[发明专利]用于牙齿图像的图像分割方法

说明书

一种用于牙齿图像的图像分割方法包括：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，其中目标图像序列包括依序排列的多层口腔断面图像，并且多层口腔断面图像包含了待分割牙齿的断面图像；C)从目标图像序列中选择初始层口腔断面图像，其中初始层口腔断面图像位于待分割牙齿的牙冠和牙根的交界；D)对初始层口腔断面图像进行图像分割，以从初始层口腔断面图像中提取待分割牙齿的牙齿区域；以及E)基于初始层口腔断面图像的图像分割结果，分别对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，以从口腔断面图像中提取待分割牙齿的牙齿区域。

技术领域

本申请牙齿矫正技术领域，更具体地，涉及一种用于对牙齿图像进行图像分割的方法，分割后的牙齿图像可以用于对牙齿的形状进行建模，以用于牙齿矫正或其他口腔治疗。

背景技术

为了对患者的牙齿进行医学矫正，目前已开发出多种牙齿矫治器械。相对于传统的固定托槽矫治技术，新型的隐形矫治技术不需要托槽和钢丝，而是采用一系列隐形矫治器(也称为壳矫治器)。这种隐形牙齿矫治器由满足生物相容性的高性能弹性高分子材料制成，使矫治过程几乎在旁人无察觉中完成，不会影响日常生活和社交。此外，由于患者可以自行摘戴，口腔卫生可以正常维护，整个矫治过程省时又省力。

隐形牙齿矫治器的制作首先需要对患者牙齿进行建模，从而可以根据患者牙齿的形状和排列不同制作适合的隐形牙齿矫治器。通常地，可以利用锥形束计算机重组断层成像(CBCT)技术来对患者牙齿进行扫描成像，然后对扫描得到的牙齿CBCT图像进行图像分割。分割后的牙齿CBCT图像可以明确地区分牙齿与周边组织(例如牙龈、牙槽骨等)，从而便于根据其对牙齿进行三维图像建模。

现有的基于CBCT图像的牙齿图像分割方法主要包括阈值分割技术和水平集图像分割技术。然而由于牙齿咬合面的复杂性、牙齿拓扑结构变化的灵活性、牙根与牙槽骨的低对比度以及第三磨牙萌出的不确定性，使得现有的这些方法很难获得精确的分割结果。此外，现有的牙齿图像分割方法效率过低，因而牙齿分割时间过长，这会影响后续的牙齿矫正或其他口腔治疗。

因此，需要一种新的用于牙齿图像的图像分割方法。

发明内容

本申请提供了一种用于牙齿图像的图像分割方法，以解决现有牙齿图像分割方法效率过低的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种用于牙齿图像的图像分割方法。该图像分割方法包括：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)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；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。

根据本申请的一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储一组指令，该组指令能够被计算机运行以执行一种用于牙齿图像的图像分割方法。

可以看出，对于本申请实施例的用于牙齿图像的图像分割方法，在处理每一层口腔断面图像的图像分割时，均可以利用已有的相似口腔断面图像的图像分割结果来进行图像分割处理。由于口腔断面图像的相似性，这种图像分割处理具有较高的处理效率，从而大大减少了图像分割的时间。

以上为本申请的概述，可能有简化、概括和省略细节的情况，因此本领域的技术人员应该认识到，该部分仅是示例说明性的，而不旨在以任何方式限定本申请范围。本概述部分既非旨在确定所要求保护主题的关键特征或必要特征，也非旨在用作为确定所要求保护主题的范围的辅助手段。

附图说明