基于可变分自编码器的牙齿比色方法、设备、介质和程序

本发明涉及人工智能，尤其涉及基于可变分自编码器的牙齿比色方法、设备、介质和程序。

背景技术：

1、随着生活水平的逐渐提高，人们越来越重视自身的健康问题，口腔修复便是其中之一。

2、据2016-2020年全球及中国义齿销售额统计显示，国内外市场对口腔修复需求在逐年增长，中国占全世界的市场份额也在不断增多。2020-2021年中国消费者接受口腔医疗服务种类分布表明，居民对口腔美容类服务的消费占比43.56％，其中口腔修复类占比达31.29％。另外，由1998-2021年65岁及以上人口同比增长率可以看出，老龄化趋势在不断加深，伴随的是牙齿自然脱落、牙周病、蛀牙及与年龄相关的牙齿变化等问题。

3、国家卫生健康委办公厅关于印发健康口腔行动方案(2019-2025)的通知中明确要提高群众口腔健康水平，所以口腔修复具有其使命性、必然性。比色是口腔修复流程的重要一环，“牙齿美学”的倡导使修复的义齿在保证坚固合适耐磨损的同时，也应契合患者口腔环境的整体美观协调性。口腔修复流程数字化是提升口腔修复效率并保障口腔修复效果的有效手段。

4、随着计算机技术的发展，人工智能正在广泛与其他领域相结合，基于人工智能算法的比色模型是人工智能技术在口腔修复领域的应用实例。已有模型以比色板色号为学习目标，实现对患者牙齿颜色的分类决策。虽然已有基于人工智能技术的牙齿比色模型在一定程度上摆脱了比色环节中的人为干预。

5、本申请发明人在实现本申请实施例技术方案的过程中，至少发现现有技术中存在如下技术问题：

6、目前的口腔修复流程并非都是全程数字化，其具体表现在口腔比色环节需要人的参与。在传统的比色环节中，临床医师使用比色板或比色仪获得牙齿颜色色号，然后将色号信息和牙齿形态信息传给技工所，最终完成义齿的制作。基于比色板的视觉比色方法容易受到光照条件、不同临床医生对于色彩的感觉力、视觉疲劳、比色经验的影响，使最终比色结果存在偏差。另外，据相关研究表明，目前人类牙齿颜色可以被细分为上千种，市面上主流的26颜色和16颜色比色板在颜色划分方面粒度较粗，导致比色结果精细化不足。基于比色仪的比色方法具有比色效率低、准确率不佳、以及不同比色仪获得的比色结果一致性不高的问题。

7、虽然已有基于人工智能技术的牙齿比色模型在一定程度上摆脱了比色环节中的人为干预，但该模型的决策结果为比色板色号，比色结果精细化不足的问题仍旧存在。

8、综上，现有的牙齿比色方法存在自动化程度低，比色结果精细化不足、准确性差的技术问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种基于可变分自编码器的牙齿比色方法、设备、介质和程序，解决了现有的牙齿比色方法存在的自动化程度低，比色结果精细化不足、准确性差的技术问题。

2、本申请实施例一方面提供了一种基于可变分自编码器的牙齿比色方法，所述方法包括：根据牙齿的口扫仪图像，分割出上颌牙齿图像和下颌牙齿图像；将所述口扫仪图像中单颗牙齿的rgb颜色空间转换为hsv颜色空间和lab颜色空间；合并所述rgb颜色空间、所述hsv颜色空间和所述lab颜色空间，获得所述单颗牙齿的颜色特征；基于所述单颗牙齿的颜色特征，生成上颌和下颌所有牙齿的颜色信息；将所述上颌和下颌所有牙齿的颜色信息映射于所述口扫仪图像，生成牙齿真实图像。

3、可选的，所述根据牙齿的口扫仪图像，分割出上颌牙齿图像和下颌牙齿图像，具体包括：面向所述口扫仪图像的上颌和下颌牙齿分割标注，获得标注信息；检测牙齿，基于牙齿检测区域，获得所述上颌牙齿图像和所述下颌牙齿图像。

4、可选的，所述将所述口扫仪图像中单颗牙齿的rgb颜色空间转换为hsv颜色空间和lab颜色空间，具体包括：将所述口扫仪图像中单颗牙齿的rgb颜色空间转换为hsv颜色空间；将所述口扫仪图像中单颗牙齿的rgb颜色空间转换为lab颜色空间。

5、可选的，所述合并所述rgb颜色空间、所述hsv颜色空间和所述lab颜色空间，获得所述单颗牙齿的颜色特征，具体包括：将所述rgb颜色空间、所述hsv颜色空间和所述lab颜色空间在通道维度上进行叠加，得到特征聚合图像；将所述特征聚合图像进行颜色表征，得到所述单颗牙齿的颜色特征。

6、可选的，所述基于所述单颗牙齿的颜色特征，生成上颌和下颌所有牙齿的颜色信息，具体包括：对所述单颗牙齿的颜色特征进行编码，得到所述单颗牙齿的高级颜色特征；基于所述高级颜色特征，生成上颌和下颌所有牙齿的颜色信息。

7、可选的，在所述根据牙齿的口扫仪图像，分割出上颌牙齿图像和下颌牙齿图像之前，还包括：基于牙齿的口扫仪图像和数码摄影图像，生成基于可变分自编码器的牙齿比色模型。

8、可选的，在所述将所述所述上颌和下颌所有牙齿的颜色信息映射于所述口扫仪图像，生成牙齿真实图像之后，所述方法还包括：基于所述牙齿真实图像，制作义齿。

9、另一方面，本申请实施例还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现基于可变分自编码器的牙齿比色方法的步骤。

10、本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现基于可变分自编码器的牙齿比色方法的步骤。

11、本申请实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时基于可变分自编码器的牙齿比色方法的步骤。

12、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

13、一种基于可变分自编码器的牙齿比色方法，所述方法包括：根据牙齿的口扫仪图像，分割出上颌牙齿图像和下颌牙齿图像；将所述口扫仪图像中单颗牙齿的rgb颜色空间转换为hsv颜色空间和lab颜色空间；合并所述rgb颜色空间、所述hsv颜色空间和所述lab颜色空间，获得所述单颗牙齿的颜色特征；基于所述单颗牙齿的颜色特征，生成上颌和下颌所有牙齿的颜色信息；将所述上颌和下颌所有牙齿的颜色信息映射于所述口扫仪图像，生成牙齿真实图像。比色过程，无需人员参与，整个流程完全数字化，自动化水平高，提高比色效率；在牙齿扫描图像的基础上，结合牙齿真实颜色信息，生成的牙齿真实图像为细粒度、精细化的牙齿比色结果，能够大幅度提升比色准确性。

技术特征：

1.一种基于可变分自编码器的牙齿比色方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据牙齿的口扫仪图像，分割出上颌牙齿图像和下颌牙齿图像，具体包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述口扫仪图像中单颗牙齿的rgb颜色空间转换为hsv颜色空间和lab颜色空间，具体包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合并所述rgb颜色空间、所述hsv颜色空间和所述lab颜色空间，获得所述单颗牙齿的颜色特征，具体包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述单颗牙齿的颜色特征，所述自编码器模型生成上颌和下颌所有牙齿的颜色信息，具体包括：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据牙齿的口扫仪图像，分割出上颌牙齿图像和下颌牙齿图像之前，还包括：

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述所述上颌和下颌所有牙齿的颜色信息映射于所述口扫仪图像，生成牙齿真实图像之后，所述方法还包括：

8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7中任一权项所述的方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一权项所述的方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一权项所述的方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种基于可变分自编码器的牙齿比色方法、设备、介质和程序，方法包括：根据牙齿的口扫仪图像，分割出上颌牙齿图像和下颌牙齿图像；将口扫仪图像中单颗牙齿的RGB颜色空间转换为HSV颜色空间和Lab颜色空间；合并RGB颜色空间、HSV颜色空间和Lab颜色空间，获得单颗牙齿的颜色特征；基于单颗牙齿的颜色特征，自编码器模型生成上颌和下颌所有牙齿的颜色信息；将上颌和下颌所有牙齿的颜色信息映射于口扫仪图像，生成牙齿真实图像。能够获得自动化、精细化、准确的牙齿比色结果。

技术研发人员：万志江,欧阳少波,程王鑫君,李满钰,叶存娟,廖岚
受保护的技术使用者：南昌大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15