一种3D牙齿模型的标签位置确认方法、系统、装置及介质与流程

一种3d牙齿模型的标签位置确认方法、系统、装置及介质
技术领域
1.本发明涉及3d打印技术领域，尤其是一种3d牙齿模型的标签位置确认方法、系统、装置及介质。


背景技术：

2.牙齿医疗是绝大多数人无法避免的问题。随着计算机软硬件技术的提高，以及越来越精密的牙齿数据的出现，人们将目光从传统的纯人工牙齿医疗转向了数字化牙齿医疗。借助高新数字化技术提供的先验知识，提高牙齿治疗的安全性和成功率。
3.随着3d打印技术的成熟，将3d打印运用于牙科诊疗已在成为趋势，通过扫描软件获取到患者的牙齿模型；接着运用成熟的设计软件进行牙齿康复治疗方案设计，在设计阶段会将患者的独有的标签打在牙模上；最后通过3d打印出牙齿模型作为直接产品或者间接产品。在这个过程中，牙齿模型上的标签至关重要，因为只能通过牙齿模型的标签去辨认产品的归属患者，从而在不同的系统间通过这个标签示来找到相应信息。
4.现有系统通常在设计阶段需要手工把标签打在牙模上，占用大量人工时间。另外，现有系统在对牙齿模型进行打标时，会将标签打到牙模外部，扩大了整个牙模的面积，使得单位空间能够打印的牙模数变少，导致了生产效率的降低。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明实施例提供一种高效的3d牙齿模型的标签位置确认方法、系统、装置及介质。
6.本发明的第一方面提供了一种3d牙齿模型的标签位置确认方法，所述3d牙齿模型底部设有底板，所述方法包括：
7.获取3d牙齿模型；
8.确定待打印的3d标签；
9.确定所述3d标签的边界约束，并根据所述边界约束从所述底板中确定标签区域，所述标签区域用于打印所述3d标签；
10.将所述3d标签镂穿至所述标签区域。
11.在一些实施例中，所述获取3d牙齿模型这一步骤之后，还包括：
12.将所述3d牙齿模型调整至第一位置。
13.在一些实施例中，所述确定待打印的3d标签，包括：
14.确定可用字符；
15.从所述可用字符中确定待打印的3d标签；
16.确定所述3d标签的字符属性；所述字符属性包括字号大小和字间距。
17.在一些实施例中，所述确定待打印的3d标签之后，还包括：
18.将所述3d标签调整至第二位置，并调整所述3d标签的朝向。
19.在一些实施例中，所述确定所述3d标签的边界约束，并根据所述边界约束从所述
3d牙齿模型中确定标签区域之后，还包括：
20.根据3d牙齿模型的大小，对所述3d标签的大小进行收缩控制；
21.所述底板设有蜂窝孔，根据蜂窝孔的分布状况，调整所述蜂窝孔与所述3d标签之间的间距。
22.在一些实施例中，所述根据3d牙齿模型的大小，对所述3d标签的大小进行收缩控制，具体为：
23.根据所述3d牙齿模型的大小，将所述3d标签的大小缩小10％。
24.在一些实施例中，所述底板设有蜂窝孔，根据蜂窝孔的分布状况，调整所述蜂窝孔与所述3d标签之间的间距，具体为：
25.根据所述3d牙齿模型的底板蜂窝点的状况，将所述3d牙齿模型的底板蜂窝点与所述3d标签之间的间距调整为0.5mm-3mm。
26.本发明的第二方面提供了一种3d牙齿模型的标签位置确认系统，包括：
27.获取模块，用于获取3d牙齿模型；
28.标签确定模块，用于确定待打印的3d标签；
29.标签区域确定模块，用于确定所述3d标签的边界约束，并根据所述边界约束从所述底板中确定标签区域，所述标签区域用于打印所述3d标签；
30.镂穿模块，用于将所述3d标签镂穿至所述标签区域。
31.本发明的第三方面提供了一种装置，包括处理器以及存储器；
32.所述存储器用于存储程序；
33.所述处理器用于根据所述程序执行如本发明第一方面所述的方法。
34.本发明的第四方面提供了一种存储介质，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行完成如本发明第一方面所述的方法。
35.本发明的实施例通过获取3d牙齿模型；接着，确定待打印的3d标签；然后，确定所述3d标签的边界约束，并根据所述边界约束从所述底板中确定标签区域，所述标签区域用于打印所述3d标签；最后，将所述3d标签镂穿至所述标签区域；本发明能够自动添加3d标签，且能够根据3d标签的边界约束，智能确定标签区域来打印3d标签，本发明提高了牙模打印的生产效率。
附图说明
36.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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。
37.图1为本发明实施例提供的整体步骤流程图；
38.图2为本发明实施例提供的标签调整示意图。
具体实施方式
39.下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。对于本发明实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施
例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
40.针对现有技术无法对3d牙齿模型进行自动添加标签的缺陷，本发明提供了基于3d牙齿模型进行智能化自动添加标签的方法。针对牙齿诊疗的应用场景及3d牙模的特性，提供了一种结合3d打印技术的可批量的智能自动打标方法，能够极大的提高牙齿模型处理的效率，提供了更好的用户体验及产品优势。本发明的3d标签打在镂空后的底面底板位置，不会占用额外空间，保证生产效率。同时采取镂穿底板的方式，保证标签与底板有足够的对比度以及抗干扰行，利于后续标签的自动识别。
41.需要说明的是，本发明提到的在3d牙齿模型上添加的标签，可便于通过ocr技术对标签进行识别，精准确定当前标签对应的3d牙齿模型的信息，例如模型的参数、模型的归属以及模型的材质等。通过本发明的方法，能够在3d牙齿模型上自动添加标签，进一步提升了后续ocr识别步骤的效率。
42.参照图1，本发明的3d牙齿模型打标方法包括以下步骤：
43.s1、获取3d牙齿模型；
44.本实施例获取导入的3d牙齿模型，所述3d牙齿模型为经过设计软件加工修复过的模型。对于获取导入的3d牙齿模型，所述牙齿模型为由一系列三角面片组成的数字化三维体，为经过设计软件加工修复过的模型，3d牙齿模型是中空的，其底部覆盖有底板，底板上设有镂空的蜂窝孔，此时的底板无标签的。并且根据实际生产需求，3d牙齿模型可带有治具附件的。所述的治具部件是指需要在机器上固定牙齿模型而添加的附件，举例而言，附件可以是治具定位块或定位孔。
45.s2、将所述3d牙齿模型调整至第一位置；
46.本实施例针对导入的3d牙齿模型，将牙齿模型自动摆放至指定位置(即第一位置)，为后续操作打下基础。
47.需要说明的是，本实施例提到的第一位置是指3d牙齿模型调整后的位置，而本实施例还提到的第二位置是指3d标签调整后的位置。
48.s3、确定待打印的3d标签；
49.本实施例的步骤s3包括s31-s33：
50.s31、确定可用字符；
51.s32、从所述可用字符中确定待打印的3d标签；
52.s33、确定所述3d标签的字符属性；所述字符属性包括字号大小和字间距。
53.本实施例按规则生成特定大小、粗细和间距的3d标签，本实施例所述的规则包括以下三则：
54.(1)必须满足镂空的要求，即筛选能够使用的字母(a-z中的)和数字(0-9中的)，形成标签的字体库；
55.(2)字体大小选定根据大数据结果确定，确保打印完成后字体清晰可见；
56.(3)在已确定字体大小基础上为了确保字体之间不粘合，需要保持字体的间距，并确保标签长度不过长。
57.具体地，本实施例通过事先选取能够被镂穿的字母或者数字，然后根据大数据获得经验数据给出字号大小和字间距。例如，若字符o要实现镂穿效果，则中部实体则会是悬空状态，最终的3d打印得到的牙模产品将会缺失该中部实体，从而导致字符o无法被识别，
所以o、p、9、a等字符无法被选用。
58.s4、将所述3d标签调整至第二位置，并调整所述3d标签的朝向；
59.具体地，3d标签生成后可能所处位置与牙模位置不对应，因此，如图2所示，本实施例将标签自动平移和旋转至符合的区域(即第二位置)，并自动调整标签的朝向，使得标签底面朝向牙模中心，方便后续自动识别旋转时定位上下方向。
60.可以理解的是，本实施例提到的第二位置是指3d标签调整后的位置；本实施例提到的第一位置是指3d牙齿模型调整后的位置。
61.得到其打标区域后，将3d标签自动平移和旋转。由于标签上下颠倒都可以在同一区域放置，为了方便识别，需要调整标签的朝向，以满足识别的要求。例如，按照从牙模中心看到的字体是正向，因此牙模在自动添加过程需满足该要求，有利于后续的识别。
62.s5、确定所述3d标签的边界约束，并根据所述边界约束从所述底板中确定标签区域，所述标签区域用于打印所述3d标签；
63.具体地，本实施例根据边界约束搜寻符合标签大小的标签区域，如图2所示，由于本方案的牙齿模型是镂空和可能带有治具附件的，因此所述的边界约束是指标签在搜寻符合其大小、长度的标签区域的同时，也需要有效避开牙模的轮廓边界和治具附件的区域范围，使得标签尽可能不延伸至牙模外。
64.s6、根据3d牙齿模型的大小，对所述3d标签的大小进行收缩控制；
65.具体地，若标签区域在边界约束的满足标签的长度大小，则不需调整标签大小，反之需要缩小标签大小，缩小的原则为根据当前标签大小缩小10％，重复缩小当前标签直至满足边界约束。
66.本实施例对相对于牙模太大的标签进行自动的收缩，使得它能够被放置于牙模区域。
67.s7、如图2所示，所述底板设有蜂窝孔，根据蜂窝孔的分布状况，调整所述蜂窝孔与所述3d标签之间的间距。
68.具体地，由于打印的牙模是镂空的，为了防止牙模变形、收缩等问题，打印的牙模需要加底板克服形变，又由于需要考虑漏液、节省材料、工艺处理等因素，需要将底板做成蜂窝形状。
69.由于底板是蜂窝状的，和标签相近会产生干扰影响，因此本实施例中，自动调整牙齿模型的底板蜂窝点与标签的间距(标签和蜂窝点的间距:0.5mm-3mm之间)，有效避免牙模底面的蜂窝点影响标签字体的识别。
70.如果字太细则容易堵塞，太粗则打印不出来，所以需要字体选择合适的粗细，本实施例中标签字体的粗细为0.5mm-1mm。
71.本实施例通过自动调整牙齿模型的底板蜂窝点与标签的间距，有效避免牙模底面的蜂窝点影响标签字体的识别，并且自动调整标签的粗细，以满足打印的工艺需求。
72.s8、将所述3d标签镂穿至所述标签区域。
73.最后，本实施例将标签镂穿牙模的底板，确保字体清晰可见，易于识别。本实施例能够解决打印工艺后处理液体清理的问题。如果标签不穿透，则底板可能使得标签内有树脂液体，不易清洗掉，导致标签难以识别。本实施例所述标签镂穿是指标签是穿透过牙模底板的底部。
74.综上所述，本发明通过获取导入的3d牙齿模型，将牙齿模型自动摆放至指定位置；按规则生成特定大小、粗细和间距的3d标签；根据边界约束搜寻符合标签大小的标签区域；将标签自动平移和旋转至符合的区域，并自动调整标签的朝向，满足方便识别的要求；自动调整牙齿模型的底板蜂窝点与标签的间距，有效避免牙模底面的蜂窝点影响标签字体的识别；将标签镂穿牙模的底板，确保字体清晰可见，易于识别。本发明的牙齿模型的智能打标方法将大大促进牙齿诊疗的自动化生成加工流程，提升工作效率及用户体验，也为后续牙科诊疗与3d技术结合的应用场景奠定坚实基础。
75.本发明实施例还提供了一种3d牙齿模型的标签位置确认系统，包括：
76.获取模块，用于获取3d牙齿模型；
77.标签确定模块，用于确定待打印的3d标签；
78.标签区域确定模块，用于确定所述3d标签的边界约束，并根据所述边界约束从所述底板中确定标签区域，所述标签区域用于打印所述3d标签；
79.镂穿模块，用于将所述3d标签镂穿至所述标签区域。
80.本发明实施例还提供了一种装置，包括处理器以及存储器；
81.所述存储器用于存储程序；
82.所述处理器用于根据所述程序执行如上述的3d牙齿模型的标签位置确认方法。
83.本发明实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行完成如上述的3d牙齿模型的标签位置确认方法。
84.在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。
85.此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本发明，但应当理解的是，除非另有相反说明，所述的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。
86.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存
储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
87.在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
88.计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
89.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
90.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
91.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
92.以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。