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申请/专利权人：浙江大学

摘要：本发明公开了一种基于单目计算机视觉的电子面弓方法。1将标志物通过刚性连接到上下牙列上；2运动视频数据采集：采集标志物与上下颌骨共同运动的视频；3运动轨迹数据处理：对采集到的运动视频进行计算，得到标志物的运动轨迹；4运动轨迹数据优化，对标志物的运动轨迹数据进行优化，使计算出的轨迹数据更加精准稳定；5运动轨迹可视化，将标志物的运动轨迹数据应用在三维头骨下颌骨模型上，重建上下颌骨的运动轨迹。本发明能够做到快速准确的轨迹重现，帮助医生进行咬合检测，简化原先繁琐的调试工作，提高医疗效率和质量，同时兼顾经济性。

主权项：1.一种基于单目计算机视觉的电子面弓方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）根据被试者的口腔CBCT数据获取上下颌骨和牙齿模型，在模型的牙齿上通过连接杆固定多个标志物，通过3D数字化打印技术将固定有标志物的牙颌模型进行整体打印；步骤2）采用张定友法对工业相机进行标定，将牙颌模型上的多个标志物置于工业相机拍摄画面中央，控制牙颌模型的颌骨关节做咬合动作，工业相机采集牙颌模型从咬合开始至结束的视频；步骤3）计算视频中每帧图像上上牙列或下牙列的标志物变化轨迹，取上牙列或下牙列上其中一个标志物作为识别标志物，将识别标志物在每帧图像的坐标和姿态进行整合获得标志物在咬合过程中的轨迹；步骤4）识别标志物在每帧图像的坐标和姿态进行优化获得优化后的坐标和姿态；步骤5）根据上牙列上识别标志物和上颌骨的相对位置关系获得上颌骨变换矩阵，将上牙列上识别标志物优化后的坐标和姿态与变换矩阵相乘获得上颌骨的运动轨迹；根据下牙列上识别标志物和下颌骨的相对位置关系获得下颌骨变换矩阵，将下牙列上识别标志物优化后的坐标和姿态与变换矩阵相乘获得下颌骨的运动轨迹；所述步骤3）具体为：3.1）将图像转变为灰度图，在灰度图上进行边界提取和滤波，对提取到的边界做多边形近似，保留近似成四边形的边界为候选标志图案，忽略其他边界；3.2）对候选标志图案进行编码识别：将属于预定义标志图案的候选标志图案识别为可用的标志图案；3.3）使用OpenCV的ArucoMarker模块自动识别每帧图像上的标志图案，并记录标志图案上四个角点的坐标，根据上牙列或下牙列上所有标志物识别到的角点求解点投影得到上牙列或下牙列上标志物的变化矩阵，同一牙列上的标志物的变化矩阵相同；3.4）选取上牙列或下牙列上其中一个标志物作为识别标志物，根据步骤3）获取的每帧图像的标志物变化矩阵获得识别标志物每帧的坐标和姿态，将识别标志物所有帧的坐标和姿态进行整合获得识别标志物在咬合过程中的轨迹。

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