发明授权-201580048036X-对齐口内数字3D模型的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利

(10)授权公告号CN106604692B
(45)授权公告日2020.04.21
(21)申请号201580048036.X(73)专利权人3M创新有限公司
地址美国明尼苏达州
(22)申请日2015.08.31
(72)发明人G索玛桑达拉姆
(65)同一申请的已公布的文献号·
EJ里布尼克R西瓦零甘
申请公布号CN106604692A···
S·D·斯考特G·戈尔纳里
(43)申请公布日2017.04.26A·艾德
(30)优先权数据(74)专利代理机构北京市金杜律师事务所
14/479,6922014.09.08US11256
(85)PCT国际申请进入国家阶段日代理人李辉潘聪
2017.03.07(51)Int.Cl.
(86)PCT国际申请的申请数据A61C9/00(2006.01)
PCT/US2015/0477202015.08.31A61C13/00(2006.01)
(87)PCT国际申请的公布数据G06F30/10(2020.01)
WO2016/040032EN2016.03.17G06T17/00(2006.01)
审查员门高利

权利要求书1页说明书5页附图2页
(54)发明名称
对齐口内数字3D模型的方法
(57)摘要
本发明提供了用于将由3D网格表示的牙齿
的数字3D模型与3D坐标系内的期望取向对齐的
方法。所述方法包括接收随机对齐的所述3D网格
以及改变所述3D网格的取向，以将牙齿的所述数
字3D模型与所述3D坐标系内的期望轴对齐。所述
方法还可以检测所述数字3D模型中的牙龈线，以
从所述模型中移除所述齿龈。
CN106604692B
CN106604692B权利要求书1/1页

1.一种用于对齐牙齿的数字3D模型的方法，所述方法包括以下步骤：
接收由随机对齐的3D网格表示的牙齿的数字3D模型；
计算与3D坐标系内的期望轴对齐的向量的网格；
将所述向量投射穿过所述网格，以计数所述向量与所述网格的面的相交数量；
基于所述相交数量计算所述网格的成本函数；以及
旋转所述网格并重复所述投射和所述计算所述成本函数步骤，直到所述成本函数被最
大化以使所述网格与所述期望轴对齐，
其中计算所述成本函数的步骤包括作为成本函数f(θ)＝(sum(n＝＝1)/sum(n>1))来
计算，其中θ是所述期望轴，而n是与所述向量中的每个向量相交的所述面的数量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述旋转的步骤包括使所述网格围绕所述轴θ旋
转，直到所述成本函数被最大化。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述向量与所述期望轴平行。
4.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述数字3D模型的分辨率来选择所述向量的
网格间距。

2
CN106604692B说明书1/5页

对齐口内数字3D模型的方法

背景技术
[0001]数字3D模型的使用在牙科市场中正变得越来越普遍。这些模型可以在活体内通过
口内扫描仪获得，或通过传统激光印象扫描图离线获得。数字3D模型可用于各种临床任务，
包括治疗规划、以及牙冠与植入物的制备。该模型还可以用于诊断辅助，例如用于评估牙齿
磨损和牙龈萎缩。数字3D模型通常以随机的取向获得，并且不固定到特定坐标系。因此，存
在将口内数字3D模型与给定坐标系对齐以用于诊断或其它目的的需求。

发明内容
[0002]符合本发明的用于对齐牙齿的数字3D模型的方法包括接收由随机对齐的3D网格
表示的牙齿的数字3D模型，以及改变3D网格的取向以将牙齿的数字3D模型与3D坐标系内的
期望轴对齐。
[0003]符合本发明的用于改变和对齐牙齿的数字3D模型的方法包括接收具有由随机对
齐的3D网格表示的相关联齿龈的牙齿的数字3D模型，在数字3D模型中检测牙龈线，以及从
数字3D模型中移除齿龈。不具有齿龈的数字3D模型与3D坐标系内的期望轴对齐。

附图说明
[0004]附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分，并且附图连同具体实施方式阐明
本发明的优点和原理。在附图中，
[0005]图1是用于基于口内3D扫描图或3D印象扫描图对齐数字3D模型的系统的示意图；
[0006]图2示出了通过口内扫描图得到的3D牙齿模型；
[0007]图3是用于对齐和改变数字3D模型的方法的流程图；并且
[0008]图4是在3D坐标系内以期望的取向对齐并且与检测到的牙龈线对齐的数字3D模型
的示意图。

具体实施方式
[0009]图1是用于基于口内3D扫描图对齐数字3D模型的系统10的示意图。系统10包括处
理器20，该处理器通过口内3D牙齿扫描图或牙齿印象扫描图接收牙齿12的数字3D模型。系
统10还包括：电子显示设备16，诸如液晶显示器(LCD)设备，用于显示数字3D模型；和输入设