一种隐形牙套视觉定位打磨系统的制作方法

1.本发明属于牙齿矫正技术领域，具体为一种隐形牙套视觉定位打磨系统。


背景技术：

2.隐形牙套是一种计算机辅助设计和制作的透明弹性材料活动矫正装置，它是一序列连续的矫治装置，通过不断的小范围牙移动达到牙齿的矫治目的。
3.现有技术中，由3d打印机打印出的牙齿模型在人工制作牙套流程中步骤比较复杂，需要人工按照客户信息分拣，并且检查牙模，还要通过压模机压制牙套，过程中首先精度控制不好，出现牙套位置不准，达不到客户最终的一个要求，而且在分拣的过程中极容易出现错误，整个过程时间长，效率低下。
4.为了解决上述问题，我们提出了一种隐形牙套视觉定位打磨系统。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种隐形牙套视觉定位打磨系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种隐形牙套视觉定位打磨系统，包括打磨单元、字符串识别单元、数据库、标定单元以及偏移量计算单元，所述系统中的打磨单元、字符串识别单元、数据库、标定单元以及偏移量计算单元均通过信号连接的方式进行数据通讯；
7.所述打磨单元，用于对隐形牙套根据预设的打磨轨迹与后续计算出的偏移量进行结合，进行自动打磨的操作；
8.所述字符串识别单元，用于利用光学字符识别技术对隐形牙套上的字符串进行字符内容识别以获取矫正患者的资料信息；
9.所述数据库，用于对识别出的字符串进行读取，在库中数据进行挖掘匹配，并验证得到矫正患者的资料信息；
10.所述标定单元，用于对视觉定位的旋转中心进行标定，基于拟合圆的方法获取多个旋转中心，并通过纠偏得到最终的旋转中心位置；
11.所述偏移量计算单元，用于将隐形牙套上的预设打磨定位中心孔与计算得到的旋转中心进行偏移量计算，实现中心转换。
12.进一步优化本技术方案，所述打磨单元进一步包括：
13.打磨机构，基于内置的打磨轨迹配置参数对3d打印成型的隐形牙套进行打磨；
14.编辑模块，接收偏移量计算单元的数据调整打磨轨迹的配置参数，编辑成打磨程序进行自动打磨。
15.进一步优化本技术方案，所述字符串识别单元进一步包括：
16.所述图像处理模块，用于字符串扫描、字符串图像的缩放、字符串图像的旋转；
17.所述版面划分模块，用于对双行字符串的理解、切分、归一化；
18.所述字符串编辑模块，用于对识别后的字符串进行修改、编辑。
19.进一步优化本技术方案，所述隐形牙套上的字符串为矫正患者的代码，代码由系统随机生成，代码固定且唯一。
20.进一步优化本技术方案，所述系统还包括数据分拣模块，所述数据分拣模块用于系统通过读取该串字符并从数据库中匹配患者资料，匹配完成之后进行数据分拣，提高打磨的精度。
21.进一步优化本技术方案，所述标定单元进一步包括：
22.旋转机构模块，基于视觉拍照点位进行旋转拍照，每隔30
°
旋转一次并进行拍照记录，得到多个点位的x轴y轴的坐标；
23.算法处理模块，基于halcon算法进行多点位拟合圆处理，得到多个旋转中心x轴y轴的坐标；
24.纠偏处理模块，对多个旋转中心坐标做反向运算，得到各个旋转中心下拟算出来的点位数据，将拟算出来的点位数据与第二点位信息做比较并得出每个旋转中心的整体误差，所述第二点位信息为目标以30
°
旋转下的多个连续点值；
25.标定确定模块，将误差最小的旋转中心确定为最终的旋转中心。
26.进一步优化本技术方案，所述偏移量计算单元进一步包括：
27.坐标导入模块，用于将打磨定位中心孔的坐标数据和旋转中心的坐标数据进行导入；
28.模型计算模块，通过偏移量计算模型对偏移量进行计算；
29.结果输出模块，用于输出偏移量计算模型计算出的偏移量结果。
30.进一步优化本技术方案，所述模型计算模块中内置有偏移量计算模型，所述偏移量计算模型分别对坐标数据中的x轴和y轴坐标偏移量进行计算，模型计算模块中的偏移量计算模型如下公式所示：
[0031][0032]
δy＝r sinθ
[0033]
其中，δx为x轴坐标偏移量，δy为y轴坐标偏移量，r为旋转中心的旋转半径。
[0034]
进一步优化本技术方案，所述编辑模块在接收到偏移量计算单元输出的偏移量结果，基于旋转中心和打磨定位中心孔的偏移量得到中心转换的位置，通过该位置的角度旋转，使产品的角度和打磨机构角度重合，使得打磨机构进行自动打磨。
[0035]
与现有技术相比，本发明提供了一种隐形牙套视觉定位打磨系统，具备以下有益效果：
[0036]
1、该隐形牙套视觉定位打磨系统，通过对旋转中心和打磨定位中心孔进行基于偏移量进行中心转换，实现了自动打磨代替传统压模机的过程，在保证质量的前提下大大提高了工作效率，相比较人工来讲，本系统精度高，位置切割精确且稳定。
[0037]
2、该隐形牙套视觉定位打磨系统，通过隐形牙套上的字符串读取并与数据库匹配，实现数据的可追溯，保证隐形牙套产品信息的准确性。
附图说明
[0038]
图1为本发明中带有字符串和打磨定位中心孔的隐形牙套结构示意图；
[0039]
图2为本发明提出的一种隐形牙套视觉定位打磨系统中字符串识别单元的识别图像；
[0040]
图3为本发明提出的一种隐形牙套视觉定位打磨系统中偏移量计算模型的一种推导辅助图；
[0041]
图4为本发明提出的一种隐形牙套视觉定位打磨系统中偏移量计算模型的一种推导辅助图；
[0042]
图5为本发明提出的一种隐形牙套视觉定位打磨系统的结构示意图。
[0043]
图中：1、字符串；2、打磨定位中心孔。
具体实施方式
[0044]
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0045]
实施例：
[0046]
如图5所示，一种隐形牙套视觉定位打磨系统，包括打磨单元、字符串识别单元、数据库、标定单元以及偏移量计算单元，所述系统中的打磨单元、字符串识别单元、数据库、标定单元以及偏移量计算单元均通过信号连接的方式进行数据通讯；
[0047]
所述打磨单元，用于对隐形牙套根据预设的打磨轨迹与后续计算出的偏移量进行结合，进行自动打磨的操作；
[0048]
所述字符串识别单元，如图2所示，用于利用光学字符识别技术对隐形牙套上的字符串进行字符内容识别以获取矫正患者的资料信息；
[0049]
所述数据库，用于对识别出的字符串进行读取，在库中数据进行挖掘匹配，并验证得到矫正患者的资料信息；
[0050]
所述标定单元，用于对视觉定位的旋转中心进行标定，基于拟合圆的方法获取多个旋转中心，并通过纠偏得到最终的旋转中心位置；
[0051]
所述偏移量计算单元，用于将隐形牙套上的预设打磨定位中心孔2(打磨定位中心孔的位置如图1所示)与计算得到的旋转中心进行偏移量计算，实现中心转换。
[0052]
具体的，所述打磨单元进一步包括：
[0053]
打磨机构，基于内置的打磨轨迹配置参数对3d打印成型的隐形牙套进行打磨；
[0054]
编辑模块，接收偏移量计算单元的数据调整打磨轨迹的配置参数，编辑成打磨程序进行自动打磨。
[0055]
具体的，所述字符串识别单元进一步包括：
[0056]
所述图像处理模块，用于字符串扫描、字符串图像的缩放、字符串图像的旋转；
[0057]
所述版面划分模块，用于对双行字符串的理解、切分、归一化；
[0058]
所述字符串编辑模块，用于对识别后的字符串进行修改、编辑。
[0059]
如图1所示，具体的，所述隐形牙套上的字符串1为矫正患者的代码，代码由系统随机生成，代码固定且唯一。
[0060]
具体的，所述系统还包括数据分拣模块，所述数据分拣模块用于系统通过读取该
串字符并从数据库中匹配患者资料，匹配完成之后进行数据分拣，提高打磨的精度。
[0061]
具体的，所述标定单元进一步包括：
[0062]
旋转机构模块，基于视觉拍照点位进行旋转拍照，每隔30
°
旋转一次并进行拍照记录，得到多个点位的x轴y轴的坐标；
[0063]
算法处理模块，基于halcon算法进行多点位拟合圆处理，得到多个旋转中心x轴y轴的坐标；
[0064]
纠偏处理模块，对多个旋转中心坐标做反向运算，得到各个旋转中心下拟算出来的点位数据，将拟算出来的点位数据与第二点位信息做比较并得出每个旋转中心的整体误差，所述第二点位信息为目标以30
°
旋转下的多个连续点值；
[0065]
标定确定模块，将误差最小的旋转中心确定为最终的旋转中心。
[0066]
具体的，所述偏移量计算单元进一步包括：
[0067]
坐标导入模块，用于将打磨定位中心孔的坐标数据和旋转中心的坐标数据进行导入；
[0068]
模型计算模块，通过偏移量计算模型对偏移量进行计算；
[0069]
结果输出模块，用于输出偏移量计算模型计算出的偏移量结果。
[0070]
具体的，所述模型计算模块中内置有偏移量计算模型，所述偏移量计算模型分别对坐标数据中的x轴和y轴坐标偏移量进行计算，模型计算模块中的偏移量计算模型如下公式所示：
[0071][0072]
δy＝r sinθ
[0073]
其中，δx为x轴坐标偏移量，δy为y轴坐标偏移量，r为旋转中心的旋转半径。
[0074]
进一步的，对上述公式进行推导：
[0075]
如图3和图4所示，已知旋转中心坐标和旋转半径r，可得：
[0076]
r＝l
ob
＝l
oa
[0077]
则：
[0078]
δx＝l
ac
[0079]
δy＝l
bc
[0080]
即：
[0081][0082][0083]
求解上述方程即可得出偏移量计算模型。
[0084]
具体的，所述编辑模块在接收到偏移量计算单元输出的偏移量结果，基于旋转中心和打磨定位中心孔的偏移量得到中心转换的位置，通过该位置的角度旋转，使产品的角度和打磨机构角度重合，使得打磨机构进行自动打磨。
[0085]
本发明的有益效果是：
[0086]
1、该隐形牙套视觉定位打磨系统，通过对旋转中心和打磨定位中心孔进行基于偏
移量进行中心转换，实现了自动打磨代替传统压模机的过程，在保证质量的前提下大大提高了工作效率，相比较人工来讲，本系统精度高，位置切割精确且稳定。
[0087]
2、该隐形牙套视觉定位打磨系统，通过隐形牙套上的字符串读取并与数据库匹配，实现数据的可追溯，保证隐形牙套产品信息的准确性。
[0088]
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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0089]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。