[发明专利]三维头颅图像对正方法及装置

权利要求书

1.一种三维头颅图像对正方法，应用于口腔CT，其特征在于，包括：

获取带有定位小球的口腔CT图像；

在获取的所述口腔CT图像中搜索两个定位小球的位置；

根据搜索到的所述位置计算变换矩阵；

对所述口腔CT图像进行坐标变换，生成对正后的三维图像；

将所述定位小球安装于定位耳夹中，并在拍摄所述口腔CT前置于患者的外耳道内；

在获取的所述口腔CT图像中搜索两个定位小球的位置包括：

对所述口腔CT图像进行阈值分割，其中，小球灰度根据历史经验数据设置为T₁:T₂，当像素的灰度值满足T₁≤I(x,y)≤T₂时，即认为属于定位小球所覆盖的区域；

计算分割处理后小球区域的质心，作为最终获得定位小球坐标；两个定位小球的坐标分别记为P₁(x₁,y₁,z₁)、P₂(x₂,y₂,z₂)；

根据搜索到的所述位置计算变换矩阵包括：

以所述口腔CT的图像的原点作为新、旧坐标系的原点，将所述两个定位小球的连线方向作为新坐标系的X轴方向，其方向向量为：U＝(x₂-x₁,y₂-y₁,z₂-z₁)，归一化得到其单位向量(u_x,u_y,u_z)；

在Z＝0的平面上找到与新的X轴垂直的Y轴方向，其方向向量为：V＝(-(y₂-y₁),x₂-x₁,0)，归一化得到其对应的单位向量(v_x,v_y,v_z)；

确定与新的XY平面均正交的Z轴方向，其方向向量为：N＝U×V，归一化得到其单位向量(n_x,n_y,n_z)，新的坐标系确定后即可得到4*4的变换矩阵：

根据如下坐标变换公式得到所述三维图像：

两小球连线的中心点坐标为C₀＝(t_x0,t_y0,t_z0)，其中t_x0＝(x₁+x₂)/2,t_y0＝(y₁+y₂)/2,t_z0＝(z₁+z₂)/2；变换后图像中心坐标为C₀＝(t_x1,t_y1,t_z1)；

变换前图像中某一点(x,y,z)得到变换后对应点(x',y',z')的过程包括：

2.根据权利要求1中任一项所述的方法，其特征在于，在得到对正后的三维图像之后，还包括：

根据所述对正后的所述三维图像进行投影计算，得到正位、侧位和颏顶位投影图。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过模拟X射线衰减法或最大强度投影法得到所述正位、所述侧位和所述颏顶位投影图。

4.一种三维头颅图像对正装置，应用于口腔CT，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取带有定位小球的口腔CT图像；

搜索模块，用于在获取的所述口腔CT图像中搜索两个定位小球的位置；

坐标变换矩阵计算模块，用于根据搜索到的所述位置计算坐标变换矩阵；

坐标变换模块，用于根据所述变换矩阵生成对正后的三维图像；

定位耳夹，用于将定位小球放置在待拍摄所述口腔CT图像的患者的外耳道内；

搜索模块包括：

分割模块，用于对所述口腔CT图像进行阈值分割，其中，小球灰度根据历史经验数据设置为T₁:T₂，当像素的灰度值满足T₁≤I(x,y)≤T₂时，即认为属于定位小球所覆盖的区域；

确定模块，用于计算分割处理后小球区域的质心，作为最终获得定位小球坐标；两个定位小球的坐标分别记为P₁(x₁,y₁,z₁)、P₂(x₂,y₂,z₂)。