【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及点云数据处理，尤其涉及一种用于义齿修复的牙齿分割识别方法。
技术介绍
1、在数字化义齿修复体造型技术的研发过程中，牙齿分割识别是实现个性化义齿定制的基础。每个人的牙齿形状、大小和排列都有所不同，因此，需要对每个患者的牙齿进行精确分割和识别，以便为患者定制最合适的义齿，然而，由于牙齿形状复杂且个体差异大，现有分割方法，如区域生长法，往往难以实现高精度的分割，导致分割结果不够精确，影响后续的义齿设计和制造。
2、因此，如何对每个患者的牙齿进行精确分割，以设计更加符合患者的义齿成为亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种用于义齿修复的牙齿分割识别方法，以解决如何对每个患者的牙齿进行精确分割，以设计更加符合患者的义齿的问题。
2、本专利技术实施例中提供了一种用于义齿修复的牙齿分割识别方法，该方法包括以下步骤：
3、获取口腔环境的点云数据，根据所述口腔环境中的每个点云数据的邻域点云数据分布，获取所述口腔环境中的牙齿区域；
4、对所述牙齿区域的点云数据进行主成分分析，构建所述牙齿区域的新三维坐标系，根据所述新三维坐标系的竖轴，获取所述牙齿区域中的每个点云数据的特征强度，根据所述牙齿区域中的所有点云数据的特征强度对单个牙齿的区域对进行提取，得到所述牙齿区域中得多个区域对，所述区域对是指单个牙齿的内侧区域和外侧区域；
5、根据所述多个区域对中的每两个相邻的区域对之间的区域中心点，获取所述牙齿区
6、优选的，所述根据所述口腔环境中的每个点云数据的邻域点云数据分布，获取所述口腔环境中的牙齿区域，包括：
7、利用kd-tree算法分别获取所述口腔环境中的每个点云数据的临近点，针对所述口腔环境中的任一点云数据，获取所述点云数据分别与其每个临近点之间的距离，得到距离均值，对所述距离均值进行归一化处理，得到对应的归一化值，将常数1与所述归一化值之间的差值作为所述点云数据的密度值；
8、根据所述口腔环境中的每个点云数据的密度值进行混合高斯模型的拟合，得到所述混合高斯模型中的每个高斯模型的均值参数，将最大均值参数的高斯模型所对应的点云数据构成的区域作为所述口腔环境中的牙齿区域。
9、优选的，所述对所述牙齿区域的点云数据进行主成分分析，构建所述牙齿区域的新三维坐标系，包括：
10、根据所述牙齿区域中的每个点云数据的横坐标、纵坐标和竖坐标，分别对横轴方向、纵轴方向和竖轴方向进行主成分分析，对应得到三个特征值以及每个特征值对应的特征向量；
11、将所述三个特征值中的最小特征值对应的特征向量作为新三维坐标系的竖轴，将剩余两个特征值中的最大特征值对应的特征向量作为新三维坐标系的纵轴，将最后一个特征值对应的特征向量作为新三维坐标系的横轴。
12、优选的，所述根据所述新三维坐标系的竖轴，获取所述牙齿区域中的每个点云数据的特征强度，包括：
13、分别获取所述口腔环境中的每个点云数据的法向量，针对所述牙齿区域中的任一点云数据，获取所述点云数据的法向量分别与其每个临近点的法向量之间的余弦值，得到第一余弦值均值，获取所述点云数据以及其每个临近点的法向量分别与所述新三维坐标系的竖轴之间的余弦值，得到第二余弦值均值；
14、获取常数1与所述第二余弦值均值之间的差值，将所述差值和所述第一余弦值均值之间的乘积作为所述点云数据的特征强度。
15、优选的，所述根据所述牙齿区域中的所有点云数据的特征强度对单个牙齿的区域对进行提取，得到所述牙齿区域中得多个区域对，包括：
16、将所述牙齿区域中的最大特征强度对应的点云数据作为种子点，根据所述种子点和任一近邻点之间的法向量夹角进行区域生长，得到第一局部区域；
17、获取所述第一局部区域的区域中心点，获取所述区域中心点对应的法向量的逆方向上经过的邻域集合，每个所述点云数据的临近点组成对应点云数据的邻域，针对所述邻域集合中的任一邻域，分别获取所述邻域中的每个点云数据的法向量与所述区域中心点对应的法向量的逆方向之间的余弦值，得到第三余弦值均值；
18、根据所述邻域集合中的每个邻域对应的第三余弦值均值，选择最大的第三余弦值均值对应的邻域作为目标邻域，将所述目标邻域对应的点云数据作为新种子点，根据所述新种子点和任一近邻点之间的法向量夹角进行区域生长，得到第二局部区域；
19、将所述第一局部区域和所述第二局部区域组成所述牙齿区域中的一个区域对，根据所述区域对中的所有点云数据，获取用于判断区域对提取的停止标志值，若所述停止标志值不满足停止要求，则根据所述牙齿区域中除所述区域对内的所有点云数据之外的点云数据的特征强度，重复所述区域对的获取步骤，直至所述停止标志值满足停止要求，得到所述牙齿区域中得多个区域对。
20、优选的，所述根据所述区域对中的所有点云数据，获取用于判断区域对提取的停止标志值，包括：
21、获取所述牙齿区域在所述新三维坐标系中的横轴投影长度和纵轴投影长度，获取每个所述区域对中的最大区域，分别获取每个所述最大区域在所述新三维坐标系中的局部横轴投影长度和局部纵轴投影长度；
22、获取所有局部横轴投影长度的累加值与所述横轴投影长度的第一比值，获取所有局部纵轴投影长度的累加值和所述纵轴投影长度的第二比值，根据所述第一比值和所述第二比值，计算比值均值作为用于判断区域对提取的停止标志值。
23、优选的，所述根据所述多个区域对中的每两个相邻的区域对之间的区域中心点，获取所述牙齿区域中的每两个相邻牙齿之间的边界点云数据，包括：
24、根据每个所述区域对中的两个区域的区域中心点的坐标，计算坐标均值作为对应区域对的整体中心点坐标，对每个所述区域对的整体中心点坐标中的横坐标进行从小到大的排序，得到排序后的区域对序列；
25、针对所述排序后的区域对序列中的任一两个相邻的区域对，根据所述两个相邻的区域对中包含的所有区域的区域中心点，获取对应相邻牙齿分别在内侧和外侧的连接路径；
26、针对任一连接路径，若所述连接路径上的每个点云数据的横坐标是连续的，则根据所述连接路径上的所有点云数据的法向量变化，获取所述连接路径下的一个边界点云数据；
27、根据所述边界点云数据的相邻点云数据在所述两个相邻的区域对中进行边界点云数据的继续搜索，得到所述连接路径下的所有边界点云数据，根据所述对应相邻牙齿分别在内侧和外侧的连接路径下的所有边界点云数据，得到所述牙齿区域中所述两个相邻的区域对之间的边界点云数据。
28、优选的，所述根据所述两个相邻的区域对中包含的所有区域的区域中心点，获取对应相邻牙齿分别在内侧和外侧的连接路径本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于义齿修复的牙齿分割识别方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于义齿修复的牙齿分割识别方法，其特征在于，所述根据所述口腔环境中的每个点云数据的邻域点云数据分布，获取所述口腔环境中的牙齿区域，包括：
3.根据权利要求1所述的一种用于义齿修复的牙齿分割识别方法，其特征在于，所述对所述牙齿区域的点云数据进行主成分分析，构建所述牙齿区域的新三维坐标系，包括：
4.根据权利要求2所述的一种用于义齿修复的牙齿分割识别方法，其特征在于，所述根据所述新三维坐标系的竖轴，获取所述牙齿区域中的每个点云数据的特征强度，包括：
5.根据权利要求2所述的一种用于义齿修复的牙齿分割识别方法，其特征在于，所述根据所述牙齿区域中的所有点云数据的特征强度对单个牙齿的区域对进行提取，得到所述牙齿区域中得多个区域对，包括：
6.根据权利要求5所述的一种用于义齿修复的牙齿分割识别方法，其特征在于，所述根据所述区域对中的所有点云数据，获取用于判断区域对提取的停止标志值，包括：
7.根据权利要求4所述的一种用于义齿修
8.根据权利要求7所述的一种用于义齿修复的牙齿分割识别方法，其特征在于，所述根据所述两个相邻的区域对中包含的所有区域的区域中心点，获取对应相邻牙齿分别在内侧和外侧的连接路径，包括：
9.根据权利要求8所述的一种用于义齿修复的牙齿分割识别方法，其特征在于，所述根据所述连接路径上的所有点云数据的法向量变化，获取所述连接路径下的一个边界点云数据，包括：
10.根据权利要求7所述的一种用于义齿修复的牙齿分割识别方法，其特征在于，所述根据所述边界点云数据的相邻点云数据在所述两个相邻的区域对中进行边界点云数据的继续搜索，得到所述连接路径下的所有边界点云数据，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于义齿修复的牙齿分割识别方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于义齿修复的牙齿分割识别方法，其特征在于，所述根据所述口腔环境中的每个点云数据的邻域点云数据分布，获取所述口腔环境中的牙齿区域，包括：
3.根据权利要求1所述的一种用于义齿修复的牙齿分割识别方法，其特征在于，所述对所述牙齿区域的点云数据进行主成分分析，构建所述牙齿区域的新三维坐标系，包括：
4.根据权利要求2所述的一种用于义齿修复的牙齿分割识别方法，其特征在于，所述根据所述新三维坐标系的竖轴，获取所述牙齿区域中的每个点云数据的特征强度，包括：
5.根据权利要求2所述的一种用于义齿修复的牙齿分割识别方法，其特征在于，所述根据所述牙齿区域中的所有点云数据的特征强度对单个牙齿的区域对进行提取，得到所述牙齿区域中得多个区域对，包括：
6.根据权利要求5所述的一种用于义齿修复的牙齿分割识别方法，其特征在于，所述根据所...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴环杰，谭宝丹，胡志强，吴宗宝，
申请(专利权)人：珠海新茂义齿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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