具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

下面将结合本发明实施例中的附图，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，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参照图1，示出了本发明的一种种植牙器械操作显示方法的结构框图，具体可以包括：

步骤101：获取患者口腔的医学影像信息并在虚拟三维空间内重建所述患者的口腔三维模型。

在本发明实施例中，可以通过主控车台的软件系统获取患者拍摄扫描的口腔的医学影像信息，所述医学影像信息可以包括患者口腔的CBCT（Cone Beam ComputedTomography，锥形束电子计算机断层扫描）图像，包括患者口腔的三维实体的多张分层扫描图像。

在软件系统内，可以设置虚拟的三维空间，基于上述得到的患者口腔的医学影像信息，在三维空间内根据多张分层扫描的口腔三维实体的图像，重建患者口腔的三维模型。

可选地，可以使用医学图像处理库MITK（Medical Imaging ToolKi）对CBCT图像进行三维重建，获得患者口腔的三维模型。在本发明实施例中，在牙科种植手术导航定位系统（Focus Point）中通过牙科种植手术导航定位软件（DentalImplant_Control）建立上述三维模型，其中，牙科种植手术导航定位系统属于上述MITK的一种。该牙科种植手术导航定位系统中设定了虚拟三维空间，该虚拟三维空间具有三维图像坐标系，从而本申请实施例中可以直接使用牙科种植手术导航定位系统中的牙科种植手术导航定位软件，基于上述扫描图像，在该虚拟三维空间中去重建患者的口腔三维模型。重构的患者口腔的三维模型如图6所示。

步骤102：从所述口腔三维模型中获取横断面并进行显示。

在本发明实施例中，可以通过牙科种植手术导航定位软件直接获取三维模型内预设的医学影像的横断面的图像。如图2所示，医学影像中的横断面指的是沿垂直于人体长轴的横轴方向，将口腔横切为上、下两部分的切面，所述横断面也称为轴位面。如图3所示，相对应的，冠状面指的是沿人体的长轴将口腔纵切为前、后两部分的切面，所述冠状面也称为额状面，如图4所示，矢状面指的是沿人体的长轴将口腔纵切为左、右两部分的切面。

在操作人员根据咬合面选择上下颌骨后，基于所获得的患者口腔的三维模型，获取种植体模型所放置的种植窝孔，由于种植体模型是倾斜于平面放置的（人类口腔特性所决定，种植体基本上都不会垂直于横断面），如图5所示，在种植牙手术过程中，给医生观察带来不便，因此，从口腔三维模型中获取横断面作为显示面，以在横断面上显示种植牙器械和种植窝孔以及安全手术区域的距离，便于医生在种植牙手术过程中观察种植牙器械与所述种植窝孔与所述安全手术区域的位置。

步骤103：根据种植体模型的模型参数确定出所述种植体外周安全手术区域的安全半径以及用于放置所述种植体的种植窝孔的窝孔半径，所述窝孔孔径小于所述安全半径。

如图7所示，在三维空间内获取种植体模型的直径、高度等参数，得到种植体模型在三维空间内的坐标，确定种植体的种植窝孔的窝孔半径。设置安全参数，根据获得的种植体模型参数和安全参数，获得种植体外周的安全手术区域，得到安全手术区域的安全半径。由于安全手术区域围绕种植体模型设置，因此，所述窝孔孔径小于所述安全半径。通过窝孔孔径和所述安全半径，可以绘制窝孔靶环和安全手术区域靶环，便于医生在种植牙手术过程中观察手术操作的更为准确的范围。

需要说明的是，上述安全参数的具体数值可根据不同病人的牙齿骨质情况，由本领域技术人员对其进行设置。本发明实施例对所述安全参数的具体数值可以不做限定。

在所述牙科种植手术导航定位软件内预设有三维虚拟空间的图像坐标系，该坐标系的坐标轴和方向由该软件自动确定。该坐标系包括原点、X轴、Y轴、Z轴，该重构的口腔三维模型上的每个点都具有对应的x、y、z的坐标。示例地，获取所述种植体模型在X轴方向上直径最大的边界的两个点的坐标X1和X2，在Y轴方向上直径最大的边界的两个点的坐标Y1和Y2,以及在Z轴方向上直径最大的边界的两个点的坐标Z1和Z2。用于放置所述种植体的种植窝孔的窝孔半径R1：

R1=∣X1-X2∣/2

设种植体模型的模型中心点为A，则A点的坐标的计算方法如下：

Ax=(X1+X2)/2

Ay=(Y1+Y2)/2

Az=(Z1+Z2)/2

得到A点的坐标为（Ax，Ay，Az）。

设置安全参数S，根据种植体模型和安全参数S，得到安全手术区域M的边界值Mx1、Mx2、My1、My2、Mz1、Mz2，计算安全手术区域M的边界值的方法如下：

Mx1=X1+S

Mx2=X2+S

My1=Y1+S

My2=Y2+S

Mz1=Z1+S

Mz2=Z2+S

可以计算种植体外周安全手术区域的安全半径R2：

R2=∣Mx1-Mx2∣/2

所述窝孔半径R1小于所述安全半径R2。

软件系统根据上述计算得到的安全手术区域M的边界值，即Mx1、Mx2、My1、My2、Mz1，Mz2，以及种植体模型的中心点A，软件系统在三维空间内生成安全手术区域。

其中，针对不同牙齿的种植体，安全参数S设置的不同，进而其上述靶环半径不同。

需要说明的是，安全参数S可以由本领域技术人员进行设置，根据不同病人的牙齿骨质情况、牙神经所在位置等等，由本领域技术人员对安全参数S可以进行设置，不同的种植体的安全参数不同。

步骤104：将所述植体模型的模型中心点投影至所述横断面得到显示中心点，以投影得到的显示中心点为圆心，以所述窝孔半径和所述安全半径分别绘制窝孔靶环及安全手术区域靶环。

如图8所示，以所述种植体模型的模型中心点的投影点为圆心，以所述窝孔半径为半径绘制窝孔靶环；以所述植体模型的模型中心点的投影点为圆心，以所述安全半径为半径绘制安全手术区域靶环。从而，将窝孔靶环和安全手术区域靶环显示为均以种植体模型的模型中心点的投影点为圆心的同心圆靶环，便于医生在种植牙手术过程中进行观察。

可选地，所述安全区靶环包括外安全靶环和内安全区靶环；由于所述种植体为锥形体，所述种植体模型也为锥形体，所述安全手术区域围绕所述种植体模型设置也为锥形体，所述锥形体的安全手术区域有相对分布的上锥面和下锥面，所述上锥面小于所述下锥面。绘制所述内安全靶环对应所述安全手术区域的上锥面，所述外安全靶环对应所述安全手术区域的下锥面，形成所述安全区靶环。

作为一个示例，上述的模型中心点可以是采用前述计算出A点的方式确定。

步骤105：在绘制有所述窝孔靶环以及安全手术区域靶环的种植牙器械显示面上显示所述种植牙器械。

如图8所示，在完成所述窝孔靶环以及安全手术区域靶环绘制的种植牙器械显示面上，显示所述种植牙器械，由此，可以判断种植牙器械与所述种植窝孔、所述安全手术区域的距离变化，便于医生在种植牙手术过程中观察种植牙器械的运动是否超出所述种植窝孔、所述安全手术区域的范围，以便及时作出调整。

步骤106：根据所述窝孔靶环、安全手术区域靶环以及所述种植牙器械与所述种植体模型之间的相对位置关系，控制所述种植牙器械的行走过程。

在显示有窝孔靶环、安全手术区域靶环以及种植牙器械的横断面上，实时监测种植牙器械与所述种植窝孔、所述安全手术区域的距离变化，根据窝孔靶环、安全手术区域靶环以及种植牙器械与种植体模型之间的相对位置关系，在种植牙手术过程中，控制所述种植牙器械的行走过程。

示例地，由于种植体模型是倾斜于横断面放置的，当监测到种植牙器械相对于种植体模型，种植牙器械的尖端处于所述种植体模型的边缘位置时，种植牙机械继续行进就会超出种植窝孔的范围，此时，控制种植牙器械停止行进，避免种植牙器械触碰到其他组织器官，对患者造成伤害。或者，当监测到种植牙器械相对于安全手术区域，种植牙器械的尖端处于所述安全手术区域的边缘位置时，种植牙机械继续行进就会超出安全手术区域的范围，此时，控制种植牙器械停止行进，避免种植牙器械触碰到其他组织器官，对患者造成伤害。

当监测到种植牙器械相对于种植体模型之间的相对位置关系不会导致种植牙器械偏出窝孔靶环以及安全手术区域靶环时，表明种植牙器械的行进符合要求，控制所述种植牙器械的继续行走，继续进行手术作业。

可选地，步骤106包括子步骤1061-1063：

步骤1061：获取所述种植牙器械在所述虚拟三维空间内的器械位置。

具体地，可以采用如下步骤：

第一步，将种植牙器械的尖端坐标投影至所述横断面上；

第二步，根据所述种植牙器械的方向向量和预设的种植牙器械长度，确定所述种植牙器械末端的坐标；

第三步，将所述种植牙器械末端坐标投影至所述横断面上；

第四步，完成所述种植牙器械整体的位置显示。

可选地，所述种植牙器械尖端和种植牙器械末端都可以显示为圆环，分别为尖端圆环和末端圆环，进一步地，可以将所述尖端圆环和所述末端圆环连接起来，形成所述种植牙器械的投影形状，便于本领域技术人员对种植牙器械进行观察。

步骤1062：在根据所述器械位置确定所述种植牙器械的尖端偏离所述窝孔靶环的情况下，停止所述种植牙器械行进。

在横断面上显示种植牙器械尖端与所述窝孔靶环的位置关系，当判断种植牙器械的尖端偏离所述种植窝孔时，也即种植牙器械的尖端不在所述种植窝孔靶环的范围内时，判断种植牙器械偏离所述种植窝孔，系统向种植牙器械发出停止指令，停止种植牙器械的继续行进，避免种植牙器械触碰到其他组织器官，对患者造成伤害。

步骤1063：在根据所述器械位置确定所述种植牙器械的尾端偏离所述安全手术区域靶环的情况下，停止所述种植牙器械行进。

在横断面上显示种植牙器械尾端与所述安全手术区域靶环的位置关系，当判断种植牙器械的尾端偏离所述安全手术区域时，也即种植牙器械的尾端不在所述安全手术区域靶环的范围内时，判断种植牙器械偏离所述安全手术区域，系统向种植牙器械发出停止指令，停止种植牙器械的继续行进，避免种植牙器械触碰到其他组织器官，对患者造成伤害。

可选地，在所述种植牙器械在所述窝孔靶环以及安全手术区域靶环内行走的情况下，调整所述窝孔靶环以及安全手术区域靶环为第一颜色；在所述种植牙器械偏离在所述窝孔靶环或偏离安全手术区域靶环内行走的情况下，调整所述窝孔靶环以及安全手术区域靶环为第二颜色。

在显示种植牙器械在所述窝孔靶环以及安全手术区域靶环内行走的情况下，判断种植牙器械的行走符合要求，调整所述窝孔靶环以及安全手术区域靶环为第一颜色，例如绿色，提示医生当前种植牙器械作业正常。在本发明实施例中，所述第一颜色可以为绿色、红色、黄色等等，本发明实施例对所述第一颜色的具体颜色可以不做限定。通过将窝孔靶环以及安全手术区域靶环显示为第一颜色，可以使得技术人员观察更为清晰方便。

在显示种植牙器械偏离在所述窝孔靶环或偏离安全手术区域靶环内行走的情况下，判断种植牙器械的行走不符合要求，调整所述窝孔靶环以及安全手术区域靶环为第二颜色，例如红色，提示医生当前种植牙器械作业非正常。在本发明实施例中，所述第二颜色可以为红色、绿色、黄色等等，本发明实施例对所述第二颜色的具体颜色可以不做限定。通过将窝孔靶环以及安全手术区域靶环显示为第二颜色，可以使得技术人员观察更为清晰方便。

可选地，在所述种植牙器械的尖端在所述窝孔靶环内的情况下，调整所述窝孔靶环为第一颜色；以及在所述种植牙器械的尖端偏离所述窝孔靶环的情况下，调整所述窝孔靶环为第二颜色；在所述种植牙器械的尾端中心点在所述安全手术区域靶环内的情况下，调整所述安全手术区域靶环为第一颜色；以及在所述种植牙器械的尖端偏离所述安全手术区域靶环的情况下，调整所述窝孔靶环为第二颜色。

在显示种植牙器械在所述种植牙器械的尖端在所述窝孔靶环内的情况下，判断种植牙器械的行走符合要求，调整所述窝孔靶环以及安全手术区域靶环为第一颜色，例如绿色，提示医生当前种植牙器械作业正常。在本发明实施例中，所述第一颜色可以为绿色、红色、黄色等等，本发明实施例对所述第一颜色的具体颜色可以不做限定。通过将窝孔靶环以及安全手术区域靶环显示为第一颜色，可以使得技术人员观察更为清晰方便。

在显示种植牙器械在所述种植牙器械的尾端中心点在所述安全手术区域靶环内的情况下，判断种植牙器械的行走不符合要求，调整所述窝孔靶环以及安全手术区域靶环为第二颜色，例如红色，提示医生当前种植牙器械作业非正常。在本发明实施例中，所述第二颜色可以为红色、绿色、黄色等等，本发明实施例对所述第二颜色的具体颜色可以不做限定。通过将窝孔靶环以及安全手术区域靶环显示为第二颜色，可以使得技术人员观察更为清晰方便。

可选地，根据所述器械位置以及所述种植体顶端中心点，确定所述种植牙器械的尖端距离所述种植体顶端中心点的深度参数；在所述深度参数小于或等于预设的深度阈值的情况下，停止所述种植牙器械行进。

基于在虚拟三维空间内获取的器械位置，确定种植牙器械的尖端位置，以及种植体顶端的中心点，计算种植牙器械尖端与种植体顶端中心点之间的距离，将上述距离作为种植牙器械的深度参数。在系统软件内预设一深度阈值，所述深度阈值的数值范围可以根据患者口腔内牙床的厚度、牙神经所在的深度等，预先设定符合患者情况的深度阈值。

在所述深度参数小于或等于预设的深度阈值的情况下，判断种植牙器械钻入过深，种植牙器械的行走不符合要求，系统向种植牙器械发出停止指令，停止所述种植牙器械继续行进，避免种植牙器械触碰到其他组织器官，对患者造成伤害。

可选地，所述方法还包括：确定所述种植体顶端中心点到所述车针轴线的第三距离，以及所述种植体顶端中心点到所述车针尖端的第四距离；

根据所述种植体顶端中心点、所述车针尖端、所述种植体顶端中心点在所述车针轴线上的种植体投影点所构成的直角三角形，以及所述第三距离和所述第四距离，计算所述车针尖端与所述植体投影点之间的距离，获得所述深度参数。

示例的，参照图9，确定所述种植体顶端中心点到所述车针轴线的第三距离L3，以及所述种植体顶端中心点到所述车针尖端的第四距离L4；根据所述种植体顶端中心点、所述车针尖端、所述种植体顶端中心点在所述车针轴线上的种植体投影点所构成的直角三角形，以及所述第三距离L3和所述第四距离L4，计算所述车针尖端与所述植体投影点之间的距离，获得所述深度参数Dp：

Dp²+L3²=L4²

可选地，在所述深度参数小于或者等于预设深度参数的情况下，显示警示信息。

在系统软件中可以设置预设深度参数，所述预设深度参数可以根据患者口腔内牙床的厚度、牙神经所在的深度等，预先设定符合患者情况的预设深度参数。在获得的所述深度参数Dp小于或者等于预设深度参数的情况下，在所述种植牙器械显示面上显示警示信息，例如显示“走位过深”的警示信息。由此，提示技术人员当前操作有误，便于在种植牙手术过程中提高手术精度，降低手术失误率。

可选地，为了保证车针的轴向与种植体模型的轴向在一条直线上，在所述三维空间内，将车针尖端设为E点，车针末端设为F点，将车针尖端E点与车针末端F点的连线作为车针向量V4。根据车针向量V4，以及上述获得的所述种植体的种植方向的参考方向向量V，计算向量V4和V之间的夹角θ：

θ=cos(V*V4)

可选地，如果θ小于预设度数阈值则判别为车针的轴向与种植体模型的轴向在一条直线上，车针达到到位条件，系统软件会显示指示标识，例如绿色通行标识，提示用户车针的位置符合要求。可选地，所述预设度数阈值可以为0.5度，所述预设度数阈值的具体数值本申请实施例不对其加以限制。

通过获取患者口腔的医学影像信息并在虚拟三维空间内重建所述患者的口腔三维模型；从所述口腔三维模型中获取横断面并进行显示；根据种植体模型的模型参数确定出所述种植体外周安全手术区域的安全半径以及用于放置所述种植体的种植窝孔的窝孔半径，所述窝孔孔径小于所述安全半径；将所述植体模型的模型中心点投影至所述横断面得到显示中心点，以投影得到的显示中心点为圆心，以所述窝孔半径和所述安全半径分别绘制窝孔靶环及安全手术区域靶环；在绘制有所述窝孔靶环以及安全手术区域靶环的种植牙器械显示面上显示所述种植牙器械；根据所述窝孔靶环、所述安全手术区域靶环以及所述种植牙器械与所述种植体模型之间的相对位置关系，控制所述种植牙器械的行走过程。由此，通过控制所述种植牙器械的行走过程，避免种植牙器械钻入深处的牙神经组织和其他器官组织，降低了操作难度，提高了手术效果，提升了种植牙手术的稳定性及植入精度，降低了手术的风险，避免了对患者的伤害。

可选地，所述方法还包括步骤1011-1013：

步骤1011:获取种植体实物图像，并对所述种植体实物图像进行图像预处理，生成种植体的外观轮廓线图像，所述外观轮廓线图像包括构成所述种植体的外观轮廓线的目标像素点。

当获得种植体的实物之后，可以通过实物拍照或卡尺测量等方法就可以获取种植体的实物相对精确的外观图片，该过程不依赖复杂的设备。对种植体的实物外观图片进行处理，将RGF彩色图像灰度化以后，扫描图像的每个像素值，像素值小于127的将像素值设为0(黑色)，像素值大于等于127的像素值设为255(白色)，从而获得如图12所示的植体的外观轮廓线图像，该图像由多个目标像素点构成。

步骤1012:沿所述外观轮廓线的中轴线对所述外观轮廓线图像中的外观轮廓线进行分段处理，获得多个种植体分段区域。

通过以植体的外观轮廓线图像对应的种植体顶部尖端为原点，轴向为X轴，建立平面坐标系，并基于位于第一象限内的轮廓线上的像素点进行直线拟合。通过直线拟合方法，可以在轮廓线的第一象限获得多条拟合线段集合组成的拟合线段集合。并根据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来进行分段。示例的，以生成的拟合线段1、2、3、4为例，对于任意的像素点m，其在坐标系中对应的横坐标值为E，拟合线段1上存在一点，其坐标为（E，y1），拟合线段2上存在与一点，其坐标为（E，y2），拟合线段3上不存在坐标为（E，y3）的像素点，拟合线段4上不存在坐标为（E，y4）的像素点，即对应像素点m，与该点满足覆盖关系的拟合线段为拟合线段1和拟合线段2，即与该点满足覆盖关系的拟合线段的数量2为两条。对于任意相邻的像素点n和m，n的横坐标值为E-1，m的横坐标值为E，与像素点n满足覆盖关系的拟合线段的数量为N，与像素点m满足覆盖关系的拟合线段的数量为M。若N等于M,则像素点n和m属于同一种植体分段区域；若N不等于M,则像素点n和m不属于同一种植体分段区域。

步骤1013:确定每个种植体分段区域各自对应的种植体模型关键参数。

种植体模型关键参数用于描述所述种植体的长度特征、种植体的宽度特征和种植体的螺纹类型特征，根据种植体的轮廓线图像就可以确定出其反应模型信息的模型关键参数，即通过将反映种植体模型的特征简单参数化来获得生成植体模型的数据。其具体包括步骤：根据各种植体分段区域的始末点的横坐标值即可确定该植体分段区域的长度特征，根据各像素点的纵坐标即可确定该植体分段区域的直径特征，根据植体分段区域内的拟合线段的数量确定该植体分段区域的螺纹类型特征。示例的，对于任意一段植体分段区域，其起始点的横坐标值为E,其终末点的横坐标值为F，则分段区域的长度的为E-F的绝对值；对于分段区域的任意像素点，该点对应的纵坐标值为R，则该点对应的段区域的直径为2R；对于任意一段植体分段区域，若该段覆盖的拟合线段数量为一条，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；若该种植体段覆盖的拟合线段数量为两条，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；若该种植体段覆盖的拟合线段数量为三条，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。分段区域的螺纹深度基于与螺纹类型的对应关系确定。基于此，可以确定出各个种植体分段区域包含分段区域的长度、分段区域的螺纹类型、分段区域的直径以及分段区域的螺纹深度等植体模型关键参数。植体模型关键参数还可以包含其他参数，根据对生成的植体模型的精细程度决定，例如螺纹间距参数，材质参数等，本申请对此不进行限定，只考虑生成植体模型所必要的种植体模型关键参数。

在一种可行的实施方式中，所述方法还包括：根据所述分段区域的螺纹深度和分段区域的螺纹类型，按照预设规则确定种植体安全区关键参数；

其中，所述安全区关键参数包括：安全区半径。

在本实施方式中，根据多维度关键参数中的螺纹类型参数与螺纹深度的对应关系，确定出该植体分段区域的对应的螺纹深度，并根据该螺纹类型确定对应安全区延伸距离。由于安全区延伸量（安全区相对于螺纹沿径向的延伸量）不同螺纹有显著不同，相同螺纹类型与螺钉近似外表面积（圆周律*种植体直径*长度）成反比，与螺纹深度有正相关性。因此，安全区延伸距离与螺纹深度是预先设置的对应关系，即根据螺纹深度即可获得该螺纹深度对应的安全区延伸距离，并基于安全区延伸距离可以确定出对应的安全区半径。下面给出一个简单的例子，具体请参见表1。

表1

以表1为例，在“段号”字段下,存储了不同种植体分段区域的段号；在“段长”字段下，存储了不同种植体分段区域的长度特征信息；在“开始直径”和“结束直径”字段下，储存了同种植体分段区域的直径特征信息；在“螺纹类型”字段下，储存了同种植体分段区域对应的螺纹类型特征信息，在“螺纹深度”字段下，储存了同种植体分段区域对应的螺纹深度特征信息。

在一种可行的实施方式中，所述沿所述外观轮廓线的中轴线对所述外观轮廓线图像中的外观轮廓线进行分段处理，获得多个种植体分段区域，包括：

确定所述外观轮廓线的中轴线与外观轮廓线相交的第一像素点和第二像素点；

基于第一像素点和第二像素点的目标坐标旋转所述外观轮廓线图像中的外观轮廓线，所述目标坐标为行坐标或列坐标；

基于目标坐标将所述目标像素点划分为两个像素点序列；

选取任意一个像素点序列，基于像素点序列中的像素点进行直线拟合，得到多条长度大于设定阈值的拟合直线段；

根据各个像素点的非目标坐标与拟合线段的对应关系，对所述外观轮廓线进行分段处理。

在本实施方式中，外观轮廓线图像是基于像素点建立的图像，因此可以建立其对于的像素点阵列坐标系，首先在外观轮廓线图像中查找种植体中轴线与所外观轮廓线的两交点，过对齐两交点的目标坐标旋转所述外观轮廓线图像，目标坐标为行坐标或列坐标，按照对齐后的两交点的目标坐标将所述外观轮廓线的像素点划分为两个像素点序列，选取其中一个像素点序列，根据坐标系的建立情况确定其为正的像素点序列。利用选取的像素点序列中的像素点进行直线拟合，得到多条长度大于设定阈值的拟合直线段；根据各个像素点的非目标坐标与拟合线段的对应关系，对所述外观轮廓线进行分段处理。

在一种可行的实施方式中，根据各个像素点的非目标坐标与拟合线段的对应关系，对所述外观轮廓线进行分段处理，包括：

依次读取选取的像素点序列中各个像素点的非目标坐标；

匹配存在所述非目标坐标对应点的拟合直线段，并记录每个像素点匹配的拟合直线段数量；

若任意非目标坐标相邻的像素点匹配的拟合直线段数量相同，则确定所述横非目标坐标相邻的像素点属于相同的种植体分段区域。

在本实施方式中，以生成的拟合线段1、2、3、4为例，对于任意的像素点m，若选取的目标坐标为行坐标，则非目标坐标为列坐标，其在坐标系中对应的为列坐标为E，拟合线段1上存在一点，其坐标为（E，y1），拟合线段2上存在与一点，其坐标为（E，y2），拟合线段3上不存在坐标为（E，y3）的像素点，拟合线段4上不存在坐标为（E，y4）的像素点，即对应像素点m，与该点满足覆盖关系的拟合线段为拟合线段1和拟合线段2，即与该点满足覆盖关系的拟合线段的数量2为两条。对于任意相邻的像素点n和m，n的列坐标为E-1，m的列坐标值为E，与像素点n满足覆盖关系的拟合线段的数量为N，与像素点m满足覆盖关系的拟合线段的数量为M。若N等于M,则像素点n和m属于同一种植体分段区域；若N不等于M,则像素点n和m不属于同一种植体分段区域。

在一种可行的实施方式中，所述方法还包括：根据各种植体分段区域内像素点的非目标坐标和目标坐标确定分段区域的长度、分段区域的螺纹类型、分段区域的直径以及分段区域的螺纹深度。

对于任意一段植体分段区域，其起始点的列坐标值为E,其终末点的列坐标值为F，则分段区域的长度的为E-F的绝对值；对于分段区域的任意像素点，该点对应的行坐标值为R，则该点对应的段区域的直径为2R。分段区域的螺纹类型和分段区域的螺纹深度的判断方式与上述实施例的判断方式相同，故不再进行赘述。

实施例二

可选地，本发明实施例的步骤1062包括：子步骤1066-1067：

子步骤1066：确定所述种植牙器械的尖端在所述横断面上的尖端投影点与所述显示中心点之间的第一距离；

在横断面上确定车针尖端在所述横断面上的尖端投影点B（Bx，By），显示中心点的坐标可以为上述计算得到的A点在横断面上的投影点，A点的投影点坐标为A（Ax，Ay），在软件系统内计算尖端投影点与所述显示中心点之间的第一距离LAB：

(Bx-Ax)²+(By-Ay)²=LAB²

子步骤1067：在所述第一距离大于所述窝孔靶环的半径的情况下，确定所述种植牙器械的尖端偏离所述窝孔靶环。

根据上述实施例一种得到的窝孔半径R1，比对LAB与R1，若LAB＞R1，确定所述种植牙器械的尖端偏离所述窝孔靶环，判断种植牙器械的行进偏离所述种植窝孔，进而系统向种植牙器械发出停止指令，停止种植牙器械的继续行进，避免种植牙器械触碰到其他组织器官，对患者造成伤害。

可选地，本发明实施例的步骤1063包括：子步骤1068-1069：

子步骤1068：确定所述种植牙器械的尾端中心点在所述横断面上的尾端投影点与所述显示中心点之间的第二距离；

在横断面上确定车针尾端在所述横断面上的尖端投影点C（Cx，Cy），显示中心点的坐标可以为上述计算得到的A点在横断面上的投影点，A点的投影点坐标为A（Ax，Ay），在软件系统内计算尖端投影点与所述显示中心点之间的第二距离LAC：

(Cx-Cx)²+(Cy-Cy)²=LAC²

子步骤1069：在所述第二距离大于所述安全手术区域靶环的半径的情况下，确定所述种植牙器械的尖端偏离所述安全手术区域靶环

根据上述实施例一种得到的安全手术区域靶环的半径R2，比对LAC与R2，若LAC＞R2，确定所述种植牙器械的尖端偏离所述安全手术区域靶环，判断种植牙器械的行进偏离所述手术安全区域，进而系统向种植牙器械发出停止指令，停止种植牙器械的继续行进，避免种植牙器械触碰到其他组织器官，对患者造成伤害。

通过本发明的种植牙器械控制方法，获取患者口腔的医学影像信息并在虚拟三维空间内重建所述患者的口腔三维模型；从所述口腔三维模型中获取横断面并进行显示；根据种植体模型的模型参数确定出所述种植体外周安全手术区域的安全半径以及用于放置所述种植体的种植窝孔的窝孔半径，所述窝孔孔径小于所述安全半径；将所述植体模型的模型中心点投影至所述横断面得到显示中心点，以投影得到的显示中心点为圆心，以所述窝孔半径和所述安全半径分别绘制窝孔靶环及安全手术区域靶环；在绘制有所述窝孔靶环以及安全手术区域靶环的种植牙器械显示面上显示所述种植牙器械；根据所述窝孔靶环、所述安全手术区域靶环以及所述种植牙器械与所述种植体模型之间的相对位置关系，控制所述种植牙器械的行走过程。由此，通过控制所述种植牙器械的行走过程，避免种植牙器械钻入深处的牙神经组织和其他器官组织，降低了操作难度，提高了手术效果，提升了种植牙手术的稳定性及植入精度，降低了手术的风险，避免了对患者的伤害。

实施例三

参照图10，示出了本发明实施例中一种植牙器械控制装置的结构示意图。

本发明实施例的种植牙器械操作装置200，包括：模型重建模块210、显示面获取模块220、半径计算模块230、靶环生成模块240、靶环绘制模块250、器械控制模块260。

下面分别详细介绍各模块的功能以及各模块之间的交互关系。

模型重建模块210，用于获取患者口腔的医学影像信息并在虚拟三维空间内重建所述患者的口腔三维模型；

显示面获取模块220，用于从所述口腔三维模型中获取横断面并进行显示；

半径计算模块230，用于根据种植体模型的模型参数确定出所述种植体外周安全手术区域的安全半径以及用于放置所述种植体的种植窝孔的窝孔半径，所述窝孔孔径小于所述安全半径；

靶环生成模块240，用于将所述植体模型的模型中心点投影至所述横断面得到显示中心点，以投影得到的显示中心点为圆心，以所述窝孔半径和所述安全半径分别绘制窝孔靶环及安全手术区域靶环；

靶环绘制模块250，用于在绘制有所述窝孔靶环以及安全手术区域靶环的种植牙器械显示面上显示所述种植牙器械；

器械控制模块260，用于根据所述窝孔靶环、所述安全手术区域靶环以及所述种植牙器械与所述种植体模型之间的相对位置关系，控制所述种植牙器械的行走过程。

可选地，所述器械控制模块260包括：

位置获取模块261，用于获取所述种植牙器械在所述虚拟三维空间内的器械位置；

尖端确定模块262，用于在根据所述器械位置确定所述种植牙器械的尖端偏离所述窝孔靶环的情况下，停止所述种植牙器械行进；

尾端确定模块263，用于在根据所述器械位置确定所述种植牙器械的尾端偏离所述安全手术区域靶环的情况下，停止所述种植牙器械行进。

可选地，所述尖端确定模块262包括：

第一距离模块2621，用于确定所述种植牙器械的尖端在所述横断面上的尖端投影点与所述显示中心点之间的第一距离；

第一尖端偏离模块2622，用于在所述第一距离大于所述窝孔靶环的半径的情况下，确定所述种植牙器械的尖端偏离所述窝孔靶环。

可选地，所述尾端确定模块263包括：

第二距离模块2631，用于确定所述种植牙器械的尾端中心点在所述横断面上的尾端投影点与所述显示中心点之间的第二距离；

第二尖端偏离模块2632，用于在所述第二距离大于所述安全手术区域靶环的半径的情况下，确定所述种植牙器械的尖端偏离所述安全手术区域靶环。

可选地，所述装置还包括：

第一颜色模块270，用于在所述种植牙器械在所述窝孔靶环以及安全手术区域靶环内行走的情况下，调整所述窝孔靶环以及安全手术区域靶环为第一颜色；

第二颜色模块280，用于在所述种植牙器械偏离在所述窝孔靶环或偏离安全手术区域靶环内行走的情况下，调整所述窝孔靶环以及安全手术区域靶环为第二颜色。

可选地，所述装置还包括：

窝孔靶环模块290，用于在所述种植牙器械的尖端在所述窝孔靶环内的情况下，调整所述窝孔靶环为第一颜色；以及在所述种植牙器械的尖端偏离所述窝孔靶环的情况下，调整所述窝孔靶环为第二颜色；

安全手术区域靶环模块300，用于在所述种植牙器械的尾端中心点在所述安全手术区域靶环内的情况下，调整所述安全手术区域靶环为第一颜色；以及在所述种植牙器械的尖端偏离所述安全手术区域靶环的情况下，调整所述窝孔靶环为第二颜色。

可选地，所述装置还包括：

深度参数模块310，用于根据所述器械位置以及所述种植体顶端中心点，确定所述种植牙器械的尖端距离所述种植体顶端中心点的深度参数；

器械停止模块320，用于在所述深度参数小于或等于预设的深度阈值的情况下，停止所述种植牙器械行进。

可选地，所述深度参数模块包括：

第四距离模块330，用于确定所述种植体顶端中心点到所述车针轴线的第三距离，以及所述种植体顶端中心点到所述车针尖端的第四距离；

深度计算模块340，用于根据所述种植体顶端中心点、所述车针尖端、所述种植体顶端中心点在所述车针轴线上的种植体投影点所构成的直角三角形，以及所述第三距离和所述第四距离，计算所述车针尖端与所述植体投影点之间的距离，获得所述深度参数。

可选地，所述种植牙器械为车针。

通过本发明的种植牙器械控制方法，获取患者口腔的医学影像信息并在虚拟三维空间内重建所述患者的口腔三维模型；从所述口腔三维模型中获取横断面并进行显示；根据种植体模型的模型参数确定出所述种植体外周安全手术区域的安全半径以及用于放置所述种植体的种植窝孔的窝孔半径，所述窝孔孔径小于所述安全半径；将所述植体模型的模型中心点投影至所述横断面得到显示中心点，以投影得到的显示中心点为圆心，以所述窝孔半径和所述安全半径分别绘制窝孔靶环及安全手术区域靶环；在绘制有所述窝孔靶环以及安全手术区域靶环的种植牙器械显示面上显示所述种植牙器械；根据所述窝孔靶环、所述安全手术区域靶环以及所述种植牙器械与所述种植体模型之间的相对位置关系，控制所述种植牙器械的行走过程。由此，通过控制所述种植牙器械的行走过程，避免种植牙器械钻入深处的牙神经组织和其他器官组织，降低了操作难度，提高了手术效果，提升了种植牙手术的稳定性及植入精度，降低了手术的风险，避免了对患者的伤害。

参照图11，本申请实施例还提供了一种手术机器人，所述手术机器人包括处理器，存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的种植牙器械显示方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述种植牙器械显示方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM）、随机存取存储器（Random AccessMemory，简称RAM）、磁碟或者光盘等。

需要说明的是，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。

尽管已描述了本申请实施例的可选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括可选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

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。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。

以上对本发明所提供的一种种植牙器械控制方法及装置，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。