种植体安全区生成方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本发明涉及种植牙技术领域，尤其涉及一种种植体安全区生成方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.种植牙是一种用金属种植体打入牙槽骨中替带原有缺失牙的修复手段。众所周知咬合时牙齿会受到压力，压力传递到种植体后周围的组织会承受反作用力，为了保证种植体牢固，种植体附近区域的骨应当有一定的强度，这就需要计算种植螺体对周围组织影响区域，这个区域对后期种植体长度选择、种植体规划位置推荐、进而完全自动化种植规划都有很重要的作用。
3.相关技术中，在计算种植螺体对周围组织影响区域时，缺乏对影响区域进行确定的有效手段。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种种植体安全区生成方法、装置、电子设备及存储介质，旨在针对以上特殊情况下存在的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：第一方面，本发明实施例提供了一种种植体安全区生成方法，所述方法包括：获得种植体沿轴线剖面的边缘轮廓线，并根据所述边缘轮廓线建立平面坐标系；基于所述边缘轮廓线上的目标像素点，进行直线拟合，得到多条拟合线段，所述目标像素点在所述平面坐标系的纵坐标值非负；基于所述多条拟合线段在所述平面坐标系中横轴上的投影的覆盖关系，对所述边缘轮廓线进行轴向分段，得到轴向的多个种植体段；确定所述多个种植体段各自对应的种植体参数，并根据所述种植体参数以及预设的种植体特征查找表结合插值算法，确定所述多个种植体段各自对应的安全区参数；基于所述多个种植体段各自对应的安全区参数，生成所述种植体的安全区图像。
6.可选地，所述方法还包括：按照所述多条拟合线段的长短顺序，依次对所述每条拟合线段进行旋转，使其平行于所述平面坐标系的横轴，并记录所述拟合线段的旋转角度和原始横坐标系数；基于所述旋转角度，对边缘轮廓线上用于拟合所述拟合线段的目标像素点进行旋转。
7.可选地，基于所述多条拟合线段在所述平面坐标系中横轴上的投影的覆盖关系，对所述边缘轮廓线进行轴向分段，得到轴向的多个种植体段，包括：获取每个所述目标像素点的横坐标值；创建每个所述目标像素点对应的拟合线段计数器；针对每个所述目标像素点的横坐标值，判断其是否在每条拟合线段的横坐标取值
范围内，若是，则对对应的拟合线段计数器执行加1操作；根据每个所述目标像素点对应的拟合线段计数器的计数值，对所述边缘轮廓线进行轴向分段，得到轴向的多个种植体段，其中，同一种植体段内的目标像素点对应的拟合线段计数器的计数值相同。
8.可选地，所述种植体参数包括螺纹类型和螺纹深度，确定所述多个种植体段各自对应的种植体参数，包括：根据所述各种植体段对应的拟合线段计数器的计数值，确定各种植体段对应的螺纹类型；根据所述各种植体段的螺纹类型，确定各种植体段对应的螺纹深度。
9.可选地，根据所述各种植体段对应的拟合线段计数器的计数值，确定各种植体段对应的螺纹类型，包括：若该种植体段对应的拟合线段计数器的计数值为预设第一数量，则确定该种植体段对应的螺纹类型为三角螺纹或为非螺纹；若该种植体段对应的拟合线段计数器的计数值为预设第二数量，则确定该种植体段对应的螺纹类型为普通梯形螺纹；若该种植体段对应的拟合线段计数器的计数值为预设第三数量，则确定该种植体段对应的螺纹类型为交错梯形螺纹。
10.可选地，所述方法还包括：若该种植体段对应的拟合线段计数器的计数值为预设第一数量，且该种植体段的纵坐标峰值大于预设阈值，则确定该种植体段对应的螺纹类型为三角螺纹；若该种植体段对应的拟合线段计数器的计数值为预设第一数量，且该种植体段的纵坐标峰值小于预设阈值，则确定该种植体段对应的螺纹类型为非螺纹。
11.可选地，根据各种植体段的螺纹类型确定对应的螺纹深度包括：若该种植体段对应的螺纹类型为三角螺纹，则确定该种植体段的螺纹深度为该种植体段内的目标像素点的纵坐标峰值的变化值；若该种植体段对应的螺纹类型为非螺纹，则根据与该种植体段相邻的种植体段的螺纹深度，确定该种植体段的螺纹深度；若该种植体段对应的螺纹类型为普通梯形螺纹，则将该种植体段对应的拟合线段的纵坐标的差值，确定为该种植体段的螺纹深度；若该种植体段对应的螺纹类型为交错梯形螺纹，则将该种植体段对应的拟合线段的纵坐标的差值最大值，确定为该种植体段的螺纹深度。
12.可选地，所述安全区参数包括安全区宽度和安全区半径；所述种植体参数包括种植体段的螺纹类型、种植体段的螺纹深度、种植体段的长度、种植体段的直径；根据所述种植体参数以及预设的种植体特征查找表结合插值算法，确定所述多个种植体段各自对应的安全区参数，包括：根据各种植体段的螺纹类型，查找对应的种植体特征查找表，其中，每个螺纹类型对应一个种植体特征查找表；根据种植体段的长度、直径和螺纹深度，通过查找到的所述种植体特征查找表，结合插值算法确定所述各种植体段对应的安全区宽度；
按照预定的修正函数对所述安全区宽度进行修正，所述修正函数中，安全区宽度与所述种植体段的长度成正比，与所述种植体段的直径成反比；基于所述修正后的各种植体段的安全区宽度，确定各种植体段的对应的安全区半径。
13.可选地，基于所述修正后各种植体段的安全区宽度，确定各种植体段的对应的安全区半径，包括：确定所述各种植体段的第一拟合线段，所述第一拟合线段为各种植体段中位置最外侧的拟合线段；利用所述第一拟合线段对应的原始横坐标系数，对所述第一拟合线段进行旋转，得到第二拟合线段；基于所述修正后各种植体段的安全区宽度，对所述第二拟合线段进行平移，获得所述各种植体段的第三拟合线段；将横坐标值最小的第三拟合线段沿横坐标轴负反向延伸预设距离，将横坐标值最大的第二拟合线段沿横坐标轴正反向延伸预设距离，所述各种植体段的第三拟合线段与平面坐标系横轴的距离，为所述各种植体段的安全区半径。
14.可选地，基于多个种植体段各自对应的安全区参数，生成所述种植体段的安全区图像，包括：所述各种植体段以对应的安全区半径为旋转半径，以所述平面坐标系横轴为旋转轴，旋转生成多个圆台体图像；依次将所述多个圆台体图像，沿所述平面坐标系横轴方向拼接，组合生成种植体安全区图像。
15.可选地，根据所述边缘轮廓线建立平面坐标系，包括:确定所述边缘轮廓线对应的尖端点；以所述尖端点为原点，并以所述边缘轮廓线的轴向方向为横轴，以所述边缘轮廓线的径向方向为纵轴，建立平面坐标系。
16.可选地，基于所述边缘轮廓线上的目标像素点，进行直线拟合，得到多条拟合线段，包括：采样所述边缘轮廓线上的多个像素点；基于各个所述像素点各自对应的第一象限的坐标值，根据预设直线拟合规则，生成长度不小于预设长度的多条拟合线段。
17.本发明实施例第二方面提出一种种植体安全区生成装置，所述装置包括：获取模块，用于获得种植体沿轴线剖面的边缘轮廓线，并根据所述边缘轮廓线建立平面坐标系；拟合模块，用于基于所述边缘轮廓线上的目标像素点，进行直线拟合，得到多条拟合线段，所述目标像素点在所述平面坐标系的纵坐标值非负；分段模块，用于基于所述多条拟合线段在所述平面坐标系中横轴上的投影的覆盖关系，对所述边缘轮廓线进行轴向分段，得到轴向的多个种植体段；安全区参数计算模块，确定所述多个种植体段各自对应的种植体参数，并根据所述种植体参数以及预设的种植体特征查找表结合插值算法，确定所述多个种植体段各自对应的安全区参数；
安全区生成模块，用于基于所述多个种植体段各自对应的安全区参数，生成所述种植体的安全区图像。
18.可选地，所述拟合模块包括：第一修正单元，按照所述多条拟合线段的长短顺序，依次对所述每条拟合线段进行旋转，使其平行于所述平面坐标系的横轴，并记录所述拟合线段的旋转角度和原始横坐标系数；第二修正单元，用于基于所述旋转角度，对边缘轮廓线上用于拟合所述拟合线段的目标像素点进行旋转。
19.可选地，所述分段模块，包括：获取单元，用于获取每个所述目标像素点的横坐标值；计数单元，用于创建每个所述目标像素点对应的拟合线段计数器；判断单元，用于针对每个所述目标像素点的横坐标值，判断其是否在每条拟合线段的横坐标取值范围内，若是，则对对应的拟合线段计数器执行加1操作；分段单元，用于根据每个所述目标像素点对应的拟合线段计数器的计数值，对所述边缘轮廓线进行轴向分段，得到轴向的多个种植体段，其中，同一种植体段内的目标像素点对应的拟合线段计数器的计数值相同。
20.可选地，所述安全区参数计算模块，包括：螺纹类型确定单元，用于根据所述各种植体段对应的拟合线段计数器的计数值，确定各种植体段对应的螺纹类型；螺纹深度确定单元，用于根据所述各种植体段的螺纹类型，确定各种植体段对应的螺纹深度。
21.可选地，所述螺纹类型确定单元，包括：第一确定子单元，用于若该种植体段对应的拟合线段计数器的计数值为预设第一数量，则确定该种植体段对应的螺纹类型为三角螺纹或为非螺纹；第二确定子单元，用于若该种植体段对应的拟合线段计数器的计数值为预设第二数量，则确定该种植体段对应的螺纹类型为普通梯形螺纹；第三确定子单元，用于若该种植体段对应的拟合线段计数器的计数值为预设第三数量，则确定该种植体段对应的螺纹类型为交错梯形螺纹。
22.可选地，所述第一确定子单元还包括：三角螺纹判断子模块，用于若该种植体段对应的拟合线段计数器的计数值为预设第一数量，且该种植体段的纵坐标峰值大于预设阈值，则确定该种植体段对应的螺纹类型为三角螺纹；非螺纹判断子模块，用于若该种植体段对应的拟合线段计数器的计数值为预设第一数量，且该种植体段的纵坐标峰值小于预设阈值，则确定该种植体段对应的螺纹类型为非螺纹。
23.可选地，所述螺纹深度确定单元，包括：三角螺纹深度计算子单元，用于若该种植体段对应的螺纹类型为三角螺纹，则确定该种植体段的螺纹深度为该种植体段内的目标像素点的纵坐标峰值的变化值；非螺纹深度计算子单元，用于若该种植体段对应的螺纹类型为非螺纹，则根据与
该种植体段相邻的两种植体段的螺纹深度，确定该种植体段的螺纹深度；普通梯形螺纹深度计算子单元，用于若该种植体段对应的螺纹类型为普通梯形螺纹，则将该种植体段对应的拟合线段的纵坐标的差值，确定为该种植体段的螺纹深度；交错梯形螺纹计算子单元，用于该种植体段对应的螺纹类型为交错梯形螺纹，则将该种植体段对应的拟合线段的纵坐标的差值最大值，确定为该种植体段的螺纹深度。
24.可选地，所述安全区参数计算模块还包括：螺纹深度查找单元，用于根据所述各种植体段的螺纹类型，在所述种植体特征查找表中确定所述各种植体段对应的螺纹深度查找表，其中，每个螺纹类型对应一个种植体特征查找表；安全区宽度计算单元，用于在所述各种植体段对应的螺纹深度查找表中，确定与所述各种植体段的螺纹深度对应的安全区宽度；安全区宽度修正单元，用于对所述各种植体段的安全区宽度进行修正，基于所述修正后各种植体段的安全区宽度，确定各种植体段的对应的安全区半径。
25.可选地，所述安全区宽度修正单元，包括：第一确定子单元，用于确定所述各种植体段的第一拟合线段，所述第一拟合线段为各种植体段中位置最外侧的拟合线段；第二确定子单元，用于利用所述第一拟合线段对应的原始横坐标系数，对所述第一拟合线段进行旋转，得到第二拟合线段；第二确定子单元，用于基于所述修正后各种植体段的安全区宽度，对所述第二拟合线段进行平移，获得所述各种植体段的第三拟合线段；位移子单元，用于将横坐标值最小的第三拟合线段沿横坐标轴负反向延伸预设距离，将横坐标值最大的第二拟合线段沿横坐标轴正反向延伸预设距离，所述各种植体段的第三拟合线段与平面坐标系横轴的距离，为所述各种植体段的安全区半径。
26.可选地，所述安全区生成模块包括：图像生成单元，用于所述各种植体段以对应的安全区半径为旋转半径，以所述平面坐标系横轴为旋转轴，旋转生成多个圆台体图像；图像拼接单元，用于依次将所述多个圆台体图像，沿所述平面坐标系横轴方向拼接，组合生成种植体安全区图像。
27.可选地，所述获取模块包括：尖端点确定单元，用于确定所述边缘轮廓线对应的尖端点；坐标单元，用于以所述尖端点为原点，并以所述边缘轮廓线的轴向方向为横轴，以所述边缘轮廓线的径向方向为纵轴，建立平面坐标系。
28.可选地，所述拟合模块还包括：采样单元，用于采样所述边缘轮廓线上的多个像素点；拟合单元，用于基于各个所述像素点各自对应的第一象限的坐标值，根据预设直线拟合规则，生成长度不小于预设长度的多条拟合线段。
29.发明实施例第三方面提出一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放本的程序时，实现本发明实施例第一方面提出方法步骤。
30.本发明实施例第四方面提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例第一方面提出方法。
31.本发明实施例包括以下优点：获得种植体沿轴线剖面的边缘轮廓线，并根据所述边缘轮廓线建立平面坐标系，通过种植体的三维模型即可近似识别出螺纹类型和螺纹深度，对于任意齿科种植体都能生成，因此具有较强的通用性，满足任意种植体类型的需求。
32.基于边缘轮廓线中各个曲线上的像素点在平面坐标系的第一象限上的坐标，进行直线拟合，得到多条拟合线段，对边缘轮廓线进行轴向分段，得到多个种植体段，确定多个种植体段各自对应的种植体参数和安全区参数，基于多个种植体段各自对应的安全区参数，生成种植体的安全区图像。在整个计算过程中，同除查找表外不依赖除三维模型之外的输入数据，因此数据输入量较少，从而使得装置计算量较小，计算速度也较快，能实时计算出种植体的安全区范围，进而有效的种植体对周围组织的影响区域。从而使得医生能够有效的进行术前规划，满足了具有高实时性需求的应用场景。
33.对不同螺纹类型建立不同的查找表、通过有限元分析离线计算了常见螺纹类型，能够有效区分不同类型、深度的螺纹的安全区，数据真实性相对较高，并且简化了安全区的计算过程，提高了安全区的计算速度。
附图说明
34.为了更清楚地说明本技术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，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1是本发明实施例中一种种植体安全区生成方法的步骤流程图；图2是本发明实施例中种植体沿轴线剖面的边缘轮廓线示意图；图3是本发明实施例中根据种植体沿轴线剖面的边缘轮廓线建立的平面坐标系示意图；图4是本发明实施例中生成拟合线段的示意图；图5是本发明实施例中对种植体进行分段的示意图；图6是本发明实施例中种植体段安全区宽度的示意图；图7是本发明实施例中一种种植体安全区生成装置的模块示意图。
具体实施方式
36.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
37.相关技术中，有限元是一种高度复杂的方法，需要专业技术人员对模型进行预处
理，同时计算时间往往需要多个小时，不能实时生成。同时还需要种植体的精细网格化数据，即有限元法虽然能够对模型进行处理，但是往往需要较长的处理时间，不能满足有实时需求的应用场景。
38.发明人在实践中，将种植体影响区域定义成安全区。而为了确定安全区域，通过模型骨的破坏性试验的得出粗略的影响范围，并采用有限元分析结合仿真骨实验的方法，我们在通过建立有限元模型计算压力的分布范围，在仿真骨进行破坏性验证，得出结论，承受应力90%的以内的区域收到明显影响。即安全区的定义为承载种植体90%以上力的区域。由于安全区可以略大于有限元分析的结果，这样就可以使得安全区参数化。从而在进行计算时，无需对缺失牙附近的对应的覆盖区域进行骨密度的计算，确定影响区域，只需计算种植体的安全区域即可。
39.基于此，提出了本技术的发明构思：通过预存的螺纹特征查找表和螺纹识别技术，无需有限元计算即可获得近似安全区，从而将安全区的实时建立转化为识别种植体的长度、直径、螺纹类型、螺纹深度要素的过程。
40.本发明实施例提供了一种种植体安全区生成方法，参见图1，图1示出了本技术实施例一种种植体安全区生成方法的步骤流程图，所述方法包括：步骤s101:获得种植体沿轴线剖面的边缘轮廓线，并根据所述边缘轮廓线建立平面坐标系。
41.在种植体的植入过程中，包括术前规划、空间配准和手术执行三个阶段。在术前规划阶段，当在选定需要的种植体后，加载种植体的三维模型时，需要计算和显示该种植体的三维模型图像对应的安全区，进而帮助医生对种植体的种植位置进行分析。这里的种植体的三维模型图像即为该种植体的stl模型。当医生选定目标种植体后，可以根据该种植体存储在数据库中的配置信息，基于该配置信息在上位机生成对应的三维图像模型，并进行其三维图像模型的展示。使用断层算法将种植体的三维模型图像延长轴刨开，轴向是指代三维模型图像较长轴的方向，即轴向方向。作为示例的，可以使用vtkcutter等现成工具，生成的边缘轮廓线结果类似于下图2所示，并基于生成的边缘轮廓线建立平面坐标系。
42.步骤s102：基于所述边缘轮廓线上的目标像素点，进行直线拟合，得到多条拟合线段，所述目标像素点在所述平面坐标系的纵坐标值非负。
43.为简化运算，只考虑位于对坐标系第一象限的边缘轮廓线上的像素点进行处理，即只对边缘轮廓线上横坐标值和纵坐标值均为正数的像素点进行处理。基于位于第一象限内的边缘轮廓线中各个曲线上的像素点进行直线拟合通过采用预设直线拟合规则，示例的，可以采用采样一致性(ransac)算法，霍夫变换（hough transform）直线检测算法找到近似在一条直线上的像素点，并定义首尾像素点，从而得到拟合直线段，首尾像素点对应拟合直线段的首尾像素点。
44.步骤s103：基于所述多条拟合线段在所述平面坐标系中横轴上的投影的覆盖关系，对所述边缘轮廓线进行轴向分段，得到轴向的多个种植体段。
45.基于平行于x轴的拟合线段，可以对边缘轮廓线进行轴向分段，也是对边缘轮廓线表征的种植体进行分段，其进行分段的根据则是多条拟合线段在所述坐标系中x轴上的投影的覆盖关系，即根据多条拟合线段在x轴上的投影点的数量与该横坐标值的对应关系，进行分段。
46.步骤s104：确定所述多个种植体段各自对应的种植体参数，并根据所述种植体参数以及预设的种植体特征查找表结合插值算法，确定所述多个种植体段各自对应的安全区参数。
47.种植体参数用于表征各个种植体段的特征信息，包括螺纹类型和螺纹深度，还可以包括长度特征，表征种植体的实际的长度，宽度特征可以表征种植体在宽度方向上的变化，反映了种植体的粗细，螺纹类型特征可以表征种植体上的螺纹的深度变化、形状变化等。通过查表的方式确定目标种植体的安全区参数的范围值，安全区参数用来定义生成安全区模型的关键参数。
48.步骤s105：基于所述多个种植体段各自对应的安全区参数，生成所述种植体的安全区图像。
49.当确定出各种植体段的安全区半径等参数后，则可以根据安全区参数生成各种植体段的安全区图像。基于生成的安全区图像，即可确定出种植体对周围影响区域。从而辅助医生继续进行种植体的种植规划。
50.在本实施方式中，通过利用种植体的stl模型分析螺纹类型和螺纹深度，基于查表计算出各段安全区域的范围和半径，快速生成安全区域。同除查找表外不依赖除三维模型之外的输入数据，因此数据输入量较少，从而使得计算量较小，计算速度也较快，能实时计算出种植体的安全区范围，确定出种植体对周围影响区域。同时除查找表外不依赖除stl之外的输入数据，能够对任意种植体stl进行计算，适用于任意类型的种植体。
51.在一种可行的实施方式中，根据所述边缘轮廓线建立平面坐标系，包括:确定所述边缘轮廓线对应的尖端点；以所述尖端点为原点，并以所述边缘轮廓线的轴向方向为横轴，以所述边缘轮廓线的径向方向为纵轴，建立平面坐标系。
52.在本实施方式中，基于上述步骤s101获得种植体的三维模型图像沿轴线剖面的边缘轮廓线之后，如图3所示，基于生成的边缘轮廓线建立平面坐标系，首先识别出边缘轮廓线对应的种植体尖端，即种植体的头部位置上轴向长度值最大的一点，并以确定的边缘轮廓线对应的种植体尖端为原点，以种植体的轴向为x轴，以种植体的径向为y轴,建立x
‑
y坐标系。
53.在一种可行的实施方式中，基于所述边缘轮廓线上的目标像素点，进行直线拟合，得到多条拟合线段，包括：步骤s102
‑
1：采样所述边缘轮廓线上的多个像素点；步骤s102
‑
2：基于各个所述像素点各自对应的第一象限的坐标值，根据预设直线拟合规则，生成长度不小于预设长度的多条拟合线段。
54.在步骤s102
‑
1至步骤s102
‑
2中，如图4所示，首先获取边缘轮廓线上的像素点的在x
‑
y坐标系中的坐标值，示例的，对于任一点像素点k，其坐标值为（x,y），通过预设的采样一致性(ransac)算法，霍夫变换（hough transform）直线拟合方法，可以在边缘轮廓线的第一象限获得多条拟合线段，定义获得的拟合线段的直线方程为y=ax b。
55.在一种可行的实施方式中，在生成多条拟合直线段之后，需要对生成的拟合线段进行修正，其具体的过程如下步骤所示：步骤s102
‑
3：按照所述多条拟合线段的长短顺序，依次对所述每条拟合线段进行
旋转，使其平行于所述平面坐标系的横轴，并记录所述拟合线段的旋转角度和原始横坐标系数。
56.步骤s102
‑
4：基于所述旋转角度，对边缘轮廓线上用于拟合所述拟合线段的目标像素点进行旋转。
57.在步骤s102
‑
3至步骤s102
‑
4中，从生成的多条拟合线段中，根据长度顺序，按照从长倒短或者从短到长的顺序，依次进行修正处理。其具体过程包括：对于任意一条拟合线段y=ax b，首先将该拟合直线段的横坐标系数a置为1,从而使得该拟合直线段平行于x轴，并记录该拟合直线段的原始a值和旋转角度旋转角度为α，α=arctan（a）。并且将此拟合直线段对应的原始数据，即闭合曲线上用于拟合该直线段的像素点也同时旋转摆正。示例的，通过将将a置为1等效于对线段y=ax b以线段的端点（x0，y0）点反向旋转α=arctan（a），得到的解析式为：将覆盖原始数据的点带入方程，一同旋转。从而使得不改变像素点与拟合直线段的位置关系，并且使得拟合线段平行与x轴，从而实现拟合线段的修正，进而方便对种植体进行分段。
58.在一种可行的实施方中，基于所述多条拟合线段在所述平面坐标系中横轴上的投影的覆盖关系，对所述边缘轮廓线进行轴向分段，得到轴向的多个种植体段，包括：步骤s103
‑
1：获取每个所述目标像素点的横坐标值；步骤s103
‑
2：创建每个所述目标像素点对应的拟合线段计数器；步骤s103
‑
3：针对每个所述目标像素点的横坐标值，判断其是否在每条拟合线段的横坐标取值范围内，若是，则对对应的拟合线段计数器执行加1操作；在步骤s103
‑
1至步骤s103
‑
3中，示例的，在获取边缘轮廓线上每个像素点横坐标值后，以拟合线段a、b、c、d为例，对于任意像素点k，生成其其对应的拟合线段计数器。像素点k对应的横坐标为x，拟合线段a在x轴上的投影点不包含横坐标为x的投影点，拟合线段b在x轴上的投影点包含横坐标为x的投影点，拟合线段c在x轴上的投影点不包含横坐标为x的投影点，拟合线段d在x轴上的投影点包含横坐标为x的投影点，则像素点k对应的多条拟合线段中投影在x轴上，与k点具有相同的横坐标x值的投影点为两个，则像素点k对应拟合线段计数器计数值为2。
59.在另一种可行的实施方式中，还可以分别判断像素点的x值覆盖几个y值,从而判断该像素点对应几条拟合线段。
60.步骤s103
‑
4：根据每个所述目标像素点对应的拟合线段计数器的计数值，对所述边缘轮廓线进行轴向分段，得到轴向的多个种植体段，其中，同一种植体段内的目标像素点对应的拟合线段计数器的计数值相同。
61.在本步骤中，示例的，当确定出所有像素点的横坐标值对应的拟合线段计数器的计数值后，对于横坐标相邻的像素点k和p，即像素点k的横坐标为x，像素点p的横坐标为x 1,若像素点k对应的拟合线段计数器的计数值n与像素点p对应的拟合线段计数器的计数值m相等，则确定相邻的像素点k和p属于同一种植体段；若像素点k对应的拟合线段计数器的
计数值n与像素点p对应的拟合线段计数器的计数值不相等，则确定相邻的像素点k和p属于不同种植体段，基于上述的分段原则，即可完成对边缘轮廓线的轴向分段，得到多个种植体段，种植体段对应不同螺纹类型的边缘轮廓线图像，其分段的结果如图5所示。
62.在一种可行的实施方式中，种植体参数包括螺纹类型和螺纹深度，确定所述多个种植体段各自对应的种植体参数，包括以下步骤：步骤s104
‑
1：根据所述各种植体段中具有覆盖关系的拟合线段数量，确定各种植体段对应的螺纹类型。
63.在该步骤中，种植体参数包括螺纹类型和螺纹深度，对于任意种植体段，根据该种植体段中具有覆盖关系的拟合线段数量，即根据该种植体段中具有的拟合线段数量来确定该种植体段对应的螺纹类型。作为示例的，在一种可行的实施方式中，根据所述各种植体段对应的拟合线段计数器的计数值，确定各种植体段对应的螺纹类型，包括：若该种植体段对应的拟合线段计数器的计数值为一条，则确定该种植体段对应的螺纹类型为三角螺纹或为非螺纹；若该种植体段对应的拟合线段计数器的计数值为两条，则确定该种植体段对应的螺纹类型为普通梯形螺纹，并将此段的起止点确定为普通梯形螺纹的起止点；若该种植体段对应的拟合线段计数器的计数值为三条，则确定该种植体段对应的螺纹类型为交错梯形螺纹，并将此段的起止点确定为交错梯形螺纹的起止点。
64.由于仅仅根据种植体段覆盖的拟合线段数量不能区分出螺纹类型为三角螺纹或为非螺纹。因此需要根据该种植体段内对应的y坐标的变化峰值来确定螺纹类型的具体类型，y坐标的变化峰值即该种植体段内对应的y坐标最大值与y坐标最小值的差值。其具体的判断过程如下述示例。
65.作为示例的，若该种植体段对应的拟合线段计数器的计数值为一条，且该种植体段的纵坐标峰值大于0.5mm，则确定该种植体段对应的螺纹类型为三角螺纹；若该种植体段对应的拟合线段计数器的计数值为预设第一数量，且该种植体段的纵坐标峰值小于0.5mm，则确定该种植体段对应的螺纹类型为非螺纹。
66.步骤s104
‑
2：根据所述各种植体段的螺纹类型，确定各种植体段对应的螺纹深度。
67.在本步骤中，当确定出各种植体段的螺纹类型后，则需要根据螺纹类型与螺纹深度的对应关系，确定出该种植体段对应的螺纹深度，具体的对应关系包括：若该种植体段对应的螺纹类型为三角螺纹，则确定该种植体段的螺纹深度为该种植体段内的目标像素点的纵坐标峰值的变化值；即d等于该种植体段内像素点纵坐标的最大值与最小值的差值。
68.若该种植体段对应的螺纹类型为非螺纹，则根据与该种植体段相邻的两种植体段的螺纹深度，确定该种植体段的螺纹深度d；即d需要参考相邻种植体段的螺纹深度的来确定本种植体段的螺纹深度。
69.若该种植体段对应的螺纹类型为普通梯形螺纹，则将该种植体段对应的拟合线段的纵坐标的差值，确定为该种植体段的螺纹深度;若普通梯形种植体段内包括的拟合线段的数量为两条，螺纹深度d为两条拟合线段的间隔距离。
70.若该种植体段对应的螺纹类型为交错梯形螺纹，则将该种植体段对应的拟合线段的纵坐标的差值最大值，确定为该种植体段的螺纹深度。普通梯形种植体段内包括的拟合
线段的数量为三条条，螺纹深度d为三条拟合线段中任意两条间隔距离的最大值。
71.在一种可行的实施方式中，当确定出各种植体段的螺纹类型和对应的螺纹深度等种植体参数后，则可以根据种植体参数确定出该种植体段对应的安全区参数，安全区参数包括安全区宽度和安全区半径；种植体参数包括种植体段的螺纹类型、种植体段的螺纹深度、种植体段的长度、种植体段的直径；而根据种植体参数以及预设的种植体特征查找表确定安全区参数的步骤包括：步骤s104
‑
3：根据各种植体段的螺纹类型，查找对应的种植体特征查找表，其中，每个螺纹类型对应一个种植体特征查找表。
72.在本步骤中，当确定出种植体段的螺纹类型后，根据其螺纹类型确定对应的螺纹深度查找表，每个螺纹类型都对应一个螺纹深度查找表，多个不同螺纹类型的螺纹深度查找表的集合则为种植体特征查找表，螺纹类型的螺纹深度查找表是预选建立的，由于安全区宽度e不同的螺纹类型存在差异，相同的螺纹类型与螺钉近似外表面积成反比，而近似外表面积等于圆周律*种植体直径*长度的乘积，因此与螺纹深度有正相关性。故可以将其对应的数据关系预先存储在表中。
73.示例的，预先建立三角形螺纹的螺纹深度查找表，表中包含了具体螺纹深度d值与安全区宽度e的对应关系。
74.步骤s104
‑
4：根据种植体段的长度、直径和螺纹深度，通过查找到的所述种植体特征查找表，结合插值算法确定所述各种植体段对应的安全区宽度。
75.在本步骤中，当确定出各种植体段对应的螺纹深度查找表后，以某一种植体段对应的螺纹深度查找表为三角形螺纹的螺纹深度查找表为例，以该种植体段对应的螺纹深度0.5mm为索引。但是，由于是采用了有限元分析得到的螺纹深度查找表，其精度是存在限制的。即实际螺纹深度0.5mm是落在螺纹深度查找表中实际储存的螺纹深度0.3mm和螺纹深度0.7mm的区间内，因此只能对应得到螺纹深度0.3mm对应的安全区宽度e1和螺纹深度0.7mm对应的安全区宽度e2。因此，该步骤中确定的安全区宽度实际包括安全区宽度e1和安全区宽度e2两个值。
76.步骤s104
‑
5：按照预定的修正函数对所述安全区宽度进行修正，所述修正函数中，安全区宽度与所述种植体段的长度成正比，与所述种植体段的直径成反比。
77.步骤s104
‑
6：基于所述修正后的各种植体段的安全区宽度，确定各种植体段的对应的安全区半径。
78.在步骤s104
‑
5至步骤s104
‑
6中，包括两个修正步骤，第一个修正步骤是基于插值算法对e2和e1进行修正，从而得到螺纹深度0.5mm对应的全区宽度e3，然后进行第二个修正过程，得到最终的安全区宽度e,第二个修正步骤过程为e=e3*种植体长度/种植体半径/2，种植体长度和种植体半径都也属于种植体参数。
79.基于最终修正后的安全区宽度e确定各种植体段的对应的安全区半径包括步骤：步骤s104
‑6‑
1：确定所述各种植体段的第一拟合线段，所述第一拟合线段为各种植体段中位置最外侧的拟合线段。
80.在本步骤中，对应任意种植体拟合线段y=ax b，这里的a值为1，表征种植体拟合线段平行x轴与首先确定分段点的x值，从而保证拟合线段在不同的种植体段分段，该x值对应的拟合线段中b值中最大的拟合线段，从图像上表现为最靠近外侧，即最远离x轴的拟合线
段的分段线段即为第一拟合线段。
81.步骤s104
‑6‑
2：利用所述第一拟合线段对应的原始横坐标系数，对所述第一拟合线段进行旋转，得到第二拟合线段。
82.在本步骤中，如图6所示，第二拟合线段即为原始虚线部分对应的拟合线段，通过将原本平行与x轴的第一拟合线段和图像反向旋转，从得到第二拟合线段。
83.步骤s104
‑6‑
3：基于所述修正后各种植体段的安全区宽度，对所述第二拟合线段进行平移，获得所述各种植体段的第三拟合线段。
84.在本步骤中，移动后的第二拟合线段即为第三拟合线段，即实线部分对应的线段。第三拟合线段的表达式为y=ax b e，式中，a为记录该拟合直线段的原a值。修正后各种植体段的安全区宽度e是使得第二拟合线段向外移动的偏移量，第三拟合线段与x轴的距离，即第三拟合线段的y值为种植体段的安全区半径。
85.步骤s104
‑6‑
4：将横坐标值最小的第三拟合线段沿横坐标轴负反向延伸预设距离，将横坐标值最大的第二拟合线段沿横坐标轴正反向延伸预设距离，所述各种植体段的第三拟合线段与平面坐标系横轴的距离，为所述各种植体段的安全区半径。
86.在本步骤中，将第三拟合线段横坐标最小值的点朝水平方向点延伸，延伸距离可以为预设的f长度，f根据拟合取种植体直径的三分之一，x最大值延伸到种植体尾部，从而保证生成的安全区模型能够完整的包覆种植体。
87.在一种可行的实施方式中，基于多个种植体段各自对应的安全区参数，生成所述种植体段的安全区图像，包括步骤：步骤s105
‑
1：所述各种植体段以对应的安全区半径为旋转半径，以所述平面坐标系横轴为旋转轴，旋转生成多个圆台体图像。
88.在本步骤中，当确定出各种植体段的安全区半径后，各个种植体段以安全区半径为旋转半径，以平面坐标系横轴为旋转轴，以各个第二拟合线段对应的长度为旋转长度，通过旋转，即可生成不同大小的cone（圆台体）图像。
89.步骤s105
‑
2：依次将所述多个圆台体图像，沿所述平面坐标系横轴方向拼接，组合生成种植体安全区图像。
90.在本步骤中，可以沿x轴的正反方向或者反向，将各种植体段生成的cone拼接组合在一起，组合得到的图像即为种植体安全区的图像。
91.本发明实施例还提供了一种种植体安全区生成装置，参照图7，示出了本发明一种种植体安全区生成装置的功能模块图，该装置可以包括以下模块：获取模块701，用于获得种植体沿轴线剖面的边缘轮廓线，并根据所述边缘轮廓线建立平面坐标系；拟合模块702，用于基于所述边缘轮廓线上的目标像素点，进行直线拟合，得到多条拟合线段，所述目标像素点在所述平面坐标系的纵坐标值非负；分段模块703，用于基于所述多条拟合线段在所述平面坐标系中横轴上的投影的覆盖关系，对所述边缘轮廓线进行轴向分段，得到轴向的多个种植体段；安全区参数计算模块704，确定所述多个种植体段各自对应的种植体参数，并根据所述种植体参数以及预设的种植体特征查找表结合插值算法，确定所述多个种植体段各自对应的安全区参数；
安全区生成模块705，用于基于所述多个种植体段各自对应的安全区参数，生成所述种植体的安全区图像。
92.在一种可行的实施方式中，所述拟合模块702包括：第一修正单元，按照所述多条拟合线段的长短顺序，依次对所述每条拟合线段进行旋转，使其平行于所述平面坐标系的横轴，并记录所述拟合线段的旋转角度和原始横坐标系数；第二修正单元，用于基于所述旋转角度，对边缘轮廓线上用于拟合所述拟合线段的目标像素点进行旋转。
93.在一种可行的实施方式中，所述分段模块703，包括：获取单元，用于获取每个所述目标像素点的横坐标值；计数单元，用于创建每个所述目标像素点对应的拟合线段计数器；判断单元，用于针对每个所述目标像素点的横坐标值，判断其是否在每条拟合线段的横坐标取值范围内，若是，则对对应的拟合线段计数器执行加1操作；分段单元，用于根据每个所述目标像素点对应的拟合线段计数器的计数值，对所述边缘轮廓线进行轴向分段，得到轴向的多个种植体段，其中，同一种植体段内的目标像素点对应的拟合线段计数器的计数值相同。
94.在一种可行的实施方式中，所述安全区参数计算模块704，包括：螺纹类型确定单元，用于根据所述各种植体段对应的拟合线段计数器的计数值，确定各种植体段对应的螺纹类型；螺纹深度确定单元，用于根据所述各种植体段的螺纹类型，确定各种植体段对应的螺纹深度。
95.在一种可行的实施方式中，所述螺纹类型确定单元，包括：第一确定子单元，用于若该种植体段对应的拟合线段计数器的计数值为预设第一数量，则确定该种植体段对应的螺纹类型为三角螺纹或为非螺纹；第二确定子单元，用于若该种植体段对应的拟合线段计数器的计数值为预设第二数量，则确定该种植体段对应的螺纹类型为普通梯形螺纹；第三确定子单元，用于若该种植体段对应的拟合线段计数器的计数值为预设第三数量，则确定该种植体段对应的螺纹类型为交错梯形螺纹。
96.在一种可行的实施方式中，所述第一确定子单元还包括：三角螺纹判断子模块，用于若该种植体段对应的拟合线段计数器的计数值为预设第一数量，且该种植体段的纵坐标峰值大于预设阈值，则确定该种植体段对应的螺纹类型为三角螺纹；非螺纹判断子模块，用于若该种植体段对应的拟合线段计数器的计数值为预设第一数量，且该种植体段的纵坐标峰值小于预设阈值，则确定该种植体段对应的螺纹类型为非螺纹。
97.在一种可行的实施方式中，所述螺纹深度确定单元，包括：三角螺纹深度计算子单元，用于若该种植体段对应的螺纹类型为三角螺纹，则确定该种植体段的螺纹深度为该种植体段内的目标像素点的纵坐标峰值的变化值；非螺纹深度计算子单元，用于若该种植体段对应的螺纹类型为非螺纹，则根据与
该种植体段相邻的两种植体段的螺纹深度，确定该种植体段的螺纹深度；普通梯形螺纹深度计算子单元，用于若该种植体段对应的螺纹类型为普通梯形螺纹，则将该种植体段对应的拟合线段的纵坐标的差值，确定为该种植体段的螺纹深度；交错梯形螺纹计算子单元，用于该种植体段对应的螺纹类型为交错梯形螺纹，则将该种植体段对应的拟合线段的纵坐标的差值最大值，确定为该种植体段的螺纹深度。
98.在一种可行的实施方式中，所述安全区参数计算模块704还包括：螺纹深度查找单元，用于根据所述各种植体段的螺纹类型，在所述种植体特征查找表中确定所述各种植体段对应的螺纹深度查找表，其中，每个螺纹类型对应一个种植体特征查找表；安全区宽度计算单元，用于在所述各种植体段对应的螺纹深度查找表中，确定与所述各种植体段的螺纹深度对应的安全区宽度；安全区宽度修正单元，用于对所述各种植体段的安全区宽度进行修正，基于所述修正后各种植体段的安全区宽度，确定各种植体段的对应的安全区半径。
99.在一种可行的实施方式中，所述安全区宽度修正单元，包括：第一确定子单元，用于确定所述各种植体段的第一拟合线段，所述第一拟合线段为各种植体段中位置最外侧的拟合线段；第二确定子单元，用于利用所述第一拟合线段对应的原始横坐标系数，对所述第一拟合线段进行旋转，得到第二拟合线段；第二确定子单元，用于基于所述修正后各种植体段的安全区宽度，对所述第二拟合线段进行平移，获得所述各种植体段的第三拟合线段；位移子单元，用于将横坐标值最小的第三拟合线段沿横坐标轴负反向延伸预设距离，将横坐标值最大的第二拟合线段沿横坐标轴正反向延伸预设距离，所述各种植体段的第三拟合线段与平面坐标系横轴的距离，为所述各种植体段的安全区半径。
100.在一种可行的实施方式中，所述安全区生成模块705包括：图像生成单元，用于所述各种植体段以对应的安全区半径为旋转半径，以所述平面坐标系横轴为旋转轴，旋转生成多个圆台体图像；图像拼接单元，用于依次将所述多个圆台体图像，沿所述平面坐标系横轴方向拼接，组合生成种植体安全区图像。
101.在一种可行的实施方式中，所述获取模块701包括：尖端点确定单元，用于确定所述边缘轮廓线对应的尖端点；坐标单元，用于以所述尖端点为原点，并以所述边缘轮廓线的轴向方向为横轴，以所述边缘轮廓线的径向方向为纵轴，建立平面坐标系。
102.在一种可行的实施方式中，所述拟合模块702还包括：采样单元，用于采样所述边缘轮廓线上的多个像素点；拟合单元，用于基于各个所述像素点各自对应的第一象限的坐标值，根据预设直线拟合规则，生成长度不小于预设长度的多条拟合线段。
103.基于同一发明构思，本技术另一实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行时实现本技术上述任一实施例所述的种植体安全区生成方法中的步骤。本说明书中的各个实施例均采用递进的
方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
104.在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的种植体安全区生成方法。
105.本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
106.本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(装置)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
107.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
108.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
109.最后，还需要说明的是，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。“和/或”表示可以选择两者之中的任意一个，也可以两者都选择。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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。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、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
110.以上对本发明所提供的一种种植体安全区生成方法、装置、电子设备及存储介质，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。