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申请/专利权人：常熟理工学院

摘要：本发明涉及基于启发式特征线的牙颌模型优化分割方法、系统。该方法包括：获取目标三维牙颌模型，并通过初步分割模型获取初步的三维分割轮廓C{D1，…，Du}；将牙齿轮廓D通过n个采样点P：{P1，…，Pn}分割为区间分割线；通过启发式特征线算法对牙齿轮廓D进行路径修正，并对修正后的区间分割线进行拼接以得到优化后的牙齿轮廓。本发明通过采样点为牙齿轮廓在空间直角坐标系O‑xyz中的z轴数值的极值点，和或，最值点得到迭代区间，从而降低迭代区间在空间直角坐标系O‑xyz中的z轴方向的局部极值对启发式特征线的运算的影响，最终达到提升精度收敛的速度的效果。

主权项：1.一种基于启发式特征线的牙颌模型优化分割方法，其特征在于，包括：S1、获取目标三维牙颌模型，并通过初步分割模型获取初步的三维分割轮廓C{D1，…，Du}；其中，所述三维分割轮廓C包括目标三维牙颌模型中的n颗牙齿的牙齿轮廓D；所述牙齿轮廓D在空间直角坐标系O-xyz中至少存在一个方向的投影轮廓为封闭环形；S2、在牙齿轮廓D上获取n个采样点P：{P1，…，Pn}，所述采样点{P1，…，Pn}为牙齿轮廓D在空间直角坐标系O-xyz中的z轴数值的极值点，和或，最值点；S3、将牙齿轮廓D通过n个采样点{P1，…，Pn}分割为区间分割线区间分割线中包括n个连线，依次为第一个采样点与第二个采样点的连线、第二个采样点与第三个采样点的连线、……、第n个采样点与第一个采样点的连线；S4、通过启发式特征线算法对区间分割线进行路径修正，并对修正后的区间分割线进行拼接以得到优化后的牙齿轮廓D1；所述三维分割轮廓C为三角网格模型；所述牙齿轮廓D为三角网格模型多条连续的边构成的封闭环形；所述启发式特征线算法为：获取采样点P在牙齿轮廓D对应的三角网格模型的顶点的位置；构建两个相邻采样点P之间最优路径的代价函数：γ＝η+ν；其中η为实际代价函数，η＝w1ηdir+w2ηD1+w3ηC+w4ηT，该实际代价函数用于保证搜索的精度；ν为启发代价函数，ν＝w5νD2，该启发代价函数用于保证搜索结果的收敛性；其中，ηdir为以当前候选点为顶点形成的与起始点和目标点的夹角；ηD1为候选点到起始点的相对距离，νD2为候选点到目标点的相对距离；ηC为两点间某一候选点主曲率的相对值；ηT为当前候选点最小主方向与起始点最小主方向的变化；w1、w2、w3、w4和w5为对应的权重因子；通过代价函数选取两个相邻采样点P之间用于判定切割线L形状的顶点；并按照相邻顶点之间边的顺序和方向连接形成修正后的区间分割线L。

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