牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法，包括以下步驟：S1、生成牙齒3D模型；S2、生成咬合觀察器，所述咬合觀察器用于指定觀察平面；S3、顯示咬合狀態(tài)，咬合狀態(tài)為使用所述觀察平面切分所述牙齒3D模型而成的截面。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用計(jì)算機(jī)建模方式建立一個(gè)或多個(gè)平面牙齒3D模型做相交運(yùn)算，從而準(zhǔn)確、直觀、實(shí)時(shí)的顯示牙齒的指定位置的咬合狀態(tài)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法，尤其是涉及一種計(jì)算機(jī)輔助的牙齒正畸中的牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在牙齒正畸的過(guò)程中，牙齒會(huì)經(jīng)歷若干次矯治，具有若干個(gè)矯治狀態(tài)。觀察各個(gè)矯治狀態(tài)下的咬合狀態(tài)對(duì)于矯治效果的確認(rèn)和后續(xù)矯治的設(shè)置都是至關(guān)重要的。然而，現(xiàn)有技術(shù)中還是通過(guò)對(duì)模型的觀察大致了解咬合情況，調(diào)整咬合關(guān)系時(shí)不能直觀的看到牙齒的接觸位置以及接觸的深度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種準(zhǔn)確、直觀的牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法，幫助醫(yī)護(hù)人員快速方便的觀察當(dāng)前的咬合狀態(tài)。
[0004]其中，本發(fā)明一實(shí)施方式的牙齒咬合狀態(tài)方法包括以下步驟:
51、生成牙齒3D模型；
52、生成咬合觀察器，所述咬合觀察器用于指定觀察平面；
53、顯示咬合狀態(tài)，咬合狀態(tài)為使用所述觀察平面切分所述牙齒3D模型而成的截面。
[0005]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述SI步驟包括:
511、建立牙齒類(lèi)，所述牙齒類(lèi)包括以下信息:牙齒移動(dòng)矩陣、牙齒表面三角網(wǎng)、牙齒移動(dòng)方向；
512、建立牙齒數(shù)組，所述牙齒數(shù)組存儲(chǔ)所有牙齒的信息。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述牙齒移動(dòng)方向包括:近遠(yuǎn)中方向、唇舌方向和冠長(zhǎng)軸方向。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S2步驟包括:
S21、建立咬合觀察類(lèi)，所述咬合觀察類(lèi)包括以下信息:截面的三角網(wǎng)信息、截面的移動(dòng)矩陣、切分牙齒3D模型得到的點(diǎn)線(xiàn)信息。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S3步驟包括:
531、從咬合觀察類(lèi)中取出當(dāng)前觀察平面信息，并讀取牙齒3D模型；
532、將得到的觀察平面和牙齒3D模型做相交運(yùn)算，獲得交集；
533、將此交集中的點(diǎn)連接成線(xiàn)；
534、將連接成的線(xiàn)繪制出來(lái)。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法還包括以下步驟:
54、在咬合觀察器中，移動(dòng)觀察平面的位置，完成后執(zhí)行S3步驟。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S4步驟包括:
541、從咬合觀察類(lèi)中得到當(dāng)前觀察平面要移動(dòng)的方向以及移動(dòng)的距離信息；
542、構(gòu)造平移矩陣和旋轉(zhuǎn)矩陣； 543、將平移矩陣和旋轉(zhuǎn)矩陣的乘積矩陣作用于觀察平面；
544、更新觀察平面的位置。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法還包括以下步驟:
S5、改變牙齒3D模型中的牙齒的位置，完成后執(zhí)行S3步驟。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述觀察平面為牙齒的正交平面。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述正交平面為切截面、法截面或橫截面。
[0014]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用計(jì)算機(jī)建模方式建立一個(gè)或多個(gè)平面牙齒3D模型做相交運(yùn)算，從而準(zhǔn)確、直觀、實(shí)時(shí)的顯示牙齒的指定位置的咬合狀態(tài)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的觀察平面生成示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的牙齒咬合狀態(tài)示意圖。
[0017]圖3是圖2中的牙齒移動(dòng)后的牙齒咬合狀態(tài)示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的另一牙齒咬合狀態(tài)示意圖。
[0019]圖5為本發(fā)明一實(shí)施例的另一牙齒咬合狀態(tài)示意圖。
[0020]圖6為本發(fā)明一實(shí)施例的觀察平面移動(dòng)的流程圖。
[0021]圖7為本發(fā)明一實(shí)施例的觀察平面移動(dòng)的另一流程圖。
[0022]圖8為本發(fā)明一實(shí)施例的咬合狀態(tài)生成的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0024]本發(fā)明的一種牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法，包括以下步驟:
S1、生成牙齒3D模型；SI步驟具體包括:
S11、建立牙齒類(lèi)，所述牙齒類(lèi)包括以下信息:牙齒移動(dòng)矩陣、牙齒表面三角網(wǎng)、牙齒移動(dòng)方向；在Sll步驟中，牙齒類(lèi)中曲面三角形網(wǎng)用于構(gòu)造牙齒的形狀顯示，牙齒移動(dòng)矩陣用于確定牙齒顯示的位置，牙齒移動(dòng)方向包括:近遠(yuǎn)中方向、唇舌方向和冠長(zhǎng)軸方向。
[0025]S12、建立牙齒數(shù)組，所述牙齒數(shù)組存儲(chǔ)所有牙齒的信息。
[0026]S2、生成咬合觀察器，所述咬合觀察器用于指定觀察平面；S2步驟具體包括:
S21、建立咬合觀察類(lèi)，所述咬合觀察類(lèi)包括以下信息:截面的三角網(wǎng)信息、截面的移動(dòng)矩陣、切分牙齒3D模型得到的點(diǎn)線(xiàn)信息。
[0027]如圖1所示，若給定平面上一點(diǎn)P及平面法線(xiàn)方向V，則可以得到一個(gè)確定的觀察平面N，P在觀察平面N上，V垂直于觀察平面N。例如，在牙齒的弓形上取任意一點(diǎn)作為P點(diǎn)，以P點(diǎn)在弓形上的切線(xiàn)方向?yàn)閂，那我們可以構(gòu)造出觀察平面N如圖1所示。
[0028]該觀察平面可以為任何平面,如牙齒I的正交平面(切截面、法截面或橫截面)。
[0029]S3、顯示咬合狀態(tài)，咬合狀態(tài)為使用所述觀察平面切分所述牙齒3D模型而成的截面。如圖8,所述S3步驟具體包括:
531、從咬合觀察類(lèi)中取出當(dāng)前觀察平面信息，并讀取牙齒3D模型；
532、將得到的觀察平面和牙齒3D模型做相交運(yùn)算，獲得交集； 533、將此交集中的點(diǎn)連接成線(xiàn)；
534、將連接成的線(xiàn)繪制出來(lái)。
[0030]咬合狀態(tài)的顯示可見(jiàn)圖2所示。如圖2為兩個(gè)牙齒I的咬合狀態(tài)，上半部分線(xiàn)條是上牙，下半部分線(xiàn)條是下牙。
[0031 ] 為了方便觀察各個(gè)位置的牙齒咬合狀態(tài)，本發(fā)明的牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法還包括移動(dòng)觀察平面的步驟，具體如以下步驟:
54、在咬合觀察器中，移動(dòng)觀察平面的位置，完成后執(zhí)行S3步驟。如圖6，S4步驟具體包括以下步驟:
541、從咬合觀察類(lèi)中得到當(dāng)前觀察平面要移動(dòng)的方向以及移動(dòng)的距離信息；
542、構(gòu)造平移矩陣和旋轉(zhuǎn)矩陣；
543、將平移矩陣和旋轉(zhuǎn)矩陣的乘積矩陣作用于觀察平面；
544、更新觀察平面的位置。
[0032]這樣，通過(guò)給定移動(dòng)矩陣M改變P點(diǎn)的位置以及法線(xiàn)V的方向，構(gòu)造出新的觀察平面，計(jì)算出新位置的牙齒關(guān)系，可以得到與圖2不同的圖4或圖5所示的狀態(tài)。
[0033]具體的，如pi (0，0，0)，p2 (0，2，O)為空間上兩點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)位置I和位置2，現(xiàn)將截面從Pl移動(dòng)p2，并將截面的法向定義為d = p2-pl，構(gòu)造出移動(dòng)矩陣Ml和旋轉(zhuǎn)矩陣M2。則截面的總矩陣M=M1*M2，將M作用于截面上的所有點(diǎn)，更新截面位置到p2的位置上。
[0034]如圖7，S4步驟還可以包括以下步驟:
545、更新截面的平移矩陣和旋轉(zhuǎn)矩陣；
546、用截面的上述兩個(gè)矩陣的乘積矩陣乘以截面三角網(wǎng)每個(gè)三角頂點(diǎn)，得到新的三角形位置；
547、將新位置的三角形繪制出來(lái)。
[0035]為了方便觀察后續(xù)矯治中，牙齒位置改變后的牙齒咬合狀態(tài)，本發(fā)明的牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法還包括以下步驟:
55、改變牙齒3D模型中的牙齒的位置，完成后執(zhí)行S3步驟。
[0036]S卩，保持平面N位置及方向保持不變，移動(dòng)單個(gè)牙齒，表示咬合形態(tài)的線(xiàn)條圖會(huì)跟隨牙齒I的改變而改變，如頰向移動(dòng)圖2中的上牙后，咬合關(guān)系從圖2更新至圖3的狀態(tài)。
[0037]通過(guò)上面描述的方式，使用者可以通過(guò)計(jì)算機(jī)方便的觀察各個(gè)位置上，牙齒的咬合狀態(tài)，具體的操作步驟包括:
1)程序初始化；
2)初始化咬合觀察拖動(dòng)器，具體執(zhí)行方式如S2步驟；
3)讀入牙齒3D模型，具體執(zhí)行方式如SI步驟；
4)咬合觀察顯示建立的平面，平面方向可以任意指定，如前所述的，可以為正交平面(分別是:切截面、法截面、橫截面)。具體執(zhí)行方式如S3步驟；
5)等待用戶(hù)操作；
6)指定要觀察的平面(單個(gè)或多個(gè))，拖動(dòng)咬合觀察拖動(dòng)器上的進(jìn)度條，平面沿著指定的線(xiàn)路移動(dòng)，例如讓指定平面在牙齒3D模型上沿著牙齒弓形方向移動(dòng)，所在處的咬合關(guān)系實(shí)時(shí)顯示在屏幕的右下角位置上。具體執(zhí)行方式如S4步驟。
[0038]具體的，操作者設(shè)置觀察平面的位置，并根據(jù)設(shè)置將觀察平面沿著牙齒的弓形移動(dòng)到指定的位置如圖1所示。隨州，拖動(dòng)咬合觀察器的滑動(dòng)條下一個(gè)位置處，觀察平面即沿著牙弓上兩點(diǎn)的方向移動(dòng)，并旋轉(zhuǎn)到以移動(dòng)方向?yàn)榉ㄏ虻奈恢?，此時(shí)咬合狀態(tài)自動(dòng)變化。
[0039]上文所列出的一系列的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說(shuō)明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括: 51、生成牙齒3D模型； 52、生成咬合觀察器，所述咬合觀察器用于指定觀察平面； 53、顯示咬合狀態(tài)，咬合狀態(tài)為使用所述觀察平面切分所述牙齒3D模型而成的截面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，所述SI步驟包括: 511、建立牙齒類(lèi)，所述牙齒類(lèi)包括以下信息:牙齒移動(dòng)矩陣、牙齒表面三角網(wǎng)、牙齒移動(dòng)方向； 512、建立牙齒數(shù)組，所述牙齒數(shù)組存儲(chǔ)所有牙齒的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于， 所述牙齒移動(dòng)方向包括:近遠(yuǎn)中方向、唇舌方向和冠長(zhǎng)軸方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，所述S2步驟包括: S21、建立咬合觀察類(lèi)，所述咬合觀察類(lèi)包括以下信息:觀察平面的三角網(wǎng)信息、觀察平面的移動(dòng)矩陣、切分牙齒3D模型得到的點(diǎn)線(xiàn)信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，所述S3步驟包括: 531、從咬合觀察類(lèi)中取出當(dāng)前觀察平面信息，并讀取牙齒3D模型； 532、將得到的觀察平面和牙齒3D模型做相交運(yùn)算，獲得交集； 533、將此交集中的點(diǎn)連接成線(xiàn)； 534、將連接成的線(xiàn)繪制出來(lái)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，還包括以下步驟: 54、在咬合觀察器中，移動(dòng)觀察平面的位置，完成后執(zhí)行S3步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，所述S4步驟包括: 541、從咬合觀察類(lèi)中得到當(dāng)前觀察平面要移動(dòng)的方向以及移動(dòng)的距離信息； 542、構(gòu)造平移矩陣和旋轉(zhuǎn)矩陣； 543、將平移矩陣和旋轉(zhuǎn)矩陣的乘積矩陣作用于觀察平面； 544、更新觀察平面的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，還包括以下步驟: 55、改變牙齒3D模型中的牙齒的位置，完成后執(zhí)行S3步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，所述觀察平面為牙齒的正交平面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的牙齒咬合狀態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，所述正交平面為切截面、法截面或橫截面。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104050343SQ201310079146
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月13日
【發(fā)明者】李佳, 劉崗, 張文斌, 湯瑋, 劉震寰 申請(qǐng)人:西安市恒惠科技有限公司