为两组，第一组平均线N 1和平均线N 2，第二组平均线N 3和平均线N 4。每组直线方程：Ax+By+C=0，Dx+Ey+F=0
根据公式有:角度K =AE-BD。
判断角度K就是这两条平均线的法向量在X-Y平面上的分量的乘积差。可以用来判断这两条直线是否相交，当角度K不等于0时，表示两条直线相交，当角度K等于0时，表示两条直线平行或者重合。
对于第一组，如果两个直线平行则点p j1为两个直线起始点的中间点，如果两个直线相交，则点p j1(x j1,y j1)为两个直线的交点，两个直线交点公式为；
x j1=(BF-CE)/ 角度K，y j1=(CD-AF)/ 角度K
然后求得平均线的方向向量，即dr 1=(-B,A),dr 2=(-E,D)，角平分线方向向量为：Dr1=dr 1+dr 2。
第二组同理根据公式求得交点p j2(x j2,y j2)，dr 3和dr 4，角平分线方向为：Dr2=dr 3+dr 4。
第一组平均线对应的中轴线Ml 1，以p j1为出发点，Dr1为方向；第二组对应的中轴线Ml 2，以p j2为出发点，Dr2为方向。
步骤7：构造距离辅助直线，计算中轴线与相邻轨迹线求交点，选取其中X坐标值最小的那个交点作为距离辅助直线的起始点，以中轴线垂直方向进行构造。
将上述得到的中轴线Ml 1分别与内侧轨迹线上部分U ni 和外侧轨迹线上部分U oi 通过联立方程组求解，求得交点，选取其中X坐标值最小的那个交点作为距离辅助直线Dl 1的起始点，以垂直与中轴线Ml 1为方向；同理中轴线Ml 2，分别与内侧轨迹线下部分D ni 和外侧轨迹线下部分D oi 求交点，选取其中X坐标值最小的那个交点作为距离辅助直线Dl 2的起始点，以垂直与中轴线Ml 2为方向。
最终构造的辅助线示意图参见图5。
步骤8：筛选辅助定位点，分别遍历每个中轴线相邻的轨迹线，求得轨迹点与此中轴线和对应距离辅助直线的距离，对于内侧轨迹线选择距离对应中轴线最近的轨迹点为初始定位点，对于外侧轨迹线则选择最远的为初始定位点。
由于大牙牙窝位置并不直接在轨迹线上，因此需要在轨迹线上选取辅助定位点，然后通过合理的设计计算求得最终牙窝点所在位置和方向。具体如下；
首先，遍历经过区域规划后的内侧轨迹线上部分U ni 和外侧轨迹线上部分U oi 分别遍历，求得每个点与中轴线Ml 1和距离辅助直线Dl 1的距离，对于U ni 选择距离Ml 1最近的那个轨迹点作为内侧上部分初始定位点ui 0，对于U oi 选择距离Ml 1最远的那个轨迹点作为外侧上部分初始定位点uo 0。
同理对内侧轨迹线下部分D ni 和外侧轨迹线下部分D oi 根据上述步骤确定对应的内侧下部分初始定位点di 0和外侧下部分初始定位点do 0。
步骤9：判断初始定位点位置更改初始定位点，首先对于上部分轨迹线对应的两个初始定位点，第一次更新，如果与对应距离辅助直线的距离都小于参数D 1，则更改点为距离中轴线最远的那个点，然后再次判断；第二次更新，如果与距离辅助直线的距离只有一个在参数D 1和参数D 2之间，则以这个初始定位点为出发点，以垂直中轴线为方向构造一个直线，求其直线与另一个初始定位点所在迹线的交点，获得距离交点0.5D 1的轨迹点，并选择靠近距离辅助直线的轨迹点，如果此轨迹点与出发点的距离小于0.5D 1，则更新另一个初始定位点为此轨迹点，否则为交点。对于下部分轨迹线对应的两个初始定位点，同理进行更新，其中：参数D 1和D 2为实际工程经验。
具体的，参见图6，第一次更新，对于点ui 0和uo 0，如果与距离辅助直线Dl 1的距离都小于参数D 1，则更改点ui 0为距离Ml 1最远的那个点。第二次更新，判断如果与Dl 1的距离只有一个在参数D 1和D 2之间，则以在区间内的这个点（ui 0或者uo 0）为出发点，以垂直于Ml 1为方向构造一个直线l1，求其直线l1与另一个不在此区间内的点（ui 0或者uo 0）所在未经过区域轨迹线的交点J1，然后获得距离交点0.5D 1的轨迹点，选择距离Dl 1更近的轨迹点为G1，如果交点J1与出发点的距离小于0.5D 1，则更新不在区间内的初始点（ui 0或者uo 0）为此轨迹点G1，否则为交点J1。
对于点di 0和do 0同理选择对应的距离辅助直线Dl 2和中轴线Ml 2根据上述步骤进行更新，其中：参数D 1和D 2为实际工程经验。
步骤10：确定最终牙窝点，根据上述初始定位点，分别在它们靠近和远离对应的距离辅助直线的两个方向上参数D 1范围内，选取各自曲线上与对应中轴线最近的轨迹点，然后将这些点投影到对应的中轴线上，即第一个牙窝点为上部分区域投影点的中间点，第二个牙窝点下部分区域投影点的中间点。
具体的，参见图6，根据上述的初始定位点ui 0和uo 0、di 0和do 0分别对应的轨迹线为内侧轨迹线上部分U ni 、外侧轨迹线上部分U oi 、内侧轨迹线下部分D ni 和外侧轨迹线下部分D oi 。
根据不同的初始定位点，选择对应的轨迹线遍历获取每个轨迹点与对应距离辅助直线的距离dl i ，初始定位点与距离辅助直线的距离dl，获得满足dl-dl i 大于等于0小于等于D 1的点，最终选择距离对应的中轴线最近的轨迹点为第一个定位点，获得dl i -dl大于等于0小于等于D 1的点，最终选择距离中轴线最近的轨迹点为第二个定位点。
将上述方法分别对初始点初始定位点ui 0和uo 0、di 0和do 0求得对应的第一个和第二个定位点为ui 1和ui 2、uo 1和uo 2、di 1和di 2、do 1和do 2。
取ui 1、ui 2、uo 1和uo 2分别在中轴线Dl 1上的投影点为p a 、p b 、p c 、p d ，然后对di 1、di 2、do 1和do 2分别在中轴线Dl 2上的投影点为p e 、p f 、p g 、p h ；最后取p a 和p b 的中间点为p t1，p c 和p d 的中间点为p t2，p e 和p f 的中间点为p t3，p g 和p h 的中间点为p t4，即第一个牙窝点Bd1为p t1和p t2的中间点，第二个牙窝点Bd2为p t3和p t4的中间点。
上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种牙套自动标定方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取牙套牙龈线轨迹点序列并且删除重复点；
将获取的轨迹点序列进行分类计算，将轨迹线分为四部分，即内侧轨迹线上部分U ni 、内侧轨迹线下部分D ni 、外侧轨迹线上部分U oi 、外侧轨迹线下部分D oi ；
规划牙窝点区域，设定其为初始标定区域；
规划牙窝点区域时，选择两个牙窝点，都位于上下两个大牙区域内，具体如下：
获取4个轨迹线部分的起始点以及末端点的坐标值信息，获得两个点在X轴上的距离x i ，然后遍历轨迹线计算每个点距离起始点在X轴上的距离，更新轨迹线为距离小于d i 范围内的，其中，d 1=s 1·x 1，d 2=s 2·x 2，d 3=s 3·x 3，d 4=s 4·x 4，d 1、s 1为内侧轨迹线上部分U ni 设置的参数，d 2、s 2为外侧轨迹线上部分U oi 设置的参数，d 3、s 3为内侧轨迹线下部分D ni 设置的参数，d 4、s 4为外侧轨迹线下部分D oi 设置的参数；
采用循环随机法构造每个轨迹线的平均线得到四条平均线；针对四条平均线，将相邻2条平均线分一组，共两组平均线，第一组平均线N 1和平均线N 2，第二组平均线N 3和平均线N 4，构造两组平均线对应的中轴线Ml 1和Ml 2；
构造距离辅助直线，以中轴线与相邻轨迹线之间的交点为起点，垂直于中轴线构造距离辅助直线；根据距离辅助直线和中轴线确定每个轨迹线上的初始定位点，同时对初始定位点进行更新获取最终的初始定位点：
1）分别遍历每个中轴线相邻的轨迹线，求得轨迹点与此中轴线和对应距离辅助直线的距离，对于内侧轨迹线选择距离对应中轴线最近的轨迹点为初始定位点，对于外侧轨迹线则选择最远的为初始定位点；
2）对于上部分轨迹线对应的两个初始定位点，第一次更新，如果与对应距离辅助直线的距离都小于参数D 1，则更改初始定位点为距离中轴线最远的那个点，然后再次判断；第二次更新，如果两个初始定位点与距离辅助直线的距离只有一个在参数D 1和参数D 2之间，则以这个初始定位点为出发点，以垂直中轴线为方向构造一个直线，求其直线与另一个初始定位点所在轨迹线的交点，获得距离交点0.5 D 1的轨迹点，选择靠近距离辅助直线的轨迹点，如果此轨迹点与出发点的距离小于0.5D 1，则更新另一个初始定位点为此轨迹点，否则为交点；
对于下部分轨迹线对应的两个初始定位点，同理进行更新，其中：参数D 1和D 2为实际工程经验；
根据初始定位点，在靠近和远离对应的距离辅助直线的两个方向上参数D 1范围内，选取各自轨迹线上与对应中轴线最近的轨迹点，然后将这些点投影到对应的中轴线上，即第一个牙窝点为上部分区域投影点的中间点，第二个牙窝点为下部分区域投影点的中间点，参数D 1为实际工程经验设置；
根据不同的初始定位点，选择对应的轨迹线遍历获取每个轨迹点与对应距离辅助直线的距离dl i ，初始定位点与距离辅助直线的距离dl，获得满足dl-dl i 大于等于0小于等于D 1的点，最终选择距离对应的中轴线最近的轨迹点为第一个定位点，获得dl i -dl大于等于0小于等于D 1的点，最终选择距离中轴线最近的轨迹点为第二个定位点；
初始定位点ui 0和uo 0、di 0和do 0分别对应的轨迹线为内侧轨迹线上部分U ni 、外侧轨迹线上部分U oi 、内侧轨迹线下部分D ni 和外侧轨迹线下部分D oi ；对初始点初始定位点ui 0和uo 0、di 0和do 0求得对应的第一个和第二个定位点为ui 1和ui 2、uo 1和uo 2、di 1和di 2、do 1和do 2；
取ui 1、ui 2、uo 1和uo 2分别在中轴线Dl 1上的投影点为p a 、p b 、p c 、p d ，然后对di 1、di 2、do 1和do 2分别在中轴线Dl 2上的投影点为p e 、p f 、p g 、p h ；最后取p a 和p b 的中间点为p t1，p c 和p d 的中间点为p t2，p e 和p f 的中间点为p t3，p g 和p h 的中间点为p t4，即第一个牙窝点Bd1为p t1和p t2的中间点，第二个牙窝点Bd2为p t3和p t4的中间点。
2.根据权利要求1所述的一种牙套自动标定方法，其特征在于，轨迹点序列进行分类计算具体包括如下步骤：
首先将获取到的牙套轨迹点进行遍历，得到每个点的坐标值信息P i (x，y)，根据y坐标值信息，分别对y>0和y<0条件下最小X坐标值轨迹点P in 和P ot 为内外分类点，将整个轨迹点序列分为上部分和下部，即y大于等于0为上部分轨迹线，y<0为下部分轨迹线，求得轨迹线与X轴的两个交点P1和P2，则与P1最近的那个轨迹点为内测轨迹线上下分类点Q in ，与P2最近的那个轨迹点为外测轨迹线上下分类点Q ot ，否则相反；
内侧轨迹线上部分U ni [P in ,Q in ]、外侧轨迹线上部分U oi [P in , Q ot ]、内侧轨迹线下部分D ni [P ot ,Q in ]、外侧轨迹线下部分D oi [P ot , Q ot ]。
3.根据权利要求1所述的一种牙套自动标定方法，其特征在于，构造平均线的具体过程如下：
采用循环随机法进行构造平均线，每次循环随机在轨迹线上选择两个轨迹点，将两个随机点构成一条直线l i ，然后遍历对应轨迹线求得每个点与直线l i 的距离，选择满足距离小于精度ps的点个数最多的那个直线l i 为最终平均线N i ；
将上述方法分别应用在内侧轨迹线上部分U ni 、外侧轨迹线上部分U oi 、内侧轨迹线下部分D ni 和外侧轨迹线下部分D oi 上，求得对应的平均线N 1、N 2、N 3和N 4。
4.根据权利要求3所述的一种牙套自动标定方法，其特征在于，构造中轴线时，如果两条平均线平行则中轴线为两条平均线的中间线，如果两个平均线相交，则中轴线为角平分线，构造中轴线的具体过程如下：
分别求得每个平均线的方向向量，将相邻平均线分一组，将四条平均线分为两组，第一组平均线N 1和平均线N 2，第二组平均线N 3和平均线N 4；计算两组各自的中间方向，即两组对应的中轴线，以每组直线的交点或者起始点的中间点为出发点，中间方向为方向构造。
5.根据权利要求4所述的一种牙套自动标定方法，其特征在于，所述中轴线构造的具体过程如下：
设定每组平均线的直线方程为：
Ax+By+C=0，Dx+Ey+F=0
根据公式有：角度K=AE-BD；
判断角度K，也就是这两条平均线的法向量在X-Y平面上的分量的乘积差；用来判断这两条直线是否相交，当角度K不等于0时，表示两条直线相交，当角度K等于0时，表示两条直线平行或者重合；
对于第一组，如果两个直线平行则点p j1为两个直线起始点的中间点，如果两个直线相交，则点p j1(x j1,y j1)为两个直线的交点，两个直线交点公式为；
x j1=(BF-CE)/ 角度K，y j1=(CD-AF)/ 角度K
然后求得平均线的方向向量，即dr 1=(-B,A),dr 2=(-E,D)，角平分线方向向量为：Dr1=dr 1+ dr 2；
第二组同理根据公式求得交点p j2(x j2,y j2)，dr 3和dr 4，角平分线方向为：Dr2= dr 3+ dr 4；
第一组平均线对应的中轴线Ml 1，以p j1为出发点，Dr1为方向；第二组对应的中轴线Ml 2，以p j2为出发点，Dr2为方向。
6.根据权利要求1所述的一种牙套自动标定方法，其特征在于，距离辅助直线的具体构造过程如下：
将得到的中轴线Ml 1分别与内侧轨迹线上部分U ni 和外侧轨迹线上部分U oi 通过联立方程组求解，求得交点，选取其中X坐标值最小的那个交点作为距离辅助直线Dl 1的起始点，以垂直与中轴线Ml 1为方向；同理中轴线Ml 2，分别与内侧轨迹线下部分D ni 和外侧轨迹线下部分D oi 求交点，选取其中X坐标值最小的那个交点作为距离辅助直线Dl 2的起始点，以垂直与中轴线Ml 2为方向。
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