[發(fā)明專利]牙齒分割方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810284645.0
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108648283B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳莉;王昭
• 申請（專利權(quán)）人: 北京正齊口腔醫(yī)療技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06T19/20
• 分類號: G06T19/20;G06T7/10;G06T7/30;G06T5/50
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

本發(fā)明公開一種牙齒分割方法及裝置，涉及口腔領(lǐng)域，能夠解決自動分割牙齒不精準的問題。方法：獲取經(jīng)過配準后的平均牙列網(wǎng)格模型、掃描牙冠網(wǎng)格模型和掃描CBCT體數(shù)據(jù)；將平均牙齒網(wǎng)格模型上頂點沿頂點法向在配準后的掃描牙冠網(wǎng)格模型上的投影點中滿足特定條件的投影點確定為頂點的理想位置；對平均牙齒網(wǎng)格模型牙根上頂點沿頂點法向正反方向移動特定距離后所構(gòu)成的區(qū)域采樣，從采樣點中找出在體數(shù)據(jù)中的位置最接近牙齒邊界的點作為頂點的理想位置；通過固定具有理想位置的頂點的理想位置和其他頂點的拉普拉斯坐標，計算其他頂點的理想位置；基于理想位置，通過優(yōu)化能量函數(shù)方法對體數(shù)據(jù)進行牙齒分割。本發(fā)明適于對CBCT圖像進行自動牙齒分割的場景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及口腔技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種牙齒分割方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著科技的進步，獲得牙齒圖像的方法逐漸由傳統(tǒng)的計算機斷層掃描(ComputedTomography，簡稱CT)技術(shù)發(fā)展到錐形束計算機斷層掃描(Cone Beam ComputedTomography，簡稱CBCT)技術(shù)，并通過對CBCT圖像進行牙齒分割可以獲得牙齒的三維網(wǎng)格模型，從而幫助醫(yī)生對牙齒情況作出更準確的判斷。

目前，現(xiàn)有的商業(yè)軟件如Amira、Mimics等提供的牙齒分割功能需要大量人機交互操作，從而導(dǎo)致牙齒分割耗時較長。在研究領(lǐng)域中提出的牙齒自動分割方法的主要實現(xiàn)方式為：利用牙齒與周圍組織的密度紋理差異，把CBCT體數(shù)據(jù)中的每個體素看作圖的頂點，并建立起相鄰體素間的似然關(guān)系，最終通過求解圖的最大流最小割算法得到牙齒的邊界輪廓。但該自動分割方法無法處理牙齒咬合部分及牙根尖部分的情況，由于在拍CBCT圖像時通常要求病人將牙齒緊密咬合，所以在得到的CBCT體數(shù)據(jù)中無法分辨出每個體素的歸屬牙齒；牙根尖部分則是與牙槽骨的灰度信息極為接近，從而難以分辨。因此，在自動分割牙齒的基礎(chǔ)上，如何更精準地進行分割是亟待解決的。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供的牙齒分割方法及裝置，其目的主要在于如何解決現(xiàn)有技術(shù)中自動分割牙齒不精準的問題。

為了解決上述問題，本發(fā)明主要提供如下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種牙齒分割方法，所述方法包括：

獲取經(jīng)過配準后的平均牙列網(wǎng)格模型、掃描牙冠網(wǎng)格模型和掃描CBCT體數(shù)據(jù)，所述平均牙列網(wǎng)格模型是通過對已正確分割的CBCT體數(shù)據(jù)重建出三維牙齒網(wǎng)格模型，并對重建的三維牙齒網(wǎng)格模型中同種牙齒進行配準和平均得到的，所述掃描牙冠網(wǎng)格模型是從口內(nèi)掃描而得的三維牙冠網(wǎng)格模型，所述掃描CBCT體數(shù)據(jù)所對應(yīng)的患者與所述掃描牙冠網(wǎng)格模型所對應(yīng)的患者相同；

獲取配準后的平均牙列網(wǎng)格模型中每顆平均牙齒網(wǎng)格模型上的頂點沿著所述頂點法向在配準后的掃描牙冠網(wǎng)格模型上的投影點，并將滿足特定條件的投影點確定為所述頂點的理想位置；

對所述平均牙齒網(wǎng)格模型牙根上的頂點沿著所述頂點法向正反方向移動特定距離后所構(gòu)成的區(qū)域進行采樣，并從采樣點中找出在配準后的掃描CBCT體數(shù)據(jù)中的位置最接近牙齒邊界的點作為所述頂點的理想位置；

通過固定具有理想位置的頂點的理想位置和其他頂點的拉普拉斯坐標，計算所述其他頂點的理想位置；

基于所述理想位置，通過優(yōu)化能量函數(shù)的方法對所述配準后的掃描CBCT體數(shù)據(jù)進行牙齒分割，獲得牙齒分割結(jié)果。

第二方面，本發(fā)明提供了一種牙齒分割裝置，所述裝置包括：

第一獲取單元，用于獲取經(jīng)過配準后的平均牙列網(wǎng)格模型、掃描牙冠網(wǎng)格模型和掃描CBCT體數(shù)據(jù)，所述平均牙列網(wǎng)格模型是通過對已正確分割的CBCT體數(shù)據(jù)重建出三維牙齒網(wǎng)格模型，并對重建的三維牙齒網(wǎng)格模型中同種牙齒進行配準和平均得到的，所述掃描牙冠網(wǎng)格模型是從口內(nèi)掃描而得的三維牙冠網(wǎng)格模型，所述掃描CBCT體數(shù)據(jù)所對應(yīng)的患者與所述掃描牙冠網(wǎng)格模型所對應(yīng)的患者相同；