本發明涉及計算機數據處理，尤其涉及利用計算機技術，重新定義口腔的牙齒模型，實現口腔物理模型到數字模型的轉化，使牙科醫療診斷過程變得方便和高效。本發明之目的，是提供一種口腔參數化的算法，解決現有技術中，存在的需要人工測量和計算的問題。本發明提供了一種口腔參數化的創新，融合了多種智能化的牙齒特征識別算法，標記出牙齒基準，再結合各種參數的定義，自動計算出口腔專科檢查的各項成果，整個過程不超過1分鐘。相比較傳統的方式，提供了一種快速便捷的方式，正確率超過97％，大大提高了口腔專科檢查的效率和精度。本發明的有益效果是：突破了以往靠醫生經驗的判斷方法；降低了正畸醫生的勞動強度，提高了測量精度，降低了醫療風險；提高了就診的效率和體驗。

1.一種口腔參數化測量的方法，包括如下步驟：
(100)數據模型的獲取；
(200)結構模型的建立；
(300)參數模型的建立；
(400)牙齒特征信息提取；
(500)口腔特征測量；
所述參數模型的建立包括如下步驟：
(301)結構模型特征點的初次提取；
(302)結構模型特征點的二次提取；
(303)網格頂點法矢計算；
(304)主曲率計算；
(305)主曲率的極值判斷；
(306)特征線的自動生成；
所述網格頂點法矢計算包括如下步驟：
首先，估算出三角面片中，每一頂點P的法矢，設P_i有m個相鄰頂點V_j,1≤j≤m；當N_i為頂
點P_i處的法矢時，其中n_j為三角面片T_j向外的單位法矢，d_i,j為P_i與V_j的距離；每個三角面片
的法矢線性疊加為：

其中：V_m+1＝V₁；
其次，單位法矢的加權疊加計算：

其中，d_i，m+1＝d_i，1；
牙齒局部三角網格模型的頂點法矢采用法矢線性疊加法計算或單位法矢加權疊加法；
所述牙齒特征信息提取包括如下三步驟：
第1步：(401)頰面特征線的提取，所述頰面特征線是牙齒數據結構模型的參數，以用于
牙齒數據結構模型橫向的特征判斷；所述頰面特征線的提取(401)包含：
(4011)收集所有特征線信息，并記錄所有特征線的交叉信息，以及經過三角面點的主
曲率值；
(4012)按照牙頜坐標的Y軸正向，或者負向，特征線主曲率值和Y軸夾角不超過90°，找
到單顆牙齒特征線上的最低點，并向兩邊延展，找到頰面特征點的交點A點，如果沒有交叉，
最低點即為A點；
(4013)沿頰面特征線進行搜索，找到與頜面特征的交叉點B點；
第2步：(402)頜面特征點的提取：所述頜面特征點是牙齒數據結構模型的主要參數，用
于牙齒模型垂直向的特征判斷，頜面特征點的提取包含如下兩步驟：
(4021)按照牙頜坐標的Z軸負向，特征線主曲率值和Z軸夾角不超過90°找到頜面特征
線；
(4022)在頜面特征線上Z值最大值的點Z_max，并收集Z_max-Δ的點集，按照主曲率極值，收
集到主曲率最大的4個點；
第3步：(403)頜面特征線的提取，所述頜面特征線是數據結構模型的參數，用于牙齒模
型咬合狀態的特征判斷，包括如下兩步驟：
(4031)按照牙頜坐標的Z軸負向，特征線主曲率值和Z軸夾角不超過90°找到頜面特征
線；
(4032)在頜面特征線上Z值最大值的點Z_min，有可能會收集到多條特征線，篩選主流方
向按照與X軸平行即可。
2.根據權利要求1所述的一種口腔參數化測量的方法，其特征在于：所述數據模型的獲
取包括如下步驟：
(101)口腔模型的獲取，即：采用掃描設備獲取口腔模型數據；
(102)面部圖像數據的獲取，是使用相機，從不同角度，即正面，45°角，側面，各種狀態，
即微笑狀態和非微笑狀態獲取面像照片；
(103)圖像牙齒數據的獲取，是使用相機，獲取口腔牙列照片，包括上牙列，下牙列，左
側牙列，右側牙列，正面牙列；
(104)頜面部組織結構數據獲取，使用CBCT或牙科影像機器設備，獲取頜面部組織結構
數據。
3.根據權利要求2所述的一種口腔參數化測量的方法，其特征在于：所述口腔模型的獲
取采用口腔模型法，首先使用齒科藻酸鹽印模材料，獲取口腔，頜面部軟、硬組織相應的模
型；然后通過桌面掃描儀進行掃描，獲取模型數據。
4.根據權利要求2所述的一種口腔參數化測量的方法，其特征在于：所述口腔模型的獲
取采用口腔直接掃描法獲取口腔數據，即直接通過口內掃描儀對口腔、頜面部軟、硬組織結
構進行掃描，獲取模型數據。
5.根據權利要求1所述的一種口腔參數化測量的方法，其特征在于：所述結構模型的建
立包括如下步驟：
(201)數據導入：將所述數據模型的面像照片，牙列照片，以及頜面部組織結構數據導
入到計算機，并進行命名；
(202)模型修整：對所述數據模型進行修正處理，使其最大程度接近現實的口腔牙齒形
狀，包括形態修正，孔洞修補，主體提取；
(203)設定坐標：建立牙齒和牙頜的坐標系。
6.根據權利要求1所述的一種口腔參數化測量的方法，其特征在于：所述結構模型特征
點的初次提取是在初步判斷牙齒數據結構模型的基礎上，提取過度較為激烈的點，即頂點
數據。
7.根據權利要求1所述的一種口腔參數化測量的方法，其特征在于：所述結構模型特征
點的二次提取是在修改僅根據單個三角面片的法向量的基礎上，計算獲得牙齒數據結構模
型上的過度較為激烈點的位置；以便獲得更為理想的特征區域，提高特征點提取的正確率。
8.根據權利要求1所述的一種口腔參數化測量的方法，其特征在于：所述主曲率計算包
括主方向的計算，v_j在局部坐標系P_huv下，1≤j≤m，其坐標值為(u_j，v_j，h_j)，由m個鄰點得到
的線性方程組為：

用最小二乘法解此方程組，即求得曲面S(u，v)方程的最小二乘解，就是使得各個鄰點
到曲面距離的平方和最小時的解；以P_i為球心，以最近鄰點V_i到P_i的距離為半徑作一球面，
三角面片形的各邊與球面的交點作為新的鄰點，代入式(3)求解；由上述曲面的(1)、(2)基
本公式，可得到曲面上P_i處的法曲率K，即其中，的根為
γ₁、γ₂，此時法曲率K就達到它極值k1、k2，對應的主方向為(1，γ₁)，(1，γ₂)或(-γ₁，1)，(-
γ₂，1)；對曲面S(u，v)，k1，k2的值為

9.根據權利要求1所述的一種口腔參數化測量的方法，其特征在于：所述主曲率的極值
判斷包括如下步驟：
(1)通過判斷特征點P_i，所述特征點P_i在m1方向以及反向延長線上，與三角形的交點為
A、B；由于兩線并不相交，是兩線的延長線，在三角面片上的垂直投影與三角形所形成的交
點，當P_i點主曲率k1的絕對值，大于A、B兩點在m1方向上的K值的絕對值時，則P_i點就是在m1
方向上的曲率極值點，標示為特征點，A、B點的k值可由V_j，V_j+1在m1方向上的k1值線性組合
求得，該方法同樣適用于k2，可判斷P_i方向m2是否為特征點；
(2)當比較極值時，用局部誤差消除因子(1-lerr)*k1來代替k1；用(1-lerr)*k2來代替
k2；因此，P_i點主曲率極值比A、B點的k值大到一定程度時，才認為該點是特征點；
(3)為增強大曲率區域的影響，給每一極值點賦一個曲率權值，所述權值等于主曲率極
值的絕對值，若主曲率在兩個方向上均為極值，則取極值的絕對值之和；
(4)如果加入整體誤差閥值gerr，對每一個曲率極值點，當某一點曲率權值與最大曲率
權值的比值小于閥值gerr時，則將這一點從特征點序列中去掉。
10.根據權利要求1所述的一種口腔參數化測量的方法，其特征在于：所述特征線的自
動生成包括如下步驟：
第1步：(3061)尋找特征線的起點，按順序搜索特征點，若特征點P的鄰點中有兩個特征
點Q和R，且線段PQ和線段RP的夾角大于120度，則P可作為一條特征線的起點；
第2步：(3062)尋找特征線的連續點，以前一點P和當前點Q的連線方向為特征線延伸方
向，若Q的鄰點中有特征點A，B，則QA與PQ的夾角小于QB與PQ的夾角，將A作為連續點，加入點
序列；若某點A的鄰點沒有特征點，則在最靠近延伸方向的點X附近，也即A點的二重鄰點，進
一步搜索特征點，將最靠近延伸方向的特征點C加入序列；
第3步：(3063)將起點，連續點從特征點序列中去除；
第4步；(3064)尋找特征點的終點，重復第2步、第3步，直至某點的鄰點和二重鄰點中均
沒有特征點，該點即為特征線的終點；
第5步：(3065)判斷特征線的封閉情況，若終點的鄰點或二重鄰點包含起點P，則將這些
點序列連成一條封閉B樣的條線；若不包含P點，則特征線不封門，以PR為特征線延伸方向進
行反方向搜索，重復第4步將得到連續點插入起點前作為新的起點；
第6步：(3066)重復第1～5步連接所有的特征線。
11.根據權利要求1所述的一種口腔參數化測量的方法，其特征在于：所述口腔特征測
量的步驟為：
第1步(501)擁擠度的測量：擁擠度＝牙弓應有長度-牙弓現有長度；
第2步(502)側切牙間距測量：下頜左側切牙和右側切牙遠中面間的距離等于下頜尖
牙、前磨牙的總寬度；
第3步(503)下切牙傾斜度的測量：對于下頜切牙傾斜度的分析常常采用TWEED分析法；
第4步(504)Bolton指數測量：Bolton指數＝下頜冠寬之和/上頜冠寬之和；
第5步(505)前牙排列測量：前牙排列的特征，主要通過上前牙(13、12、11、21、22、23)，
下前牙(43、42、41、31、32、33)的切牙切緣角體現；所述切牙切緣角的特征，包括：合平面，牙
弓曲線，前牙區牙齒切緣，切緣中點；采用計算機輔助生成的元素有：(a).投影到合平面上
的六條前牙區牙齒切緣；(b).六個切緣中點與牙弓曲線距離最近的六個點；(c).六條過切
緣中點的切線LQ；(d).牙弓曲線上六個點的切線LY；切緣角α＝LQ與LY夾角；
第6步(506)下后牙排列測量：左下后牙和右下后牙排列特征＝(Dl-DS)/Dl，其中Dl為：
邊界曲線與牙弓曲線的最長距離，DS：邊界曲線與牙弓曲線的最短距離；所述邊界曲線為擬
合1、2、3、4、5、6六個點形成的兩條光滑曲線；
第7步(507)上后牙排列測量：左上后牙和右上后牙排列特征＝(Dl-DS)/Dl，其中Dl為：
中間曲線與牙弓曲線的最長距離，DS為：中間曲線與牙弓曲線的最短距離；所述中間曲線為
擬合1、2、3、4四段曲線形成一條光滑曲線；
第8步(508)咬合關系測量：
(1)Angel氏I類的測量：
(a)上頜尖牙(13)牙尖到同側下頜尖牙(43)牙尖與第一前磨牙(14、44)頰尖連線中點
的距離；
(b)上頜第一前磨牙頰尖到同側下頜兩個前磨牙頰尖連線中點的距離；
(c)上頜第二前磨牙頰尖到同側下頜第二前磨牙頰尖與第一磨牙近中頰尖連線中點的
距離；
(d)上頜第一磨牙近中頰尖到同側下頜第一磨牙頰溝間的距離；
(e)上頜第二磨牙近中頰尖到同側下頜第二磨牙頰溝間的距離；
(2)Angel氏II類的測量：上頜第一磨牙近中頰尖到同側下頜第二前磨牙頰尖與第一磨
牙近中頰尖連線中點的距離；上頜第二磨牙近中頰尖到同側下頜第一磨牙遠中頰尖與第二
磨牙近中頰尖連線中點的距離；
(3)Angel氏III類的測量：下頜前磨牙拔除；上頜第二前磨牙頰尖到同側下頜第一磨牙
頰溝的距離；
第9步(509)前牙相對位置測量：
(5091)覆蓋：所述覆蓋，是指上前牙蓋過下前牙的水平距離；覆蓋量，為兩個中切牙覆
蓋的平均值；
其中，覆蓋量<0為反覆蓋；
覆蓋量＝0為對刃；
0<覆蓋量<＝3mm以內為正常覆蓋；
3<覆蓋量<＝5mm稱為一度深覆蓋；
5<覆蓋量<＝8mm稱為二度深覆蓋；
覆蓋量>8mm稱為三度深覆蓋；
(5092)個別牙覆蓋：包括上下6組值，即上下牙頜的左3至右3；
(5093)覆合：所述覆合，為上下切牙切緣中點在facc曲線上的一段投射長度與下切牙
facc曲線總長度之比；覆合比例＝長度L1/facc曲線長度；開合度＝L2；
L2>5mm，三度開合；
3mm<L2<＝5mm，二度開合；
0mm<L2<＝3mm，一度開合；
L2＝0mm，對刃；
0<覆合比例<＝30％，正常覆合；
30％<覆合比例<＝60％，一度深覆合；
60％<覆合比例<＝90％，二度深覆合；
90％<覆合比例，三度深覆合；
(5094)個別下切牙覆合：包括上下6組值，即上下牙頜的左3至右3。