一种基于智能AI的义齿模型生成方法及系统

技术领域

本发明涉及义齿模型生成技术领域，具体为一种基于智能AI的义齿模型生成方法及系统。

背景技术

参考中国专利，专利名称为：一种基于云平台及大数据的义齿自动匹配生产方法及系统(专利公开号：CN112862072A，专利公开日：2021-05-28)，包括基于预设训练集对义齿深度学习模型进行训练，以构建训练后的义齿深度学习模型；获取待加工义齿的患者口腔病牙的数据信息；将待加工义齿的患者口腔病牙的数据信息导入所述训练后的义齿深度学习模型以生成相关设计参数并显示。本申请具有提高义齿生产的智能化程度，减少设计师的工作强度，减少对设计师经验的依赖程度的优点。

基于上述文件的表述，现有的义齿模型生成过程中，尤其涉及到人员在缺少牙齿的情况下，进行义齿补入时，会因为义齿补入是通过人员随意拉动的操作造成模型图生产出来的产品在被试戴时存在摩擦或是抵动不舒适的问题，同时对于该种缺陷的修复操作往往不够精准，以至于产品在人员佩戴时不匹配，为此，本发明提供了一种基于智能AI的义齿模型生成方法及系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于智能AI的义齿模型生成方法及系统，解决了现有的义齿模型生成过程中，对于该种缺陷的修复操作往往不够精准，以至于产品在人员佩戴时不匹配的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于智能AI的义齿模型生成方法，具体包括以下步骤：

S1、对人员口腔内牙颌的具体图像进行采集；

S2、对采集的图像数据进行处理；

A01、通过分析区别特征完成图片的初步筛选；

A02、将带有特征部分的图片整合后通过多视图的立体转换算法形成3D义齿模型图，并对3D义齿模型图进行分析操作；

A03、利用缺陷处理算法对3D义齿模型图进行缺陷的识别，并进行缺陷的处理及修复操作；

A04、最后得到新的3D义齿模型图，传输至打印设备进行生成操作；

S3、利用义齿生成设备将义齿模型图按照比例打印生成义齿模型。

优选的，所述S1中所需采集的数据为上牙颌的仰视图和侧视图，下牙颌的俯视图和侧视图，以及上牙颌和下牙颌张开时的前视图和上牙颌和下牙颌闭合时的前视图。

优选的，所述A01中的初步筛选具体操作步骤为：

B1、对采集的图片按顺序完成对图片上的特征部分进行标记，且标记方式通过图片上显示牙颌区域进行区别；

B2、将包含有牙颌区域的图片中的牙颌区域标记为特征M{M1，M2，…，Mn},无牙颌区域得部分标记为特征N{N1，N2，…，Nn}；

B3、并将包含有特征M的图片进行保留，而完全为特征N的图片进行过滤删除。

优选的，所述A02中图片整合成立体模型图的立体转换算法实施方式为：

C1、建立关于图片整合的模型坐标系，并设为X轴向、Y轴向和Z轴向，并将带有特征M的图片进行比例缩放形成等比例图片；

C2、确立相同的特征M，将带有相同特征M的图片按照视角引入至模型坐标系中，使得图片位于立体模型的各视角处；

C3、在其中一个视角的图片确定像素点位置O'(i

C4、根据特征M所对应的多个像素点位置O'形成坐标系上的像素点位置O”，并对坐标系上的多个像素点位置O”组合完成图像匹配得到立体模型图。

优选的，所述A03中对于立体模型图的缺陷处理算法的步骤如下：

D1、对立体模型图进行多视角的图片截取，并对图片进行灰度化，使得图片上的各特征呈现灰度深浅的偏差；

D2、按照灰度深浅偏差变化将特征部分依次标记为特征Q{Q1，Q2，…，Qn},然后引入数据库中的成型义齿图，根据灰度的对应识别得到特征Q{Q1，Q2，…，Qn}的释义；

D3、识别得到释义为无牙齿的缺口处缺陷特征时，通过对无牙齿的缺口处缺陷特征以及相邻具有牙齿的特征部分区域进行截取；

D4、对缺陷特征部分进行计算并完成缺陷的修复。

优选的，所述D3中对于无牙齿的缺口处缺陷特征标记为L，而无牙齿的缺口处缺陷特征相邻具有牙齿的特征部分标记为R，而具有牙龈部分的特征部分标记为F。

优选的，所述D4中对缺陷特征部分进行计算的算法为：

E1、选取特征部分R位于竖向中心线处的位置作为起始点和终止点，并将起始点位置标记为a，终止点位置标记为b，并对无牙齿的缺口处缺陷特征L位于竖向中心线处的位置标记为c；

E2、根据留有的相邻牙齿间的缝隙距离，以及特征部分R的外缘处距离测算出缺陷特征L需修复的牙齿宽度标记为K；

E3、根据计算得到的多个修复的牙齿宽度K从下至上依次补入至立体模型图中，形成完整的义齿补入图。

优选的，所述E2中对于牙齿宽度标记K的计算公式为：

G

其中，G

优选的，所述D4中具体的修复操作为：

F1、将完整的义齿补入图引入至立体模型图中，锁定其左右移动的操作，保持该义齿补入图可进行竖直方向和前后侧方向的移动；

F2、结合牙龈部分的特征部分F以及适配于人员的高度进行竖直方向的调整，并根据数据库的成型义齿图进行前后侧方向的调节；

F3、组合得到修复完成后的完整义齿模型图。

本发明还公开了一种基于智能AI的义齿模型生成方法的生成系统，包括数据采集器和义齿模型生成系统间实现数据的双向交互，而义齿模型生成系统和义齿生成设备间实现数据的双向交互，并且义齿模型生成系统具体包括：

数据汇总模块，用于对采集到的数据进行整理，并将包含有牙颌特征的图片进行保留，无牙颌特征部分的图片完成自动过滤删除；

图像处理模块，完成对含有特征部分照片的分析，并利用缺陷处理单元找到图片中存在的缺陷并设计出修复的方案，最后对修复后的图片进行融合转换为整体效果图；

模型构建模块，对整体效果图完成动态化的构建，形成3D的义齿模型图；

模型形成模块，将得到的3D的义齿模型图确定后反馈至义齿生成设备进行制作操作；

义齿模型数据库，用于提供成型义齿图进行识别特征，并用于提供数据进行义齿模型图的修复操作。

有益效果

本发明提供了一种基于智能AI的义齿模型生成方法及系统。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该基于智能AI的义齿模型生成方法及系统，通过设置有S1、对人员口腔内牙颌的具体图像进行采集，S2、对采集的图像数据进行处理，S3、利用义齿生成设备将义齿模型图按照比例打印生成义齿模型的步骤操作，以此可以完成对采集的数据进行细化的处理操作，同时对产生的缺陷部分进行识别、计算和修复的操作，以此实现智能AI自动化的模型修复生成操作，解决缺陷操作的同时提高修复的精度，使得该义齿模型生成方法及系统产出的产品更适配于人员。

(2)、该基于智能AI的义齿模型生成方法及系统，通过选取特征部分R位于竖向中心线处的位置作为起始点和终止点，并将起始点位置标记为a，终止点位置标记为b，并对无牙齿的缺口处缺陷特征L位于竖向中心线处的位置标记为c，再根据留有的相邻牙齿间的缝隙距离，以及特征部分R的外缘处距离测算出缺陷特征L需修复的牙齿宽度标记为K，以此可以避免人员牙齿存在并未对称产生距离的偏差问题，通过该操作可以在保持牙齿间隙相同的过程中，使得修复的牙齿更贴合于人员的牙颌区域，降低了与生成的义齿与人员牙颌产生摩擦或抵挡住的可能性，并提高了产品的美观性。

附图说明

图1为本发明义齿模型生成方法的流程图；

图2为本发明义齿模型生成系统的原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图2，本发明提供两种技术方案：

实施例一、一种基于智能AI的义齿模型生成方法，具体包括以下步骤：

S1、对人员口腔内牙颌的具体图像进行采集；

S2、对采集的图像数据进行处理；

A01、通过分析区别特征完成图片的初步筛选；

A02、将带有特征部分的图片整合后通过多视图的立体转换算法形成3D义齿模型图，并对3D义齿模型图进行分析操作；

A03、利用缺陷处理算法对3D义齿模型图进行缺陷的识别，并进行缺陷的处理及修复操作；

A04、最后得到新的3D义齿模型图，传输至打印设备进行生成操作；

S3、利用义齿生成设备将义齿模型图按照比例打印生成义齿模型。

其中，通过设置有S1、对人员口腔内牙颌的具体图像进行采集，S2、对采集的图像数据进行处理，S3、利用义齿生成设备将义齿模型图按照比例打印生成义齿模型的步骤操作，以此可以完成对采集的数据进行细化的处理操作，同时对产生的缺陷部分进行识别、计算和修复的操作，以此实现智能AI自动化的模型修复生成操作，解决缺陷操作的同时提高修复的精度，使得该义齿模型生成方法及系统产出的产品更适配于人员。

本发明实施例中，S1中所需采集的数据为上牙颌的仰视图和侧视图，下牙颌的俯视图和侧视图，以及上牙颌和下牙颌张开时的前视图和上牙颌和下牙颌闭合时的前视图。

其中在对人员的口腔部分进行图片采集的过程中，采集到各个视角图片的像素和比例是一致的，以便于后续建立坐标系由图片转换为立体模型图时可以保持特征部分的像素点对上。

本发明实施例中，A01中的初步筛选具体操作步骤为：

B1、对采集的图片按顺序完成对图片上的特征部分进行标记，且标记方式通过图片上显示牙颌区域进行区别；

B2、将包含有牙颌区域的图片中的牙颌区域标记为特征M{M1，M2，…，Mn},无牙颌区域得部分标记为特征N{N1，N2，…，Nn}；

B3、并将包含有特征M的图片进行保留，而完全为特征N的图片进行过滤删除。

其中对于完全为特征N的图片删除的操作，通过系统中的识别确认该图片中没有牙颌区域的技术特征图片即为要删除的图片。

本发明实施例中，A02中图片整合成立体模型图的立体转换算法实施方式为：

C1、建立关于图片整合的模型坐标系，并设为X轴向、Y轴向和Z轴向，并将带有特征M的图片进行比例缩放形成等比例图片；

C2、确立相同的特征M，将带有相同特征M的图片按照视角引入至模型坐标系中，使得图片位于立体模型的各视角处；

C3、在其中一个视角的图片确定像素点位置O'(i

C4、根据特征M所对应的多个像素点位置O'形成坐标系上的像素点位置O”，并对坐标系上的多个像素点位置O”组合完成图像匹配得到立体模型图。

其中，对于图片的特征会产生多个像素点位置O'(i

本发明实施例中，A03中对于立体模型图的缺陷处理算法的步骤如下：

D1、对立体模型图进行多视角的图片截取，并对图片进行灰度化，使得图片上的各特征呈现灰度深浅的偏差；

D2、按照灰度深浅偏差变化将特征部分依次标记为特征Q{Q1，Q2，…，Qn},然后引入数据库中的成型义齿图，根据灰度的对应识别得到特征Q{Q1，Q2，…，Qn}的释义；

D3、识别得到释义为无牙齿的缺口处缺陷特征时，通过对无牙齿的缺口处缺陷特征以及相邻具有牙齿的特征部分区域进行截取，截取的部分包括缺陷特征区域和包含有相邻牙齿区域以及与相邻牙齿连接牙龈区域部分；

D4、对缺陷特征部分进行计算并完成缺陷的修复。

其中，通过选取特征部分R位于竖向中心线处的位置作为起始点和终止点，并将起始点位置标记为a，终止点位置标记为b，并对无牙齿的缺口处缺陷特征L位于竖向中心线处的位置标记为c，再根据留有的相邻牙齿间的缝隙距离，以及特征部分R的外缘处距离测算出缺陷特征L需修复的牙齿宽度标记为K，以此可以避免人员牙齿存在并未对称产生距离的偏差问题，通过该操作可以在保持牙齿间隙相同的过程中，使得修复的牙齿更贴合于人员的牙颌区域，降低了与生成的义齿与人员牙颌产生摩擦或抵挡住的可能性，并提高了产品的美观性。

本发明实施例中，D3中对于无牙齿的缺口处缺陷特征标记为L，而无牙齿的缺口处缺陷特征相邻具有牙齿的特征部分标记为R，而具有牙龈部分的特征部分标记为F。

其中，牙龈部分的特征部分标记是为了方便于后续对义齿图形进行高度和前后侧宽度的距离进行调节的操作，使得图形满足精度的同时适配于人员。

本发明实施例中，D4中对缺陷特征部分进行计算的算法为：

E1、选取特征部分R位于竖向中心线处的位置作为起始点和终止点，并将起始点位置标记为a，终止点位置标记为b，并对无牙齿的缺口处缺陷特征L位于竖向中心线处的位置标记为c；

E2、根据留有的相邻牙齿间的缝隙距离，以及特征部分R的外缘处距离测算出缺陷特征L需修复的牙齿宽度标记为K；

E3、根据计算得到的多个修复的牙齿宽度K从下至上依次补入至立体模型图中，形成完整的义齿补入图。

本发明实施例中，E2中对于牙齿宽度标记K的计算公式为：

G

其中，G

本发明实施例中，D4中具体的修复操作为：

F1、将完整的义齿补入图引入至立体模型图中，锁定其左右移动的操作，保持该义齿补入图可进行竖直方向和前后侧方向的移动；

F2、结合牙龈部分的特征部分F以及适配于人员的高度进行竖直方向的调整，并根据数据库的成型义齿图进行前后侧方向的调节；

F3、组合得到修复完成后的完整义齿模型图。

其中对于义齿补入图进行后续的调动和修改的操作可以通过专业人员进行辅助操作处理，得到最后完整义齿模型图。

其中，老李去做义齿，通过义齿模型生成系统和人员手动绘图的操作完成对自己所需义齿的模型图制作操作，而通过义齿模型生成系统和人员手动绘图的操作产生关于其中一个缺陷补入义齿后与相邻义齿之间的牙缝间距数据如下表：

综上所述，义齿模型生成系统的操作相对于人员手动绘图操作来说，最后得到生成模型的时长更短，且缺陷部分修复义齿图形后，义齿模型生成系统产生的义齿图形距离义齿的边缘的牙缝距离更为精准，同时保持了对义齿的美观性。

实施例二、相较于实施例一的区别在于：本发明还公开了一种基于智能AI的义齿模型生成方法的生成系统，包括数据采集器和义齿模型生成系统间实现数据的双向交互，而义齿模型生成系统和义齿生成设备间实现数据的双向交互，并且义齿模型生成系统具体包括：

数据汇总模块，用于对采集到的数据进行整理，并将包含有牙颌特征的图片进行保留，无牙颌特征部分的图片完成自动过滤删除；

图像处理模块，完成对含有特征部分照片的分析，并利用缺陷处理单元找到图片中存在的缺陷并设计出修复的方案，最后对修复后的图片进行融合转换为整体效果图；

模型构建模块，对整体效果图完成动态化的构建，形成3D的义齿模型图；

模型形成模块，将得到的3D的义齿模型图确定后反馈至义齿生成设备进行制作操作；

义齿模型数据库，用于提供成型义齿图进行识别特征，并用于提供数据进行义齿模型图的修复操作。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。