[發明專利]用于口腔內3D重建的結構光圖像增強方法

有效

• 申請號: 202110551823.3
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113256518B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 陳勝;杜威
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

1.一種用于口腔內3D重建的結構光圖像增強方法，用于增強基于結構光原理的口腔掃描儀捕獲的條紋圖像，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1，對相鄰幀的所述結構光圖像進行減運算，提取出條紋；

步驟S2，對所述條紋采用自適應Hessian增強圖像的方法進行增強處理，

其中，所述步驟S2包括如下子步驟：

步驟S2-1，在提取條紋后的所述結構光圖像上選擇初始窗口，該初始窗口為正方形且邊長大于所述條紋寬度，將該初始窗口內的像素點作為初始像素點，

步驟S2-2，計算所述初始像素點的Hessian矩陣，得到特征值，

步驟S2-3，統計所有所述初始像素點的灰度分布，排序計算得到中心像素點的增強參數c，同時得到所述中心像素點處的條紋結構相似性函數，

步驟S2-4，將所述特征值帶入所述條紋結構相似性函數，得到要增強的初始像素點，

步驟S2-5，判斷增強后的所述初始像素點是否為所述結構光圖像的最終邊界，一旦判斷為是，則輸出增強結果，

其中，通過所述步驟S2-3統計所述灰度分布，得到最大灰度值為G_MAX，

所述初始窗口內的所述初始像素點灰度值在5％-95％區間內為有效數據，

所述增強參數c的具體計算方法如下：

c＝0.95G_MAX-0.05G_MAX。

2.根據權利要求1所述的一種用于口腔內3D重建的結構光圖像增強方法，其特征在于：

其中，在所述步驟S2-5中，一旦判斷增強后的所述初始像素點不是所述結構光圖像的最終邊界，則所述初始窗口沿行方向自動移位，進入所述步驟S2-2。

3.根據權利要求1所述的一種用于口腔內3D重建的結構光圖像增強方法，其特征在于：

其中，所述Hessian矩陣為H，所述Hessian矩陣H具體為：

其中，I_xx、I_xy、I_yx、I_yy為f(x,y)的四個二階偏微分，具體計算方法如下：

根據尺度空間的理論，點(x,y)處的二階偏導數由高斯函數和圖像卷積得到，具體方法如下：

其中G(x,y；σ)是尺度為σ的高斯函數。

4.根據權利要求1所述的一種用于口腔內3D重建的結構光圖像增強方法，其特征在于：

其中，所述Hessian矩陣的兩個所述特征值為λ₁以及λ₂，具體的計算方法為：

5.根據權利要求1所述的一種用于口腔內3D重建的結構光圖像增強方法，其特征在于：

其中，所述條紋結構相似性函數為：

其中R_b和S為線性濾波器的測度，β和c為閾值參數，用于控制R_b和S的靈敏度。

6.根據權利要求5所述的一種用于口腔內3D重建的結構光圖像增強方法，其特征在于：

其中，所述條紋結構相似性函數中所述線性濾波器的測度R_b具體計算方法如下：

所述條紋結構相似性函數中所述線性濾波器的測度S具體計算方法如下：

其中‖H‖_F為所述Hessian矩陣的范數。