本申请总体上涉及牙列三维数字模型的重建方法,更具体的,涉及基于至少两张患者牙齿照片和表示处于第一牙齿布局的所述患者牙列的三维数字模型,重建表示处于所述牙齿照片所展示的牙齿布局的所述患者牙列的三维数字模型。
背景技术:
1、随着计算机科学的不断发展,牙科专业人员越来越多地借助计算机技术进行牙科诊疗。例如,在牙科正畸领域,患者需要每隔一段时间到医院或诊所接受口内扫描,得到表示当前牙齿布局的牙列三维数字模型。牙科专业人员能够基于扫描得到的牙列三维数字模型判断正畸治疗的情况。然而,该过程复杂繁琐,对于患者和牙科专业人员而言都是一个额外的负担。
2、因此,有必要提供一种新的方法,以更便捷地在牙科正畸治疗过程中监测治疗效果。
技术实现思路
1、本申请的一方面提供了一种计算机执行的牙列三维数字模型的重建方法,包括:获取n张从不同角度和/或位置拍摄的患者牙齿的照片,其中,n为大于等于2的自然数,将拍摄所述n张牙齿照片时所述患者牙齿的布局称为当前牙齿布局;获取表示处于第一牙齿布局的患者牙列的第一三维数字模型;基于所述n张牙齿照片以及所述第一三维数字模型,基于牙齿轮廓匹配,对相机内参数和外参数进行优化,求得一组虚拟的相机内参数以及与每一所述n张牙齿照片相对应的一组虚拟的相机外参数;以及基于所述n张牙齿照片以及所述虚拟的相机内参数和外参数,基于牙齿轮廓匹配,对所述第一三维数字模型的牙齿位姿进行优化,求得更新的三维数字模型,其中,所述相机参数的优化和所述牙齿位姿的优化均仅基于各牙齿自身的轮廓。
2、在一些实施方式中,所述第一三维数字模型是利用壳状牙齿矫治器的正畸治疗方案中表示自所述患者初始牙齿布局至目标牙齿布局的一系列逐次的牙列三维数字模型中的一个。
3、在一些实施方式中,所述第一三维数字模型是表示所述患者初始牙齿布局的牙列三维数字模型。
4、在一些实施方式中,所述n张牙齿照片是在牙科正畸治疗过程中的某一时刻所拍摄,在所述相机参数的优化和牙齿位姿的优化中,各牙齿被按所述牙科正畸治疗中的移动量大小分配权重,移动量越小权重越大。
5、在一些实施方式中,一颗牙齿自身的轮廓是通过对比以同一组虚拟的相机内参数和外参数分别渲染整体牙列的三维数字模型以及单独渲染该牙齿的三维数字模型得到的虚拟照片中该牙齿的轮廓而获得。
6、在一些实施方式中,所述的计算机执行的牙列三维数字模型的重建方法还包括:以所述更新的三维数字模型替代所述第一三维数字模型,重复所述相机参数的优化和牙齿位姿的优化至少一次。
7、在一些实施方式中,所述相机参数的优化和牙齿位姿的优化的损失函数所基于的轮廓点是三维空间的点,在所述相机参数的优化和牙齿位姿的优化中,以一组虚拟的相机内参数和外参数渲染一个牙列或一颗牙齿的三维数字模型时,将被渲染的三维数字模型顶点的三维空间坐标作为渲染得到的虚拟照片中对应点的色彩或纹理。
8、在一些实施方式中,所述优化的方法是adam优化方法。
9、在一些实施方式中,所述第一三维数字模型表示所述患者的单颌牙列,即上颌牙列或下颌牙列。
1.一种计算机执行的牙列三维数字模型的重建方法,包括:
2.如权利要求1所述的计算机执行的牙列三维数字模型的重建方法,其特征在于,所述第一三维数字模型是利用壳状牙齿矫治器的正畸治疗方案中表示自所述患者初始牙齿布局至目标牙齿布局的一系列逐次的牙列三维数字模型中的一个。
3.如权利要求1所述的计算机执行的牙列三维数字模型的重建方法,其特征在于,所述第一三维数字模型是表示所述患者初始牙齿布局的牙列三维数字模型。
4.如权利要求1所述的计算机执行的牙列三维数字模型的重建方法,其特征在于,所述n张牙齿照片是在牙科正畸治疗过程中的某一时刻所拍摄,在所述相机参数的优化和牙齿位姿的优化中,各牙齿被按所述牙科正畸治疗中的移动量大小分配权重,移动量越小权重越大。
5.如权利要求1所述的计算机执行的牙列三维数字模型的重建方法,其特征在于,一颗牙齿自身的轮廓是通过对比以同一组虚拟的相机内参数和外参数分别渲染整体牙列的三维数字模型以及单独渲染该牙齿的三维数字模型得到的虚拟照片中该牙齿的轮廓而获得。
6.如权利要求1所述的计算机执行的牙列三维数字模型的重建方法,其特征在于,它还包括:以所述更新的三维数字模型替代所述第一三维数字模型,重复所述相机参数的优化和牙齿位姿的优化至少一次。
7.如权利要求1所述的计算机执行的牙列三维数字模型的重建方法,其特征在于,所述相机参数的优化和牙齿位姿的优化的损失函数所基于的轮廓点是三维空间的点,在所述相机参数的优化和牙齿位姿的优化中,以一组虚拟的相机内参数和外参数渲染一个牙列或一颗牙齿的三维数字模型时,将被渲染的三维数字模型顶点的三维空间坐标作为渲染得到的虚拟照片中对应点的色彩或纹理。
8.如权利要求1所述的计算机执行的牙列三维数字模型的重建方法,其特征在于,所述优化的方法是adam优化方法。
9.如权利要求1所述的计算机执行的牙列三维数字模型的重建方法,其特征在于,所述第一三维数字模型表示所述患者的单颌牙列,即上颌牙列或下颌牙列。
