1.一种口腔三维模型构建及牙齿咬合特征分析方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:通过口腔扫描仪对患者口腔结构进行成像扫描处理,得到口腔内部结构影像集;对口腔内部结构影像集进行三维模型构建,以生成口腔内部结构三维空间模型;
步骤S2:对口腔内部结构三维空间模型进行牙齿分割及牙齿特征分析,以得到口腔牙齿三维几何形状特征数据以及口腔牙齿三维空间位置特征数据;基于口腔牙齿三维几何形状特征数据以及口腔牙齿三维空间位置特征数据对口腔内部结构三维空间模型进行牙齿间接触评估分析,得到口腔牙齿间排列接触状况数据;
步骤S3:对口腔内部结构三维空间模型进行牙齿咬合点定位分析,得到口腔牙齿咬合点位置数据;基于口腔牙齿间排列接触状况数据以及口腔牙齿咬合点位置数据对口腔内部结构三维空间模型进行牙齿咬合面连接划分,以生成口腔牙齿咬合连接面;
步骤S4:对口腔牙齿咬合连接面进行牙齿咬合特征分析,以得到牙齿咬合面平行度以及牙齿咬合面轮廓形状;基于牙齿咬合面平行度以及牙齿咬合面轮廓形状对口腔内部结构三维空间模型进行牙齿咬合调整处理,以生成口腔牙齿咬合面调整方案。
2.根据权利要求1所述的口腔三维模型构建及牙齿咬合特征分析方法,其特征在于,步骤S1包括以下步骤:步骤S11:对患者口腔结构进行口腔情况及扫描需求分析,得到患者口腔结构情况数据以及患者口腔扫描需求数据;
步骤S12:根据患者口腔结构情况数据以及患者口腔扫描需求数据对口腔扫描仪进行扫描参数自适应调整处理,以生成口腔扫描自适应调整参数集;
步骤S13:基于口腔扫描自适应调整参数集通过口腔扫描仪对患者口腔结构进行成像扫描处理,得到口腔内部结构影像集;
步骤S14:对口腔内部结构影像集进行影像去噪处理,得到口腔结构去噪影像集;对口腔结构去噪影像集进行标准化处理,得到口腔结构标准影像集;
步骤S15:对口腔结构标准影像集进行三维模型构建,以生成口腔内部结构三维空间模型。
3.根据权利要求2所述的口腔三维模型构建及牙齿咬合特征分析方法,其特征在于,步骤S15包括以下步骤:步骤S151:对口腔结构标准影像集进行口腔结构空间特征分析,得到口腔结构空间特征数据;
步骤S152:对口腔结构空间特征数据进行特征点云转换处理,得到口腔结构三维空间特征点云数据;
步骤S153:对口腔结构三维空间特征点云数据进行离群点剔除处理,得到口腔结构空间特征离群剔除点云数据;
步骤S154:对口腔结构空间特征离群剔除点云数据进行口腔结构三维模型重建,得到口腔结构三维重建初始空间模型;
步骤S155:基于口腔结构标准影像集对口腔结构三维重建初始空间模型进行纹理映射渲染处理,以生成口腔内部结构三维空间模型。
4.根据权利要求3所述的口腔三维模型构建及牙齿咬合特征分析方法,其特征在于,步骤S153包括以下步骤:对口腔结构三维空间特征点云数据进行局部密度估计,得到每个口腔结构三维空间特征点的局部密度估计值;
基于每个口腔结构三维空间特征点的局部密度估计值对口腔结构三维空间特征点云数据进行密度中心点聚类处理,得到口腔结构三维空间特征密度中心点;
基于口腔结构三维空间特征密度中心点利用点云密度隙度计算公式对口腔结构三维空间特征点云数据内的其他三维空间特征点进行密度隙度统计计算,以得到口腔结构三维空间特征点与密度中心点之间的点云密度隙度值;
根据口腔结构三维空间特征点与密度中心点之间的点云密度隙度值对口腔结构三维空间特征点云数据进行离群点标记,得到口腔结构三维空间特征密度离群点;
将口腔结构三维空间特征密度离群点从口腔结构三维空间特征点云数据中进行剔除处理,得到口腔结构空间特征离群剔除点云数据。
5.根据权利要求4所述的口腔三维模型构建及牙齿咬合特征分析方法,其特征在于,所述点云密度隙度计算公式具体为:式中,Di为第i个口腔结构三维空间特征点与密度中心点之间的点云密度隙度值,N为口腔结构三维空间特征点云数据内其他三维空间特征点的总数量,i为特征点项次索引参数,di为第i个口腔结构三维空间特征点到口腔结构三维空间特征密度中心点之间的空间欧式距离值,xi为第i个口腔结构三维空间特征点的空间位置参数,ρ(xi)为第i个口腔结构三维空间特征点的局部密度估计值,α为局部密度调整系数,β为局部密度梯度调整系数,η为点云密度隙度值的修正系数。
6.根据权利要求3所述的口腔三维模型构建及牙齿咬合特征分析方法,其特征在于,步骤S155包括以下步骤:对口腔结构标准影像集进行口腔表面及纹理特征分析,以得到口腔结构表面特征数据以及口腔结构纹理特征数据;
基于口腔结构表面特征数据对口腔结构三维重建初始空间模型进行表面细节优化,得到口腔结构三维空间表面优化模型;
基于口腔结构纹理特征数据对口腔结构三维空间表面优化模型进行纹理映射匹配优化,得到口腔结构三维空间纹理映射优化模型;
对口腔结构三维空间纹理映射优化模型进行模型渲染处理,以生成口腔内部结构三维空间模型。
7.根据权利要求1所述的口腔三维模型构建及牙齿咬合特征分析方法,其特征在于,步骤S2包括以下步骤:步骤S21:对口腔内部结构三维空间模型进行牙齿分割处理,得到口腔牙齿结构区域三维空间模型;
步骤S22:对口腔牙齿结构区域三维空间模型进行牙齿结构尺寸测量处理,得到口腔牙齿结构三维空间模型尺寸范围大小;
步骤S23:基于口腔牙齿结构三维空间模型尺寸范围大小对口腔牙齿结构区域三维空间模型进行牙齿形状特征分析,以得到口腔牙齿三维几何形状特征数据;
步骤S24:对口腔内部结构三维空间模型进行牙齿空间位置特征分析,以得到口腔牙齿三维空间位置特征数据;
步骤S25:基于口腔牙齿三维几何形状特征数据以及口腔牙齿三维空间位置特征数据对口腔内部结构三维空间模型进行牙齿间接触评估分析,得到口腔牙齿间排列接触状况数据。
8.根据权利要求7所述的口腔三维模型构建及牙齿咬合特征分析方法,其特征在于,步骤S25包括以下步骤:步骤S251:对口腔内部结构三维空间模型进行牙齿咬合仿真分析,得到口腔内部牙齿咬合仿真过程;
步骤S252:基于口腔牙齿三维几何形状特征数据以及口腔牙齿三维空间位置特征数据对口腔内部牙齿咬合仿真过程进行咬合接触区域识别分析,得到口腔内部牙齿咬合接触区域;
步骤S253:根据口腔内部牙齿咬合接触区域对口腔内部牙齿咬合仿真过程进行接触力学响应模拟分析,得到口腔内部牙齿间接触压力分布数据;
步骤S254:对口腔内部牙齿咬合仿真过程进行接触点实时追踪分析,得到口腔内部牙齿间咬合接触点移动状况数据;
步骤S255:基于口腔内部牙齿间接触压力分布数据以及口腔内部牙齿间咬合接触点移动状况数据对口腔内部牙齿咬合仿真过程进行牙齿间接触评估分析,得到口腔牙齿间排列接触状况数据。
9.根据权利要求1所述的口腔三维模型构建及牙齿咬合特征分析方法,其特征在于,步骤S3包括以下步骤:步骤S31:对口腔内部结构三维空间模型进行牙齿咬合关系分析,得到口腔内部牙齿咬合关系数据;
步骤S32:基于口腔内部牙齿咬合关系数据对口腔内部结构三维空间模型进行咬合点识别分析,得到口腔内部牙齿咬合点;
步骤S33:对口腔内部牙齿咬合点进行咬合点定位分析,得到口腔牙齿咬合点位置数据;
步骤S34:基于口腔牙齿间排列接触状况数据对口腔内部结构三维空间模型进行牙齿咬合连接关系挖掘分析,以得到口腔咬合过程牙齿间连接关系;
步骤S35:根据口腔咬合过程牙齿间连接关系以及口腔牙齿咬合点位置数据对口腔内部结构三维空间模型进行牙齿咬合面连接划分,以生成口腔牙齿咬合连接面。
10.根据权利要求1所述的口腔三维模型构建及牙齿咬合特征分析方法,其特征在于,步骤S4包括以下步骤:步骤S41:对口腔牙齿咬合连接面进行咬合倾斜角度测量处理,得到口腔牙齿咬合倾斜角度;
步骤S42:基于口腔牙齿咬合倾斜角度对口腔牙齿咬合连接面进行倾斜曲率统计计算,得到口腔牙齿咬合倾斜曲率;
步骤S43:基于口腔牙齿咬合倾斜角度以及口腔牙齿咬合倾斜曲率利用咬合平行度计算公式对口腔牙齿咬合连接面进行咬合平行度计算,以得到牙齿咬合面平行度;
其中,咬合平行度计算公式如下所示:
式中,p为牙齿咬合面平行度,L为口腔牙齿咬合连接面上的牙齿长度,l为口腔牙齿咬合连接面上牙齿的水平位置参数,θ为口腔牙齿咬合倾斜角度,C为口腔牙齿咬合倾斜曲率,e为口腔牙齿咬合连接面上相邻牙齿之间的距离值,F(l)为口腔牙齿咬合连接面上在水平位置l处的牙齿咬合施加力,ε为牙齿咬合面平行度的修正系数;
步骤S44:对口腔牙齿咬合连接面进行牙齿咬合轮廓形状识别分析,以得到牙齿咬合面轮廓形状;
步骤S45:基于牙齿咬合面平行度以及牙齿咬合面轮廓形状对口腔内部结构三维空间模型进行牙齿咬合调整处理,以生成口腔牙齿咬合面调整方案。