[發(fā)明專利]牙齒和牙槽骨的分割與重構(gòu)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580000447.1
• 申請(qǐng)日: 2015-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN107106117B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏澤洋;甘陽洲;熊璟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): A61B6/14
• 分類號(hào): A61B6/14;G06T7/00;G06K9/34
• 代理公司: 北京市誠(chéng)輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 耿慧敏

1.一種牙齒和牙槽骨的分割與重構(gòu)方法，其特征在于，包括：

在口腔電子計(jì)算機(jī)斷層掃描三維CT圖像中分割出骨骼組織區(qū)域；

從所述骨骼組織區(qū)域中分割出牙齒與牙槽骨組織區(qū)域；

從所述牙齒與牙槽骨組織區(qū)域中分割出各獨(dú)立牙齒的二維輪廓和牙槽骨的二維輪廓；

根據(jù)所述各獨(dú)立牙齒的二維輪廓重構(gòu)各獨(dú)立牙齒的數(shù)字化三維模型，根據(jù)所述牙槽骨的二維輪廓重構(gòu)牙槽骨的數(shù)字化三維模型；

其中，從所述牙齒與牙槽骨組織區(qū)域中分割出各獨(dú)立牙齒的二維輪廓和牙槽骨的二維輪廓包括：從下牙頜或上牙頜的牙齒與牙槽骨組織區(qū)域中分別分割出待分割牙頜的各獨(dú)立牙齒二維輪廓，將待分割牙頜的牙齒與牙槽骨組織區(qū)域中除去分割出的各獨(dú)立牙齒二維輪廓所占區(qū)域外的區(qū)域確定為牙槽骨區(qū)域，從牙槽骨區(qū)域提取牙槽骨的二維輪廓；

其中，從下牙頜或上牙頜的牙齒與牙槽骨組織區(qū)域中分別分割出待分割牙頜的各獨(dú)立牙齒的二維輪廓包括：

在已 分割出待分割牙頜的牙齒與牙槽骨組織區(qū)域的三維CT圖像切片中，選擇一張牙冠部位的切片為初始切片，在所述初始切片中，含有待分割牙頜牙列所有牙齒的完整牙冠；

在所述初始切片中，在待分割牙頜的各牙齒的區(qū)域內(nèi)部分別選擇一個(gè)像素作為種子點(diǎn)，利用所述種子點(diǎn)從所述初始切片中的牙齒與牙槽骨區(qū)域中識(shí)別出待分割牙頜的牙齒區(qū)域；

在所述識(shí)別出的牙齒區(qū)域中，獲取分離相鄰牙齒的分離線，得到所述初始切片中待分割牙頜的各獨(dú)立牙齒的二維輪廓；

對(duì)已 分割出待分割牙頜的牙齒與牙槽骨組織區(qū)域的三維CT圖像切片中除了所述初始切片之外的其他切片，循環(huán)逐個(gè)切片分割出各自切片中待分割牙頜的各獨(dú)立牙齒的二維輪廓，在進(jìn)行分割操作的當(dāng)前切片中，以前一切片中分割出的各獨(dú)立牙齒的二維輪廓作為當(dāng)前切片中對(duì)應(yīng)的各獨(dú)立牙齒的初始輪廓，繼續(xù)進(jìn)行牙齒輪廓的分割得到當(dāng)前切片的分割結(jié)果，在當(dāng)前切片分割出待分割牙頜的各獨(dú)立牙齒的二維輪廓為空集時(shí)，結(jié)束待分割牙頜牙齒逐切片式的分割操作，否則，在后一切片中繼續(xù)分割待分割牙頜各獨(dú)立牙齒的二維輪廓。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在口腔三維CT圖像中分割出骨骼組織區(qū)域，包括：

根據(jù)所述三維CT圖像中像素的灰度值差異，在所述三維CT圖像中分割出所述骨骼組織區(qū)域，所述骨骼組織區(qū)域包括下牙頜的牙齒與牙槽骨連通組織區(qū)域、上牙頜的牙齒與牙槽骨連通組織區(qū)域以及其他的頜骨組織區(qū)域。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，從所述骨骼組織區(qū)域中分割出牙齒與牙槽骨組織區(qū)域，包括：

在三維空間中，對(duì)所述骨骼組織區(qū)域進(jìn)行開運(yùn)算；

在開運(yùn)算后的骨骼組織區(qū)域中對(duì)各連通區(qū)域的體積進(jìn)行分析，根據(jù)體積大小在所述骨骼組織區(qū)域中提取出下牙頜的牙齒與牙槽骨連通組織區(qū)域和上牙頜的牙齒與牙槽骨連通組織區(qū)域。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述初始切片中，利用所述種子點(diǎn)識(shí)別出待分割牙頜的牙齒區(qū)域，包括：

將牙齒與牙槽骨組織區(qū)域中與所述種子點(diǎn)相交的區(qū)域確定為待分割牙頜的牙齒區(qū)域。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從已 分割出待分割牙頜牙齒與牙槽骨組織區(qū)域的三維CT圖像的非所述初始切片中，分割出待分割牙頜的各獨(dú)立牙齒的二維輪廓，包括：

以所述初始切片為界將待分割牙頜的所有切片分為上、下兩個(gè)部分，以所述初始切片為起始位置，分別朝著向上或向下的分割方向分割各部分中的各切片內(nèi)獨(dú)立牙齒的二維輪廓；

在進(jìn)行分割操作的當(dāng)前切片中，以前一切片分割出的各獨(dú)立牙齒的二維輪廓作為當(dāng)前切片中對(duì)應(yīng)各獨(dú)立牙齒的初始輪廓，繼續(xù)進(jìn)行牙齒輪廓的分割得到當(dāng)前切片的分割結(jié)果，包括：

以前一切片中分割出的各獨(dú)立牙齒的二維輪廓作為當(dāng)前切片中對(duì)應(yīng)各獨(dú)立牙齒的初始輪廓，采用水平集算法迭代分割得到當(dāng)前切片的分割結(jié)果。