【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本申請總體上涉及結合深度學習神經(jīng)網(wǎng)絡以及預定的約束產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法。
技術介紹
1、隨著計算機技術的飛速發(fā)展，牙科診療越來越多地借助計算機技術。在制定牙齒正畸治療的方案時，通常基于表示初始牙齒布局下的牙列的三維數(shù)字模型產(chǎn)生表示目標牙齒布局下的所述牙列的三維數(shù)字模型。
2、目前，主要有兩種基于表示初始牙齒布局下的牙列的三維數(shù)字模型產(chǎn)生表示目標牙齒布局下的所述牙列的三維數(shù)字模型的方法。一種是基于預先制定的規(guī)則排齊牙齒，這些規(guī)則一般源自醫(yī)生的經(jīng)驗。本申請的專利技術人發(fā)現(xiàn)，由于不同患者的牙齒形狀和位姿(位置和姿態(tài))差異較大，很難制定出一套通用的適用于各種情況的規(guī)則，因此，這種方法存在較大的局限性。另一種是基于深度學習的方法，例如，以訓練數(shù)據(jù)集(包括多組表示初始布局下的牙列的三維數(shù)字模型和表示目標布局下的牙列的三維數(shù)字模型)訓練深度神經(jīng)網(wǎng)絡，利用徑訓練的深度神經(jīng)網(wǎng)絡排齊牙齒。本申請的專利技術人發(fā)現(xiàn)，由于缺乏約束，這種方法所產(chǎn)生的結果可能不符合臨床醫(yī)學要求。
3、因此，有必要提供一種新的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法。
技術實現(xiàn)思路
1、本申請的一方面提供了一種計算機執(zhí)行的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其包括：獲取表示初始牙齒布局下的第一牙列的第一三維數(shù)字模型；獲取一組預定的約束，其包括所述第一牙列的選定牙齒在選定方向上的目標位；利用經(jīng)訓練的第一深度神經(jīng)網(wǎng)絡將所述第一三維數(shù)字模型初步排齊；以及對所述初步排齊的第一三維數(shù)字模型進行第
2、在一些實施方式中，若所述約束中包括所述第一牙列的碰撞接觸和/或間隙關閉方案，對所述第一三維數(shù)字模型的碰撞接觸和/或間隙關閉是基于所述第一牙列的碰撞接觸和/或間隙關閉方案。
3、在一些實施方式中，所述第一牙列的碰撞解除和/或間隙關閉方案包括以下之一：拔牙、種牙、后牙遠移、后牙近移、擴弓、縮弓、唇傾、前牙內收、片切、間隙預留及以上的任意組合。
4、在一些實施方式中，若所述約束包括對所述第一牙列各牙齒寬度進行分析而獲得的所述第一牙列的片切和間隙預留方案，對所述第一三維數(shù)字模型的碰撞解除和/或間隙關閉的要求是基于該片切和間隙預留方案確定。
5、在一些實施方式中，在所述牙弓曲線優(yōu)化中，所述選定牙齒在移動至所述選定方向上的目標位之后，其位姿保持不變。
6、在一些實施方式中，將所述選定牙齒移動至選定方向上的目標位與所述牙弓曲線優(yōu)化以及所述碰撞接觸和/或間隙關閉同時進行。
7、在一些實施方式中，所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法還包括：獲取表示初始牙齒布局下的第二牙列的第二三維數(shù)字模型，所述第二牙列是所述第一牙列的對頜牙列；利用經(jīng)訓練的第二深度神經(jīng)網(wǎng)絡基于所述經(jīng)第一優(yōu)化的第一三維數(shù)字模型將所述第二三維數(shù)字模型初步排齊；對所述初步排齊的第二三維數(shù)字模型進行第二優(yōu)化，該第二優(yōu)化包括：基于所述經(jīng)第一優(yōu)化的第一三維數(shù)字模型對所述初步排齊的第二三維數(shù)字模型進行咬合優(yōu)化，使得所述經(jīng)第二優(yōu)化的第二三維數(shù)字模型與所述經(jīng)第一優(yōu)化的第一三維數(shù)字模型的咬合關系符合要求。
8、在一些實施方式中，在所述咬合優(yōu)化的同時，根據(jù)所述約束中所述第二牙列的碰撞解除和/或間隙關閉方案對所述更新后的第二三維數(shù)字模型進行碰撞解除和/或間隙關閉。
9、在一些實施方式中，所述第二牙列的碰撞解除和/或間隙關閉方案包括以下之一：拔牙、種牙、后牙遠移、后牙近移、擴弓、縮弓、唇傾、前牙內收、片切、間隙預留及以上的任意組合。
10、在一些實施方式中，若所述約束包括基于對所述第二牙列各牙齒寬度進行分析而獲得的所述第二牙列的片切和間隙預留方案，對所述第二三維數(shù)字模型的碰撞解除和/或間隙關閉的要求是基于該片切和間隙預留方案確定。
11、在一些實施方式中，所述選定牙齒在選定方向上的目標位包括以下之一：牙中線目標位、前牙矢狀向目標位、前牙垂直向目標位、后牙垂直向目標位、后牙矢狀向目標位、后牙水平向目標位、尖牙水平向目標位以及以上的任意組合。
12、在一些實施方式中，所述第一牙列是上頜牙列，所述第二牙列是下頜牙列。
13、在一些實施方式中，所述咬合優(yōu)化是基于咬合關系的能量函數(shù)，所述咬合關系是以牙齒選定關鍵點之間的位置關系定義。
14、在一些實施方式中，所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法還包括：利用經(jīng)訓練的第三深度神經(jīng)網(wǎng)絡對所述經(jīng)第一優(yōu)化的第一三維數(shù)字模型和所述經(jīng)第二優(yōu)化的第二三維數(shù)字模型進行進一步排齊。
15、在一些實施方式中，將所述第一三維數(shù)字模型輸入所述第一深度神經(jīng)網(wǎng)絡，其輸出表示所述初步排齊的第一三維數(shù)字模型的牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集。
16、在一些實施方式中，將所述經(jīng)第一優(yōu)化的第一三維數(shù)字模型和所述第二三維數(shù)字模型輸入所述第二深度神經(jīng)網(wǎng)絡，其輸出表示所述初步排齊的第二三維數(shù)字模型的牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集。
17、在一些實施方式中，將所述經(jīng)第一優(yōu)化的第一三維數(shù)字模型和所述經(jīng)第二優(yōu)化的第二三維數(shù)字模型輸入所述第三深度神經(jīng)網(wǎng)絡，其輸出表示所述進一步排齊的第一三維數(shù)字模型和第二三維數(shù)字模型的牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集。
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1.一種計算機執(zhí)行的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其包括：
2.如權利要求1所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，若所述約束中包括所述第一牙列的碰撞接觸和/或間隙關閉方案，對所述第一三維數(shù)字模型的碰撞接觸和/或間隙關閉是基于所述第一牙列的碰撞接觸和/或間隙關閉方案。
3.如權利要求2所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，所述第一牙列的碰撞解除和/或間隙關閉方案包括以下之一：拔牙、種牙、后牙遠移、后牙近移、擴弓、縮弓、唇傾、前牙內收、片切、間隙預留及以上的任意組合。
4.如權利要求1所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，若所述約束包括對所述第一牙列各牙齒寬度進行分析而獲得的所述第一牙列的片切和間隙預留方案，對所述第一三維數(shù)字模型的碰撞解除和/或間隙關閉的要求是基于該片切和間隙預留方案確定。
5.如權利要求1所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，在所述牙弓曲線優(yōu)化中，所述選定牙齒在移動至所述選定方向上的目標位之后，其位姿保持不變。
6.
7.如權利要求1所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，它還包括：
8.如權利要求7所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，在所述咬合優(yōu)化的同時，根據(jù)所述約束中所述第二牙列的碰撞解除和/或間隙關閉方案對所述更新后的第二三維數(shù)字模型進行碰撞解除和/或間隙關閉。
9.如權利要求8所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，所述第二牙列的碰撞解除和/或間隙關閉方案包括以下之一：拔牙、種牙、后牙遠移、后牙近移、擴弓、縮弓、唇傾、前牙內收、片切、間隙預留及以上的任意組合。
10.如權利要求8所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，若所述約束包括基于對所述第二牙列各牙齒寬度進行分析而獲得的所述第二牙列的片切和間隙預留方案，對所述第二三維數(shù)字模型的碰撞解除和/或間隙關閉的要求是基于該片切和間隙預留方案確定。
11.如權利要求1所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，所述選定牙齒在選定方向上的目標位包括以下之一：牙中線目標位、前牙矢狀向目標位、前牙垂直向目標位、后牙垂直向目標位、后牙矢狀向目標位、后牙水平向目標位、尖牙水平向目標位以及以上的任意組合。
12.如權利要求7所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，所述第一牙列是上頜牙列，所述第二牙列是下頜牙列。
13.如權利要求7所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，所述咬合優(yōu)化是基于咬合關系的能量函數(shù)，所述咬合關系是以牙齒選定關鍵點之間的位置關系定義。
14.如權利要求7所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，它還包括：利用經(jīng)訓練的第三深度神經(jīng)網(wǎng)絡對所述經(jīng)第一優(yōu)化的第一三維數(shù)字模型和所述經(jīng)第二優(yōu)化的第二三維數(shù)字模型進行進一步排齊。
15.如權利要求1所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，將所述第一三維數(shù)字模型輸入所述第一深度神經(jīng)網(wǎng)絡，其輸出表示所述初步排齊的第一三維數(shù)字模型的牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集。
16.如權利要求7所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，將所述經(jīng)第一優(yōu)化的第一三維數(shù)字模型和所述第二三維數(shù)字模型輸入所述第二深度神經(jīng)網(wǎng)絡，其輸出表示所述初步排齊的第二三維數(shù)字模型的牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集。
17.如權利要求14所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，將所述經(jīng)第一優(yōu)化的第一三維數(shù)字模型和所述經(jīng)第二優(yōu)化的第二三維數(shù)字模型輸入所述第三深度神經(jīng)網(wǎng)絡，其輸出表示所述進一步排齊的第一三維數(shù)字模型和第二三維數(shù)字模型的牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集。
...【技術特征摘要】
1.一種計算機執(zhí)行的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其包括：
2.如權利要求1所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，若所述約束中包括所述第一牙列的碰撞接觸和/或間隙關閉方案，對所述第一三維數(shù)字模型的碰撞接觸和/或間隙關閉是基于所述第一牙列的碰撞接觸和/或間隙關閉方案。
3.如權利要求2所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，所述第一牙列的碰撞解除和/或間隙關閉方案包括以下之一：拔牙、種牙、后牙遠移、后牙近移、擴弓、縮弓、唇傾、前牙內收、片切、間隙預留及以上的任意組合。
4.如權利要求1所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，若所述約束包括對所述第一牙列各牙齒寬度進行分析而獲得的所述第一牙列的片切和間隙預留方案，對所述第一三維數(shù)字模型的碰撞解除和/或間隙關閉的要求是基于該片切和間隙預留方案確定。
5.如權利要求1所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，在所述牙弓曲線優(yōu)化中，所述選定牙齒在移動至所述選定方向上的目標位之后，其位姿保持不變。
6.如權利要求1所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，將所述選定牙齒移動至所述選定方向上的目標位的操作與所述牙弓曲線優(yōu)化以及所述碰撞接觸和/或間隙關閉同時進行。
7.如權利要求1所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，它還包括：
8.如權利要求7所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，在所述咬合優(yōu)化的同時，根據(jù)所述約束中所述第二牙列的碰撞解除和/或間隙關閉方案對所述更新后的第二三維數(shù)字模型進行碰撞解除和/或間隙關閉。
9.如權利要求8所述的產(chǎn)生表示目標牙齒布局的數(shù)字數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，所述第二牙列的碰撞解除和/或間隙關閉方案包括以下之一：拔牙、種牙、后牙遠移、后牙近移、擴弓、縮弓、唇傾、前牙內收、片切、間隙預留及以上的任意組合。
10.如權利要...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：武慧凱，郁雯科，
申請(專利權)人：杭州朝厚信息科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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