正畸治疗监测方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本公开实施例涉及计算机技术领域，尤其涉及一种正畸治疗监测方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.牙齿正畸治疗是通过给患者佩戴牙套从而改变牙齿的生长位置，进而达到使牙齿整齐的效果。在牙齿正畸治疗过程中，需要对正畸治疗效果进行监测，以便有效地监测患者的治疗状况。
3.目前，正畸治疗监测主要通过患者定期前往诊所，由医生肉眼凭借经验来评估正畸效果，但是，这种正畸治疗监测方法效率较低，难以满足用户需求。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本公开提供了一种正畸治疗监测方法、装置、设备及存储介质。
5.第一方面，本公开提供了一种正畸治疗监测方法，该方法包括：
6.获取用户在不同时刻的第一牙颌模型和第二牙颌模型，其中，第一牙颌模型为多个牙齿整体对应的模型，第二牙颌模型包括多个牙齿分别单独对应的牙齿模型；
7.针对每个目标牙齿，将第一牙颌模型中目标牙齿对应的部分与第二牙颌模型中目标牙齿的牙齿模型进行对比，得到目标牙齿对应的偏离值。
8.第二方面，本公开提供了一种正畸治疗监测装置，该装置包括：
9.获取模块，用于获取用户在不同时刻的第一牙颌模型和第二牙颌模型，其中，第一牙颌模型为多个牙齿整体对应的模型，第二牙颌模型包括多个牙齿分别单独对应的牙齿模型；
10.对比模块，用于针对每个目标牙齿，将第一牙颌模型中目标牙齿对应的部分与第二牙颌模型中目标牙齿的牙齿模型进行对比，得到目标牙齿对应的偏离值。
11.第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，该设备包括：
12.一个或多个处理器；
13.存储装置，用于存储一个或多个程序，
14.当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现第一方面所提供的正畸治疗监测方法。
15.第四方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面所提供的正畸治疗监测方法。
16.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
17.本公开实施例的一种正畸治疗监测方法、装置、设备及存储介质，能够获取用户在不同时刻的第一牙颌模型和第二牙颌模型，其中，第一牙颌模型为多个牙齿整体对应的模型，第二牙颌模型包括多个牙齿分别单独对应的牙齿模型，从而针对每个目标牙齿，将第一
牙颌模型中目标牙齿对应的部分与第二牙颌模型中目标牙齿的牙齿模型进行对比，得到目标牙齿对应的偏离值。采用上述技术方案，能够实现第一牙颌模型中目标牙齿对应的部分和第二牙颌模型中目标牙齿的牙齿模型的自动对比，相比于传统的医生肉眼观察对比，可方便、快捷、准确地获取第一牙颌模型中目标牙齿对应的部分和第二牙颌模型中目标牙齿的牙齿模型之间的偏离值，如此，可提高正畸治疗监测效率。
附图说明
18.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
19.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本公开实施例提供的一种正畸治疗监测方法的流程图；
21.图2是本公开实施例提供的另一种正畸治疗监测方法的流程图；
22.图3是本公开实施例提供的一种正畸治疗监测装置的结构示意图；
23.图4是本公开实施例中的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
24.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
25.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
26.图1是本公开实施例提供的一种正畸治疗监测方法的流程图，该方法可以由一种电子设备来执行。该电子设备可以示例性的理解为诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、台式机、智能电视等具有页面展示功能的设备。如图1所示，本实施例提供的方法包括如下步骤：
27.s110、获取用户在不同时刻的第一牙颌模型和第二牙颌模型，其中，第一牙颌模型为多个牙齿整体对应的模型，第二牙颌模型包括多个牙齿分别单独对应的牙齿模型。
28.具体地，第一牙颌模型中每个牙齿对应的部分并不是独立的，而是与其相邻的牙齿对应的部分是一体的，换句话说，无法对第一牙颌模型中单个牙齿对应的部分单独进行旋转、平移等操作。第一牙颌模型可以包括用户的口内所有上牙的整体模型(称之为整体上牙颌模型)、和/或用户的口内所有下牙的整体模型(称之为整体下牙颌模型)。其中，第一牙颌模型的具体表示形式可以包括三维点云(point cloud)模型、三维网格(mesh)模型等，此处不作限定。
29.具体地，第一牙颌模型的获取方式有多种，下面就典型示例进行说明，但并不构成对本技术的限定。
30.示例性的，可以通过牙齿扫描仪获取第一牙颌模型，例如，可以使用口内扫描仪扫描用户当前口内相应部位，进而直接生成并保存用户的第一牙颌模型，优选扫描精度可达
微米级别的牙齿扫描仪。当然，也可以通过口腔颌面锥形束(cone beamcomputer tomography，ct)直接获取用户的第一牙颌模型。但并不限于此。
31.具体地，第二牙颌模型为数字化牙颌模型，即第二牙颌模型中的每个牙齿模型均为单独、独立的模型，换句话说，第二牙颌模型中的每个牙齿对应的牙齿模型均可以单独进行旋转、平移等操作。第二牙颌模型可以包括用户的口内所有上牙分别单独对应的牙齿模型(称之为数字化上颌模型)、和/或用户的口内所有下牙分别单独对应的牙齿模型(称之为数字化下颌模型)。其中，牙齿模型的具体表示形式可以包括三维点云(point cloud)模型、三维网格(mesh)模型等，此处不作限定。
32.具体地，第二牙颌模型的获取方式有多种，下面就典型示例进行说明，但并不构成对本技术的限定。
33.示例性的，首先，通过牙齿扫描仪获取初始牙颌模型，初始牙颌模型和第一牙颌模型的获取方式相同，此处不再赘述；然后，对初始牙颌模型进行分牙处理，得到第二牙颌模型，例如，人工对初始牙颌模型中每个牙齿进行识别和分割，又例如，利用经过训练的可以实现从初始牙颌模型中识别出单个牙齿模型的神经网络模型，对初始牙颌模型进行牙齿识别，得到每个牙齿的牙齿识别模型；利用经过训练的可以实现从初始牙颌模型中将每个牙齿模型进行分割的神经网络模型，对初始牙颌模型中每个牙齿的牙齿识别模型进行模型分割，得到每个牙齿的牙齿模型，从而得到第二牙颌模型。但并不限于此。
34.在一些实施例中，第一牙颌模型为用户在当前时刻的牙颌模型(称之为当前牙颌模型)，第二牙颌模型为用户在历史时刻的牙颌模型(称之为历史数字化牙颌模型)。
35.其中，这里所述的历史时刻可以为当前时刻之前的任意某一时刻，例如可以包括治疗前、或上次治疗后等，但并不限于此。
36.可以理解的是，通过设置当前牙颌模型(即第一牙颌模型)为多个牙齿整体对应的模型，可使无需对当前牙颌模型进行分牙处理，而历史数字化牙颌模型(即第二牙颌模型)可以在正畸治疗监测之前通过获取初始牙颌模型并进行分牙处理得到，如此，在正畸治疗监测过程中，由于无需对当前牙颌模型进行分牙处理，并且可以直接读取预先得到并存储的历史数字化牙颌模型，因此，可提高获取第一牙颌模型和第二牙颌模型的效率，进而提高正畸治疗监测的整体效率。
37.在另一些实施例中，第一牙颌模型为用户在历史时刻的牙颌模型(称之为历史牙颌模型)，第二牙颌模型为用户在当前时刻的牙颌模型(称之为当前数字化牙颌模型)。
38.s120、针对每个目标牙齿，将第一牙颌模型中目标牙齿对应的部分与第二牙颌模型中目标牙齿的牙齿模型进行对比，得到目标牙齿对应的偏离值。
39.具体地，目标牙齿为需要进行正畸治疗监测的牙齿。
40.具体地，偏离值为同一牙齿在第一牙颌模型中对应的部分和在第二牙颌模型中对应的牙齿模型之间的差距，该差距可以包括位置、姿态等方面的差距，相应的，偏离值可以包括位置偏差、姿态偏差等参数。
41.具体地，偏离值的确定方式有多种，下面就典型示例进行说明，但并不限于此。
42.在一些实施例中s130可以包括：针对每个目标牙齿，直接将该目标牙齿在第一牙颌模型中对应的部分和在第二牙颌模型中对应的牙齿模型进行配准，得到该目标牙齿对应的转换矩阵，并根据该目标牙齿对应的转换矩阵确定偏离值，如此，可得到每个目标牙齿对
应的偏离值。
43.本领域技术人员可采用任意可能的配准算法对目标牙齿在第一牙颌模型中对应的部分和在第二牙颌模型中对应的牙齿模型进行配准，此处不作限定。
44.具体地，转换矩阵包括平移矩阵和旋转矩阵。根据转换矩阵确定偏离值的具体计算过程与方法此处不做限定。
45.可以理解的是，由于本公开实施例能够实现第一牙颌模型中目标牙齿对应的部分和第二牙颌模型中目标牙齿的牙齿模型的自动对比，并得到定量的对比结果(即偏离值)，相比于传统的医生肉眼观察对比，既可以减轻医生的负担，又可以提高对比速度，还可以减少出现混淆和误判问题，发现一些肉眼不容易发现的微小的偏差，从而提高对比结果的准确性，可见，本公开实施例可以方便、快捷、准确地获取第一牙颌模型中目标牙齿对应的部分和第二牙颌模型中目标牙齿的牙齿模型之间的偏离值，从而提高正畸治疗监测效率。并且，本公开实施例实现了全程数字化，若后续将用户的第一牙颌模型和第二牙颌模型、以及第一牙颌模型中目标牙齿对应的部分和第二牙颌模型中目标牙齿的牙齿模型之间的偏离值等数字化数据通过互联网等形式传送给位于不同地理空间位置的医生查阅，这样用户在进行牙齿诊断或复诊的过程也可以得到不同地理空间位置的专家级医生的建议与指导，实现了专家级医生摆脱地理空间上制约给更大范围的患者提供专业的服务，当然也大大方便了医生对患者治疗过程的追踪和监测，更有助于治疗方案的及时推进、调整和完善。
46.本公开实施例，能够获取用户在不同时刻的第一牙颌模型和第二牙颌模型，其中，第一牙颌模型为多个牙齿整体对应的模型，第二牙颌模型包括多个牙齿分别单独对应的牙齿模型，从而针对每个目标牙齿，将第一牙颌模型中目标牙齿对应的部分与第二牙颌模型中目标牙齿的牙齿模型进行对比，得到目标牙齿对应的偏离值。采用上述技术方案，能够实现第一牙颌模型中目标牙齿对应的部分和第二牙颌模型中目标牙齿的牙齿模型的自动对比，相比于传统的医生肉眼观察对比，可方便、快捷、准确地获取第一牙颌模型中目标牙齿对应的部分和第二牙颌模型中目标牙齿的牙齿模型之间的偏离值，如此，可提高正畸治疗监测效率。
47.图2是本公开实施例提供的另一种正畸治疗监测方法的流程图。本公开实施例在上述实施例的基础上进行优化，本公开实施例可以与上述一个或者多个实施例中各个可选方案结合。
48.如图2所示，该正畸治疗监测方法可以包括如下步骤。
49.s210、获取用户在不同时刻的第一牙颌模型和第二牙颌模型，其中，第一牙颌模型为多个牙齿整体对应的模型，第二牙颌模型包括多个牙齿分别单独对应的牙齿模型。
50.具体地，s210与s110类似，此处不再赘述。
51.s220、对第一牙颌模型和第二牙颌模型进行配准，得到整体转换矩阵。
52.具体地，配准就是获取两个模型之间的转换矩阵(即旋转矩阵和平移矩阵)，以将不同坐标系下的模型合并到一个统一的三维坐标系下，可以从而实现该两个模型的对齐。在本公开实施例中，对第一牙颌模型和第二牙颌模型进行配准即将两者对齐以获取将该两者合并到一个统一的三维坐标系下的转换矩阵(即整体转换矩阵)。
53.本领域技术人员可采用任意可能的配准算法对第一牙颌模型和第二牙颌模型进行配准，例如粗配准算法、或者迭代最近点算法(iterative closest point，icp)、非刚性
最近点迭代(non-rigid iterative closest point，nicp)等精配准算法等，但并不限于此。
54.在一些实施例中，若第一牙颌模型仅包括整体上牙颌模型或整体下牙颌模型，则对整体上牙颌模型和数字化上牙颌模型进行配准，得到整体转换矩阵，或者，对整体下牙颌模型和数字化下牙颌模型进行配准，得到整体转换矩阵。
55.在另一些实施例中，若第一牙颌模型包括整体上牙颌模型和整体下牙颌模型，则可以直接对第一牙颌模型和第二牙颌模型进行配准，得到整体转换矩阵；也可以对整体上牙颌模型和数字化上牙颌模型进行配准，得到上颌整体对应的整体转换矩阵，作为位于上颌上的目标牙齿对应的整体转换矩阵，以及，对整体下牙颌模型和数字化下牙颌模型进行配准，得到下颌整体对应的整体转换矩阵，作为位于下颌上的目标牙齿对应的整体转换矩阵。
56.s230、针对每个目标牙齿，继续对第一牙颌模型中目标牙齿对应的部分和目标牙齿的牙齿模型进行配准，得到目标牙齿对应的单牙转换矩阵。
57.具体地，对第一牙颌模型和第二牙颌模型进行配准之后，每个牙齿在第一牙颌模型中的部分和在第二牙颌中对应的牙齿模型已实现初步对齐，为进一步将每个目标牙齿在第一牙颌模型中的部分和在第二牙颌中对应的牙齿模型进行对齐，可在初步对齐的基础上，继续针对每个目标牙齿，对该目标牙齿的在第一牙颌模型中的部分和在第二牙颌中对应的牙齿模型进行配准，以获取单牙转换矩阵。
58.本领域技术人员可采用任意可能的配准算法继续对目标牙齿在第一牙颌模型中的部分和在第二牙颌中对应的牙齿模型进行配准，例如ipc、nicp等精配准算法等，但并不限于此。
59.s240、根据整体转换矩阵和目标牙齿对应的单牙转换矩阵确定目标牙齿对应的偏离值。
60.具体地，转换矩阵通常包括旋转矩阵和平移矩阵，因此，整体转换矩阵可以包括整体旋转矩阵和整体平移矩阵，单牙转换矩阵可以包括单牙旋转矩阵和单牙平移矩阵。如此，针对每个目标牙齿，将该目标牙齿对应的整体旋转矩阵和单牙旋转矩阵相乘即可得到该目标牙齿对应的旋转矩阵，将该目标牙齿对应的整体平移矩阵和单牙平移矩阵相乘即可得到该目标牙齿对应的平移矩阵，根据该目标牙齿对应的旋转矩阵和平移矩阵可确定该目标牙齿对应的位置偏差和姿态偏差。
61.在本公开实施例中，通过对第一牙颌模型和第二牙颌模型进行配准，可实现对整体牙齿的初步对齐，并且继续对目标牙齿在第一牙颌模型中的部分和在第二牙颌中对应的牙齿模型进一步对齐，即对整体牙齿统一初步对齐后再通过微调对目标牙齿进行更精准的对齐，可提高对齐速度和精度，进而提高偏离值的获取速度和精度，如此，有利于提高正畸治疗监测的整体效率。
62.在本公开另一种实施方式中，对第一牙颌模型和第二牙颌模型进行配准，得到整体转换矩阵，包括：
63.s221、对第一牙颌模型和第二牙颌模型进行粗配准，得到第一转换矩阵；
64.具体地，粗配准是指在两个模型的相对位姿完全未知的情况下进行配准，可以为精配准提供良好的转换矩阵初值。
65.本领域技术人员可采用任意可能的粗配准算法对第一牙颌模型和第二牙颌模型进行粗配准，此处不作限定。例如，可以采用基于特征的粗配准方法、基于随机抽样一致算法(random sample consensus，ransac)框架的粗配准方法等，但并不限于此。
66.s222、继续对第一牙颌模型和第二牙颌模型进行精配准，得到第二转换矩阵；
67.具体地，精配准是在已知一个转换矩阵的初值的情况下(初值大概已经是正确的了)，进一步计算得到更加精确的转换矩阵。
68.本领域技术人员可采用任意可能的精配准算法对粗配准之后(即初步对齐之后)的第一牙颌模型和第二牙颌模型继续进行精配准，此处不作限定。例如，可以采用icp、nicp等，但并不限于此。
69.s223、根据第一转换矩阵和第二转换矩阵确定整体转换矩阵。
70.具体地，第一转换矩阵包括第一旋转矩阵和第一平移矩阵，第二转换矩阵包括第二旋转矩阵和第二平移矩阵，相应地，整体转换矩阵包括整体旋转矩阵和整体平移矩阵，将第一旋转矩阵和第二旋转矩阵的乘积作为整体旋转矩阵，将第一平移矩阵和第二平移矩阵的乘积作为整体平移矩阵。
71.可以理解的是，先对第一牙颌模型和第二牙颌模型进行粗配准，可实现二者的快速初步对齐，再在二者初步对齐的基础上，继续进行精配准以实现更加精细的对齐效果，如此，可提高第一牙颌模型和第二牙颌模型的对齐速度和对齐精度。
72.在本公开又一种实施方式中，对第一牙颌模型和第二牙颌模型进行粗配准，得到第一转换矩阵，包括：
73.s2111、从第一牙颌模型中筛选出满足预设条件的多个点，得到目标子集；
74.具体地，满足预设条件的多个点可以包括牙齿的特征点，其中，特征点可以为牙齿上任意具有特征性质的点，例如可以包括切牙的切端中点、磨牙和尖牙的尖点等，但并不限于此。
75.可选地，从第一牙颌模型中筛选出满足预设条件的多个点，得到目标子集，可以包括：从第一牙颌模型中筛选出曲率大于预设曲率阈值的多个点，得到第一子集；对第一子集中的点进行聚类处理，得到多个第二子集；从多个第二子集中筛选出多个第三子集，并根据多个第三子集确定目标子集，其中，第三子集中的点的数量大于等于预设数量阈值。
76.具体地，预设曲率阈值可以根据多个样本用户的牙颌模型对应的牙颌曲率确定。例如，针对每个样本用户，从该样本用户的牙颌模型对应的牙颌曲率中筛选出特征点的曲率(例如切牙的切端中点的曲率、尖牙的尖点的曲率、磨牙的尖点的曲率等)，如此，筛选出多个曲率；将该多个曲率中的最小值、或者平均值等作为预设曲率阈值。
77.可以理解的是，牙齿的特征点通常为牙齿的棱角上的点，因此特征点的曲率通常较大，通过筛选出曲率大于预设曲率阈值的点，可将至少部分非特征点滤除，提高第一子集中特征点的占比。
78.具体地，对第一子集中的点进行聚类处理时所采用的聚类技术，本领域技术人员可根据实际情况设置，此处不作限定。
79.可选地，将距离小于预设距离阈值的点划分至同一子集中，得到多个第二子集。
80.示例性的，聚类处理可以如下：从第一子集中选择一个点作为聚类中心点a，将与聚类中心点的距离小于预设距离阈值的点划分至聚类中心点a所在的第二子集ca，继续将
与第二子集ca中的点的距离小于预设距离阈值的点划分至第二子集ca，直至没有新的点加入第二子集ca；在第一子集除第二子集ca之外的点中，选择一个点作为聚类中心点b，将与聚类中心点b的距离小于预设距离阈值的点划分至聚类中心点b所在的第二子集cb，继续将与第二子集cb中的点的距离小于预设距离阈值的点划分至第二子集cb，直至没有新的点加入第二子集cb；依此类推，直至对第一子集中的所有点都确定出了其所属的聚类。然后，从聚类处理后得到的多个第二子集中，筛选出点的数量大于等于预设数量阈值的第二子集，得到多个第三子集。
81.需要说明的是，预设距离阈值、以及预设数量阈值的具体值本领域技术人员可根据实际情况设置，此处不作限定。
82.可以理解的是，第一子集中通常不仅包括特征点以及特征点附近的点，还包括一些与特征点距离较远的、比较孤立的非特征点，因此，经过聚类处理后特征点以及特征点附近的点可以被划分至同一第二子集中，孤立的非特征点被划分至包含点的数量较少的第二子集中，因此，通过对第一子集进行聚类处理和对聚类处理后得到的第二子集进行筛选处理，可将至少部分孤立的非特征点滤除，从而使得保留下来的第三子集中特征点以及特征点附近的点的占比较高。
83.在一些实施例中，根据多个第三子集确定目标子集，可以包括：从多个第三子集随机选取出至少一个第三子集作为第四子集，并将随机选取出的第四子集进行合并作为目标子集。
84.在另一些实施例中，根据多个第三子集确定目标子集，可以包括：从多个第三子集中，筛选出对应的几何形状满足预设的形状特征的第四子集；将筛选出的第四子集进行合并处理，得到目标子集。
85.具体地，预设的形状特征根据牙齿的形状确定，例如，牙齿的长、宽、高通常都在几毫米至十几毫米，因此，预设的形状特征可以包括长、宽、高均在预设范围阈值。但并不限于此。
86.具体地，针对每个第三子集，确定该第三子集中所有点构成的图形的几何形状，并判断该几何形状是否满足预设的形状特征，若满足则将该第三子集作为第四子集，若否则将该第三子集滤除。
87.可以理解的是，通过预设的形状特征对第三子集进行筛选处理，可使筛选出的第四子集中特征点以及特征点附近的点的占比进一步增大，如此，通过预设曲率阈值、聚类处理、以及预设的形状特征的层层过滤，可使最终得到的目标子集中特征点以及特征点附近的点的占比较大，有利于提高基于目标子集中的点建立的第一坐标系的精度。
88.还可以理解的是，相较于采用神经网络模型获取目标子集，本技术中获取目标子集的方式简单，因此，获取速度较快，且对电子设备的性能和算力要求较低，如此，有利于提高正畸治疗监测的整体效率，且有利于降低对电子设备的性能要求。
89.s2112、根据目标子集中的点建立第一牙颌模型对应的第一坐标系。
90.具体地，建立第一坐标系的具体实施方式，本领域技术人员可根据实际情况设置，此处不作限定。
91.可选地，根据目标子集中的点建立第一牙颌模型对应的第一坐标系，可以包括：针对目标子集中的点进行平面拟合，得到第一拟合平面；将目标子集中点的垂直投影到第一
拟合平面上，得到多个投影点；针对多个投影点进行椭圆拟合，得到拟合椭圆；将拟合椭圆的中心点作为第一坐标系的原点，将拟合椭圆的长轴方向作为第一坐标系的y轴，将拟合椭圆的短轴方向作为第一坐标系的x轴；根据第一坐标系的原点、第一坐标系的x轴、以及第一坐标系的y轴确定第一坐标系的z轴。
92.具体地，可以采用任意可能的平面拟合方法拟合得到第一拟合平面，采用任意可能的椭圆拟合方法拟合得到拟合椭圆，此处不作限定。
93.可以理解的是，上述建立第一坐标系的方式简单，易于实现，有利于提高第一坐标系的建立速度，从而提高获取第一转换矩阵的效率。
94.s2113、建立第二牙颌模型对应的第二坐标系；
95.具体地，具体地，建立第一坐标系的具体实施方式，本领域技术人员可根据实际情况设置，此处不作限定。
96.在一个示例中，第二坐标系的具体建立方式可以与第一坐标系类似，此处不再赘述。
97.在另一个示例中，建立第二牙颌模型对应的第二坐标系可以包括：提取第二牙颌模型中预设牙齿的特征点，得到多个第二特征点；根据多个第二特征点建立第二牙颌模型对应的第二坐标系；确定将第一坐标系与第二坐标系对齐对应的第一转换矩阵。
98.可选地，根据多个第二特征点建立第二牙颌模型对应的第二坐标系可以包括：针对多个第二特征点进行平面拟合，得到第二拟合平面；将第二拟合平面的中心点作为第二坐标系的原点，并将第二拟合平面的法线作为第二坐标系的z轴；将第二牙颌模型中两个门牙的中心点和第二坐标系的原点的连线作为第二坐标系的y轴；根据第二坐标系的原点、第二坐标系的y轴、以及第二坐标系的z轴确定第二坐标系的x轴。
99.具体地，可以采用任意可能的平面拟合方式拟合得到第二拟合平面，此处不作限定。
100.具体地，两个门牙的中心点指的是一个门牙上的中心点与另一个门牙上的中心点的连线上的中点。
101.当然，第二坐标系的原点还可以是某一第二特征点所在位置，还可以将第二牙颌模型中某一个门牙的中心点和第二坐标系的原点的连线作为第二坐标系的y轴等，但并不限于此。
102.可以理解的是，当使用从牙颌模型中识别出单个牙齿模型的神经网络模型、以及从牙颌模型中将每个牙齿模型进行分割的神经网络模型对初始牙颌模型进行分牙得到第二牙颌模型时，该分牙过程中已经准确获得了每个牙齿上的特征点，直接从获取的多个特征点中选取多个第二特征点即可，使得第二特征点的获取方式更准确、更简单，如此，可使第二坐标系更稳定、建立速度更快，进而有利于提高第一转换矩阵的稳定性、鲁棒性、以及获取效率。
103.还可以理解的是，第二拟合平面的中心点为第二拟合平面中比较具有标志性的点、两个门牙的中心点也为第二牙颌模型对应的比较具有标志性的点，它们的具体位置更容易准确确定，如此，可使建立第二坐标系的方式简单，易于实现，如此，有利于提高第二坐标系的建立速度，从而提高获取第一转换矩阵的效率。
104.s2114、确定将第一坐标系与第二坐标系对齐对应的第一转换矩阵。
105.具体地，将第一坐标系和第二坐标系对齐的方式为，将原点移动至重合，并且将第一坐标系的x轴与第二坐标系的x轴重合、将第一坐标系的y轴与第二坐标系的y轴重合、以及将第一坐标系的z轴与第二坐标系的z轴重合。将第一坐标系和第二坐标系对齐即可得到第一转换矩阵。
106.可以理解的是，上述对第一牙颌模型和第二牙颌模型进行粗配准的方法逻辑简单、易于实现，有利于降低它们粗配准的实现难度。
107.在本公开再一种实施方式中，继续对所述第一牙颌模型中所述目标牙齿对应的部分和所述目标牙齿的牙齿模型进行配准，得到所述目标牙齿对应的单牙转换矩阵，包括：
108.s2311、获取目标牙齿上预设的局部配准区域；
109.具体地，局部配准区域用于对第一牙颌模型和第二牙颌模型中目标牙齿对应的牙齿模型进行局部配准时参考的区域，局部配准区域可以为目标牙齿上的任意区域，此处不作限定。
110.s2312、确定目标牙齿的第一牙齿模型上与局部配准区域对应的第一目标区域、以及目标牙齿的牙齿模型上与局部配准区域对应的第二目标区域；
111.具体地，第一目标区域和第二目标区域均为局部配准区域呈现在牙颌模型上时对应的区域，区别在于第一目标区域位于第一牙颌模型上，第二目标区域位于目标牙齿的牙齿模型上。
112.s2313、继续对第一目标区域和第二目标区域进行精配准，得到目标牙齿对应的单牙转换矩阵。
113.本领域技术人员可采用任意可能的精配准算法对第一目标区域和第二目标区域进行精配准，此处不作限定。例如，可以采用icp、nicp等，但并不限于此。
114.可以理解的是，针对目标牙齿，通过对第一牙颌模型上的第一目标区域和目标牙齿的牙齿模型上的第二目标区域进行精配准，实现第一牙颌模型和第二牙颌模型上同一目标牙齿的对齐，可使待对齐区域面积较小，有利于实现目标牙齿的快速、精确对齐。
115.在本公开再一种实施方式中，继续对所述第一牙颌模型中所述目标牙齿对应的部分和所述目标牙齿的牙齿模型进行配准，得到所述目标牙齿对应的单牙转换矩阵，包括：
116.s2321、提取目标牙齿的在第一牙颌模型上的特征点，得到至少一个第一特征点；
117.具体地，第一特征点的提取过程可以为人工手动选取特征点；也可以从目标子集中选取等，但并不限于此。
118.s2322、提取目标牙齿的牙齿模型上的特征点，得到至少一个第二特征点；
119.具体地，该第二特征点提取过程可以为人工手动选取特征点；如前文所述，当使用从牙颌模型中识别出单个牙齿模型的神经网络模型、以及从牙颌模型中将每个牙齿模型进行分割的神经网络模型对初始牙颌模型进行分牙得到第二牙颌模型时，该分牙过程中已经准确获得了每个牙齿上的特征点，直接从获取的多个特征点中选取多个第二特征点即可，但并不限于此。
120.s2323、将至少一个第一特征点和至少一个第二特征点进行精配准，得到单牙转换矩阵。
121.本领域技术人员可采用任意可能的精配准算法对至少一个第一特征点和至少一个第二特征点进行配准，此处不作限定。例如，可以采用icp、nicp等，但并不限于此。
122.可以理解的是，针对目标牙齿，通过对第一牙颌模型上的第一特征点和目标牙齿的牙齿模型上的第二特征点进行精配准，实现第一牙颌模型和第二牙颌模型上同一目标牙齿的对齐，可使待对齐的点的数量较少，有利于实现目标牙齿的快速、精确对齐。
123.在本公开再一种实施方式中，在针对每个目标牙齿，将第一牙颌模型中目标牙齿对应的部分与第二牙颌模型中目标牙齿的牙齿模型进行对比，得到目标牙齿对应的偏离值之后，还包括：形成第一牙颌模型与第二牙颌模型的对比报告，其中，对比报告中包括每个目标牙齿对应的重叠放置的在第一牙颌模型中对应的部分与在第二牙颌模型中对应的牙齿模型，且重叠放置的两者之间的偏离值的不同数值范围呈现不同的颜色标注；输出对比报告。
124.具体地，对比报告可以采用三维对比图的形式呈现。在实际应用中，可以至少将目标牙齿在第一牙颌模型中对应的部分与在第二牙颌中的牙齿模型的位置重叠放置，并将偏离值的不同数值范围呈现不同的颜色标注，例如偏离值对应的数值范围越大其颜色越深，以便从对比报告中可以直接清楚判断出用户当前牙齿状况与历史的牙齿状况之间的差距，从而快速了解治疗效果。当然，根据实际情况，还可以通过在上述三维对比图颜色差异的基础上标注偏离值的大小，做到一目了然，减少人为判断误差。
125.具体地，生成对比报告之后，还可以将对比报告进行输出，例如形成各种格式的电子文档，便于将电子文档给用户发送进行分享；或者将对比报告进行打印形成纸质版利于医生与用户进行现场讲解等。
126.可以理解的是，通过生成对比报告可使能够直接、清楚地通过颜色差异等判断出用户当前牙齿状况与历史的牙齿状况之间的差距，使得用户对矫治过程有个明确的认识，提高用户矫治体验，并且，输出对比报告可便于对对比报告进行二次处理，例如分享、打印等。
127.图3是本公开实施例提供的一种正畸治疗监测装置的结构示意图，该正畸治疗监测装置可以被理解为上述电子设备或者上述电子设备中的部分功能模块。如图3所示，该正畸治疗监测装置300包括：
128.获取模块310，用于获取用户在不同时刻的第一牙颌模型和第二牙颌模型，其中，第一牙颌模型为多个牙齿整体对应的模型，第二牙颌模型包括多个牙齿分别单独对应的牙齿模型；
129.对比模块320，用于针对每个目标牙齿，将第一牙颌模型中目标牙齿对应的部分与第二牙颌模型中目标牙齿的牙齿模型进行对比，得到目标牙齿对应的偏离值。
130.在本公开另一种实施方式中，对比模块320可以包括：
131.第一配准子模块，用于对第一牙颌模型和第二牙颌模型进行配准，得到整体转换矩阵；
132.第二配准子模块，用于针对每个目标牙齿，继续对第一牙颌模型中目标牙齿对应的部分和目标牙齿的牙齿模型进行配准，得到目标牙齿对应的单牙转换矩阵；
133.第一确定子模块，用于根据整体转换矩阵和目标牙齿对应的单牙转换矩阵确定目标牙齿对应的偏离值。
134.在本公开又一种实施方式中，第一配准子模块可以包括：
135.第一配准单元，用于对第一牙颌模型和第二牙颌模型进行粗配准，得到第一转换
矩阵；
136.第二配准单元，用于继续对第一牙颌模型和第二牙颌模型进行精配准，得到第二转换矩阵；
137.第一确定单元，用于根据第一转换矩阵和第二转换矩阵确定整体转换矩阵。
138.在本公开再一种实施方式中，第一配准单元可以包括：
139.第一筛选子单元，用于从第一牙颌模型中筛选出满足预设条件的多个点，得到目标子集；
140.第一建立子单元，用于根据目标子集中的点建立第一牙颌模型对应的第一坐标系；
141.第二建立子单元，用于建立第二牙颌模型对应的第二坐标系；
142.第一确定子单元，用于确定将第一坐标系与第二坐标系对齐对应的第一转换矩阵。
143.在本公开再一种实施方式中，第一筛选子单元可以包括：
144.第一筛选次子单元，用于从第一牙颌模型中筛选出曲率大于预设曲率阈值的多个点，得到第一子集；
145.聚类次子单元，用于对第一子集中的点进行聚类处理，得到多个第二子集；
146.第一确定次子单元，用于从多个第二子集中筛选出多个第三子集，并根据多个第三子集确定目标子集，其中，第三子集中的点的数量大于等于预设数量阈值。
147.在本公开再一种实施方式中，第一确定次子单元，具体用于从多个第三子集中，筛选出对应的几何形状满足预设的形状特征的第四子集；将筛选出的第四子集进行合并处理，得到目标子集。
148.在本公开再一种实施方式中，第一建立子单元可以包括：
149.第一拟合次子单元，用于针对目标子集中的点进行平面拟合，得到第一拟合平面；
150.投影次子单员，用于将目标子集中点的垂直投影到第一拟合平面上，得到多个投影点；
151.第二拟合次子单元，用于针对多个投影点进行椭圆拟合，得到拟合椭圆；
152.第二确定次子单元，用于将拟合椭圆的中心点作为第一坐标系的原点，将拟合椭圆的长轴方向作为第一坐标系的y轴，将拟合椭圆的短轴方向作为第一坐标系的x轴；
153.第三确定次子单元，用于根据第一坐标系的原点、第一坐标系的x轴、以及第一坐标系的y轴确定第一坐标系的z轴。
154.本实施例提供的装置能够执行上述任一实施例的方法，其执行方式和有益效果类似，在这里不再赘述。
155.本公开实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：存储器，存储器中存储有计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时可以实现上述任一实施例的方法。
156.示例的，图4是本公开实施例中的一种电子设备的结构示意图。下面具体参考图4，其示出了适于用来实现本公开实施例中的电子设备400的结构示意图。本公开实施例中的电子设备400可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、pda(个人数字助理)、pad(平板电脑)、pmp(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等
的移动终端以及诸如数字tv、台式计算机等等的固定终端。图4示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
157.如图4所示，电子设备400可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)401，其可以根据存储在只读存储器(rom)402中的程序或者从存储装置408加载到随机访问存储器(ram)403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram 403中，还存储有电子设备400操作所需的各种程序和数据。处理装置401、rom 402以及ram403通过总线404彼此相连。输入/输出(i/o)接口405也连接至总线404。
158.通常，以下装置可以连接至i/o接口405：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置406；包括例如液晶显示器(lcd)、扬声器、振动器等的输出装置407；包括例如磁带、硬盘等的存储装置408；以及通信装置409。通信装置409可以允许电子设备400与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图4示出了具有各种装置的电子设备400，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
159.特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置409从网络上被下载和安装，或者从存储装置408被安装，或者从rom 402被安装。在该计算机程序被处理装置401执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。
160.需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、rf(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
161.在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如http(hypertext transfer protocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“lan”)，广域网(“wan”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。
162.上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
163.上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：
164.获取用户在不同时刻的第一牙颌模型和第二牙颌模型，其中，第一牙颌模型为多个牙齿整体对应的模型，第二牙颌模型包括多个牙齿分别单独对应的牙齿模型；
165.针对每个目标牙齿，将第一牙颌模型中目标牙齿对应的部分与第二牙颌模型中目标牙齿的牙齿模型进行对比，得到目标牙齿对应的偏离值。
166.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
167.附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
168.描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
169.本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑设备(cpld)等等。
170.在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
171.本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时可以实现上述任一实施例的方法，其执行方式和有益效果类似，在这里不再赘述。
172.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
173.以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。