CN114145869A - 义齿贴面制作方法、系统、计算机设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种义齿贴面制作方法，包括获取患者的牙体影像数据、义齿需求数据和露齿微笑图片数据；分析牙体影像数据，生成术前牙齿三维数据；根据义齿需求数据，获取原始义齿贴面模板数据；根据贝塞尔曲线计算规则、术前牙齿三维数据和露齿微笑图片数据，调整原始义齿贴面模板数据，并生成目标义齿贴面数据；根据目标义齿贴面数据和预设的切削加工规则，生成目标义齿贴面的切削策略；根据目标义齿贴面的切削策略，控制切削设备对待加工牙齿模型执行切削操作，以制作得到目标义齿贴面。本发明直接依赖计算机软件计算得到目标义齿贴面数据，自动化程度较高，有利于提高义齿设计的效率和精度，进而提高后续制作义齿贴面效率和精度。

Description

义齿贴面制作方法、系统、计算机设备及可读存储介质

技术领域

本发明实施例涉及牙修复技术领域，尤其涉及一种义齿贴面制作方法、系统、计算机设备及计算机可读存储介质。

背景技术

义齿贴面为患者缺损牙齿的修复体。现有技术中，义齿贴面设计通常依赖手工设计完成，在医生给患者制定义齿修复方案和执行修复方案的过程中，医生需要根据患者的实际情况与患者进行多次的沟通，并不断手工调整义齿贴面设计模型，得到最终的义齿贴面设计。上述采用手工设计义齿贴面的方案存在以下缺陷：依赖手工设计义齿贴面，设计耗时长、效率低、义齿贴面设计精度低，进而导致后续制作义齿贴面效率低、精度低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种义齿贴面制作方法、系统、计算机设备及计算机可读存储介质，用于解决依赖手工设计义齿贴面，设计耗时长、效率低、义齿贴面设计精度低，进而导致后续制作义齿贴面效率低、精度低的问题。

本发明实施例是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明的一个方面提供了一种义齿贴面制作方法，包括：

获取患者的牙体影像数据、义齿需求数据和露齿微笑图片数据；

分析所述牙体影像数据，生成术前牙齿三维数据；

根据所述义齿需求数据，获取原始义齿贴面模板数据；

根据预设的贝塞尔曲线计算规则、所述术前牙齿三维数据和所述露齿微笑图片数据，调整所述原始义齿贴面模板数据，并根据蒙皮曲面的面性优化规则生成目标义齿贴面数据；

根据所述目标义齿贴面数据和预设的切削加工规则，生成目标义齿贴面的切削策略；及

根据所述目标义齿贴面的切削策略，控制切削设备对待加工牙齿模型执行切削操作，以制作得到目标义齿贴面。

可选地，所述根据预设的贝塞尔曲线计算规则、所述术前牙齿三维数据和所述露齿微笑图片数据，调整所述原始义齿贴面模板数据，并根据蒙皮曲面的面性优化规则生成目标义齿贴面数据，还包括：

分析所述术前牙齿三维数据，以获取所述患者的牙弓曲线、每个实体牙齿的体积数据、位置数据和倾斜度数据；

根据所述每个实体牙齿的体积数据，调整所述原始义齿贴面模板数据，以得到待处理义齿贴面模板数据，其中，所述待处理义齿贴面模板数据包括所述患者的至少一个模板牙齿的体积数据，所述至少一个模板牙齿和多个实体牙齿中的至少一个待修复实体牙齿对应，每个模板牙齿的体积数据与其对应的待修复实体牙齿的体积数据相同；及

根据所述待处理义齿贴面模板数据、所述牙弓曲线、所述露齿微笑图片数据、所述每个实体牙齿的位置数据、所述倾斜度数据、所述预设的贝塞尔曲线计算规则以及所述蒙皮曲面的面性优化规则，生成所述目标义齿贴面数据。

可选地，所述待处理义齿贴面模板数据包括所述至少一个模板牙齿的第一形态数据；

所述根据所述待处理义齿贴面模板数据、所述牙弓曲线、所述露齿微笑图片数据、所述每个实体牙齿的位置数据、所述倾斜度数据、所述预设的贝塞尔曲线计算规则以及所述蒙皮曲面的面性优化规则，生成所述目标义齿贴面数据，还包括：

根据所述待处理义齿贴面模板数据、所述每个实体牙齿的位置数据、所述倾斜度数据以及所述预设的贝塞尔曲线计算规则，计算得到所述至少一个模板牙齿对应的义齿贴面曲线；

根据所述义齿贴面曲线，调整所述至少一个模板牙齿的第一形态数据，并得到所述至少一个模板牙齿的第二形态数据，其中，模板牙齿的第二形态数据包括所述模板牙齿在所述患者的口腔内的三维倾斜度数据；

基于所述牙弓曲线和所述至少一个模板牙齿的第二形态数据，对所述至少一个模板牙齿进行摆位处理；及

根据所述蒙皮曲面的面性优化规则对经摆位处理后的所述至少一个模板牙齿与所述患者的实体牙齿进行合并，并基于所述露齿微笑图片数据生成所述目标义齿贴面数据。

可选地，所述根据所述蒙皮曲面的面性优化规则对经摆位处理后的所述至少一个模板牙齿与所述患者的实体牙齿进行合并，并基于所述露齿微笑图片数据生成所述目标义齿贴面数据，还包括：

获取经摆位处理后的所述至少一个模板牙齿的第一边界以及目标实体牙齿的第二边界，其中，所述目标实体牙齿为与所述待修复实体牙齿相邻的实体牙齿；

根据所述第一边界和第二边界，计算得到所述至少一个模板牙齿以及对应的目标实体牙齿之间的多个截面曲线；

融合所述多个截面曲线，并得到蒙皮曲面；

基于所述蒙皮曲面，更新所述至少一个模板牙齿的第二形态数据，并得到所述至少一个模板牙齿的目标形态数据；

基于所述至少一个模板牙齿的目标形态数据和所述术前牙齿三维数据，合并经摆位处理后的所述至少一个模板牙齿与所述患者的实体牙齿，得到义齿贴面设计体数据；及

基于所述义齿贴面设计体数据和所述露齿微笑图片数据，生成所述目标义齿贴面数据。

可选地，所述基于所述义齿贴面设计体数据和所述露齿微笑图片数据，生成所述目标义齿贴面数据，还包括：

基于所述露齿微笑图片数据，对所述义齿贴面设计体数据中的形态数据进行调整，以得到所述目标义齿贴面数据。

可选地，所述根据所述目标义齿贴面数据和预设的切削加工规则，生成目标义齿贴面的切削策略，还包括：

根据所述目标义齿贴面数据和所述预设的切削加工规则，确定目标义齿贴面的厚度及目标摆放位置数据，其中，所述目标摆放位置数据用于表示牙料在所述切削设备中的摆放位置；

基于所述目标义齿贴面的厚度、目标摆放位置数据和所述目标义齿贴面数据，生成所述目标义齿贴面的切削策略，其中，所述目标义齿贴面的切削策略包括所述切削设备的切削步距策略和所述切削设备的切削路径策略。

可选地，所述切削设备的切削路径策略包括针对所述牙料的第一切削路径策略和切除用于支撑义齿贴面的支撑杆的第二切削路径策略；

所述根据所述目标义齿贴面的切削策略，控制切削设备对待加工牙齿模型执行切削操作，以得到目标义齿贴面，还包括：

基于所述第一切削路径策略对所述牙料进行第一切削操作，以得到连接所述支撑杆的义齿贴面；及

基于所述第二切削路径策略对位于所述义齿贴面外的支撑杆的余料进行第二切削操作，以制作得到所述目标义齿贴面；其中，制作得到的目标义齿贴面的厚度范围为0.15～0.6毫米。

本发明的一个方面又提供了一种义齿贴面制作系统，所述系统包括：

获取模块，用于获取患者的牙体影像数据、义齿需求数据和露齿微笑图片数据；

分析模块，用于分析所述牙体影像数据，生成术前牙齿三维数据；

模板获取模块，用于根据所述义齿需求数据，获取原始义齿贴面模板数据；

义齿模板生成模块，用于根据预设的贝塞尔曲线计算规则、所述术前牙齿三维数据和所述露齿微笑图片数据，调整所述原始义齿贴面模板数据，并并根据蒙皮曲面的面性优化规则生成目标义齿贴面数据；

策略生成模块，用于根据所述目标义齿贴面数据和预设的切削加工规则，生成目标义齿贴面的切削策略；及

制作模块，用于根据所述目标义齿贴面的切削策略，控制切削设备对待加工牙齿模型执行切削操作，以制作得到目标义齿贴面。

本发明实施例的一个方面又提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述义齿贴面制作方法的步骤。

本发明实施例的一个方面又提供了一种计算机可读存储介质，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在至少一个处理器上运行的计算机程序，所述至少一个处理器执行所述计算机程序时实现如上述义齿贴面制作方法的步骤。

本发明实施例提供的义齿贴面制作方法、系统、计算机设备以及计算机可读存储介质，通过根据预设的贝塞尔曲线计算规则、所述术前牙齿三维数据和所述露齿微笑图片数据，调整所述原始义齿贴面模板数据，并生成目标义齿贴面数据；根据所述目标义齿贴面数据和预设的切削加工规则，生成目标义齿贴面的切削策略；及根据所述目标义齿贴面的切削策略，控制切削设备对待加工牙齿模型执行切削操作，以制作得到目标义齿贴面。本发明实施例直接依赖计算机软件计算得到目标义齿贴面数据，自动化程度较高，有利于提高义齿设计的效率和精度，进而提高后续制作义齿贴面效率和精度。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1示意性示出了本发明实施例的义齿贴面制作方法的示例流程图；

图2示意性示出了本发明实施例的义齿贴面制作方法中生成目标义齿贴面数据的示例流程图；

图3示意性示出了本发明实施例的义齿贴面制作方法中生成目标义齿贴面数据的示例流程图；

图4示意性示出了本发明实施例的义齿贴面制作方法中生成目标义齿贴面数据的示例流程图；

图5示意性示出了本发明实施例的义齿贴面制作方法中生成目标义齿贴面的切削策略的示例流程图；

图6示意性示出了本发明实施例的义齿贴面制作方法中制作得到目标义齿贴面的示例流程图；

图7示意性示出了根据本发明实施例二的义齿贴面制作系统的框图；及

图8示意性示出了根据本发明实施例三的适于实现义齿贴面制作方法的计算机设备的硬件架构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明实施例中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要理解的是，步骤前的数字标号并不标识执行步骤的前后顺序，仅用于方便描述本发明及区别每一步骤，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一

请参阅图1，示出了本发明实施例之义齿贴面制作方法的步骤流程图。可以理解，本方法实施例中的流程图不用于对执行步骤的顺序进行限定。下面以计算机设备为执行主体进行示例性描述，具体如下：

如图1所示，所述义齿贴面制作方法可以包括步骤S100～步骤S110，其中：

步骤S100，获取患者的牙体影像数据、义齿需求数据和露齿微笑图片数据。

在本实施例中，使用CBCT设备获取患者口腔的CBCT数据信息，即所述押题影像数据。其中，CBCT(Cone beam CT)设备为锥形束CT设备，是一种锥形束投照计算机重组断层影像设备。

步骤S102，分析所述牙体影像数据，生成术前牙齿三维数据。

在本实施例中，采用口腔扫描设备分析牙体影像数据，并扫描获得患者口腔内完整的术前牙齿三维数据。

步骤S104，根据所述义齿需求数据，获取原始义齿贴面模板数据。

在本实施例中，所述义齿需求数据包括患者在医生的建议下选择的牙体磨耗面积以及在修复技师的建议下对牙体修复形态的需求。

步骤S106，根据预设的贝塞尔曲线计算规则、所述术前牙齿三维数据和所述露齿微笑图片数据，调整所述原始义齿贴面模板数据，并根据蒙皮曲面的面性优化规则生成目标义齿贴面数据。

在本实施例中，通过计算机辅助设计技术(Computeraideddesign，简称CAD)计算生成目标义齿贴面数据。

为了使患者更直观地查看义齿贴面的形态及感受修复效果，在示例性的实施例中，在审查个好难过目标义齿贴面数据后，导出设计文档，根据设计文档制作美蜡，以使患者更直观地感受牙体地修复效果。

为了获取符合口腔医学的义齿贴面数据，请参阅图2，所述生成目标义齿贴面数据还可以通过以下操作得到，其中包括：步骤S200，分析所述术前牙齿三维数据，以获取所述患者的牙弓曲线、每个实体牙齿的体积数据、位置数据和倾斜度数据；步骤S202，根据所述每个实体牙齿的体积数据，调整所述原始义齿贴面模板数据，以得到待处理义齿贴面模板数据，其中，所述待处理义齿贴面模板数据包括所述患者的至少一个模板牙齿的体积数据，所述至少一个模板牙齿和多个实体牙齿中的至少一个待修复实体牙齿对应，每个模板牙齿的体积数据与其对应的待修复实体牙齿的体积数据相同；及步骤S204，根据所述待处理义齿贴面模板数据、所述牙弓曲线、所述露齿微笑图片数据、所述每个实体牙齿的位置数据、所述倾斜度数据、所述预设的贝塞尔曲线计算规则以及所述蒙皮曲面的面性优化规则，生成所述目标义齿贴面数据。在本实施例中，患者口腔内天然的实体牙齿决定了设计牙齿的体积，通过CAD软件自动分析患者口腔内天然的实体牙齿的体积数据；根据实体牙齿的体积数据，将原始义齿贴面模板数据进行调整，得到待处理义齿贴面模板数据，待处理义齿贴面模板数据所展示出的模板牙齿的形态与患者对应的天然的实体牙齿具备相同的体积。针对每个人口腔内天然的实体牙齿的实际情况，适应性生成与患者对应的目标义齿贴面数据，有效提高了所述方法的实用性。

在示例性的实施例中，所述待处理义齿贴面模板数据包括所述至少一个模板牙齿的第一形态数据；为了使设计牙齿与患者口腔内的天然的实体牙齿更加贴合，请参阅图3，所述根据所述待处理义齿贴面模板数据、所述牙弓曲线、所述露齿微笑图片数据、所述每个实体牙齿的位置数据、所述倾斜度数据、所述预设的贝塞尔曲线计算规则以及所述蒙皮曲面的面性优化规则，生成所述目标义齿贴面数据的操作还包括以下步骤S300～S306，其中：步骤S300，根据所述待处理义齿贴面模板数据、所述每个实体牙齿的位置数据、所述倾斜度数据以及所述预设的贝塞尔曲线计算规则，计算得到所述至少一个模板牙齿对应的义齿贴面曲线；步骤S302，根据所述义齿贴面曲线，调整所述至少一个模板牙齿的第一形态数据，并得到所述至少一个模板牙齿的第二形态数据，其中，模板牙齿的第二形态数据包括所述模板牙齿在所述患者的口腔内的三维倾斜度数据；步骤S304，基于所述牙弓曲线和所述至少一个模板牙齿的第二形态数据，对所述至少一个模板牙齿进行摆位处理；及步骤S306，根据所述蒙皮曲面的面性优化规则对经摆位处理后的所述至少一个模板牙齿与所述患者的实体牙齿进行合并，并基于所述露齿微笑图片数据生成所述目标义齿贴面数据。

在本实施例中，通过与贝塞尔曲线(Bézier curve)相关的计算规则对至少一个模板牙齿进行自动排牙。其中，贝塞尔曲线，又称贝兹曲线或贝济埃曲线，是应用于二维图形应用程序的数学曲线。由于在牙弓上有三条线控制口腔中牙体的整体三维倾斜度，因此，根据所述患者的术前牙齿三维数据计算得到至少一个模板牙齿的位置数据和倾斜度数据，并将位置数据和倾斜度数据代入贝塞尔曲线计算规则中进行计算，以计算得到多个义齿贴面曲线数据，再根据多个一吃贴面曲线数据绘制出多个义齿贴面曲线。通过自动摆位将模板牙齿摆放到实体牙齿的牙弓曲线。

为了达到在合并时，模板牙齿与实体牙齿之间形变较少，甚至不发生形变的效果，请参阅图4，所述根据所述蒙皮曲面的面性优化规则对经摆位处理后的所述至少一个模板牙齿与所述患者的实体牙齿进行合并，并基于所述露齿微笑图片数据生成所述目标义齿贴面数据还可以通过以下操作得到，其中：步骤S400，获取经摆位处理后的所述至少一个模板牙齿的第一边界以及目标实体牙齿的第二边界，其中，所述目标实体牙齿为与所述待修复实体牙齿相邻的实体牙齿；步骤S402，根据所述第一边界和第二边界，计算得到所述至少一个模板牙齿以及对应的目标实体牙齿之间的多个截面曲线；步骤S404，融合所述多个截面曲线，并得到蒙皮曲面；步骤S406，基于所述蒙皮曲面，更新所述至少一个模板牙齿的第二形态数据，并得到所述至少一个模板牙齿的目标形态数据；步骤S408，基于所述至少一个模板牙齿的目标形态数据和所述术前牙齿三维数据，合并经摆位处理后的所述至少一个模板牙齿与所述患者的实体牙齿，得到义齿贴面设计体数据；及步骤S410，基于所述义齿贴面设计体数据和所述露齿微笑图片数据，生成所述目标义齿贴面数据。

在本实施例中，通过构造蒙皮曲面，以实现模板牙齿和实体牙齿之间的合并，达到两者合并后形变较少，甚至不形变的效果。其中，蒙皮曲面的构造是将多个截面曲线融合构造出曲面。举例而言，蒙皮曲面的具体构造过程如下：

获取模板牙齿的第一边界和获取目标实体牙齿的第二边界，计算第一边界和第二边界之间的多个截面曲线，即B样条曲线。其中：截面曲线可以通过以下公式计算得到：

其中，

表示有理的或非有理的截面曲线，u表示每个截面曲线统一的节点矢量；

表示每个截面曲线的控制点；N_i,p(u)表示为B-样条基函数。假设所有的截面曲线定义在相同的节点矢量U上，并具有共同的次数p。

计算得到多个截面曲线之后，构造脊线。脊线的构造过程包括：在v方向(纵向方向)，选择次数q，确定参数

和节点矢量V，根据次数q、参数

和节点矢量V构造脊线。

根据构造好的脊线对多个截面曲线组成的平面进行平移、旋转等操作，以确定多个截面曲线在空间中的定位。

通过参数

和节点矢量V对多个截面曲线的控制点进行n+1次曲线插值，即得到蒙皮曲面的控制点

其中，

是插值于

的q次曲线的第j个控制点。多个控制点

构成了蒙皮曲面的控制点阵列。蒙皮曲面的构造可以理解为是通过多个控制点

和

进行蒙皮曲面的拟合。需要说明的是，在多个截面曲线中只有一条是有理曲线，在v方向对

的插值也要在四维空间中进行；否则，仅需插值三维点

由于模板牙齿和实体牙齿合并的时候，模板牙齿的边缘使得合并时容易出现牙齿形变的情况；在本发明实施例中，通过构造蒙皮曲面能够较好地规避模板牙齿的边缘变形的情况，进而降低形变对牙齿形态的影响。在本发明实施例中，蒙皮曲面在控制线面之间的链接为曲面平滑链接，根据调整参数可以控制从模板牙齿颈缘1/3到边缘处的顺滑处理以实现曲面平滑链接。本发明实施例通过蒙皮曲面能够较好地保持模板牙齿形态的完整性，模板牙齿和实体牙齿中间不会产生截面或阶梯样式。采用蒙皮曲面的技术进行牙齿合并时，牙齿形变不超过5％。

为了进一步保证模板牙齿能够符合口腔美学，在示例性的实施例中，基于所述露齿微笑图片数据，对所述义齿贴面设计体数据中的形态数据进行调整，以得到所述目标义齿贴面数据。在本实施例中，设计者对目标义齿贴面数据中的形态数据进行少量修改，即可生成更加符合口腔美学的美学义齿贴面文件。

步骤S108，根据所述目标义齿贴面数据和预设的切削加工规则，生成目标义齿贴面的切削策略。

在本实施例中，通过计算机辅助制作技术(Computeraidedmanufacture，简称CAM)生成目标义齿贴面的切削策略。

为了达到节省牙料的效果，其中，牙料可以为氧化锆料盘；请参阅图5，所述根据所述目标义齿贴面数据和预设的切削加工规则，生成目标义齿贴面的切削策略的操作还包括以下步骤S500～S502，其中：步骤S500，根据所述目标义齿贴面数据和所述预设的切削加工规则，确定目标义齿贴面的厚度及目标摆放位置数据，其中，所述目标摆放位置数据用于表示牙料在所述切削设备中的摆放位置；及步骤S502，基于所述目标义齿贴面的厚度、目标摆放位置数据和所述目标义齿贴面数据，生成所述目标义齿贴面的切削策略，其中，所述目标义齿贴面的切削策略包括所述切削设备的切削步距策略和所述切削设备的切削路径策略。在本发明实施例中，通过控制CAM确定牙料的加工三维数据，分析所述加工三维数据，生成多种摆位策略，根据多种摆位策略的特性，选择特性对应为省料的摆位策略，执行摆位策略以确定目标摆放位置。

在示例性的实施例中，针对不同的目标义齿贴面数据，对应的摆位策略不同。举例而言，前牙牙齿在垂直倾斜30°为最佳切削位置，被认定为是最佳的牙齿摆放位置，后牙牙齿在垂直摆放90°为最佳切削位置和最省料位置。为了进一步节省牙料，所述方法还包括：计算切削设备的切削保护范围，通过CAM根据切削保护范围调整牙料的目标摆放位置数据。示例性的，靠近牙料外侧半夹具空开位置时允许最小范围空开，基于空开的最小范围调整牙料的目标摆放位置数据，在确保牙齿正常切削的情况下，优先进行夹具边缘排版，达到节约料盘的效果。进一步地，为了最大限度地满足患者对目标义齿贴面的形态需求，根据目标义齿贴面的厚度数据的设置、目标摆放为止数据和目标义齿贴面数据，在可控制范围内减少目标义齿贴面的成型厚度，保存目标义齿贴面的形态的情形下，生成目标义齿贴面的切削策略，并根据切削策略执行切削操作，制作得到目标义齿贴面。示例性的，当贴面厚度等于预设的厚度阈值，或贴面厚度在预设厚度取值范围内，则根据厚度和摆放位置选择合适的切削策略。

在示例性的实施例中，所述方法还包括：通过CAM技术控制料盘的切换以实现对料盘的选择。

步骤S110，根据所述目标义齿贴面的切削策略，控制切削设备对待加工牙齿模型执行切削操作，以得到目标义齿贴面。

在本实施例中，通过与目标义齿贴面数据适配的切削步距以及适配的稳定的切削路径，能够达到超薄义齿贴面的切削效果。示例性的，目标义齿贴面的厚度范围可根据切削策略保证在0.15～0.6毫米(mm)之间。具体的，目标义齿贴面的最薄厚度可调整至0.15mm。

请参阅图6，所述切削设备的切削路径策略包括针对所述牙料的第一切削路径策略和切除用于支撑义齿贴面的支撑杆的第二切削路径策略；所述步骤S110还可以进一步包括以下步骤，其中：步骤S600，基于所述第一切削路径策略对所述牙料进行第一切削操作，以得到连接所述支撑杆的义齿贴面；及步骤S602，基于所述第二切削路径策略对位于所述义齿贴面外的支撑杆的余料进行第二切削操作，以制作得到所述目标义齿贴面；其中，制作得到的目标义齿贴面的厚度范围为0.15～0.6毫米。在本发明实施例中，目标义齿贴面数据对应的图形数据和CAM中支撑杆的图形数据是相互独立的；可以通过人工智能识别技术确认支撑杆的位置，自动切削支撑杆余料。通过第二切削路径策略的精准切削操作，减少清除支撑杆过程中对义齿贴面的损坏，省时省力。

举例而言，人工智能识别技术识别支撑杆的方案包括：在CAM排版中确定支撑杆的坐标位置数据，根据支撑杆的坐标位置数据、CAM中的刀路生成软件与第一切削路径策略，生成对应的支撑杆切除刀路数据(即第二切削路径策略)；后续可根据第二切削路径策略执行支撑杆位于义齿贴面外表面的余料，以完成对支撑杆余料的自动切除。

所述方法还包括对所述目标义齿贴面的精加工，包括：对所述目标义齿贴面进行烧结，对烧结后的目标义齿贴面进行少量打磨修改，对打磨后的目标义齿贴面进行上釉结晶即完成目标义齿贴面的制作。

本发明解决了氧化锆手工过量研磨流程繁琐、工艺复杂、耗费过多人力等问题。本发明实施例直接依赖计算机软件计算得到目标义齿贴面数据，自动化程度较高，有利于提高义齿设计的效率和精度，进而提高后续制作义齿贴面效率和精度；保证义齿贴面符合口腔美学，简化工艺流程，加快义齿贴面成品速度，提高义齿贴面制作效率和质量。利用数字化自动拼接技术设计义齿贴面，能最大限度满足患者对义齿贴面的形态需求的同时，减少患者的实体牙齿表面备牙需求磨耗。自动智能切削支撑杆，可以减少技师的错误操作，向自动化又迈进了一步。

本发明实施例中的义齿贴面制作的方案还至少具有以下有益效果：

(1)使用口腔扫描设备能够在患者口腔内扫描获取到完整的术前牙齿三维数据，保证了数据获取的完整性。

(2)通过CAM技术确定牙料在切削设备中的最佳摆放位置，节省牙料。

(3)采用自研发的目标义齿贴面的切削策略，能够减少氧化锆超薄贴面耗材支出的同时，能够切削得到精准的符合口腔美学的义齿贴面形态。

(4)在本发明实施例中，通过所述方法能够在最小限度地对患者的实体牙齿表面进行备牙磨耗，同时最大限度地满足患者对义齿贴面的形态需求；通过所述方法能够切削出0.15-0.6mm的厚度的义齿贴面，且对于0.15-0.6mm的厚度的义齿贴面的切削稳定性达到99％。

(5)自动识别支撑杆位置，并自动切除支撑杆余料，省时省力。

(6)义齿贴面手工制作工艺向义齿贴面自动化制作转变，采取所述方法支座义齿贴面的自动化程度较高；且通过软件能够实现较佳的医患沟通效果，节约工艺成本，并且减少技师操作时间。

实施例二

请继续参阅图7，示出了本发明实施例之义齿贴面制作系统70的程序模块示意图。在本实施例中，义齿贴面制作系统70可以包括或被分割成一个或多个程序模块，一个或者多个程序模块被存储于嵌入式存储芯片中，并由一个或多个处理器所执行，以完成本发明，并可实现上述义齿贴面制作方法。本发明实施例所称的程序模块是指能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，比程序本身更适合于描述所述义齿贴面制作系统70在存储介质中的执行过程。以下描述将具体介绍本实施例各程序模块的功能：

所述系统包括：获取模块700、分析模块702、模板获取模块704、义齿模板生成模块706、策略生成模块708以及制作模块710，其中：

获取模块700，用于获取患者的牙体影像数据、义齿需求数据和露齿微笑图片数据；

分析模块702，用于分析所述牙体影像数据，生成术前牙齿三维数据；

模板获取模块704，用于根据所述义齿需求数据，获取原始义齿贴面模板数据；

义齿模板生成模块706，用于根据预设的贝塞尔曲线计算规则、所述术前牙齿三维数据和所述露齿微笑图片数据，调整所述原始义齿贴面模板数据，并根据蒙皮曲面的面性优化规则生成目标义齿贴面数据；

策略生成模块708，用于根据所述目标义齿贴面数据和预设的切削加工规则，生成目标义齿贴面的切削策略；

制作模块710，用于根据所述目标义齿贴面的切削策略，控制切削设备对待加工牙齿模型执行切削操作，以制作得到目标义齿贴面。

在示例性的实施例中，所述义齿模板生成模块706，还用于：分析所述术前牙齿三维数据，以获取所述患者的牙弓曲线、每个实体牙齿的体积数据、位置数据和倾斜度数据；根据所述每个实体牙齿的体积数据，调整所述原始义齿贴面模板数据，以得到待处理义齿贴面模板数据，其中，所述待处理义齿贴面模板数据包括所述患者的至少一个模板牙齿的体积数据，所述至少一个模板牙齿和多个实体牙齿中的至少一个待修复实体牙齿对应，每个模板牙齿的体积数据与其对应的待修复实体牙齿的体积数据相同；及根据所述待处理义齿贴面模板数据、所述露齿微笑图片数据、所述牙弓曲线、所述每个实体牙齿的位置数据、所述倾斜度数据、所述预设的贝塞尔曲线计算规则以及所述蒙皮曲面的面性优化规则，生成所述目标义齿贴面数据。

在示例性的实施例中，所述待处理义齿贴面模板数据包括所述至少一个模板牙齿的第一形态数据；所述义齿模板生成模块706，还用于：根据所述待处理义齿贴面模板数据、所述每个实体牙齿的位置数据、所述倾斜度数据以及所述预设的贝塞尔曲线计算规则，计算得到所述至少一个模板牙齿对应的义齿贴面曲线；根据所述义齿贴面曲线，调整所述至少一个模板牙齿的第一形态数据，并得到所述至少一个模板牙齿的第二形态数据，其中，模板牙齿的第二形态数据包括所述模板牙齿在所述患者的口腔内的三维倾斜度数据；基于所述牙弓曲线和所述至少一个模板牙齿的第二形态数据，对所述至少一个模板牙齿进行摆位处理；及根据所述蒙皮曲面的面性优化规则对经摆位处理后的所述至少一个模板牙齿与所述患者的实体牙齿进行合并，并基于所述露齿微笑图片数据生成所述目标义齿贴面数据。

在示例性的实施例中，所述义齿模板生成模块706，还用于：获取经摆位处理后的所述至少一个模板牙齿的第一边界以及目标实体牙齿的第二边界，其中，所述目标实体牙齿为与所述待修复实体牙齿相邻的实体牙齿；根据所述第一边界和第二边界，计算得到所述至少一个模板牙齿以及对应的目标实体牙齿之间的多个截面曲线；融合所述多个截面曲线，并得到蒙皮曲面；基于所述蒙皮曲面，更新所述至少一个模板牙齿的第二形态数据，并得到所述至少一个模板牙齿的目标形态数据；基于所述至少一个模板牙齿的目标形态数据和所述术前牙齿三维数据，合并经摆位处理后的所述至少一个模板牙齿与所述患者的实体牙齿，得到义齿贴面设计体数据；及基于所述义齿贴面设计体数据和所述露齿微笑图片数据，生成所述目标义齿贴面数据。

在示例性的实施例中，所述义齿模板生成模块706，还用于：基于所述露齿微笑图片数据，对所述义齿贴面设计体数据中的形态数据进行调整，以得到所述目标义齿贴面数据。

在示例性的实施例中，所述策略生成模块708，还用于：根据所述目标义齿贴面数据和所述预设的切削加工规则，确定目标义齿贴面的厚度及目标摆放位置数据，其中，所述目标摆放位置数据用于表示牙料在所述切削设备中的摆放位置；及基于所述目标义齿贴面的厚度、目标摆放位置数据和所述目标义齿贴面数据，生成所述目标义齿贴面的切削策略，其中，所述目标义齿贴面的切削策略包括所述切削设备的切削步距策略和所述切削设备的切削路径策略。

在示例性的实施例中，所述切削设备的切削路径策略包括针对所述牙料的第一切削路径策略和切除用于支撑义齿贴面的支撑杆的第二切削路径策略；所述制作模块710，还用于：基于所述第一切削路径策略对所述牙料进行第一切削操作，以得到连接所述支撑杆的义齿贴面；及基于所述第二切削路径策略对位于所述义齿贴面外的支撑杆的余料进行第二切削操作，以制作得到所述目标义齿贴面；其中，制作得到的目标义齿贴面的厚度范围为0.15～0.6毫米。

实施例三

图8示意性示出了根据本发明实施例三的适于实现义齿贴面制作方法的计算机设备10000的硬件架构示意图。本实施例中，计算机设备10000是一种能够按照事先设定或者存储的指令，自动进行分数计算和/或信息处理的设备。例如，可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、机架式服务器、刀片式服务器、塔式服务器或机柜式服务器(包括独立的服务器，或者多个服务器所组成的服务器集群)、网关等。如图8所示，计算机设备10000至少包括但不限于：可通过系统总线相互通信链接存储器10010、处理器10020、网络接口10030。其中：

存储器10010至少包括一种类型的计算机可读存储介质，可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，存储器10010可以是计算机设备10000的内部存储模块，例如该计算机设备10000的硬盘或内存。在另一些实施例中，存储器10010也可以是计算机设备10000的外部存储设备，例如该计算机设备10000上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，简称为SMC)，安全数字(Secure Digital，简称为SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。当然，存储器10010还可以既包括计算机设备10000的内部存储模块也包括其外部存储设备。本实施例中，存储器10010通常用于存储安装于计算机设备10000的操作系统和各类应用软件，例如义齿贴面制作方法的程序代码等。此外，存储器10010还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。

处理器10020在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit，简称为CPU)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器10020通常用于控制计算机设备10000的总体操作，例如执行与计算机设备10000进行数据交互或者通信相关的控制和处理等。本实施例中，处理器10020用于运行存储器10010中存储的程序代码或者处理数据。

网络接口10030可包括无线网络接口或有线网络接口，该网络接口10030通常用于在计算机设备10000与其他计算机设备之间建立通信链接。例如，网络接口10030用于通过网络将计算机设备10000与外部终端相连，在计算机设备10000与外部终端之间的建立数据传输通道和通信链接等。网络可以是企业内部网(Intranet)、互联网(Internet)、全球移动通讯系统(Global System of Mobile communication，简称为GSM)、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称为WCDMA)、4G网络、5G网络、蓝牙(Bluetooth)、Wi-Fi等无线或有线网络。

需要指出的是，图8仅示出了具有部件10010-10030的计算机设备，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的部件，可以替代的实施更多或者更少的部件。

在本实施例中，存储于存储器10010中的义齿贴面制作方法还可以被分割为一个或者多个程序模块，并由处理器(本实施例为处理器10020)所执行，以完成本发明实施例。

实施例四

本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质其上存储有计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行时实现实施例中的义齿贴面制作方法的步骤。

本实施例中，计算机可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，计算机可读存储介质可以是计算机设备的内部存储单元，例如该计算机设备的硬盘或内存。在另一些实施例中，计算机可读存储介质也可以是计算机设备的外部存储设备，例如该计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，简称为SMC)，安全数字(Secure Digital，简称为SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。当然，计算机可读存储介质还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，计算机可读存储介质通常用于存储安装于计算机设备的操作系统和各类应用软件，例如实施例中义齿贴面制作方法的程序代码等。此外，计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种义齿贴面制作方法，其特征在于，包括：

获取患者的牙体影像数据、义齿需求数据和露齿微笑图片数据；

分析所述牙体影像数据，生成术前牙齿三维数据；

根据所述义齿需求数据，获取原始义齿贴面模板数据；

根据预设的贝塞尔曲线计算规则、所述术前牙齿三维数据和所述露齿微笑图片数据，调整所述原始义齿贴面模板数据，并根据蒙皮曲面的面性优化规则生成目标义齿贴面数据；

根据所述目标义齿贴面数据和预设的切削加工规则，生成目标义齿贴面的切削策略；及

根据所述目标义齿贴面的切削策略，控制切削设备对待加工牙齿模型执行切削操作，以制作得到目标义齿贴面。

2.根据权利要求1所述的义齿贴面制作方法，其特征在于，所述根据预设的贝塞尔曲线计算规则、所述术前牙齿三维数据和所述露齿微笑图片数据，调整所述原始义齿贴面模板数据，并根据蒙皮曲面的面性优化规则生成目标义齿贴面数据，还包括：

分析所述术前牙齿三维数据，以获取所述患者的牙弓曲线、每个实体牙齿的体积数据、位置数据和倾斜度数据；

根据所述每个实体牙齿的体积数据，调整所述原始义齿贴面模板数据，以得到待处理义齿贴面模板数据，其中，所述待处理义齿贴面模板数据包括所述患者的至少一个模板牙齿的体积数据，所述至少一个模板牙齿和多个实体牙齿中的至少一个待修复实体牙齿对应，每个模板牙齿的体积数据与其对应的待修复实体牙齿的体积数据相同；及

根据所述待处理义齿贴面模板数据、所述牙弓曲线、所述露齿微笑图片数据、所述每个实体牙齿的位置数据、所述倾斜度数据、所述预设的贝塞尔曲线计算规则以及所述蒙皮曲面的面性优化规则，生成所述目标义齿贴面数据。

3.根据权利要求2所述的义齿贴面制作方法，其特征在于，所述待处理义齿贴面模板数据包括所述至少一个模板牙齿的第一形态数据；

所述根据所述待处理义齿贴面模板数据、所述牙弓曲线、所述露齿微笑图片数据、所述每个实体牙齿的位置数据、所述倾斜度数据、所述预设的贝塞尔曲线计算规则以及所述蒙皮曲面的面性优化规则，生成所述目标义齿贴面数据，还包括：

根据所述待处理义齿贴面模板数据、所述每个实体牙齿的位置数据、所述倾斜度数据以及所述预设的贝塞尔曲线计算规则，计算得到所述至少一个模板牙齿对应的义齿贴面曲线；

根据所述义齿贴面曲线，调整所述至少一个模板牙齿的第一形态数据，并得到所述至少一个模板牙齿的第二形态数据，其中，模板牙齿的第二形态数据包括所述模板牙齿在所述患者的口腔内的三维倾斜度数据；

基于所述牙弓曲线和所述至少一个模板牙齿的第二形态数据，对所述至少一个模板牙齿进行摆位处理；及

根据所述蒙皮曲面的面性优化规则对经摆位处理后的所述至少一个模板牙齿与所述患者的实体牙齿进行合并，并基于所述露齿微笑图片数据生成所述目标义齿贴面数据。

4.根据权利要求3所述的义齿贴面制作方法，其特征在于，所述根据所述蒙皮曲面的面性优化规则对经摆位处理后的所述至少一个模板牙齿与所述患者的实体牙齿进行合并，并基于所述露齿微笑图片数据生成所述目标义齿贴面数据，还包括：

获取经摆位处理后的所述至少一个模板牙齿的第一边界以及目标实体牙齿的第二边界，其中，所述目标实体牙齿为与所述待修复实体牙齿相邻的实体牙齿；

根据所述第一边界和第二边界，计算得到所述至少一个模板牙齿以及对应的目标实体牙齿之间的多个截面曲线；

融合所述多个截面曲线，并得到蒙皮曲面；

基于所述蒙皮曲面，更新所述至少一个模板牙齿的第二形态数据，并得到所述至少一个模板牙齿的目标形态数据；

基于所述至少一个模板牙齿的目标形态数据和所述术前牙齿三维数据，合并经摆位处理后的所述至少一个模板牙齿与所述患者的实体牙齿，得到义齿贴面设计体数据；及

基于所述义齿贴面设计体数据和所述露齿微笑图片数据，生成所述目标义齿贴面数据。

5.根据权利要求1所述的义齿贴面制作方法，其特征在于，所述基于所述义齿贴面设计体数据和所述露齿微笑图片数据，生成所述目标义齿贴面数据，还包括：

基于所述露齿微笑图片数据，对所述义齿贴面设计体数据中的形态数据进行调整，以得到所述目标义齿贴面数据。

6.根据权利要求5所述的义齿贴面制作方法，其特征在于，所述根据所述目标义齿贴面数据和预设的切削加工规则，生成目标义齿贴面的切削策略，还包括：

根据所述目标义齿贴面数据和所述预设的切削加工规则，确定目标义齿贴面的厚度及目标摆放位置数据，其中，所述目标摆放位置数据用于表示牙料在所述切削设备中的摆放位置；

基于所述目标义齿贴面的厚度、目标摆放位置数据和所述目标义齿贴面数据，生成所述目标义齿贴面的切削策略，其中，所述目标义齿贴面的切削策略包括所述切削设备的切削步距策略和所述切削设备的切削路径策略。

7.根据权利要求6所述的义齿贴面制作方法，其特征在于，所述切削设备的切削路径策略包括针对所述牙料的第一切削路径策略和切除用于支撑义齿贴面的支撑杆的第二切削路径策略；

所述根据所述目标义齿贴面的切削策略，控制切削设备对待加工牙齿模型执行切削操作，以制作得到目标义齿贴面，还包括：

基于所述第一切削路径策略对所述牙料进行第一切削操作，以得到连接所述支撑杆的义齿贴面；及

基于所述第二切削路径策略对位于所述义齿贴面外的支撑杆的余料进行第二切削操作，以得到所述目标义齿贴面；其中，制作得到的目标义齿贴面的厚度范围为0.15～0.6毫米。

8.一种义齿贴面制作系统，其特征在于，所述系统包括：

获取模块，用于获取患者的牙体影像数据、义齿需求数据和露齿微笑图片数据；

分析模块，用于分析所述牙体影像数据，生成术前牙齿三维数据；

模板获取模块，用于根据所述义齿需求数据，获取原始义齿贴面模板数据；

义齿模板生成模块，用于根据预设的贝塞尔曲线计算规则、所述术前牙齿三维数据和所述露齿微笑图片数据，调整所述原始义齿贴面模板数据，并根据蒙皮曲面的面性优化规则并生成目标义齿贴面数据；

策略生成模块，用于根据所述目标义齿贴面数据和预设的切削加工规则，生成目标义齿贴面的切削策略；及

制作模块，用于根据所述目标义齿贴面的切削策略，控制切削设备对待加工牙齿模型执行切削操作，以制作得到目标义齿贴面。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时用于实现权利要求1～7中任意一项所述的义齿贴面制作方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其内存储有计算机程序，所述计算机程序可被至少一个处理器所执行，以使所述至少一个处理器执行权利要求1～7中任意一项所述的义齿贴面制作方法的步骤。

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