專利名稱：2d圖像布置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種可視化和建?；颊叩难例X組的方法。更特別地，本發(fā)明涉及提供患者的牙齒組的3D虛擬模型。該方法至少部分地由計(jì)算機(jī)執(zhí)行。
背景技術(shù)：
牙齒的可視化和建?；蛟O(shè)計(jì)在牙齒修復(fù)的領(lǐng)域中是已知的。當(dāng)患者需要諸如牙冠、牙橋、基牙或植入物的牙齒修復(fù)物時(shí)，牙科醫(yī)生將預(yù)備牙齒，例如磨削受損牙齒以制造牙冠粘合在其上的預(yù)備體。替代治療是將諸如鈦螺釘?shù)闹踩胛锊迦牖颊叩念M中并且將牙冠或牙橋安裝在植入物上。在預(yù)備牙齒或插入植入物之后，牙科醫(yī)生可以制造上頜、下頜和咬合記錄的印模或雙面托盤(也稱為三重托盤)中的單印模。將印模送至制造修復(fù)物(例如，牙橋)的牙科技師。制造修復(fù)物的第一步驟傳統(tǒng)上是分別從上頜和下頜的印模鑄造上和下牙齒模型。模型通常由石膏制造并且常常使用咬合記錄來(lái)模擬真實(shí)咬合和咀嚼運(yùn)動(dòng)以使模型在咬合架中進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。牙科技師在咬合架的內(nèi)部構(gòu)造牙齒修復(fù)物以保證漂亮的外觀和咬合功能性。用于制造牙齒修復(fù)物的CAD技術(shù)發(fā)展迅速、改善品質(zhì)、減小成本并且提高了否則無(wú)法使用的有吸引力的材料制造的可能性。CAD制造工藝中的第一步驟是創(chuàng)建患者的牙齒的3D虛擬模型。這傳統(tǒng)上通過(guò)3D掃描牙齒石膏模型之一或兩者而完成。將牙齒的3D復(fù)制物輸入CAD程序中，在該CAD程序中設(shè)計(jì)諸如牙橋下部結(jié)構(gòu)的整個(gè)牙齒修復(fù)物。然后例如使用打磨機(jī)、3D打印機(jī)、快速原型制造或其它制造設(shè)備制造最終修復(fù)物3D設(shè)計(jì)。牙齒修復(fù)物的精度要求很高，否則牙齒修復(fù)物將不好看，裝配到牙齒上會(huì)導(dǎo)致疼痛或?qū)е赂腥尽010031404A涉及用于設(shè)計(jì)牙齒修復(fù)物的定制三維模型以用于隨后制造的系統(tǒng)中的工具，其中牙齒修復(fù)物例如是植入物基牙、頂蓋、牙冠、蠟型和牙橋框架。而且，本發(fā)明涉及用于在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行這樣的系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)?？梢暬徒；颊叩难例X也從口腔正畸的領(lǐng)域獲知。US2006127836A公開了用于通過(guò)以下方式確定牙齒模型從第一位置到第二位置的運(yùn)動(dòng)的口腔正畸系統(tǒng)和方法:識(shí)別牙齒模型上的一個(gè)或多個(gè)共同特征；檢測(cè)在第一位置的牙齒模型上的共同特征的位置；檢測(cè)在第二位置的牙齒模型上的共同特征的位置；以及確定在第一和第二位置的每個(gè)共同特征的位置之間的差異。因此口腔正畸涉及牙齒的運(yùn)動(dòng)，因而確定一個(gè)牙齒或多個(gè)牙齒的期望位置，并且基于所述一個(gè)牙齒或多個(gè)牙齒的當(dāng)前位置，確定從當(dāng)前位置到期望位置的運(yùn)動(dòng)。因此在口腔正畸中，在計(jì)劃運(yùn)動(dòng)的步驟之前已知一個(gè)牙齒或多個(gè)牙齒的期望或最終位置。提供一種用于在修復(fù)物、植入物、口腔正畸等領(lǐng)域中提供建模牙齒的美觀和/或生理合適結(jié)果的改進(jìn)方法和系統(tǒng)仍然是一個(gè)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

公開了一種設(shè)計(jì)患者的牙齒修復(fù)物的方法，其中所述方法包括:
-提供一個(gè)或多個(gè)2D圖像，其中至少一個(gè)2D圖像包括至少一個(gè)臉部特征；-提供患者的口腔的至少一部分的3D虛擬模型；-在虛擬3D空間中相對(duì)于所述3D虛擬模型布置所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像中的至少一個(gè)，使得當(dāng)從視點(diǎn)觀察時(shí)，所述2D圖像和所述3D虛擬模型對(duì)準(zhǔn)，由此所述3D虛擬模型和所述2D圖像都在所述3D空間中可視化；以及-在所述3D虛擬模型上建模修復(fù)物，其中所述修復(fù)物被設(shè)計(jì)成適合所述至少一個(gè)2D圖像的臉部特征。術(shù)語(yǔ)建模和設(shè)計(jì)在本文中可互換地使用以描述對(duì)修復(fù)物做什么以使它適合患者。諸如牙科技師的用戶可以在3D虛擬模型上數(shù)字地設(shè)計(jì)或建模修復(fù)物。3D虛擬模型的3D CAD建?；?D數(shù)字圖像是有利的，原因是2D圖像確定或指示什么類型的建模是合適的，其中表達(dá)合適的可以包括生理合適的或美學(xué)合適的或吸引人的。因此2D圖像用于執(zhí)行3D模型的正確建模，原因是2D圖像用作什么類型的建模是可能的或用2D圖像提供的限制可以怎樣建模的基準(zhǔn)或規(guī)則。因此基于一個(gè)或多個(gè)2D圖像決定并且執(zhí)行3D虛擬模型的建模，即，例如3D虛擬模型的建?；?D圖像的可視化。如果患者不是無(wú)齒的，患者的口腔可以至少包括患者的當(dāng)前牙齒組，例如預(yù)備牙齒或未預(yù)備牙齒，并且可能是齒齦的一部分。如果患者是無(wú)齒的，則口腔可以包括患者的齒銀。(一個(gè)或多個(gè))2D圖像可以典型地是數(shù)字圖像，并且術(shù)語(yǔ)2D數(shù)字圖像可以在說(shuō)明書中與術(shù)語(yǔ)2D圖像可互換地使用?？梢杂幸粋€(gè)或多個(gè)2D圖像是有利的。如果有多個(gè)2D圖像，則一個(gè)2D圖像可以用于相對(duì)于3D虛擬模型對(duì)準(zhǔn)，并且另一個(gè)2D圖像可以用于設(shè)計(jì)修復(fù)物。然而，即使有多個(gè)2D圖像，相同的2D圖像也可以用于對(duì)準(zhǔn)并且用于設(shè)計(jì)修復(fù)物。其它2D圖像然后可以僅僅用于可視化和顯示等。如果只有一個(gè)2D圖像，則該2D圖像用于與3D虛擬模型對(duì)準(zhǔn)并且用于設(shè)計(jì)修復(fù)物。因此包括臉部特征的2D圖像可以表示第一 2D圖像，并且用于相對(duì)于3D虛擬模型對(duì)準(zhǔn)的2D圖像可以表示第二 2D圖像。如果只有一個(gè)2D圖像，則第一 2D圖像和第二 2D圖像是相同的2D圖像。如果有多個(gè)2D圖像，則第一 2D圖像和第二 2D圖像可以是相同的2D圖像，但是它們也可以是兩個(gè)不同的2D圖像。修復(fù)物被配置成例如通過(guò)快速制造(例如通過(guò)打磨、打印等)進(jìn)行制造。修復(fù)物可以例如通過(guò)在機(jī)器制造之后將搪瓷加到它的表面而進(jìn)行鑲面。當(dāng)修復(fù)物完成時(shí)，它可以插入患者的口中。當(dāng)從一個(gè)視點(diǎn)觀察時(shí)2D數(shù)字圖像和3D虛擬模型對(duì)準(zhǔn)是有利的，原因是由此執(zhí)行該方法的系統(tǒng)的用戶或操作者可以從它們被對(duì)準(zhǔn)的視點(diǎn)觀察2D圖像和3D模型，原因是這允許并且便于3D模型的建?；?D圖像。當(dāng)從某個(gè)視點(diǎn)觀察時(shí)2D圖像和3D模型對(duì)準(zhǔn)意味著當(dāng)從視點(diǎn)觀看時(shí)2D圖像和3D模型的至少一些結(jié)構(gòu)重合。因此當(dāng)從任何視點(diǎn)觀看時(shí)2D圖像和3D模型可能不會(huì)對(duì)準(zhǔn)，因此可能只有一個(gè)視點(diǎn)，從該視點(diǎn)觀察2D圖像和3D模型對(duì)準(zhǔn)。

此外，2D圖像和3D模型作為不一起合并或融合成一個(gè)表示的獨(dú)立數(shù)據(jù)表示而布置和保持是有利的。通過(guò)作為獨(dú)立表示保持?jǐn)?shù)據(jù)表示，節(jié)省了時(shí)間并且減小數(shù)據(jù)處理時(shí)間和容量。因此2D圖像不疊加或覆蓋到3D虛擬模型上以用所包括的所有數(shù)據(jù)創(chuàng)建一個(gè)表示?，F(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)描述例如來(lái)自彩色圖像的數(shù)據(jù)加入3D模型，使得來(lái)自圖像的彩色內(nèi)容轉(zhuǎn)移到3D模型，由此結(jié)果是一個(gè)表示，即，3D模型包括彩色。創(chuàng)建這樣的模型需要更多的時(shí)間和全面的數(shù)據(jù)處理。因此，本方法可以比現(xiàn)有技術(shù)的方法更快地執(zhí)行是有利的。該方法例如用于建模牙齒，但是當(dāng)然也可以有利地由牙科領(lǐng)域中的研究者用于學(xué)習(xí)如何建模牙齒以及在建模牙齒時(shí)考慮什么。牙齒的建模被限定為包括一個(gè)或多個(gè)牙齒修復(fù)物的建模、一個(gè)或多個(gè)植入物的建模、建模一個(gè)或多個(gè)牙齒的口腔正畸運(yùn)動(dòng)、建模義齒(例如固定或活動(dòng)義齒)中的一個(gè)或多個(gè)牙齒，從而提供牙齒組的視覺上美觀的外觀等。因此建模可以包括修復(fù)物的建模、口腔正畸計(jì)劃和/或處理、植入物的建模、義齒的建模等。當(dāng)CAD建模例如包括修復(fù)物時(shí)，虛擬建模的修復(fù)物(例如牙冠和牙橋)可以借助于CAM進(jìn)行制造，并且制造的修復(fù)物然后可以由牙科醫(yī)生最后插入患者的牙齒上。將2D數(shù)字圖像布置、放置或定位在3D虛擬模型上被在計(jì)算機(jī)上數(shù)字地執(zhí)行并且顯示在諸如屏幕的用戶界面上，使得用戶或操作者獲得2D圖像和3D模型一起在相同視野中的視覺表示，由此操作者可以基于2D圖像和3D模型的同步視圖而不是基于2D圖像和/或3D模型的一個(gè)組合表不或獨(dú)立視圖執(zhí)行建模。為了便于2D圖像和3D模型相對(duì)于彼此的布置，可以執(zhí)行邊緣檢測(cè)，由此自動(dòng)地導(dǎo)出2D圖像和/或3D模型上的牙齒的輪廓。邊緣檢測(cè)可以借助于軟件算法執(zhí)行。邊緣是在圖像區(qū)域之間有邊界或邊緣的點(diǎn)，并且因此邊緣可以被限定為具有大梯度幅值的圖像中的點(diǎn)的集合。因此可以通過(guò)檢測(cè)顯示牙齒和牙齦的圖像部分之間的邊緣而檢測(cè)牙齒的輪廓。可以在該方法中提供一個(gè)或多個(gè)2D圖像，并且2D圖像例如可以從不同方向顯示患者的臉部，顯示患者的臉部的不同部分，例如呈唇和眼或鼻的形式的臉部特征以用于確定臉部線，顯示3D模型的牙齒可以建模以看起來(lái)像的新牙齒的不同例子，顯示在為修復(fù)物預(yù)備牙齒之前和在預(yù)備牙齒之后患者的牙齒，等等。在一些實(shí)施例中，在所述3D虛擬模型中的至少一個(gè)預(yù)備牙齒上設(shè)計(jì)所述修復(fù)物。在一些實(shí)施例中，基于一個(gè)或多個(gè)未預(yù)備牙齒對(duì)準(zhǔn)所述2D圖像和所述3D模型。在一些實(shí)施例中，所述3D虛擬模型中的預(yù)備牙齒是患者的牙齒的實(shí)體預(yù)備體。在一些實(shí)施例中，所述3D虛擬模型中的預(yù)備牙齒是在所述3D虛擬模型上建模的虛擬預(yù)備體。在一些實(shí)施例中，所述3D虛擬模型包括至少一個(gè)預(yù)備牙齒。在一些實(shí)施例中，所述3D虛擬模型包括未預(yù)備牙齒，并且其中所述3D虛擬模型是預(yù)備至少一個(gè)牙齒之前的患者的口腔。在一些實(shí)施例中，所述方法包括提供兩個(gè)3D虛擬模型，其中第一 3D虛擬模型包括至少一個(gè)預(yù)備牙齒并且第二 3D虛擬模型包括未預(yù)備牙齒，并且其中對(duì)準(zhǔn)所述第一和第二3D虛擬模型。在一些實(shí)施例中，對(duì)準(zhǔn) 所述2D圖像和包括未預(yù)備牙齒的所述第二 3D虛擬模型。在一些實(shí)施例中，基于所述第一和第二 3D虛擬模型之間的對(duì)準(zhǔn)并且基于所述2D圖像和所述第二 3D模型之間的對(duì)準(zhǔn)，對(duì)準(zhǔn)所述2D圖像和包括至少一個(gè)預(yù)備牙齒的所述第一 3D虛擬模型。當(dāng)對(duì)準(zhǔn)2D圖像和3D模型時(shí)，2D圖像可以是患者的未預(yù)備牙齒，原因是當(dāng)2D圖像上的牙齒未預(yù)備時(shí)，可以更容易對(duì)準(zhǔn)2D圖像和3D模型。當(dāng)建模修復(fù)物(例如3D模型的新牙齒)時(shí)，2D圖像然后可以是患者的預(yù)備牙齒，原因是例如通常在通過(guò)切割牙齒的一部分預(yù)備牙齒之后建模修復(fù)物，使得牙冠等可以附連到牙齒的預(yù)備部分。在基于具有預(yù)備牙齒的2D圖像設(shè)計(jì)/建模3D模型上的修復(fù)物之前，可以將預(yù)備牙齒的2D圖像對(duì)準(zhǔn)到未預(yù)備牙齒的2D圖像，原因是例如使用唇和臉部的其它特征或牙齒，對(duì)準(zhǔn)預(yù)備和未預(yù)備牙齒的2D圖像可以比對(duì)準(zhǔn)預(yù)備牙齒的2D圖像和3D模型更容易，在這里原因是可能難以找到這些上的相應(yīng)特征。然而，也可以在牙科醫(yī)生預(yù)備任何一個(gè)牙齒或多個(gè)牙齒之前使用該方法，例如用于為患者呈現(xiàn)和顯示如果在牙齒中的一個(gè)或多個(gè)上進(jìn)行修復(fù)則他的牙齒組看上去怎樣。該方法也可以用于在執(zhí)行處理之前設(shè)計(jì)用于可視化修復(fù)的結(jié)果的診斷蠟型。當(dāng)設(shè)計(jì)診斷蠟型時(shí)，可以制造虛擬邊界線和虛擬預(yù)備體以用于設(shè)計(jì)診斷蠟型，盡管不制造真實(shí)的預(yù)備體。該方法可以用于設(shè)計(jì)暫替物，在牙科醫(yī)生預(yù)備牙齒之后并且在最后修復(fù)物被制造并且放置在預(yù)備牙齒上之前患者可以穿戴所述暫替物。例如可以通過(guò)選擇2D圖像中的牙齒(例如處于修復(fù)物將放置的位置的牙齒)或不同的美觀牙齒自動(dòng)地設(shè)計(jì)修復(fù)物。在2D圖像中，只能從一個(gè)視點(diǎn)看到被選擇牙齒，因此在2D圖像中只能看到牙齒的前側(cè)、寬度和高度。因此不能看到牙齒的后側(cè)?？梢詮膸?kù)選擇標(biāo)準(zhǔn)模型牙齒，并且該模型牙齒可以成形為2D圖像中的被選擇牙齒。模型牙齒或修復(fù)物只能成形為在2D圖像中看到的表面中的被選擇牙齒。模型牙齒或修復(fù)物的剩余部分可以根據(jù)口中的該相應(yīng)位置的牙齒的某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)成形。例如，中牙的后側(cè)或遠(yuǎn)側(cè)表面可以典型地平坦，而犬齒的遠(yuǎn)側(cè)表面可以典型地為三角形，并且白齒的遠(yuǎn)側(cè)表面可以典型地類似牙齒的近中面?；蛘呦噜徰例X或在口中的中線的另一側(cè)上的相應(yīng)牙齒的遠(yuǎn)側(cè)表面可以用于成形不能從2D圖像導(dǎo)出的修復(fù)物的表面?？梢栽?D虛擬模型上設(shè)計(jì)修復(fù)物，并且可以自動(dòng)地設(shè)計(jì)例如與預(yù)備體接觸的修復(fù)物的部分以類似修復(fù)物的形狀。修復(fù)物可以是牙冠、牙橋、基牙、植入物、義齒(例如固定或活動(dòng)義齒、全口義齒或部分義齒)、診斷蠟型、暫替物等。設(shè)計(jì)修復(fù)物可以包括設(shè)計(jì)預(yù)備體的至少一部分、設(shè)計(jì)患者的口中圍繞修復(fù)物的牙齦的至少一部分等。將修復(fù)物設(shè)計(jì)成適合或匹配至少一個(gè)2D圖像的臉部特征是有利的，原因是這將提供相對(duì)于患者的臉部看上去自然的修復(fù)物和/或這將提供美觀(例如對(duì)稱)的修復(fù)物。用于設(shè)計(jì)牙齒的牙科技術(shù)規(guī)則、數(shù)學(xué)或算法規(guī)則和/或美學(xué)規(guī)則可以編程到軟件中或用于軟件或方法中以用于將修復(fù)物設(shè)計(jì)成適合臉部特征，并且基于這些規(guī)則，可以例如部分自動(dòng)地設(shè)計(jì)修復(fù)物。牙科技師或牙科專家可以使用關(guān)于牙科美學(xué)和規(guī)則的他/她的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)和確定修復(fù)物何時(shí)適合患者的圖像中或臉部的模板或標(biāo)準(zhǔn)圖像中的臉部特征。將修復(fù)物設(shè)計(jì)成適 合2D圖像的臉部特征可以基于用于修復(fù)物設(shè)計(jì)的完全客觀規(guī)貝U。然而將修復(fù)物設(shè)計(jì)成適合2D圖像的臉部特征可以備選地和/或附加地基于牙科技師或牙科醫(yī)生的更主觀意見和選擇。
在一些實(shí)施例中，所述臉部特征存在于患者的圖像中和/或人的一般圖像中。在一些實(shí)施例中，所述臉部特征是一個(gè)或兩個(gè)唇、一個(gè)或多個(gè)牙齒和/或臉部的形狀和/尺寸。在一些實(shí)施例中，所述臉部特征包括適合于在所述2D圖像中檢測(cè)的臉部的一個(gè)或多個(gè)假想線，例如中線、水平線和/或重瞳線。如果2D圖像是患者的臉部的至少一部分的圖像，則用于設(shè)計(jì)修復(fù)物的臉部特征可以是患者的唇、患者的口的微笑線、患者的臉部中的對(duì)稱線、患者的臉部的中線、患者的臉部的水平線、患者的前牙等。因此可以通過(guò)使修復(fù)物適合患者的唇、通過(guò)使修復(fù)物適合患者的口的微笑線、通過(guò)使修復(fù)物適合患者的前牙等設(shè)計(jì)修復(fù)物。如果2D圖像是一般模板臉部的圖像，例如圖畫，則用于設(shè)計(jì)修復(fù)物的臉部特征可以是模板臉部的對(duì)稱線、模板臉部上的牙齒的形狀和尺寸等。當(dāng)將修復(fù)物設(shè)計(jì)成適合臉部特征時(shí)，修復(fù)物可以被設(shè)計(jì)，使得當(dāng)患者自然微笑時(shí)，從上唇的邊緣到前牙(例如中牙)的切緣有一定距離；和/或使得當(dāng)患者微笑時(shí)，中牙的一定比例或量是可見的。此外，當(dāng)將修復(fù)物設(shè)計(jì)成適合臉部特征時(shí)，可以通過(guò)考慮患者的臉部的形狀、患者的性別、患者的表型特征(即患者是亞洲人、非洲人還是高加索人等)設(shè)計(jì)修復(fù)物。例如，亞洲人典型地具有較小的牙齒，男性典型地具有比女性更大的牙齒，卵形牙齒典型地適合鴨蛋形臉部形狀等。此外，如果患者具有小牙弓或頜，則相比于具有大牙弓和在犬齒之間具有較大距離的患者中的牙齒，犬齒之間的距離將典型地更小，并且前牙將典型地更窄。在一些實(shí)施例中，所述修復(fù)物是牙冠、牙橋、基牙、植入物、義齒、診斷蠟型和/或暫替物。在一些實(shí)施例中，執(zhí)行所述修復(fù)物的設(shè)計(jì)以自動(dòng)地適合所述至少一個(gè)2D數(shù)字圖像的所述臉部特征。在一些實(shí)施例中，通過(guò)選擇所述2D圖像中的牙齒并且將所述修復(fù)物建模成具有與所述被選擇牙齒相同的形狀而設(shè)計(jì)所述修復(fù)物。在一些實(shí)施例中，通過(guò)掃描患者的牙齒的實(shí)體模型、通過(guò)掃描患者的牙齒的印模和/或通過(guò)執(zhí)行患者的牙齒的直接掃描而生成所述3D虛擬模型。如果患者是無(wú)齒的，則可以掃描齒齦、齒齦的模型或印模以用于創(chuàng)建口腔的3D模型。在3D掃描中，分析對(duì)象以收集關(guān)于它的形狀的數(shù)據(jù)。被收集的數(shù)據(jù)然后可以用于構(gòu)造數(shù)字、三維模型。在3D掃描中，通常創(chuàng)建對(duì)象的表面上的幾何樣本的點(diǎn)云。這些點(diǎn)然后可以用于推斷對(duì)象的形狀。在一些實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像包括患者的臉部的至少一部分的患者特定圖像。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于建模可以基于患者的圖像，使得相對(duì)于形成患者的容貌或外觀的臉部特征或相對(duì)于患者的一些、幾個(gè)或單一、特定視覺臉部特征(例如唇)執(zhí)行建模。在一些實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像包括人臉的至少一部分的一般圖
像。 該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于建?？梢曰谝话銏D像，由此它不是確定建模的患者特定臉部特征，而是一般圖像，例如臉部特征可以是來(lái)自另一個(gè)人的一些視覺上好看的牙齒，或者臉部特征可以是一些理想牙齒的圖畫等。在一些實(shí)施例中，從包括多個(gè)牙齒的圖像的庫(kù)檢索所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于可以從例如包含若干牙齒的圖像的庫(kù)選擇2D圖像(例如一般圖像)，使得患者例如可以從庫(kù)選擇他/她期望的新牙齒組。庫(kù)可以是包括在微笑時(shí)顯示的牙齒和/或口的圖像的所謂的微笑指導(dǎo)庫(kù)，原因是當(dāng)微笑時(shí)視覺上好看的牙齒可能是最重要的，原因是就在這時(shí)向周圍人展示多數(shù)牙齒。庫(kù)中的牙齒的圖像可以是牙齒的照片，可以是牙齒的圖畫等，并且因此臉部特征然后是牙齒。在一些實(shí)施例中，所述2D圖像包括適合用于設(shè)計(jì)所述修復(fù)物的用于提供視覺對(duì)稱性的十字。在一些實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像是用于支持設(shè)計(jì)患者的牙齒的模板。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)2D圖像是模板時(shí)，然后操作者可以使用該模板布置和建模牙齒以用于獲得建模的視覺上好看的結(jié)果。因此模板可以包括呈引導(dǎo)線、用于布置牙齒的粗略方塊等形式的臉部特征。因此患者的臉部中的臉部特征(例如假想線，例如中線、水平線、重瞳線等)可以用于確定被修復(fù)牙齒將看起來(lái)如何，即，諸如線的特征可以用于設(shè)計(jì)(一個(gè)或多個(gè))修復(fù)物。在一些實(shí)施例中，所述模板包括呈臉部的中線的形式的臉部特征。在一些實(shí)施例中，所述模板包括呈沿著前牙通過(guò)的水平線的形式的臉部特征。在一些實(shí)施例中，所述模板包括呈臉部的咬合平面的形式的臉部特征。模板包括一些臉部特征(例如臉部的中線、水平線、咬合平面等)的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于這些特征可以有助于使2D圖像和3D模型相對(duì)于彼此布置并且有助于3D模型的修復(fù)物的建模。在一些實(shí)施例中，所述模板包括呈適合于適合中牙、側(cè)牙和犬牙的框的形式的臉部特征。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于它允許操作者將不同前牙的修復(fù)物容易地建模成視覺上好看。例如側(cè)牙可以有利地是中牙的寬度的2/3，并且犬牙或犬齒可以有利地略窄于中牙。在一些實(shí)施例中，所述模板包括呈前牙的一個(gè)或多個(gè)長(zhǎng)軸的形式的臉部特征。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于長(zhǎng)軸可以用于指示牙齒的長(zhǎng)軸對(duì)準(zhǔn)和/或牙齒的垂直方向以用于支持建模修復(fù)物。在一些實(shí)施例中，呈至少上前牙的長(zhǎng)軸的形式的所述臉部特征朝著切緣或咬合邊
緣會(huì)聚。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)至少上前牙的長(zhǎng)軸朝著切緣會(huì)聚時(shí)它是視覺上好看的。在一些實(shí)施例中，所述模板包括呈牙齒的輪廓的形式的臉部特征。在一些實(shí)施例中，所述輪廓包括從前面看到的一個(gè)或多個(gè)牙齒的形狀。與牙齒的輪廓相 關(guān)的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于使用一些合適的牙齒的好看輪廓可能是建模3D模型的牙齒修復(fù)物的簡(jiǎn)單和容易方式。
在一些實(shí)施例中，所述模板包括呈曲線的形式的臉部特征。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于借助于曲線可以測(cè)量或觀察距離和角度。例如可以從曲線的中心測(cè)量距離，并且在一個(gè)例子中，操作者可以測(cè)量離曲線上的某個(gè)點(diǎn)的X mm，并且在該距離處可以布置一些特定物，例如側(cè)牙上的遠(yuǎn)點(diǎn)。此外曲線可以是對(duì)稱曲線以用于保證被建模牙齒修復(fù)物將是對(duì)稱的。在一些實(shí)施例中，呈曲線的形式的所述臉部特征包括符合從前面或從上面看到的上和/或下前牙的弓。在一些實(shí)施例中，呈曲線的形式的所述臉部特征包括適合于符合自然微笑中的下唇和上牙的切緣的微笑線。在一些實(shí)施例中，所述模板包括呈用于指示牙齦組織的位置的一個(gè)或多個(gè)曲線的形式的臉部特征。與牙齒的和/或口和唇的曲線相關(guān)的這些實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于使用某種類型的(一個(gè)或多個(gè))曲線可能是建模3D模型的牙齒修復(fù)物的簡(jiǎn)單和容易方式。在一些實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像至少顯示多個(gè)前牙。具有呈前牙的形式的臉部特征是有利的，原因是前牙可以是用于設(shè)計(jì)其它牙齒修復(fù)物的良好起點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像是至少顯示呈從前面看到的患者的唇和牙齒的形式的臉部特征的照片。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)2D圖像顯示患者的唇和現(xiàn)存的牙齒時(shí)，然后可以執(zhí)行牙齒修復(fù)物的建模，使得它們適合患者的唇和不變的牙齒，提供建模的視覺上好看的結(jié)果。在一些實(shí)施例中，所述方法還包括如果所述2D圖像包括牙齒，虛擬地切掉所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像的牙齒的至少一部分，使得至少唇在所述2D數(shù)字圖像中保持可見。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)在2D圖像中唇可見并且牙齒不可見或僅僅部分可見時(shí)，則容易可視化具有患者的唇的3D虛擬模型的被建模牙齒修復(fù)物并且確定修復(fù)物是否是建模的良好結(jié)果?？梢蕴摂M地或數(shù)字地執(zhí)行切掉2D圖像的牙齒，使得與牙齒相關(guān)的2D圖像中的信息被去除、刪除、變得不可見等。如果在牙齒之間(例如在2D圖像中的上牙和下牙之間)有自由空間，則也可以從2D圖像去除該自由空間，使得去除唇的邊緣內(nèi)部的任何物，從而可以在唇的邊緣內(nèi)看到3D模型。唇自身應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地不被切掉，原因是在設(shè)計(jì)牙齒的修復(fù)物時(shí)應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地看到唇，使得修復(fù)物被設(shè)計(jì)成適合患者的唇或來(lái)自模板2D圖像的標(biāo)準(zhǔn)、模板、模型唇?？梢酝ㄟ^(guò)分割2D圖像中的唇和牙齒執(zhí)行虛擬地切掉2D圖像的牙齒。通過(guò)牙科技師用數(shù)字繪圖工具沿著唇和/或牙齒的邊緣或線手動(dòng)地繪圖并且由此執(zhí)行分割，可以執(zhí)行分割。也可以借助于公知的圖像處理算法自動(dòng)地執(zhí)行分割。也可以借助于分析2D圖像中的色差并且使用牙齒通常是白色/黃色或灰色并且唇通常是紅色/粉紅色/肉色的準(zhǔn)則執(zhí)行分割。也可以通過(guò)限定一個(gè)或多個(gè)唇模型或牙齒模型并且然后數(shù)字地搜索2D圖像以獲得匹配唇模型和/或牙齒模型的特征而執(zhí)行分割。可以借助于圖像處理工具、數(shù)字繪圖工具(例如手動(dòng)工具、半自動(dòng)工具、全自動(dòng)工具)、標(biāo)準(zhǔn)圖像處理工具、不同 繪圖工具的組合等標(biāo)記唇的邊緣。2D圖像中的一個(gè)可以是患者的2D圖像，其中可以在唇的后面看到牙齒，例如其中例如在患者微笑(例如他/她的自然微笑)的圖像中看到盡可能多的牙齒?？梢栽?D圖像中看到患者的當(dāng)前牙齒可能是有利的，原因是這可以在設(shè)計(jì)修復(fù)物時(shí)使用。特別地，然而在設(shè)計(jì)修復(fù)物時(shí)可以使用當(dāng)患者微笑時(shí)患者的當(dāng)前牙齒和唇相對(duì)于彼此看上去或看起來(lái)如何。2D圖像中的另一個(gè)可以是患者的2D圖像，其中不能看到牙齒，例如其中唇閉合在一起。在一些實(shí)施例中，所述3D虛擬模型在唇的后面可見。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)可以在唇的后面看到3D模型時(shí)，然后可以在觀察唇的同時(shí)執(zhí)行牙齒修復(fù)物的建模以用于確定建模是否令人滿意。在一些實(shí)施例中，所述方法包括切掉在唇的邊緣的內(nèi)部的所述2D圖像的部分。在一些實(shí)施例中，在所述2D圖像上標(biāo)記唇的邊緣。在一些實(shí)施例中，借助于數(shù)字繪圖工具手動(dòng)地標(biāo)記唇的邊緣。在一些實(shí)施例中，借助于數(shù)字樣條曲線標(biāo)記唇的邊緣。在一些實(shí)施例中，借助于半自動(dòng)繪圖工具標(biāo)記唇的邊緣。當(dāng)將在相同時(shí)間觀察/觀看/呈現(xiàn)來(lái)自2D圖像的部分和來(lái)自3D虛擬模型的部分時(shí)，然后例如可以選擇與2D圖像中的唇相關(guān)的像素進(jìn)行觀察并且可以選擇與3D虛擬模型中的牙齒相關(guān)的像素進(jìn)行觀察，并且可以這樣在視圖中組合2D圖像和3D虛擬模型。作為切掉2D圖像的牙齒的替代選擇，可以使2D圖像中的牙齒透明，使得可以代替2D圖像牙齒看到3D模型中的牙齒。例如通過(guò)選擇觀察一些像素并且選擇不觀察其它像素，可以類似于切割執(zhí)行使2D圖像中的牙齒透明。在一些實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像顯示患者的臉部，使得呈諸如中線和重瞳線的臉部線的形式的臉部特征是可檢測(cè)的。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于臉部線確定患者的臉部的幾何形狀，并且為了獲得建模的視覺上好看的結(jié)果，牙齒應(yīng)當(dāng)適合該總體幾何形狀。在一些實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像是患者的牙齒的X射線圖像。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)使用或應(yīng)用患者的牙齒的X射線圖像時(shí)，可以看到具有在牙齦之下的牙根的整個(gè)牙齒，因此可以檢測(cè)斷裂或弱化的牙齒或牙根。由此可以計(jì)劃布置例如將力施加于牙齒和牙根的植入物以將力施加于未斷裂或結(jié)實(shí)的牙齒和牙根而不是施加于斷裂或弱化的牙齒和牙根。在一些實(shí)施例中，所述方法還包括提供患者的臉部的3D計(jì)算機(jī)斷層攝影掃描以便于對(duì)準(zhǔn)所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像和所述3D模型和/或建模所述3D虛擬模型。在一些實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像是來(lái)自視頻記錄的靜止圖像。在一些實(shí)施例中，從3D臉部掃描導(dǎo)出所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像。當(dāng)在屏幕上看到3D臉部掃描時(shí)可以從某個(gè)視角看到它，由此產(chǎn)生3D掃描的某個(gè)2D投影。因此可以從3D臉部掃描的2D投影導(dǎo)出2D圖像。在一些實(shí)施例中，所述方法還包括提供患者的3D臉部掃描以便于對(duì)準(zhǔn)所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像和所述3D模型和/或建模所述3D虛擬模型?？梢越柚趯?duì)準(zhǔn)和/或組合臉部的多個(gè)子掃描 (例如來(lái)自不同角度的子掃描)提供3D臉部掃描。
此外，子掃描中的至少一些可以至少部分地重疊。臉部掃描也可以包括紋理，并且子掃描的至少一部分的子紋理的至少一部分可以例如通過(guò)紋理編織進(jìn)行顏色調(diào)節(jié)和/或顏色插值以提供3D臉部掃描或3D模型的紋理。當(dāng)執(zhí)行患者的臉部掃描時(shí)，患者的頭發(fā)的至少一部分可以用反光粉上粉。此外，來(lái)自多個(gè)子掃描的剪影可以被擠出并且隨后交叉以提供可見外殼接近。來(lái)自2D圖像或臉部掃描的紋理(例如顏色)可以映射到3D虛擬模型上和/或映射到修復(fù)物上。如果修復(fù)物類似正在修復(fù)的原來(lái)牙齒，則使用來(lái)自2D圖像的紋理(例如顏色)可能是有利的。但是如果修復(fù)物不類似原來(lái)牙齒或者如果沒(méi)有原來(lái)牙齒，則來(lái)自2D圖像的紋理(例如顏色)可以不映射到修復(fù)物。將來(lái)自2D圖像的紋理(例如顏色)映射到3D虛擬模型和/或修復(fù)物上可以有利于設(shè)計(jì)修復(fù)物，原因是它例如可以有助于確定修復(fù)物的顏色和/或修復(fù)物的其它紋理特征?？梢灾辽俨糠值胤指?D模型中的牙齒和組織(例如牙齦)?？梢越柚谟?jì)算機(jī)執(zhí)行算法(例如應(yīng)用于牙齒表面的3D矩陣表示曲率的最短路徑算法)提供分割。分割可以備選地/附加地至少部分地基于3D模型中的顏色信息。在一些實(shí)施例中，患者的臉部掃描提供當(dāng)患者微笑時(shí)上唇和/或下唇移動(dòng)的距離的度量，并且所述距離適合用于測(cè)量牙齒中的至少一些的理想長(zhǎng)度。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于至少前牙的長(zhǎng)度對(duì)于牙齒的視覺外觀是重要的。在一些實(shí)施例中，所述方法還包括使所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像的至少一部分至少部分地透明，使得所述3D虛擬模型通過(guò)所述2D數(shù)字圖像可見。透明可以表示完全透明，例如表示某物完全不可見、部分透明或半透明，例如表示圖形部分地透明，例如類似于有色玻璃。可以通過(guò)混合顏色在某種程度上模擬部分透明。當(dāng)來(lái)自2D圖像的全部或部分和/或來(lái)自3D虛擬模型的全部或部分應(yīng)當(dāng)透明時(shí)，然后例如可以選擇2D圖像中的像素中的一些(例如每隔一個(gè))進(jìn)行觀察并且選擇3D虛擬模型中的像素中的一些(例如另外每隔一個(gè))進(jìn)行觀察，并且可以這樣在視圖中組合2D圖像和3D虛擬模型，使得它們中的一個(gè)或兩者變?yōu)橥该鳎缈苫Q地透明。例如通過(guò)選擇某些像素進(jìn)行觀察并且選擇其它像素不進(jìn)行觀察獲得類似于透明的淡化。在一些實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像適合于在視圖中平滑地淡入和淡出。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)在視圖中平滑地淡入和淡出2D圖像時(shí)，這使2D數(shù)字圖像的可視化從完全可見變?yōu)椴糠挚梢姴⑶胰缓罂赡懿豢梢?，反之亦然。由此可以根?jù)用戶需要觀察2D圖像。淡入和淡出可以是逐漸的。在一些實(shí)施例中，所述方法還包括使所述3D虛擬模型的至少一部分至少部分地透明，使得所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像中的至少一個(gè)通過(guò)所述3D虛擬模型可見。在一些實(shí)施例中，所述方法包括在視圖中平滑地淡入和淡出所述3D模型。在一些實(shí)施例中，所 述2D圖像和所述3D模型適合于在視圖中交替地淡入和淡出。在一些實(shí)施例中，當(dāng)所述3D模型在視圖中淡出時(shí)，所述2D圖像適合于在視圖中淡入，反之亦然。在一些實(shí)施例中，所述2D圖像和所述3D虛擬模型適合于彼此獨(dú)立地在視圖中淡入和淡出。在一些實(shí)施例中，所述3D虛擬模型包括患者的牙齒組。在一些實(shí)施例中，借助于相對(duì)于彼此定標(biāo)、平移和/或旋轉(zhuǎn)所述2D圖像和/或所述3D模型對(duì)準(zhǔn)所述2D圖像和所述3D虛擬模型。在一些實(shí)施例中，所述2D圖像的視圖是固定的，并且所述3D虛擬模型相對(duì)于所述2D圖像定標(biāo)和/或平移和/或旋轉(zhuǎn)。在一些實(shí)施例中，所述方法包括選擇提供最佳適合所述2D數(shù)字圖像的所述3D虛擬模型的視點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，所述3D虛擬模型中的上牙和下牙的牙齒咬合適合于進(jìn)行調(diào)節(jié)以類似所述2D圖像中的上牙和下牙的咬合。在一些實(shí)施例中，所述方法還包括定標(biāo)所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像和所述3D虛擬模型以顯示相同尺寸的牙齒的至少一部分。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于應(yīng)當(dāng)以相同標(biāo)度顯示2D圖像和3D模型以便最佳地執(zhí)行建模。定標(biāo)可以是例如3D虛擬模型的尺寸自動(dòng)修改到2D數(shù)字圖像的尺寸，或者反之亦然。備選地，定標(biāo)可以是2D圖像和3D模型兩者以將它們尺寸調(diào)整到預(yù)定標(biāo)度。在一些實(shí)施例中，所述方法還包括對(duì)準(zhǔn)所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像和所述3D虛擬模型。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)對(duì)準(zhǔn)2D圖像和3D模型時(shí)，然后可以更容易地并且以更好的結(jié)果執(zhí)行修復(fù)物的建模。對(duì)準(zhǔn)可以被限定為一個(gè)對(duì)象相對(duì)于另一個(gè)對(duì)象的調(diào)節(jié)，使得對(duì)象的結(jié)構(gòu)重合。因此可以對(duì)準(zhǔn)2D圖像和3D模型的相同或相似結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像上和所述3D虛擬模型上的至少上前牙的咬合邊緣的剪影用于執(zhí)行所述2D圖像和所述3D虛擬模型的對(duì)準(zhǔn)。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于在許多情況下在2D圖像上和3D模型上都可以看到上前牙的咬合邊緣，并且因此該咬合邊緣可以是有利的實(shí)體對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，所述方法還包括將所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像的平面投影到所述3D虛擬模型。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)將2D圖像的平面投影到3D模型或投影到3D模型的平面時(shí)，可以在相同平面中觀察3D模型和2D圖像，當(dāng)建模牙齒修復(fù)物時(shí)這是有利的。否則在相同平面中觀察3D模型和2D圖像可能是復(fù)雜的。在一些實(shí)施例中，所述方法還包括改變所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像的和/或所述3D虛擬模型的透視圖以獲得相同的透視圖。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)可以在相同透視圖中看到2D圖像和3D模型時(shí)可以便于修復(fù)物的建模。為了對(duì)準(zhǔn)2D圖像和3D模型，可以執(zhí)行3D模型的2D投影。投影可以是透視投影、平行投影(例如正投影)等?？梢栽?D圖像和3D模型上選擇相應(yīng)點(diǎn)，可以將3D模型投影到2D空間上，并且可以最小化2 D投影的3D模型和2D圖像上的相應(yīng)點(diǎn)之間的距離，直到相應(yīng)點(diǎn)的位置重合或幾乎重合。例如在用于對(duì)準(zhǔn)3D模型的迭代最近點(diǎn)(ICP)方法中，可以借助于迭代最小化位置。在一些實(shí)施例中，所述方法還包括去扭曲所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像的透視圖以用于視覺地對(duì)準(zhǔn)所述2D圖像和所述3D虛擬模型。如果患者的口的2D圖像例如在從上面、下面和/或從側(cè)面的角度拍攝，但是期望從前面看到患者的口的2D圖像，則可以使用去扭曲，原因是當(dāng)設(shè)計(jì)患者的牙齒的修復(fù)物時(shí)，如面圖像可以更容易使用。扭曲或去扭曲可以用于修正圖像失真。扭曲或去扭曲可以包括點(diǎn)到點(diǎn)映射。這可以在數(shù)學(xué)上基于從平面(的一部分)到平面的任何函數(shù)。因此該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)去扭曲或修正2D圖像的透視圖時(shí)，然后數(shù)字地操作該視圖，并且由此2D圖像的透視圖上的點(diǎn)可以映射到3D模型或它的平面上的點(diǎn)。在去扭曲或修正2D圖像的透視圖之后，可以再對(duì)準(zhǔn)3D模型，使得再次對(duì)準(zhǔn)2D圖像和3D模型。因此可以通過(guò)將2D圖像或來(lái)自2D圖像的牙齒投影到3D虛擬模型上而執(zhí)行去扭曲。由于3D模型可能僅僅包括患者的牙齒，因此臉部模型(例如患者自己的臉部或一般臉部模型)可以用于對(duì)準(zhǔn)2D圖像和3D虛擬模型。現(xiàn)在可以選擇3D虛擬模型的新透視圖并且可以從這導(dǎo)出新的2D圖像。該新的2D圖像可以是原始失真的2D圖像的經(jīng)修正的、無(wú)失真的版本或視圖。在一些實(shí)施例中，定標(biāo)、對(duì)準(zhǔn)、投影到平面、去扭曲透視和改變透視被限定為用于布置或?qū)?zhǔn)的虛擬動(dòng)作。在一些實(shí)施例中，所述用于布置的虛擬動(dòng)作中的一個(gè)或多個(gè)包括所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像的和/或所述3D虛擬模型的旋轉(zhuǎn)和左/右和前/后平移。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)提供旋轉(zhuǎn)、平移等，然后可以執(zhí)行2D圖像的和/或3D模型的不同運(yùn)動(dòng)以便于定標(biāo)、對(duì)準(zhǔn)、透視圖變化并且最終便于牙齒的建模。在一些實(shí)施例中，所述方法還包括以下步驟:-檢測(cè)牙齒上的解剖點(diǎn)，其中所述解剖點(diǎn)在所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像和所述3D虛擬模型上是存在的和可檢測(cè)的，以及-基于這些相應(yīng)的解剖點(diǎn)，執(zhí)行所述用于布置的虛擬動(dòng)作。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于使用2D圖像和3D模型上的相應(yīng)、共同或相互解剖點(diǎn)可能是執(zhí)行2D圖像和3D模型的對(duì)準(zhǔn)的容易方式，隨后可以執(zhí)行牙齒修復(fù)物的建模。為了正確地對(duì)準(zhǔn)2D圖像和3D虛擬模型，2D圖像和3D模型上的相應(yīng)點(diǎn)的數(shù)量可以類似于用于使2D圖像和3D模型相對(duì)于彼此移動(dòng)的自由度(DOF)的數(shù)量。自由度的數(shù)量例如可以為七個(gè)；因此可能需要七個(gè)相應(yīng)點(diǎn)執(zhí)行2D圖像和3D虛擬模型的正確對(duì)準(zhǔn)。為了計(jì)算自由度的數(shù)量，可以估計(jì)照相機(jī)模型。照相機(jī)模型可以包括多個(gè)內(nèi)部參數(shù)和多個(gè)外部參數(shù)。內(nèi)部參數(shù)可以是放大(也被稱為擴(kuò)大或定標(biāo))和透視投影或失真。外部參數(shù)可以是照相機(jī)相對(duì)于對(duì)象(例如牙齒組)的放置和取向。自由度可以是在空間中的三個(gè)方向上的平移和圍繞空間三個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)。為了減小自由度的數(shù)量，并且因此例如為了減小2D圖像和3D模型上的相應(yīng)點(diǎn)的所需數(shù)量，可以假設(shè)所有牙齒位于相同平面內(nèi)。然后內(nèi)部參數(shù)不應(yīng)當(dāng)包括透視投影或失真，而是僅僅包括放大。因此可以 假設(shè)平行投影，并且例如可以備選地和/或附加地假設(shè)患者的臉部的2D圖像正好從前面俘獲。
如果患者的牙齒從大約I米的距離處進(jìn)行拍照(當(dāng)針對(duì)該方法為牙齒拍照時(shí)典型地可能就是這種情況)，則關(guān)于平行投影的假設(shè)可能是可接受的。對(duì)于一些情況，假設(shè)所有牙齒位于相同平面內(nèi)可能是合理的，但是在其它情況下該假設(shè)可能不正確，并且可能難以乃至不可能使用該假設(shè)對(duì)準(zhǔn)2D圖像和3D虛擬模型。在實(shí)踐中，可以通過(guò)將2D圖像固定就位并且然后通過(guò)使用例如3D運(yùn)動(dòng)控制器、3D導(dǎo)航裝置、6D0F裝置(六自由度)或3D鼠標(biāo)(例如空間球)相對(duì)于固定的2D圖像移動(dòng)3D虛擬模型而執(zhí)行對(duì)準(zhǔn)。如果3D虛擬模型可以降階到2D模型，則可以使用三個(gè)點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)2D圖像和2D模型，原因是對(duì)準(zhǔn)然后可以包括放大或定標(biāo)、在一個(gè)方向上的平移和圍繞一個(gè)軸線的旋轉(zhuǎn)。對(duì)準(zhǔn)2D圖像和3D虛擬模型的困難部分可能是執(zhí)行旋轉(zhuǎn)，原因是平移和定標(biāo)或放大可能更容易執(zhí)行?？梢栽谠O(shè)計(jì)修復(fù)物的軟件程序中啟動(dòng)透視投影，并且當(dāng)啟動(dòng)透視投影時(shí)，2D圖像和/或3D虛擬模型可以包括更大的深度。透視可以是可以在用于執(zhí)行該方法的軟件程序中進(jìn)行調(diào)節(jié)、啟動(dòng)、固定等的參數(shù)。在一些實(shí)施例中，選擇至少一個(gè)相應(yīng)解剖點(diǎn)以執(zhí)行所述用于布置的虛擬動(dòng)作。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于2D圖像和3D模型上的一個(gè)共同或相互點(diǎn)可能足以用于使2D圖像和3D模型相對(duì)于彼此布置。然而在其它情況下，2D圖像和3D模型應(yīng)當(dāng)使用多個(gè)點(diǎn)(例如兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)點(diǎn))進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。一般三個(gè)點(diǎn)可能是合適的。四個(gè)點(diǎn)可以用于執(zhí)行更加好的布置或用于更困難的情況中。在一些實(shí)施例中，所述方法還包括以下步驟:-提供虛擬測(cè)量條，以及-借助于針對(duì)所述虛擬測(cè)量條的調(diào)節(jié)，執(zhí)行所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像的和/或所述3D虛擬模型的所述用于布置的虛擬動(dòng)作。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于可以容易和快速地使用虛擬測(cè)量條來(lái)執(zhí)行用于布置的虛擬動(dòng)作，例如定標(biāo)，其中2D圖像和3D模型的尺寸被調(diào)節(jié)以彼此對(duì)應(yīng)。在一些實(shí)施例中，所述方法還包括用戶借助于目測(cè)執(zhí)行所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像的和/或所述3D虛擬模型的所述用于布置的虛擬動(dòng)作。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于僅僅通過(guò)使用簡(jiǎn)單的目測(cè)，操作者可以很快速地和可靠地執(zhí)行2D圖像和3D模型相對(duì)于彼此的布置或執(zhí)行用于更精細(xì)調(diào)節(jié)的大致起點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，所述解剖點(diǎn)是多個(gè)特定前牙上的上和/或下遠(yuǎn)和/或近中點(diǎn)。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于前牙的上和/或下遠(yuǎn)和/或近中部分上的解剖點(diǎn)通常容易在2D圖像上和3D模型上進(jìn)行檢測(cè)。在一些實(shí)施例中，基于所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像自動(dòng)地執(zhí)行所述3D模型的建模。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)建?？梢酝耆詣?dòng)執(zhí)行時(shí)，用戶不需要在屏幕上執(zhí)行3D模型的任何手動(dòng)建模。然而，典型地如果自動(dòng)建模發(fā)生，則用戶可以檢查建模是否令人滿意，并且可能對(duì)建模執(zhí)行小修正。在一些實(shí)施例中，所述方法還包括自動(dòng)地選擇提供最佳適合或匹配所述3D虛擬模型的一個(gè)和多個(gè)2D數(shù)字圖 像。
該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于可以自動(dòng)地選擇最佳、良好或最好地匹配或適合3D模型的2D圖像，并且由此可以獲得修復(fù)物的建模的良好結(jié)果，并且此外可以減少用于執(zhí)行修復(fù)物的建模的時(shí)間，原因是不需要人花費(fèi)時(shí)間瀏覽大量2D圖像。可以從2D數(shù)字圖像的庫(kù)或從包括牙齒和微笑的多個(gè)圖像的任何來(lái)源選擇2D圖像。庫(kù)可以包括具有臉部特征的模板、照片、圖畫等。在一些實(shí)施例中，基于用于提供美學(xué)、視覺上好看的外觀的具體參數(shù)確定最佳適合或匹配。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于可以基于不同參數(shù)(例如患者的牙齒的當(dāng)前尺寸、患者的當(dāng)前牙齒組的曲線等)確定最佳、最好或僅僅良好的匹配或適合。很大的新牙齒可能不適合過(guò)去具有很小牙齒的人或具有薄唇的人。類似地，具有強(qiáng)組成的新牙齒組可能不適合過(guò)去具有具有軟組成的牙齒組的人或具有豐潤(rùn)唇等的人。因此基于當(dāng)前的臉部特征，例如患者的牙齒的結(jié)構(gòu)、特征、形狀等，可以從例如照片、圖畫等的模板庫(kù)確定將看上去自然并且適合患者的新牙齒。在一些實(shí)施例中，自動(dòng)地執(zhí)行所述至少一個(gè)2D圖像和所述3D模型的對(duì)準(zhǔn)。在一些實(shí)施例中，當(dāng)有超過(guò)一個(gè)的2D圖像時(shí)，所述3D模型和所述2D圖像中的兩個(gè)或更多個(gè)相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)。在一些實(shí)施例中，所述3D模型和所述2D圖像的每一個(gè)相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)。3D模型特定地對(duì)準(zhǔn)到2D圖像的每一個(gè)，使得如果在不同2D圖像之間移動(dòng)，3D模型相對(duì)于被選擇2D圖像的正確對(duì)準(zhǔn)可以自動(dòng)地呈現(xiàn)在用戶界面上，這是有利的。在一些實(shí)施例中，所述3D模型相對(duì)于所述兩個(gè)或更多個(gè)2D圖像的不同對(duì)準(zhǔn)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中。在一些實(shí)施例中，當(dāng)選擇特定2D圖像進(jìn)行觀察時(shí)，從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置檢索所述3D模型和所述特定2D圖像的對(duì)準(zhǔn)。在一些實(shí)施例中，所述2D圖像中的兩個(gè)或更多個(gè)是從不同方向看到的患者的臉部的至少一部分的2D圖像。在一些實(shí)施例中，所述方法還包括劃分所述3D模型中和/或所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像中的牙齒中的至少兩個(gè)或更多個(gè)。在一些實(shí)施例中，所述2D圖像和所述3D模型適合于從一個(gè)或多個(gè)透視圖進(jìn)行布
置和/或觀察。透視圖可以來(lái)自前面、來(lái)自后面、來(lái)自側(cè)面、來(lái)自上面、來(lái)自下面和這些視圖的任何組合。3D模型中和/或2D圖像中的可視或不可視點(diǎn)(例如中心點(diǎn))、線(例如中線)或區(qū)域(例如中心區(qū)域)可以確定透視圖的參考點(diǎn)。 在一些實(shí)施例中，所述方法包括確定所述透視圖中的一個(gè)或多個(gè)的角度。角度可以是相對(duì)于2D圖像和/或3D模型的中心點(diǎn)的角度。角度可以是相對(duì)于與2D圖像中和/或3D模型中的牙齒虛擬交叉的水平面和/或垂直平面等的角度。在一些實(shí)施例中，所述方法包括預(yù)先確定所述透視圖中的一個(gè)或多個(gè)的角度。在一些實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像中的至少一個(gè)來(lái)自2D圖像的視頻流。在一些實(shí)施例中，所述來(lái)自視頻流的所述2D圖像來(lái)自不同透視圖。

在一些實(shí)施例中，所述3D模型被配置成相對(duì)于所述視頻流中的一個(gè)或多個(gè)2D圖像對(duì)準(zhǔn)。在一些實(shí)施例中，借助于其它透視圖的內(nèi)插和/或外插，執(zhí)行針對(duì)一個(gè)或多個(gè)透視圖的所述3D模型和所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像的對(duì)準(zhǔn)。已經(jīng)確定的透視圖可以用于其它透視圖的對(duì)準(zhǔn)是有利的。透視圖可以存在或布置在虛擬軌跡或曲線上和/或虛擬觀察點(diǎn)球上。因此如果已經(jīng)確定兩個(gè)透視圖，則位于兩個(gè)透視圖之間的第三透視圖可以由外插或內(nèi)插確定并且3D模型和2D圖像可以相對(duì)于此或基于此進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。透視圖或角度可以由角度的移動(dòng)、觀察方向等提供，并且移動(dòng)可以是平滑和連續(xù)的或呈不連續(xù)階梯。在一些實(shí)施例中，所述方法包括在視圖中放大/縮小所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像中的至少一個(gè)和所述3D模型。在一些實(shí)施例中，所述2D圖像和所述3D虛擬模型適合于同時(shí)放大/縮小。2D圖像和3D模型可以同時(shí)和/或共同地和/或一起和/或同時(shí)地和/或同步地放大/縮小是有利的。因此當(dāng)縮放時(shí)2D圖像和3D模型的尺寸的增加或減小可以是類似的，當(dāng)縮放時(shí)2D圖像和3D模型可以彼此跟隨，并且縮放的中心點(diǎn)或中心區(qū)域可以在2D圖像和3D模型中重合。在一些實(shí)施例中，所述放大/縮小被配置成從一個(gè)或多個(gè)透視圖執(zhí)行。在一些實(shí)施例中，所述放大/縮小被配置成從一個(gè)或多個(gè)預(yù)定角度執(zhí)行。在一些實(shí)施例中，所述預(yù)定角度確定所述透視圖。在一些實(shí)施例中，所述方法包括呈不連續(xù)階梯提供所述預(yù)定角度。在一些實(shí)施例中，所述方法包括在連續(xù)序列中提供所述預(yù)定角度。在一些實(shí)施例中，所述2D圖像和所述3D模型在它們的正確對(duì)準(zhǔn)中被拼合或鎖定在一起。如果例如從側(cè)透視看到2D圖像，則2D圖像自動(dòng)拼合或鎖定到相對(duì)于3D模型的正確角度，這是有利的。當(dāng)已發(fā)現(xiàn)2D圖像和3D虛擬模型的對(duì)準(zhǔn)時(shí)，可以保存該對(duì)準(zhǔn)，并且如果2D圖像和3D模型然后再次相對(duì)于彼此移動(dòng)，則保存的對(duì)準(zhǔn)可以用于將2D圖像和3D虛擬模型拼合或鎖定在一起，再次正確對(duì)準(zhǔn)。在一些實(shí)施例中，自動(dòng)地執(zhí)行將所述2D圖像和所述3D模型拼合在一起。在一些實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像的每一個(gè)被配置成在它們的正確對(duì)準(zhǔn)中與所述3D模型拼合在一起。在一些實(shí)施例中，如果未預(yù)備牙齒存在于所述3D模型中，則基于一個(gè)或多個(gè)未預(yù)備牙齒對(duì)準(zhǔn)所述2D圖像和所述3D模型。在一些實(shí)施例中，基于上頜中的牙齒對(duì)準(zhǔn)所述2D圖像和所述3D模型?；谏涎缹?duì)準(zhǔn)是有利的，原因在于這些典型地是在2D圖像上最可見的牙齒，特別地上頜中的前牙通常最可見并且因此如果這些牙齒用于對(duì)準(zhǔn)，則可以改善對(duì)準(zhǔn)。備選地和/或附加地，3D模型的下頜中的牙齒也可以例如向下移動(dòng)以獲得合適的對(duì)準(zhǔn)。 在一些實(shí)施例中，默認(rèn)的觀看所述3D模型和所述2D圖像的角度由所述2D圖像的透視圖確定。該角度也可以表示視圖、視點(diǎn)、透視圖等。
在一些實(shí)施例中，所述3D模型和所述2D圖像的所述角度被配置成相對(duì)于所述2D圖像的透視圖適應(yīng)。該角度也可以表示視圖、視點(diǎn)、透視圖等。在一些實(shí)施例中，如果該第二 2D圖像代替第一 2D圖像，則所述3D模型的視圖被配置成適合于第二 2D圖像的透視圖。當(dāng)選擇第二 2D圖像進(jìn)行觀察、對(duì)準(zhǔn)等時(shí)，視圖可以自動(dòng)地變化是有利的。在一些實(shí)施例中，所述方法還包括通過(guò)組合所述2D圖像中的至少三個(gè)生成3D圖像。 在一些實(shí)施例中，所述方法還包括渲染所述3D模型。執(zhí)行3D模型中的牙齒的渲染(例如照片擬真渲染)是有利的，原因在于由此使3D模型看上去更逼真和更漂亮。3D模型例如可以默認(rèn)為黃色或灰色，因此通過(guò)將3D模型中的牙齒例如渲染得更白，3D模型牙齒看上去更好和現(xiàn)實(shí)?？梢越柚谑褂霉挠?jì)算機(jī)程序執(zhí)行的公知方法執(zhí)行渲染。在一些實(shí)施例中，所述方法還包括提供所述3D模型上的紋理特征。提供3D模型上的紋理特征以用于使3D模型的牙齒看上去更逼真和真實(shí)是有利的。牙齒的紋理特征可以從患者的現(xiàn)存牙齒的2D圖像獲得，紋理特征可以來(lái)自標(biāo)準(zhǔn)模板，可以基于牙齒的尺寸、形狀等由特定地生成特定3D模型。此外，其它參數(shù)(例如陰影、幾何形狀、視點(diǎn)、照明和淡化信息)可以提供給3D模型以用于使3D模型的牙齒看上去更逼真并且可能看上去更美觀。在一些實(shí)施例中，來(lái)自所述2D圖像的紋理映射到所述3D虛擬模型和/或所述修復(fù)物上。在一些實(shí)施例中，所述渲染是照片擬真渲染。一般而言，該方法和實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于它/它們?cè)试S牙科技工室(技工室)在設(shè)計(jì)過(guò)程中重疊患者的實(shí)際臉部和微笑圖像并且直接利用那樣產(chǎn)生最佳美觀和個(gè)性化修復(fù)物。技工室可以準(zhǔn)確地向牙科醫(yī)生的患者顯示新修復(fù)物將如何改造他們的微笑并且獲得反饋。微笑可視化是高度可實(shí)現(xiàn)的，原因是它可以由可制造的3D模型不僅僅是2D圖像操作堅(jiān)定地支持。通過(guò)輸出患者的唇、牙齒和微笑的2D圖像以設(shè)計(jì)正好適合于患者的個(gè)人外貌的修復(fù)物，可以獲得具有患者特定的2D圖像覆蓋的個(gè)性化設(shè)計(jì)。圖像操作工具可以應(yīng)用于掩蔽牙齒，并且對(duì)準(zhǔn)工具可以用于將唇和新牙齒設(shè)計(jì)集合在一起作為完美個(gè)性化設(shè)計(jì)指導(dǎo)。即使沒(méi)有實(shí)際患者的微笑的圖片，通過(guò)使用有助于獲得高美學(xué)的2D圖像庫(kù)也可以獲得具有2D圖像覆蓋的高度美學(xué)。借助于該方法能夠從多種微笑指導(dǎo)和設(shè)計(jì)模板進(jìn)行選擇以再創(chuàng)建應(yīng)用于修復(fù)物設(shè)計(jì)的完整微笑組成。例如通過(guò)在逐漸淡入和淡出的情況視圖之間連續(xù)地互換可以獲得前和后可視化，由此技師、牙科醫(yī)生和患者能夠容易地檢測(cè)甚至最小的改變和微笑細(xì)節(jié)以用于最佳比較。本發(fā)明涉及包括在上面和下面所述的方法的不同方面，以及相應(yīng)的方法、裝置、系統(tǒng)、使用和/或生產(chǎn)裝置，每個(gè)產(chǎn)生結(jié)合第一所述方面描述的益處和優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)，并且每個(gè)具有對(duì)應(yīng)于結(jié)合第一所述方面描述和/或在附帶權(quán)利要求中公開的實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。 特別地，在本文中公開了一種用于設(shè)計(jì)患者的牙齒修復(fù)物的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括:-用于提供一個(gè)或多個(gè)2D圖像的裝置，其中至少一個(gè)2D圖像包括至少一個(gè)臉部特征；-用于提供患者的口腔的至少一部分的3D虛擬模型的裝置；-用于在虛擬3D空間中相對(duì)于所述3D虛擬模型布置所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像中的至少一個(gè)使得當(dāng)從視點(diǎn)觀察時(shí)所述2D圖像和所述3D虛擬模型對(duì)準(zhǔn)的裝置，由此所述3D虛擬模型和所述2D圖像都在所述3D空間中可視化；以及-用于在所述3D虛擬模型上建模修復(fù)物的裝置，其中所述修復(fù)物被設(shè)計(jì)成適合所述至少一個(gè)2D圖像的臉部特征。此外本發(fā)明涉及一種包括程序代碼裝置的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)所述程序代碼裝置在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上運(yùn)行時(shí)，所述程序代碼裝置用于使所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行以上方法，并且本發(fā)明涉及根據(jù)前述權(quán)利要求的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括在其上存儲(chǔ)所述程序代碼裝置的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。根據(jù)另一個(gè)方面，公開了一種可視化、設(shè)計(jì)和建模患者的牙齒組的計(jì)算機(jī)執(zhí)行方法，其中所述方法包括以下步驟:-提供一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像；-提供患者的口腔的至少一部分的3D虛擬模型；-在3D空間中相對(duì)于所述3D虛擬模型布置所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像中的至少一個(gè)，使得當(dāng)從視點(diǎn)觀察時(shí)所述2D數(shù)字圖像和所述3D虛擬模型對(duì)準(zhǔn)，由此所述3D虛擬模型和所述至少一個(gè)2D數(shù)字圖像都在所述3D空間中可視化；以及-基于所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像中的至少一個(gè)，建模所述3D虛擬模型。


參考附圖，本發(fā)明的以上和/或附加目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將由本發(fā)明的實(shí)施例的以下示例性和非限定性詳細(xì)描述進(jìn)一步闡述，其中:圖1顯示可視化和建?；颊叩难例X組的方法的流程圖的例子。圖2 —起顯示可視化2D圖像和3D模型的例子。圖3顯示可視化和布置2D圖像和3D模型的例子。圖4顯示相對(duì)于彼此布置3D模型和2D圖像的例子。圖5顯示作為模板的2D圖像的例子。圖6顯示如何執(zhí)行虛擬動(dòng)作以布置2D圖像和3D模型的例子。圖7顯示可視化和布置2D圖像和3D模型的例子。圖8顯示3D模型如何可以布置在2D圖像中或2D圖像如何可以放置在3D模型上的例子。圖9顯示前和后可視化的例子。圖10顯示相對(duì)于2D圖像布置的牙齒的3D模型的渲染的例子。圖11顯示使2D圖像和3 D虛擬模型相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)、切掉2D圖像的口和牙齒以看到代替牙齒的3D虛擬模型并且基于2D圖像設(shè)計(jì)3D虛擬模型上的修復(fù)物的例子。
具體實(shí)施例方式在以下描述中，參考附圖，附圖通過(guò)示例顯示了可以如何實(shí)施本發(fā)明。圖1顯示設(shè)計(jì)患者的牙齒修復(fù)物的方法的流程圖的例子。在步驟101中，提供一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像，其中至少一個(gè)2D圖像包括至少一個(gè)臉部特征。2D圖像可以是患者的臉部的至少一部分的照片、牙齒的模板、牙齒的圖畫、美觀牙齒組的照片或圖像等。2D數(shù)字圖像可以顯示在用戶界面(例如計(jì)算機(jī)屏幕)上。在步驟102中，如果有任何牙齒，提供包括患者的牙齒組的患者的口腔的3D虛擬模型?？梢酝ㄟ^(guò)掃描患者的牙齒的實(shí)體模型、通過(guò)掃描患者的牙齒的印模和/或通過(guò)執(zhí)行患者的牙齒的直接掃描而生成患者的牙齒組的3D模型。如果患者是無(wú)齒的，則可以掃描齒齦、齒齦的模型或印模以用于創(chuàng)建口腔的3D模型。3D虛擬模型可以顯示在用戶界面(例如計(jì)算機(jī)屏幕)上。在步驟103中，相對(duì)于3D虛擬模型布置或定位2D數(shù)字圖像以用于相對(duì)于2D數(shù)字圖像可視化3D虛擬模型。布置或定位是借助于軟件執(zhí)行的數(shù)字、虛擬布置，使得可以一起觀察2D圖像和3D模型。當(dāng)從某個(gè)視點(diǎn)觀察時(shí)，2D數(shù)字圖像和3D虛擬模型對(duì)準(zhǔn)，由此3D虛擬模型和2D數(shù)字圖像都在3D空間中可視化。軟件程序的用戶可以使用數(shù)字工具手動(dòng)地對(duì)準(zhǔn)2D圖像和3D虛擬模型，或者可以借助于數(shù)字處理手段自動(dòng)地對(duì)準(zhǔn)2D圖像和3D虛擬模型，或者2D圖像和3D虛擬模型的對(duì)準(zhǔn)可以是由用戶執(zhí)行的手動(dòng)對(duì)準(zhǔn)和自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)的組合。用于與3D虛擬模型對(duì)準(zhǔn)的2D圖像可以是包括臉部特征的相同2D圖像或者它可以是不同的2D圖像。在步驟104中，建模3D虛擬模型的修復(fù)物，其中修復(fù)物被設(shè)計(jì)成適合所述至少一個(gè)2D圖像的臉部特征。因此基于包括臉部特征的2D圖像的布置的可視化，數(shù)字地或虛擬地建?；蛟O(shè)計(jì)包括修復(fù)物的患者的牙齒組的3D虛擬模型的部分。因此使用CAD建?；颊叩默F(xiàn)存牙齒的3D模型，并且建?？梢园ㄐ迯?fù)物、正畸計(jì)劃和/或處理、假體、活動(dòng)義齒等?？梢越柚贑AM制造虛擬建模的修復(fù)物(例如牙冠和牙橋)，并且制造的修復(fù)物然后可以由牙科醫(yī)生插入患者的牙齒上。圖2 —起顯示可視化2D圖像和3D模型的例子。圖2a)顯示同時(shí)看到2D圖像201和3D模型202的屏幕截圖。2D圖像201是人的臉部的一部分的照片，顯示呈具有唇203和在唇203的后面的牙齒204的口的形式的臉部特征。照片可以是患者自身的或另一個(gè)人的。如果患者的牙齒已經(jīng)斷裂并且患者然后希望將他的牙齒修復(fù)到破損之前它們看上去的樣子，則使用患者的照片可能是有利的。如果患者希望修復(fù)他的牙齒、由新牙齒組更換和/或通過(guò)正畸進(jìn)行處理以便使它們看上去和/或布置成不同于它們目前的樣子，則使用另一個(gè)人的照片可以是一個(gè)選項(xiàng)?；颊叩难例X的3D模型202包括牙齦208和牙齒207。圖2b)顯示其中2D圖像201是患者的牙齒的X射線圖像的例子。X射線圖像顯示呈患者的牙齒204的形式的臉部特征。由于X射線圖像顯示近似在直線上(即，不是像現(xiàn)實(shí)生活中在曲線上)的牙齒，因此X射線圖像的平面的至少一部分可以進(jìn)行關(guān)于透視變化、扭曲、投影和/或彎曲的改變以相對(duì)于具有牙齒207的3D模型202布置。圖3顯示可視化和布置2D圖像和3D模型的例子。圖3a)顯示同時(shí)看到牙齒的2D圖像301和3D模型302的屏幕截圖。 2D圖像301是照片或圖畫，顯示呈一對(duì)唇303和在唇的后面的牙齒304的輪廓的形式的臉部特征。通過(guò)2D圖像301繪制垂直線305和水平線306，并且它們也用作用于建模修復(fù)物的引導(dǎo)線。圖3b)顯示相對(duì)于3D模型302布置和對(duì)準(zhǔn)2D圖像301的屏幕截圖。可以通過(guò)并且在2D圖像301的唇303和牙齒304的輪廓之間看到3D模型302的牙齒307。當(dāng)相對(duì)于3D模型布置和對(duì)準(zhǔn)2D圖像時(shí)，便于在3D模型上建模修復(fù)物。在圖3b)中也看到垂直線305和水平線306。圖3c)顯示在透視側(cè)視圖中看到的2D圖像301和3D模型302的草圖，該透視側(cè)視圖從某個(gè)視點(diǎn)示出對(duì)準(zhǔn)。在該圖中，試圖在透視側(cè)視圖中繪制2D圖像301和3D模型，以顯示如果從該視點(diǎn)觀察2D圖像和3D模型，則它們不對(duì)準(zhǔn)。在其它圖(例如圖3b))中，從其中它們對(duì)準(zhǔn)的前視點(diǎn)觀察2D圖像和3D模型?？梢钥吹?，在2D圖像和3D模型之間有距離以指示2D圖像和3D模型是獨(dú)立表示，而不是包含來(lái)自兩個(gè)表示的數(shù)據(jù)的一個(gè)表示。該距離可以是任何距離，例如比這里按比例所示的短或長(zhǎng)。表示為X的箭頭示出前視圖，其中2D圖像和3D模型對(duì)準(zhǔn)，例如如圖3b)中所見。表示為Y的箭頭示出仰視圖，其中從下面觀察2D圖像和3D模型，并且如可以從該圖可以導(dǎo)出，當(dāng)從Y視點(diǎn)觀察時(shí)2D圖像和3D模型不對(duì)準(zhǔn)。表示為Z的箭頭的端部(帶叉的圓)示出側(cè)視圖，并且如上面關(guān)于透視側(cè)視圖所述，當(dāng)從該視點(diǎn)觀察時(shí)2D圖像和3D模型不對(duì)準(zhǔn)。圖4顯示相對(duì)于彼此布置3D模型和2D圖像的例子。圖4a)、b)和c)顯示3D模型402相對(duì)于2D圖像401的不同布置的例子。在圖4a)、b)和c)中看到3D模型402的牙齒407相對(duì)于2D圖像401的唇403移動(dòng)。當(dāng)3D模型402的布置變?yōu)橄鄬?duì)于2D圖像401合適時(shí)，可以執(zhí)行3D模型402的牙齒407的實(shí)際建模。圖5顯示作為包括臉部特征的模板的2D圖像的例子。圖5a)顯示作為用于布置患者的牙齒和/或建模修復(fù)物的參考系的2D數(shù)字圖像501的例子。參考系包括用于上前或前牙的模板509。模板509包括呈臉部的中線505和沿著前牙的切緣通過(guò)的水平線506的形式的臉部特征。模板509包括呈適合于適合中牙510、側(cè)牙511和犬牙512 (也被稱為犬齒)的框形式的臉部特征。側(cè)牙511可以理想地是中牙510的寬度的2/3，并且犬牙512可以理想地略窄于中牙510。圖5b)顯示其中2D圖像501是模板509的例子，所述模板包括呈中牙510、側(cè)牙511和犬牙512的長(zhǎng)軸513的形式的臉部特征。長(zhǎng)軸513朝著由水平線506指示的切緣會(huì)聚。圖5c)顯示其中2D圖像501是模板509的例子，所述模板509顯示呈從前面看到的前牙或前齒的輪廓514的形式的臉部特征。圖5d)顯示其中2D圖像501包括模板509的例子，所述模板509包括呈微笑線的曲線515的形式的臉部特征，所述曲線符合自然微笑中的下唇和從前面看到的上牙510、511,512的切緣。圖5e)顯示其中2D圖 像501包括模板的例子，所述模板包括呈用于指示牙齦組織的位置的三個(gè)曲線516的形式的臉部特征。圖5f)顯示其中2D圖像501包括或是模板509的例子，所述模板包括呈符合從上面看到的上牙的弓517的形式的曲線。圖5g)顯示其中2D圖像501包括或是模板509的例子，所述模板包括符合從上面看到的上前牙的曲線518。弓517和曲線518也可以表示臉部特征。圖6顯示如何執(zhí)行對(duì)準(zhǔn)或虛擬動(dòng)作以相對(duì)于彼此布置2D圖像和3D模型的例子。用于布置的虛擬動(dòng)作可以包括下列:-定標(biāo)2D數(shù)字圖像和3D虛擬模型以在它們兩者上顯示相同尺寸的牙齒的至少一部分；-對(duì)準(zhǔn)2D數(shù)字圖像和3D虛擬模型；-將3D虛擬模型投影到2D數(shù)字圖像的平面；-當(dāng)可視化定位時(shí)，改變2D數(shù)字圖像的和/或3D虛擬模型的透視圖以獲得它們兩者的相同透視圖；-去扭曲3D虛擬模型的透視圖以用于視覺地對(duì)準(zhǔn)2D圖像和3D虛擬模型?？梢越柚?D數(shù)字圖像的和/或3D虛擬模型的旋轉(zhuǎn)和左右和前后平移執(zhí)行用于布置的虛擬動(dòng)作。在一個(gè)例子(未顯示)中，2D圖像上和3D虛擬模型上的至少上前牙的咬合邊緣的剪影用于執(zhí)行2D圖像和3D虛擬模型的對(duì)準(zhǔn)。圖6a)顯示其中使用2D數(shù)字圖像601上的牙齒上和3D虛擬模型602上的牙齒上的被檢測(cè)的相應(yīng)解剖點(diǎn)619執(zhí)行對(duì)準(zhǔn)或用于布置的虛擬動(dòng)作(例如對(duì)準(zhǔn))的例子。圖6a)中所示的解剖點(diǎn)619在上前牙處。一個(gè)解剖點(diǎn)在左側(cè)牙的遠(yuǎn)側(cè)的切緣上，其中左邊是在圖中看到的左邊，但是是患者的右邊。另一個(gè)解剖點(diǎn)在左和右中牙之間的切緣上。第三解剖點(diǎn)在右側(cè)牙和右犬牙之間的牙齦處，其中右邊是在圖中看到的右邊，但是是患者的左邊。當(dāng)相應(yīng)解剖點(diǎn)619被檢測(cè)并且例如在圖中在2D圖像601和3D模型602上進(jìn)行標(biāo)記時(shí)，通過(guò)使2D圖像601上和3D模型602上的相應(yīng)解剖點(diǎn)619覆蓋、重疊、匹配或配合在一起，2D圖像601和3D模型602可以相對(duì)于彼此布置并且彼此對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)在屏幕上選擇相應(yīng)解剖點(diǎn)619時(shí)，軟件可以自動(dòng)地布置2D圖像601和3D模型602，使得點(diǎn)619重疊。圖6b)顯示其中使用虛擬測(cè)量條620執(zhí)行用于布置(例如定標(biāo))的虛擬動(dòng)作的例子。在2D圖像601和3D模型602上看到虛擬測(cè)量條620。在2D圖像601上，測(cè)量條620具有的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于橫跨上部的兩個(gè)中牙610和兩個(gè)側(cè)牙611的長(zhǎng)度。然而，在3D模型上，測(cè)量條620具有的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于上部的兩個(gè)中牙610、兩個(gè)側(cè)牙611和兩個(gè)犬牙612的長(zhǎng)度。因此為了具有2D圖像601和3D模型602的匹配尺寸，應(yīng)當(dāng)按比例放大或擴(kuò)大3D模型以適合2D圖像的尺寸。備選地和/或附加地，用戶可以借助于目測(cè)執(zhí)行2D數(shù)字圖像的和/或3D虛擬模型的布置的虛擬動(dòng)作。圖7顯示可視化和布置2D圖像和3D模型的例子。圖7顯示來(lái)自用戶界面的屏幕截圖，其中同時(shí)看到牙齒的2D圖像701和3D模型702。2D圖像701是包括呈 患者的唇703和在唇的后面的患者的現(xiàn)存上牙704的形式的臉部特征的患者臉部的一部分的照片。在2D圖像上的下牙的地方，布置包括下牙707的3D模型。3D模型702相對(duì)于2D圖像701布置和對(duì)準(zhǔn)。可以建模3D模型上的修復(fù)物以適合2D圖像中的臉部特征，例如患者的唇、上前牙
坐寸ο圖8顯示3D模型如何可以布置在2D圖像中或2D圖像如何可以放置在3D模型上的例子。圖8顯示來(lái)自用戶界面的屏幕截圖，其中看到2D圖像801。2D圖像801是包括患者的唇803和在唇的后面的患者的現(xiàn)存上牙804的患者的臉部的一部分的照片。如果牙齒的3D模型將布置在下牙的地方，則可以借助于不透明區(qū)域830標(biāo)記并且隱藏或刪除3D圖像中的下牙的區(qū)域?？梢酝ㄟ^(guò)沿著上牙和下唇的邊緣繪制線831標(biāo)記被標(biāo)記區(qū)域830?？梢越柚?D圖像的自動(dòng)輪廓和/或顏色檢測(cè)自動(dòng)地執(zhí)行線831的標(biāo)記。備選地和/或附加地，操作者可以繪制線831或以另外方式標(biāo)記區(qū)域830。如果2D圖像中的或多或少(例如所有)牙齒將由3D模型的牙齒代替，則這可以同樣適用。圖9顯示前和后可視化的例子。通過(guò)在逐漸淡入和淡出的情況視圖之間連續(xù)地互換可以獲得前和后可視化，由此技師、牙科醫(yī)生和患者能夠容易地檢測(cè)甚至最小的改變和微笑細(xì)節(jié)以用于最佳比較。圖9顯示其中同時(shí)看到牙齒的2D圖像901的一部分和3D模型902的一部分的例子。2D圖像901是包括呈患者的唇903和在唇的后面的患者的現(xiàn)存牙齒904的形式的臉部特征的患者的臉部的一部分的照片。在患者的口的左側(cè)(患者的右側(cè))的下和上牙的地方，看到包括牙齒907的3D模型。3D模型902相對(duì)于2D圖像901布置和對(duì)準(zhǔn)。2D圖像901中的現(xiàn)存牙齒904對(duì)應(yīng)于修復(fù)牙齒中的一個(gè)或多個(gè)之前的情況。具有被修復(fù)牙齒907的3D模型902對(duì)應(yīng)于修復(fù)牙齒之后的可能情況。由于視圖例如可以通過(guò)逐漸淡入和淡出在前和后可視化之間互換，因此可以清楚地看到并且評(píng)價(jià)建議的變化。圖10顯示相對(duì)于2D圖像布置的牙齒的3D模型的渲染的例子。圖10顯示其中同時(shí)看到牙齒的2D圖像1001和3D模型1002的例子。2D圖像1001是包括患者的唇1003的患者的臉部的一部分的照片。在2D圖像中的牙齒的地方，布置包括被建模和被渲染的被修復(fù)牙齒1007的3D模型。3D模型中的被修復(fù)牙齒已被渲染，例如照片擬真渲染。圖11顯示使2D圖像和3D虛擬模型相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)、切掉2D圖像的口和牙齒以看到代替牙齒的3D虛擬模型并且基于2D圖像設(shè)計(jì)3D虛擬模型上的修復(fù)物的例子。圖11顯示為了設(shè)計(jì)修復(fù)物可以執(zhí)行的多個(gè)步驟，但是不應(yīng)當(dāng)理解成為了設(shè)計(jì)修復(fù)物應(yīng)當(dāng)執(zhí)行所有這些步驟。在一些情況下可以不同于圖11中所示執(zhí)行對(duì)準(zhǔn)2D圖像和3D虛擬模型，并且在一些情況下不如圖1 1中所示切掉2D圖像的口和牙齒。圖1la)顯示患者的牙齒組的3D虛擬模型1102。呈包括三個(gè)牙齒的牙橋的形式的修復(fù)物1140的第一設(shè)計(jì)被設(shè)計(jì)。在圖中修復(fù)物為白色，而3D模型中的原來(lái)牙齒為褐色/灰色。
圖lib)顯示具有修復(fù)物1140的3D模型1102。在右下角顯示菜單1141，所述菜單允許用戶選擇2D圖像覆蓋在3D模型1102上。圖lie)顯示患者的下臉部的2D圖像1101，顯示包括唇1103和現(xiàn)存牙齒1104的口。在右下角也看到菜單1102。圖1ld)顯示具有唇1103和牙齒105的2D圖像1101，以及具有修復(fù)物1140的3D虛擬模型1102。已使2D圖像1101部分地透明，使得可以看到2D圖像和3D虛擬模型。右下角的菜單1141上的標(biāo)度可以改變以調(diào)節(jié)2D圖像和/或3D模型的透明度。圖lie)顯示2D圖像1101和3D虛擬模型，其中已使2D圖像部分地透明，使得可以看到2D圖像和3D虛擬模型?？梢钥吹?D圖像和3D虛擬模型已對(duì)準(zhǔn)，原因在于三個(gè)前牙1142、1143和1144的切緣在2D圖像和3D虛擬模型上匹配。此外，可以看到修復(fù)物1140的第一設(shè)計(jì)已被設(shè)計(jì)，使得修復(fù)物1140中的新牙齒比2D圖像上的原來(lái)牙齒短一些?；颊呖赡苄枰迯?fù)物1140，原因是原來(lái)牙齒斷裂、損壞、死亡、有咬合問(wèn)題、有牙齦問(wèn)題等。圖1lf)顯示2D圖像1101和3D虛擬模型1102，其中2D圖像的透明度相比于圖He)中的透明度有一些不同。在圖1lf)中，2D圖像沒(méi)有圖lie)中透明?？梢越柚诓藛?141上的標(biāo)度調(diào)節(jié)透明度。圖llg)、Ilh)和Ili)顯示虛擬切掉2D圖像的牙齒的例子。圖1lg)顯示患者的下臉部的2D圖像1101，其中可以看到唇1103和牙齒1104。標(biāo)記沿著唇1103的線1131并且由此可以標(biāo)記唇內(nèi)的整個(gè)區(qū)域1130。圖1lh)顯示2D圖像1101，其中沿著唇1103的線1131內(nèi)的區(qū)域1130已被清空，即，由空白空間、空白區(qū)域等代替。因此區(qū)域1130中的牙齒1104從視圖去除、刪除、丟棄等。已使區(qū)域1130透明，使得在區(qū)域1130中可以看到布置在2D圖像后面的3D虛擬模型。圖1li)顯示區(qū)域1130，該區(qū)域是沿著唇的線1131內(nèi)的2D圖像1101的那個(gè)部分。因此在2D圖像的該切掉部分中看到牙齒1104。圖1lj)顯示具有沿著唇1103的線1131的切掉區(qū)域1130的2D圖像1101，并且3D虛擬模型1102現(xiàn)在在2D圖像的切掉區(qū)域1130中可見?？吹?D模型1102的修復(fù)物1140，并且可以看到修復(fù)物1140還未最后被設(shè)計(jì)，原因是在上中牙之間有相當(dāng)大的間隙，其中左中牙(從觀察者看，是右中牙)是修復(fù)物1140的一部分。圖1lk)顯示修復(fù)物1140現(xiàn)在已最后被設(shè)計(jì)，原因是修復(fù)物1140已被設(shè)計(jì)，使得在兩個(gè)中上牙之間沒(méi)有大間隙。因此，修復(fù)物1140已基于并且被設(shè)計(jì)成匹配和適合在2D圖像上看到的臉部特征，例如唇1103。在修復(fù)物是上前牙中的三個(gè)的該情況下，修復(fù)物也部分地被設(shè)計(jì)成與上頜的另一側(cè)的相應(yīng)牙齒對(duì)稱。但是在例如修復(fù)物是全口義齒或修復(fù)物全部是例如上頜中的前牙的情況下，然后修復(fù)物中的新牙齒可以被設(shè)計(jì)成匹配和適合在2D圖像上看到的患者的臉部的臉部特征，并且修復(fù)物可以不被設(shè)計(jì)成與患者的口中的任何現(xiàn)存牙齒對(duì)稱。盡管已詳細(xì)地描述并且顯示了一些實(shí)施例，但是本發(fā)明不限于它們，而是在以下權(quán)利要求中限定的主題的范圍內(nèi)也可以以其它方式體現(xiàn)。特別地，應(yīng)當(dāng)理解可以利用其它實(shí)施例并且可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)和 功能修改而不脫離本發(fā)明的范圍。
在列舉若干裝置的設(shè)備權(quán)利要求中，這些裝置中的若干可以由同一個(gè)硬件物品體現(xiàn)。在相互不同的從屬權(quán)利要求中敘述或在不同實(shí)施例中描述某些措施的單純事實(shí)不指示這些措施的組合不是有利的。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是當(dāng)在該說(shuō)明書中使用時(shí)術(shù)語(yǔ)“包括/包含”用于指定所述特征、整數(shù)、步驟或部件的存在，而不是排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、部件或它們的群組的存在或添加。當(dāng)引用前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)時(shí)，這應(yīng)當(dāng)被理解為表示前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)或多項(xiàng)。在上面和在下文中描述的方法的特征可以在軟件中實(shí)現(xiàn)，并且在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或由計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的執(zhí)行導(dǎo)致的其它處理裝置上執(zhí)行。指令可以是從存儲(chǔ)介質(zhì)或經(jīng)由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從另一個(gè)計(jì)算機(jī)裝載到存儲(chǔ)器(例如RAM)中的程序代碼。備選地，所述特征可以由硬線電路而不是軟件實(shí)現(xiàn) 或與軟件組合實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)計(jì)患者的牙齒修復(fù)物的方法，其中所述方法包括: -提供一個(gè)或多個(gè)2D圖像，其中至少一個(gè)2D圖像包括至少一個(gè)臉部特征； -提供患者的口腔的至少一部分的3D虛擬模型； -在虛擬3D空間中相對(duì)于所述3D虛擬模型布置所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像中的至少一個(gè)，使得當(dāng)從視點(diǎn)觀察時(shí)，所述2D圖像和所述3D虛擬模型對(duì)準(zhǔn)，由此所述3D虛擬模型和所述2D圖像都在所述3D空間中可視化；以及 -在所述3D虛擬模型上建模修復(fù)物，其中所述修復(fù)物被設(shè)計(jì)成適合所述至少一個(gè)2D圖像的臉部特征。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述臉部特征存在于患者的圖像中和/或人的一般圖像中。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述臉部特征是一個(gè)或兩個(gè)唇、一個(gè)或多個(gè)牙齒和/或臉部的形狀和/尺寸。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述臉部特征包括適合于在所述2D圖像中檢測(cè)的臉部的一個(gè)或多個(gè)假想線，例如中線、水平線和/或重瞳線。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述修復(fù)物是牙冠、牙橋、基牙、植入物、義齒、診斷蠟型和/或暫替物。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中執(zhí)行所述修復(fù)物的設(shè)計(jì)以自動(dòng)地適合所述至少一個(gè)2D數(shù)字圖像的所述臉部特征。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中通過(guò)選擇所述2D圖像中的牙齒并且將所述修復(fù)物建模成具有與被選擇牙齒相同的形狀而設(shè)計(jì)所述修復(fù)物。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中在所述3D虛擬模型中的至少一個(gè)預(yù)備牙齒上設(shè)計(jì)所述修復(fù)物。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中基于一個(gè)或多個(gè)未預(yù)備牙齒對(duì)準(zhǔn)所述2D圖像和所述3D模型。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述3D虛擬模型中的預(yù)備牙齒是患者的牙齒的實(shí)體預(yù)備體。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述3D虛擬模型中的預(yù)備牙齒是在所述3D虛擬模型上建模的虛擬預(yù)備體。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述3D虛擬模型包括至少一個(gè)預(yù)備牙齒。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述3D虛擬模型包括未預(yù)備牙齒，并且其中所述3D虛擬模型是預(yù)備至少一個(gè)牙齒之前的患者的口腔。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法包括提供兩個(gè)3D虛擬模型，其中第一 3D虛擬模型包括至少一個(gè)預(yù)備牙齒并且第二 3D虛擬模型包括未預(yù)備牙齒，并且其中對(duì)準(zhǔn)所述第一和第二 3D虛擬模型。
15.根據(jù)前述權(quán)利要 求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中對(duì)準(zhǔn)所述2D圖像和包括未預(yù)備牙齒的所述第二 3D虛擬模型。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中基于所述第一和第二3D虛擬模型之間的對(duì)準(zhǔn)并且基于所述2D圖像和所述第二 3D模型之間的對(duì)準(zhǔn)，對(duì)準(zhǔn)所述2D圖像和包括至少一個(gè)預(yù)備牙齒的所述第一 3D虛擬模型。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法包括虛擬地切掉所述至少一個(gè)2D圖像的牙齒的至少一部分，使得至少唇在所述2D圖像中保持可見。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述3D虛擬模型在所述至少一個(gè)2D圖像的唇的后面可見。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法包括切掉在唇的邊緣內(nèi)部的所述2D圖像的部分。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中在所述2D圖像上標(biāo)記唇的邊緣。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中借助于數(shù)字繪圖工具手動(dòng)地標(biāo)記唇的邊緣。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中借助于數(shù)字樣條曲線標(biāo)記唇的邊緣。
23.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中借助于半自動(dòng)繪圖工具標(biāo)記唇的邊緣。
24.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中借助于相對(duì)于彼此定標(biāo)、平移和/或旋轉(zhuǎn)所述2D圖像和/或所述3D模型對(duì)準(zhǔn)所述2D圖像和所述3D虛擬模型。
25.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述2D圖像的視圖是固定的，并且所述3D虛擬模型相對(duì)于所述2D圖像定標(biāo)和/或平移和/或旋轉(zhuǎn)。
26.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法包括自動(dòng)地選擇提供最佳適合所述3D虛擬模型的一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像。
27.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法包括選擇提供最佳適合所述2D數(shù)字圖像的所述3D虛擬模型的視點(diǎn)。
28.根據(jù)前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中基于用于提供美學(xué)、視覺上好看的外觀的具體參數(shù)確定最佳適合。
29.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像上和所述3D虛擬模型上的至少上前牙的咬合邊緣的剪影用于執(zhí)行所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像和所述3D虛擬模型的對(duì)準(zhǔn)。
30.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法還包括定標(biāo)所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像和所述3D虛擬模型以顯示相同尺寸的牙齒的至少一部分。
31.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中當(dāng)有超過(guò)一個(gè)的2D圖像時(shí)，所述3D模型和兩個(gè)或更多個(gè)所述2D圖像相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)。
32.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述3D模型和所述2D圖像的每一個(gè)相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)。
33.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述3D模型相對(duì)于所述兩個(gè)或更多個(gè)2D圖像的不同對(duì)準(zhǔn)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中。
34.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中當(dāng)選擇特定2D圖像進(jìn)行觀察時(shí)，從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置檢索所述3D模型和所述特定2D圖像的對(duì)準(zhǔn)。
35.根據(jù)前述權(quán)利 要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述2D圖像中的兩個(gè)或更多個(gè)是從不同方向看到的患者的臉部的至少一部分的2D圖像。
36.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法還包括劃分所述3D模型中和/或所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像中的牙齒中的至少兩個(gè)或更多個(gè)。
37.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中借助于其它透視圖的內(nèi)插和/或外插，執(zhí)行針對(duì)一個(gè)或多個(gè)透視圖的所述3D模型和所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像的對(duì)準(zhǔn)。
38.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中基于上頜中的牙齒，對(duì)準(zhǔn)所述2D圖像和所述3D模型。
39.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述3D虛擬模型中的上牙和下牙的牙齒咬合適合于進(jìn)行調(diào)節(jié)以類似所述2D圖像中的上牙和下牙的咬合。
40.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中定標(biāo)、對(duì)準(zhǔn)、投影到平面和改變透視被限定為用于布置的虛擬動(dòng)作。
41.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述用于布置的虛擬動(dòng)作中的一個(gè)或多個(gè)包括所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像的和/或所述3D虛擬模型的旋轉(zhuǎn)和左/右和前/后平移。
42.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述2D圖像和所述3D模型在它們的正確對(duì)準(zhǔn)中被拼合或鎖定在一起。
43.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中自動(dòng)地執(zhí)行將所述2D圖像和所述3D模型拼合或鎖定在一起。
44.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像的每一個(gè)被配置成在它們的正確對(duì)準(zhǔn)中與所述3D模型拼合在一起。
45.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法還包括渲染所述3D模型。
46.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法還包括提供所述3D模型上的紋理或紋理特征。
47.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述渲染是照片擬真渲染。
48.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中來(lái)自所述2D圖像的紋理映射到所述3D虛擬模型和/或所述修復(fù)物上。
49.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法還包括將所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像的平面投影到所述3D虛擬模型。
50.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法還包括改變所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像的和/或所述3D虛擬模型的透視圖以獲得相同的透視圖。
51.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述2D圖像和所述3D模型適合于從一個(gè)或多個(gè)透視圖進(jìn)行布置和/或觀察。
52.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法包括確定所述透視圖中的一個(gè)或多個(gè)的角度。
53.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法包括預(yù)定所述透視圖中的一個(gè)或多個(gè)的角度。
54.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述預(yù)定角度確定所述透視圖。
55.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法， 其中所述方法包括呈不連續(xù)階梯提供所述預(yù)定角度。
56.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法包括呈連續(xù)序列提供所述預(yù)定角度。
57.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中默認(rèn)的觀看所述3D模型和所述2D圖像的角度由所述2D圖像的透視圖確定。
58.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述3D模型和所述2D圖像的所述角度被配置成相對(duì)于所述2D圖像的透視圖適應(yīng)。
59.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中如果第二2D圖像代替第一 2D圖像，則所述3D模型的視圖被配置成適合于第二 2D圖像的透視圖。
60.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法還包括去扭曲所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像的透視圖以用于視覺地對(duì)準(zhǔn)一個(gè)或多個(gè)所述2D圖像和所述3D虛擬模型。
61.根據(jù)前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像包括患者的臉部的至少一部分的患者特定圖像。
62.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像包括人臉的至少一部分的一般圖像。
63.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中從包括多個(gè)牙齒的圖像的庫(kù)檢索所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像。
64.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述2D圖像包括適合用于設(shè)計(jì)所述修復(fù)物的用于提供視覺對(duì)稱性的十字。
65.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像是用于支持設(shè)計(jì)患者的牙齒的模板。
66.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述模板包括呈臉部的中線的形式的臉部特征。
67.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述模板包括呈沿著前牙通過(guò)的水平線的形式的臉部特征。
68.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述模板包括呈臉部的咬合平面的形式的臉部特征。
69.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述模板包括呈適合于適合中牙、側(cè)牙和犬牙的框的形式的臉部特征。
70.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述模板包括呈前牙的一個(gè)或多個(gè)長(zhǎng)軸的形式的臉部特征。
71.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中至少上前牙的長(zhǎng)軸朝著切緣會(huì)聚。
72.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述模板包括呈牙齒的輪廓的形式的臉部特征。
73.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述輪廓包括呈從前面看到的一個(gè)或多個(gè)牙齒的形狀的形式的臉部特征。
74.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述模板包括呈曲線的形式的臉部特征。
75.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法 ，其中所述曲線包括符合從前面或從上面看到的上和/或下前牙的弓。
76.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述曲線包括呈適合于符合自然微笑中的下唇和上牙的切緣的微笑線的形式的臉部特征。
77.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述模板包括呈用于指示牙齦組織的位置的一個(gè)或多個(gè)曲線的形式的臉部特征。
78.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像顯示呈至少多個(gè)前牙的形式的臉部特征。
79.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像是至少顯示呈從前面看到的患者的唇和牙齒的形式的臉部特征的照片。
80.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像顯示患者的臉部，使得呈諸如中線和重瞳線的臉部線的形式的臉部特征是可檢測(cè)的。
81.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法還包括通過(guò)組合所述2D圖像中的至少三個(gè)生成3D圖像。
82.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像是患者的牙齒的X射線圖像。
83.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法還包括提供患者的臉部的3D計(jì)算機(jī)斷層攝影掃描。
84.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像是來(lái)自視頻記錄的靜止圖像。
85.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法,其中從3D臉部掃描導(dǎo)出所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像。
86.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法還包括提供患者的3D臉部掃描。
87.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像中的至少一個(gè)來(lái)自2D圖像的視頻流。
88.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述來(lái)自視頻流的所述2D圖像來(lái)自不同透視圖。
89.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述3D模型被配置成相對(duì)于所述視頻流中的一個(gè)或多個(gè)2D圖像對(duì)準(zhǔn)。
90.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法還包括以下步驟: -檢測(cè)牙齒上的解剖點(diǎn)，其中所述解剖點(diǎn)在所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像和所述3D虛擬模型上是存在的和可檢測(cè)的，以及 -基于這些相應(yīng)的解剖點(diǎn)，執(zhí)行所述用于布置的虛擬動(dòng)作。
91.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中選擇至少一個(gè)相應(yīng)解剖點(diǎn)以執(zhí)行所述用于布置的虛擬動(dòng)作。
92.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法還包括以下步驟: -提供虛擬測(cè)量條，以及 -借助于針對(duì)所述虛擬測(cè)量條的調(diào)節(jié)，執(zhí)行所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像的和/或所述3D虛擬模型的所述用于布置的虛擬動(dòng)作。
93.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法， 其中所述方法還包括用戶借助于目測(cè)執(zhí)行所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像的和/或所述3D虛擬模型的所述用于布置的虛擬動(dòng)作。
94.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述解剖點(diǎn)是多個(gè)特定前牙上的上和/或下遠(yuǎn)和/或近中點(diǎn)。
95.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中通過(guò)掃描患者的牙齒的實(shí)體模型、通過(guò)掃描患者的牙齒的印模和/或通過(guò)執(zhí)行患者的牙齒的直接掃描而生成所述3D虛擬模型。
96.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法還包括使所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像的至少一部分至少部分地透明，使得所述3D虛擬模型通過(guò)所述2D數(shù)字圖像可見。
97.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像適合于在視圖中平滑地淡入和淡出。
98.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法還包括使所述3D虛擬模型的至少一部分至少部分地透明，使得所述一個(gè)或多個(gè)2D數(shù)字圖像中的至少一個(gè)通過(guò)所述3D虛擬模型可見。
99.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法包括在視圖中平滑地淡入和淡出所述3D虛擬模型。
100.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述2D圖像和所述3D模型適合于在視圖中交替地淡入和淡出。
101.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中當(dāng)所述3D虛擬模型在視圖中淡出時(shí)，所述2D圖像適合于在視圖中淡入，反之亦然。
102.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述2D圖像和所述3D虛擬模型適合于彼此獨(dú)立地在視圖中淡入和淡出。
103.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法包括在視圖中放大/縮小所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像中的至少一個(gè)和所述3D模型。
104.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述2D圖像和所述3D虛擬模型適合于同時(shí)放大/縮小。
105.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述放大/縮小被配置成從一個(gè)或多個(gè)透視圖執(zhí)行。
106.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述放大/縮小被配置成從一個(gè)或多個(gè)預(yù)定角度執(zhí)行。
107.一種包括程序代碼裝置的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)所述程序代碼裝置在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上運(yùn)行時(shí)，所述程序代碼裝置用于使所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法。
108.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括存儲(chǔ)在所述程序代碼裝置上的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
109.一種用于設(shè)計(jì)患者的牙齒修復(fù)物的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括:-用于提供一個(gè)或多個(gè)2D圖像的裝置， 其中至少一個(gè)2D圖像包括至少一個(gè)臉部特征； -用于提供患者的口腔的至少一部分的3D虛擬模型的裝置； -用于在虛擬3D空間中相對(duì)于所述3D虛擬模型布置所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像中的至少一個(gè)使得當(dāng)從視點(diǎn)觀察時(shí)所述2D圖像和所述3D虛擬模型對(duì)準(zhǔn)的裝置，由此所述3D虛擬模型和所述2D圖像都在所述3D空間中可視化；以及 -用于在所述3D虛擬模型上建模修復(fù)物的裝置，其中所述修復(fù)物被設(shè)計(jì)成適合所述至少一個(gè)2D圖像的 臉部特征。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種設(shè)計(jì)患者的牙齒修復(fù)物(1140)的方法，其中方法包括-提供一個(gè)或多個(gè)2D圖像(1101)，其中至少一個(gè)2D圖像(1101)包括至少一個(gè)臉部特征(1103)；-提供患者的口腔的至少一部分的3D虛擬模型(1102)；-在虛擬3D空間中相對(duì)于3D虛擬模型(1102)布置所述一個(gè)或多個(gè)2D圖像(1101)中的至少一個(gè)，使得當(dāng)從視點(diǎn)觀察時(shí)，2D圖像(1101)和3D虛擬模型(1102)對(duì)準(zhǔn)，由此3D虛擬模型(1102)和2D圖像(1101)都在3D空間中可視化；以及-在3D虛擬模型(1102)上建模修復(fù)物(1140)，其中修復(fù)物被設(shè)計(jì)成適合至少一個(gè)2D圖像(1101)的臉部特征(1103)。
文檔編號(hào)A61C13/00GK103079494SQ201180041173
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
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