基于大数据的口内修复体设计方案的智能算法及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于大数据的口内修复体设计方案的智能算法及系统，属于计算机辅助算法技术领域。本发明专利技术提出的智能算法，首先基于预定的牙列缺失数据建立口内修复体设计方案数据库，通过开展牙列缺失精确搜索，可以获得口内修复体设计精确主题及所对应设计方案推荐清单，也可通过开展牙列模糊精确搜索，可以获得口内修复体设计模糊主题及所对应设计方案推荐清单。基于该智能算法构建的口内修复体设计方案智能系统，该系统在面向可摘局部义齿的数字化设计时，能够以三维形式向从业人员展示出大量的不同设计主题的口内修复体设计方案。

【技术实现步骤摘要】
基于大数据的口内修复体设计方案的智能算法及系统
本专利技术涉及计算机辅助算法
，具体涉及基于大数据的口内修复体设计方案的智能算法及系统。
技术介绍
现有口内修复体设计方案，虽然能够满足数字化设计的要求，但是专家经验需要较长时间积累，初级技工需要记忆大量案例才能设计出合格的产品。尽管口内修复体的设计都需要综合考虑病人口内的解剖形态、受力分析、安全卫生等因素，但是口内修复体在具体设计实施阶段存在多种设计理念，从业技师/医生往往只能专精于一种设计理念，例如国内最顶尖的北京大学口腔医学院和华西口腔医学院在可摘局部义齿方面的设计理念方面就有着较大差异。同时随着国内生活条件的逐步提高，患者对口内修复体的设计提出了更高的要求，因此，市场上迫切需要一种能拓宽口内修复体技师/医生的设计理念的智能推荐算法及系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术所存在的不足而提出了基于大数据的口内修复体设计方案的智能算法及系统，智能算法首先基于预定的牙列缺失数据建立口内修复体设计方案数据库，通过开展牙列缺失精确搜索，可以获得口内修复体设计精确主题及所对应设计方案推荐清单，也可通过开展牙列模糊精确搜索，可以获得口内修复体设计模糊主题及所对应设计方案推荐清单。基于该智能算法构建的口内修复体设计方案智能系统，在面向可摘局部义齿的数字化设计时，能够以三维形式向从业人员展示出大量的不同设计主题的口内修复体设计方案。为了解决上述技术问题，本专利技术提出如下技术方案：本专利技术提出的基于大数据的口内修复体设计方案的智能算法，包括以下步骤：步骤S1，基于预定的牙列缺失数据建立口内修复体设计方案数据库；该数据库提供两种搜索数据途径，即牙列缺失精确搜索数据途径和牙列缺失模糊搜索数据途径。步骤S2，通过扫描设备采集当前牙列缺失数据，并对当前牙列缺失数据进行精确编码获得一组牙列信息精确编码。牙列信息精确编码包括：牙列缺失信息精确编码、牙列精确位置编码、牙列其他信息编码。其中，牙列缺失信息精确编码是对牙列初始姿态调整完毕后，按照精确编码规则对当前牙列中所有牙齿进行编号的编码数据，牙列缺失信息精确编码的默认格式是1位字母和16位数字；精确编码规则如下：(1)字母位：若编码数据表示的牙列属于上颌则字母位为U，若编码数据表示的牙列属于下颌则字母位为L；(2)数字位：牙列初始姿态调整完毕后，对牙列中牙齿信息从左往右顺时针依次编码，若该位置上牙齿存在则该牙齿编码为1，若该位置上牙齿缺失则该牙齿编码为0。其中，牙列缺失信息模糊编码是通过对牙列缺失信息精确编码进行数据块划分而获得的；牙列缺失信息模糊编码的格式是1位字母、若干“0”数据块、若干“1”数据位、若干“1”数据块；数据块划分规则具体如下：(1)划分“0”数据块：以一个牙列缺失信息精确编码为基础，将所有相邻且连续的“0”划分为一个“0”数据块，标记为i-0，其中，i表示该数据块中数据“0”的数量，即“0”数据块的长度；(2)划分“1”数据位：以一个牙列缺失信息精确编码为基础，将每一个备选基牙单独作为“1”数据位；(3)划分“1”数据块：以一个牙列缺失信息精确编码为基础，除去备选基牙后将所有相邻且连续的“1”划分为一个“1”数据块，标记为j-1，其中，j表示该数据块中数据“1”的数量，即“1”数据块的长度。其中，牙列精确位置编码，是在牙列初始姿态调整完毕后，以牙列缺失信息精确编码为基础，对牙列精确位置进行编码，具体规则如下：从左往右顺时针方向，精确位置编码依次为1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16。其中，牙列模糊位置编码是通过对牙列缺失信息模糊编码的数据块中心位置进行计算而获得的；数据块中心位置计算规则是：对牙列缺失信息模糊编码中的“0“数据块或”1“数据块计算中心位置，即对”0“数据块或”1“数据块所对应的牙列区域内部的精确位置编码计算平均值。其中，牙列其他信息编码是以一个牙列缺失信息精确编码为基础，获取牙齿其他信息，具体如下：(1)牙齿松动程度系数：对于编码为1的牙齿，其任意一侧或两侧的相邻牙齿的编码为0，则定义该牙齿为备选基牙，优先获取其松动程度系数；对于编码为1的牙齿，其两侧的相邻牙齿的编码均为1，则定义该牙齿为一般基牙，必要时获取其松动程度系数；松动程度系数为0～1中的任意一个小数，数字越小，代表该牙齿松动程度越严重；(2)牙齿旋转矩阵：对于编码为1的牙齿，定义三维旋转矩阵Mt来反映牙齿实际空间状态与标准健康状态之间的关系，其中下标t为牙列精确位置编码。步骤S3，在口内修复体设计方案数据库中，包含多组口内修复体部件信息，口内修复体部件信息包括：口内修复体部件类型序列、口内修复体部件位置编码。口内修复体部件类型序列是口内修复体部件类型按照步骤S2中的牙列精确位置编码而形成的序列。进一步，口内修复体部件类型包括：第一口内修复体部件类型、第二口内修复体部件类型、第三口内修复体部件类型。第一口内修复体部件类型，是与牙列精确位置编码强相关的重要部件；第二口内修复体部件类型，是与牙列精确位置编码弱相关的次要部件；第三口内修复体部件类型，是将第一口内修复体部件类型和第二口内修复体部件类型连接在一起的部件。口内修复体部件位置编码包括：口内修复体部件精确位置编码、口内修复体部件模糊位置编码。口内修复体部件精确位置编码与牙列精确位置编码一致，口内修复体部件模糊位置编码与牙列模糊位置编码一致。步骤S4，根据步骤S2中的牙列缺失信息精确编码和步骤S3中的口内修复体部件信息获取口内修复体设计主题编码，口内修复体设计主题编码包括：口内修复体设计精确主题编码、口内修复体设计模糊主题编码。口内修复体设计精确主题编码是多组精确匹配的口内修复体部件信息的组合，口内修复体部件信息精确匹配，是指口内修复体部件类型序列和口内修复体部件位置编码均完全一致。口内修复体设计模糊主题编码是多组模糊匹配的口内修复体部件信息的组合，口内修复体部件信息模糊匹配，是指口内修复体部件类型序列完全一致，但口内修复体部件位置编码不一致。步骤S5，根据不同的口内修复体设计理念，本算法提供两种不同的口内修复体设计方案推荐清单，具体如下：步骤S5-1，通过步骤S4获得的所有的口内修复体设计精确主题编码，一个牙列缺失信息精确编码可以获取m个口内修复体设计精确主题编码，因此最终获得包含m个口内修复体设计精确主题编码的第一推荐清单。步骤S5-2，通过步骤S4获得的所有的口内修复体设计模糊主题编码中，计算得到距离函数值最小的n个牙列缺失信息精确编码，一个牙列缺失信息精确编码可以获取m个口内修复体设计精确主题编码，一个口内修复体设计精确主题编码对应一个口内修复体设计模糊主题编码，因此最终获得包含k个口内修复体设计模糊主题编码的第二推荐清单，其中k≤n×m。其中，第二推荐清单中的口内修复体设计模糊主题编码的排序方法如下：(1)基于患者牙列本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于大数据的口内修复体设计方案的智能算法，其特征在于，该智能算法包括以下步骤：/n步骤S1，基于预定的牙列缺失数据建立口内修复体设计方案数据库；所述数据库提供两种搜索数据途径，即牙列缺失精确搜索数据途径和牙列缺失模糊搜索数据途径；/n步骤S2，通过扫描设备采集当前牙列缺失数据，并对当前牙列缺失数据进行精确编码获得一组牙列信息精确编码；所述牙列信息精确编码包括：牙列缺失信息精确编码、牙列精确位置编码、牙列其他信息编码；/n对所述牙列缺失信息精确编码进行数据块划分，获得牙列缺失信息模糊编码；/n对所述牙列缺失信息模糊编码的数据块中心位置进行计算，获得牙列模糊位置编码；/n进一步，一组所述牙列缺失信息精确编码对应一组所述牙列缺失信息模糊编码，一组所述牙列缺失信息模糊编码对应多组所述牙列缺失信息精确编码；/n步骤S3，在口内修复体设计方案数据库中，包含多组口内修复体部件信息，所述口内修复体部件信息包括：口内修复体部件类型序列、口内修复体部件位置编码；/n所述口内修复体部件类型序列是口内修复体部件类型按照步骤S2中的牙列精确位置编码而形成的序列；/n所述口内修复体部件位置编码包括：口内修复体部件精确位置编码、口内修复体部件模糊位置编码；所述口内修复体部件精确位置编码与所述牙列精确位置编码一致，所述口内修复体部件模糊位置编码与所述牙列模糊位置编码一致；/n步骤S4，根据步骤S2中的牙列缺失信息精确编码和步骤S3中的口内修复体部件信息获取口内修复体设计主题编码，所述口内修复体设计主题编码包括：口内修复体设计精确主题编码、口内修复体设计模糊主题编码；/n所述口内修复体设计精确主题编码是多组精确匹配的口内修复体部件信息的组合，所述口内修复体部件信息精确匹配，是指口内修复体部件类型序列和口内修复体部件位置编码均完全一致；/n所述口内修复体设计模糊主题编码是多组模糊匹配的口内修复体部件信息的组合，所述口内修复体部件信息模糊匹配，是指口内修复体部件类型序列完全一致，但口内修复体部件位置编码不一致；/n步骤S5，根据不同的口内修复体设计理念，本算法提供两种不同的口内修复体设计方案推荐清单，具体如下：/n步骤S5-1，通过步骤S4获得的所有的口内修复体设计精确主题编码，一个牙列缺失信息精确编码可以获取m个口内修复体设计精确主题编码，因此最终获得包含m个口内修复体设计精确主题编码的第一推荐清单；/n步骤S5-2，通过步骤S4获得的所有的口内修复体设计模糊主题编码中，计算得到距离函数值最小的n个牙列缺失信息精确编码，一个牙列缺失信息精确编码可以获取m个口内修复体设计精确主题编码，一个口内修复体设计精确主题编码对应一个口内修复体设计模糊主题编码，因此最终获得包含k个口内修复体设计模糊主题编码的第二推荐清单，其中k≤n×m；/n所述牙列缺失信息精确编码，默认格式是1位字母和16位数字，且16位数字是0或者1；所述数据块划分，是指以一个牙列缺失信息精确编码为基础，将所有相邻且连续的同一个编码划分为一个数据块，具体来说，将所有相邻且连续的“0”划分为一个“0”数据块，在除去备选基牙后将所有相邻且连续的“1”划分为一个“1”数据块；在所述牙列缺失信息精确编码中，一个牙齿的编码为1、且其任意一侧或两侧的相邻牙齿的编码为0，则该牙齿为备选基牙；/n所述数据块中心位置计算，是分别计算每个“0”数据块的中心位置和每个“1”数据块的中心位置，即对每个”0“数据块或每个”1“数据块所对应的牙列区域内部的精确位置编码计算平均值。/n...

【技术特征摘要】
1.基于大数据的口内修复体设计方案的智能算法，其特征在于，该智能算法包括以下步骤：
步骤S1，基于预定的牙列缺失数据建立口内修复体设计方案数据库；所述数据库提供两种搜索数据途径，即牙列缺失精确搜索数据途径和牙列缺失模糊搜索数据途径；
步骤S2，通过扫描设备采集当前牙列缺失数据，并对当前牙列缺失数据进行精确编码获得一组牙列信息精确编码；所述牙列信息精确编码包括：牙列缺失信息精确编码、牙列精确位置编码、牙列其他信息编码；
对所述牙列缺失信息精确编码进行数据块划分，获得牙列缺失信息模糊编码；
对所述牙列缺失信息模糊编码的数据块中心位置进行计算，获得牙列模糊位置编码；
进一步，一组所述牙列缺失信息精确编码对应一组所述牙列缺失信息模糊编码，一组所述牙列缺失信息模糊编码对应多组所述牙列缺失信息精确编码；
步骤S3，在口内修复体设计方案数据库中，包含多组口内修复体部件信息，所述口内修复体部件信息包括：口内修复体部件类型序列、口内修复体部件位置编码；
所述口内修复体部件类型序列是口内修复体部件类型按照步骤S2中的牙列精确位置编码而形成的序列；
所述口内修复体部件位置编码包括：口内修复体部件精确位置编码、口内修复体部件模糊位置编码；所述口内修复体部件精确位置编码与所述牙列精确位置编码一致，所述口内修复体部件模糊位置编码与所述牙列模糊位置编码一致；
步骤S4，根据步骤S2中的牙列缺失信息精确编码和步骤S3中的口内修复体部件信息获取口内修复体设计主题编码，所述口内修复体设计主题编码包括：口内修复体设计精确主题编码、口内修复体设计模糊主题编码；
所述口内修复体设计精确主题编码是多组精确匹配的口内修复体部件信息的组合，所述口内修复体部件信息精确匹配，是指口内修复体部件类型序列和口内修复体部件位置编码均完全一致；
所述口内修复体设计模糊主题编码是多组模糊匹配的口内修复体部件信息的组合，所述口内修复体部件信息模糊匹配，是指口内修复体部件类型序列完全一致，但口内修复体部件位置编码不一致；
步骤S5，根据不同的口内修复体设计理念，本算法提供两种不同的口内修复体设计方案推荐清单，具体如下：
步骤S5-1，通过步骤S4获得的所有的口内修复体设计精确主题编码，一个牙列缺失信息精确编码可以获取m个口内修复体设计精确主题编码，因此最终获得包含m个口内修复体设计精确主题编码的第一推荐清单；
步骤S5-2，通过步骤S4获得的所有的口内修复体设计模糊主题编码中，计算得到距离函数值最小的n个牙列缺失信息精确编码，一个牙列缺失信息精确编码可以获取m个口内修复体设计精确主题编码，一个口内修复体设计精确主题编码对应一个口内修复体设计模糊主题编码，因此最终获得包含k个口内修复体设计模糊主题编码的第二推荐清单，其中k≤n×m；
所述牙列缺失信息精确编码，默认格式是1位字母和16位数字，且16位数字是0或者1；所述数据块划分，是指以一个牙列缺失信息精确编码为基础，将所有相邻且连续的同一个编码划分为一个数据块，具体来说，将所有相邻且连续的“0”划分为一个“0”数据块，在除去备选基牙后将所有相邻且连续的“1”划分为一个“1”数据块；在所述牙列缺失信息精确编码中，一个牙齿的编码为1、且其任意一侧或两侧的相邻牙齿的编码为0，则该牙齿为备选基牙；
所述数据块中心位置计算，是分别计算每个“0”数据块的中心位置和每个“1”数据块的中心位置，即对每个”0“数据块或每个”1“数据块所对应的牙列区域内部的精确位置编码计算平均值。


2.根据权利要求1所述的基于大数据的口内修复体设计方案的智能算法，其特征在于，
所述牙列缺失信息精确编码是对牙列初始姿态调整完毕后，按照精确编码规则对当前牙列中所有牙齿进行编号的编码数据；所述牙列缺失信息精确编码的默认格式是1位字母和16位数字；其中，精确编码规则如下：
(1)字母位：若编码数据表示的牙列属于上颌则字母位为U，若编码数据表示的牙列属于下颌则字母位为L；
(2)数字位：牙列初始姿态调整完毕后，对牙列中牙齿信息从左往右顺时针依次编码，若该位置上牙齿存在则该牙齿编码为1，若该位置上牙齿缺失则该牙齿编码为0；
所述牙列缺失信息模糊编码是通过对所述牙列缺失信息精确编码进行数据块划分而获得的；所述牙列缺失信息模糊编码的格式是1位字母、若干“0”数据块、若干“1”数据位、若干“1”数据块；其中，数据块划分规则具体如下：
(3)划分“0”数据块：以一个牙列缺失信息精确编码为基础，将所有相邻且连续的“0”划分为一个“0”数据块，标记为i-0，其中，i表示该数据块中数据“0”的数量，即“0”数据块的长度；
(4)划分“1”数据位：以一个牙列缺失信息精确编码为基础，将每一个备选基牙单独作为“1”数据位；
(5)划分“1”数据块：以一个牙列缺失信息精确编码为基础，除去备选基牙后将所有相邻且连续的“1”划分为一个“1...

【专利技术属性】
技术研发人员：金亚鸣，庞恩林，杜云汉，高慧，孔超，唐宝，
申请(专利权)人：南京前知智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32