【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于三维医学图像处理，涉及一种三维牙颌网格模型的牙冠宽度测量方法及相关装置。
技术介绍
1、随着图像技术和计算机技术的发展，口腔医疗领域沿着数字化、个性化的趋势发展。其中，数字辅助治疗系统利用先进的数字化技术，不仅可以在诊断患者病情、制定治疗方案等辅助医生，提高诊疗效率；还可以帮助患者更直观便捷地了解自身病症与治疗情况，获得更舒适的就医体验。在数字辅助治疗系统中，从包含患者牙齿结构信息的三维牙颌模型中得到准确的牙冠宽度尺寸是非常重要的步骤之一，测量结果可以在评估牙齿形态、假体制作、设计隐性矫治托槽及预测治疗效果等方面提供丰富的参考信息。因此，准确测量三维牙颌模型的牙冠宽度尺寸具有十分重要的意义。
2、目前测量三维牙颌模型的牙冠宽度主要依靠专业医生通过牙科用分规或医用卡尺对实体模型做人工测量。这种方法存在以下显著缺点：一方面，这种方式过于依赖医生专业技术水平与经验知识，普通牙齿的牙冠咬合面表面形状复杂，难以通过直观判断其沿牙床的走向，而对于畸形牙齿的牙冠，其生长位置分散，需不断变换测量角度和测量位置，测量的精度及不确定性均难以得到保证；另一方面，制造实体模型及大量人工参与均消耗了不必要的诊疗时间，不仅测量效率低下，而且增加了患者就医成本。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种三维牙颌网格模型的牙冠宽度测量方法及相关装置，本专利技术通过网格投影和主成分分析特征降维，准确地获得每个牙冠的宽度测量位置，同时该方法无需人工参与，提高了效率
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、第一方面，本专利技术提供一种三维牙颌网格模型的牙冠宽度测量方法，包括以下步骤：
4、根据三维牙颌网格模型数据，得到牙冠区域的原始投影点集；
5、计算三维牙颌网格模型中每个牙冠网格的法向量，得到法向量投影点集；
6、以每个牙冠的中心点作为标定点，基于法向量投影点集与标定点做主成分分析，获得能够表征每个牙冠宽度测量方向的标尺线；
7、计算每个牙冠的标尺线与其原始投影点集的最大交点距离，得到交点集合；
8、计算交点集合中每个牙冠所包括的每对交点的欧氏距离，得到牙冠的宽度。
9、第二方面，本专利技术提供一种三维牙颌网格模型的牙冠宽度测量系统，包括：
10、原始投影点集计算模块，用于根据三维牙颌网格模型数据，得到牙冠区域的原始投影点集；
11、法向量投影点集计算模块，用于计算三维牙颌网格模型中每个牙冠网格的法向量，得到法向量投影点集；
12、标尺线计算模块，用于以每个牙冠的中心点作为标定点，基于法向量投影点集与标定点做主成分分析，获得能够表征每个牙冠宽度测量方向的标尺线；
13、交点集合计算模块，用于计算每个牙冠的标尺线与其原始投影点集的最大交点距离，得到交点集合；
14、牙冠宽度计算模块，用于计算交点集合中每个牙冠所包括的每对交点的欧氏距离，得到牙冠的宽度。
15、第三方面，本专利技术提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述方法的步骤。
16、第四方面，本专利技术提供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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述方法的步骤。
17、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
18、本专利技术利用牙冠区域网格的法向量特征作为判断牙冠沿牙弓走向的依据，同时通过主成分分析特征降维提取牙冠的几何信息，能够准确获得牙冠的宽度测量方向；主成分分析无参数限制的优点，以及所提出的动态标定点不受牙冠形状和牙齿类型影响的优势，可在无人工参与的条件下个性化测量不同牙齿、不同个体的牙冠宽度，不仅提高了牙冠宽度测量的自动化程度和效率，也增强了算法的普遍适用性。
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1.一种三维牙颌网格模型的牙冠宽度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的三维牙颌网格模型的牙冠宽度测量方法，其特征在于，所述根据三维牙颌网格模型数据，得到牙冠区域的原始投影点集，包括：
3.根据权利要求1所述的三维牙颌网格模型的牙冠宽度测量方法，其特征在于，所述计算三维牙颌网格模型中每个牙冠网格的法向量，得到法向量投影点集，包括：
4.根据权利要求1所述的三维牙颌网格模型的牙冠宽度测量方法，其特征在于，所述以每个牙冠的中心点作为标定点，基于法向量投影点集与标定点做主成分分析，获得能够表征每个牙冠宽度测量方向的标尺线，包括：
5.根据权利要求4所述的三维牙颌网格模型的牙冠宽度测量方法，其特征在于，所述标定特征r中包含有当前牙冠网格的密度以及法向量信息。
6.根据权利要求1所述的三维牙颌网格模型的牙冠宽度测量方法，其特征在于，所述计算每个牙冠的标尺线与其原始投影点集的最大交点距离，得到交点集合，包括：
7.根据权利要求1所述的三维牙颌网格模型的牙冠宽度测量方法，其特征在于，所述计算交点集合
8.一种三维牙颌网格模型的牙冠宽度测量系统，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任一项所述方法的步骤。
10.一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如权利要求1-7任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种三维牙颌网格模型的牙冠宽度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的三维牙颌网格模型的牙冠宽度测量方法，其特征在于，所述根据三维牙颌网格模型数据，得到牙冠区域的原始投影点集，包括：
3.根据权利要求1所述的三维牙颌网格模型的牙冠宽度测量方法，其特征在于，所述计算三维牙颌网格模型中每个牙冠网格的法向量，得到法向量投影点集，包括：
4.根据权利要求1所述的三维牙颌网格模型的牙冠宽度测量方法，其特征在于，所述以每个牙冠的中心点作为标定点，基于法向量投影点集与标定点做主成分分析，获得能够表征每个牙冠宽度测量方向的标尺线，包括：
5.根据权利要求4所述的三维牙颌网格模型的牙冠宽度测量方法，其特征在于，所述标定特征r中包含有当前牙冠网格的密度以及法向量信息。
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【专利技术属性】
技术研发人员：廖与禾，薛久涛，刘志华，唐浩，孟晓敏，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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