(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211066715.8 (22)申请日 2022.09.01 (71)申请人 上海科技大 学 地址 201210 上海市浦东 新区华夏中路393 号 (72)发明人 沈定刚　方宇　崔智铭　 (74)专利代理 机构 上海光华专利事务所(普通 合伙) 31219 专利代理师 倪静 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 17/00(2006.01) G06T 3/00(2006.01) G16H 20/30(2018.01) G06N 3/04(2006.01)G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称 基于曲率增强的牙齿模型重建方法、 装置、 设备和介质 (57)摘要 本发明提供一种基于曲率增强的牙齿模型 重建方法、 装置、 设备和介质， 通过获取一患者在 同一时段的CBCT图像与口内扫描数据； 分别标注 CBCT图像的牙齿模型和口内扫描数据的牙冠模 型， 通过刚性ICP算法将口内扫描数据的牙冠模 型配准到CBCT图像的牙齿模型； 基于曲率增强隐 函数网络精细配准后的牙齿模型中牙冠的三维 形状， 以供得到高质量牙齿模型。 本申请从CBCT 图像中生成高质量的牙齿模型。 只需要将CBCT图 像这一种数据输入到训练好的网络中， 就能得到 每颗牙齿的高质量牙齿模型。 这不仅能提高牙齿 正畸的诊疗效率， 而且还能应用到数字正畸系统 中， 快速地为每位病人设计牙齿的排列方案， 进 而安排具体的牙齿矫 正计划。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 115409811 A 2022.11.29 CN 115409811 A 1.一种基于曲率增强的牙齿模型重建方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取一患者在同一时段的CBCT图像与口内扫描数据； 分别标注CBCT图像的牙齿模型和口内扫描数据的牙冠模型， 通过刚性ICP算法将口内 扫描数据的牙冠模型配准到 CBCT图像的牙齿模型； 基于曲率增强隐函数网络精细配准后的牙齿模型中牙冠的三维形状， 以供得到高质量 牙齿模型。 2.根据权利要求1所述的基于曲率增强的牙齿模型重建方法， 其特征在于， 所述通过刚 性ICP算法将口内扫描数据的牙冠模型配准到 CBCT图像的牙齿模型， 包括： 预估所述牙冠模型与牙齿模型中的对应点， 并基于最小二乘法进行迭代计算； 计算所述牙冠模型与牙齿模型间顶点的距离， 通过去掉距离小于预设值的点以去除牙 齿模型中的牙冠部分， 并替换为口内扫描数据的牙冠模型； 采用泊松表面重建算法填补配准后的牙齿模型的侧面裂缝， 以补齐配准后的牙齿模型 曲面的缺失部分并形成封闭曲面。 3.根据权利要求1所述的基于曲率增强的牙齿模型重建方法， 其特征在于， 所述基于曲 率增强隐函数网络包括： 实例分割模块， 用于从CBCT图像中检测并分割出每颗牙齿的牙齿模型； 曲面重建模块， 用于基于隐函数的表示方式以重建牙齿模型； 曲率增强模块， 用于增强牙冠部分局部几何特 征的学习。 4.根据权利要求3所述的基于曲率增强的牙齿模型重建方法， 其特征在于， 所述基于隐 函数的表示方式以重建牙齿模型， 包括： 将实例分割模块得到的每颗牙齿的牙齿模型和标注 的CBCT图像的牙齿模型堆叠到一 起， 输入到编码器中得到多尺度的特 征图； 获取多个访问点， 并在所述特 征图上采样， 以得到每 个访问点的多尺度特 征； 将每个访问点的多尺度 特征输入到作为分类器的多层感知机 中， 得到每个访问点在表 面内外的二分类， 以作为 三维形状的隐函数表示。 5.根据权利要求4所述的基于曲率增强的牙齿模型重建方法， 其特征在于， 所述方法还 包括： 训练阶段时在牙齿的表面附近以高斯分布来采样访问点和/或测试阶段时在空间中均 匀地获取多个密集的点作为访问点； 通过Marchin g Cubes算法将空间划分为离散的三维体素， 在每个三维体素中通过三角 面片来提取等值面， 以得到 完整的显式曲面表示。 6.根据权利要求4所述的基于曲率增强的牙齿模型重建方法， 其特征在于， 所述增强牙 冠部分局部几何特 征的学习， 包括： 对于配准后的牙齿模型的每 个顶点用KN N找到它距离最近的若干访问点； 基于各访问点的多尺度特 征进行加权平均， 以得到各 所述顶点的特 征； 将各所述顶点的特征输入到作为回归器的多层感知机中， 以预测各所述顶点的曲率 值。 7.一种基于曲率增强的牙齿模型重建装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 获取模块， 用于获取一患者在同一时段的CBCT图像与口内扫描数据；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115409811 A 2配准模块， 用于分别标注CBCT图像的牙齿模型和口内扫描数据的牙冠模型， 通过刚性 ICP算法将口内扫描数据的牙冠模型配准到 CBCT图像的牙齿模型； 优化模块， 用于基于曲率增强隐函数网络精细配准后的牙齿模型中牙冠的三维形状， 以供得到高质量牙齿模型。 8.一种计算机设备， 其特征在于， 所述设备包括： 存储器与处理器； 所述存储器存储有 计算机程序， 所述处 理器执行所述计算机程序实现如权利要求1 ‑6中任意一项所述的方法。 9.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 其上存储有计算机程序， 该计算机程序被处 理器执行时实现如权利要求1 ‑6中任意一项所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115409811 A 3