[发明专利]用于牙齿图像的图像分割方法

权利要求书

1.一种用于牙齿图像的图像分割方法，其特征在于，包括：

A)提供一组口腔断面图像；

B)从该组口腔断面图像中选择针对待分割牙齿的目标图像序列，其中所述目标图像序列包括依序排列的多层口腔断面图像，并且所述多层口腔断面图像包含了所述待分割牙齿的断面图像；

C)从所述目标图像序列中选择初始层口腔断面图像，其中所述初始层口腔断面图像位于所述待分割牙齿的牙冠和牙根的交界；

D)利用迭代阈值法对所述初始层口腔断面图像进行图像分割，以从所述初始层口腔断面图像中提取待分割牙齿的牙齿区域，其中图像分割结果包括针对初始层的最优阈值以及由所述最优阈值分割的针对所述初始层的牙齿区域的图像；以及

E)基于所述初始层口腔断面图像的图像分割结果，分别对所述目标图像序列中沿牙冠方向和牙根方向的口腔断面图像进行图像分割，以从所述口腔断面图像中提取待分割牙齿的牙齿区域；

其中，当待分割牙齿是前牙时，所述步骤E包括：

从所述初始层口腔断面图像下一层的口腔断面图像开始，分别沿牙冠方向和牙根方向顺序地对所述目标图像序列中的每层口腔断面图像进行图像分割，其中：

所述初始层口腔断面图像下一层的口腔断面图像的图像分割是利用针对初始层的最优阈值作为当前层口腔断面图像分割的初始阈值，计算并比较初始层口腔断面图像与当前层口腔断面图像的图像分割结果中包括的牙齿区域的面积值，以确定是否存在过分割或欠分割；以及如果存在过分割或欠分割，则更新当前层口腔断面图像的图像分割阈值并利用更新的阈值对所述当前层口腔断面图像重新进行图像分割，直至不存在过分割或欠分割；以及

除了所述初始层之外的其余每层口腔断面图像的图像分割是基于利用前一层口腔断面图像分割的最优阈值作为当前层口腔断面图像的初始阈值，计算并比较前一层口腔断面图像与当前层口腔断面图像的图像分割结果中包括的牙齿区域的面积值，以确定是否存在过分割或欠分割；以及如果存在过分割或欠分割，则更新当前层口腔断面图像的图像分割阈值并利用更新的阈值对所述当前层口腔断面图像重新进行图像分割，直至不存在过分割或欠分割。

2.根据权利要求1所述的图像分割方法，其特征在于，该组口腔断面图像是由锥形束计算机重组断层成像图像转换得到的。

3.根据权利要求1所述的图像分割方法，其特征在于，所述步骤B包括：

接收第一用户输入，所述第一用户输入用于选择所述待分割牙齿的上下颌咬合处的上下颌咬合层口腔断面图像以及牙根端部的终止层口腔断面图像，所述目标图像序列中包括的多层口腔断面图像位于所述上下颌咬合层口腔断面图像与所述终止层口腔断面图像之间。

4.根据权利要求1所述的图像分割方法，其特征在于，所述步骤C包括：

接收第二用户输入，所述第二用户输入用于选择所述初始层口腔断面图像。

5.根据权利要求1所述的图像分割方法，其特征在于，在所述步骤D之间，所述图像分割方法还包括：

F)确定针对所述待分割牙齿的感兴趣区域，所述感兴趣区域包含所述口腔断面图像中的待分割牙齿；

其中，所述步骤D和E均在所述待分割牙齿的感兴趣区域内进行图像分割。

6.根据权利要求5所述的图像分割方法，其特征在于，所述感兴趣区域是利用最大密度投影法确定的。

7.根据权利要求5所述的图像分割方法，其特征在于，所述步骤F包括：

接收第三用户输入，所述第三用户输入用于选择所述待分割牙齿在初始层口腔断面图像中的中心点；以及

基于所述中心点确定相邻的选择窗口作为所述感兴趣区域。

8.根据权利要求1所述的图像分割方法，其特征在于，所述步骤D包括：

在对所述初始层口腔断面图像进行图像分割之前，对所述初始层口腔断面图像进行图像预处理。

9.根据权利要求8所述的图像分割方法，其特征在于，所述图像预处理包括图像去噪和线性拉伸。