[发明专利]牙齿分割方法及装置

权利要求书

1.一种牙齿分割方法，其特征在于，所述方法包括：

获取经过配准后的平均牙列网格模型、扫描牙冠网格模型和扫描CBCT体数据，所述平均牙列网格模型是通过对已正确分割的CBCT体数据重建出三维牙齿网格模型，并对重建的三维牙齿网格模型中同种牙齿进行配准和平均得到的，所述扫描牙冠网格模型是从口内扫描而得的三维牙冠网格模型，所述扫描CBCT体数据所对应的患者与所述扫描牙冠网格模型所对应的患者相同；

获取配准后的平均牙列网格模型中每颗平均牙齿网格模型牙冠上的顶点沿着所述顶点法向在配准后的扫描牙冠网格模型上的投影点，并将满足特定条件的投影点确定为所述顶点的理想位置，具体的，在进行配准后，分别针对配准后的平均牙列网格模型中每颗平均牙齿网格模型，将平均牙齿网格模型上的所有顶点都沿着各自法向向扫描牙冠网格模型进行投影，获得投影点，然后将异常投影关系剔除，将剩余的投影点作为对应顶点的理想位置，异常投影关系是不满足特定条件的投影点与顶点的对应关系，特定条件包括：投影点与对应顶点之间的距离小于或者等于预设距离阈值；

对所述平均牙齿网格模型牙根上的顶点沿着所述顶点法向正反方向移动特定距离后所构成的区域进行采样，具体的，针对每个平均牙齿网格模型的牙根部分，将牙根上顶点沿着所述顶点法向正向及反向的一段区间内平均采样多个点，并从采样点中找出在配准后的扫描CBCT体数据中的位置最接近牙齿边界的点作为所述顶点的理想位置；

通过固定具有理想位置的顶点的理想位置和其他顶点的拉普拉斯坐标，计算所述其他顶点的理想位置；

基于所述理想位置，通过优化能量函数的方法对所述配准后的扫描CBCT体数据进行牙齿分割，获得牙齿分割结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取经过配准后的平均牙列网格模型、扫描牙冠网格模型和扫描CBCT体数据之前，所述方法还包括：

将配准前的扫描牙冠网格模型向配准前的扫描CBCT体数据进行配准；

将配准前的平均牙列网格模型向配准后的扫描牙冠网格模型进行配准。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在将配准前的平均牙列网格模型向配准后的扫描牙冠网格模型进行配准之前，所述方法还包括：

对已正确分割的多组CBCT体数据重建出三维牙齿网格模型；

确定同种牙齿的三维牙齿网格模型上顶点集合之间的对应关系；

基于所述对应关系，对同种牙齿的三维牙齿网格模型进行配准；

对配准后的同种牙齿的三维牙齿网格模型进行平均，获得配准前的平均牙列网格模型。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，确定同种牙齿的三维牙齿网格模型上顶点集合之间的对应关系包括：

利用一致性点漂移算法确定同种牙齿的三维牙齿网格模型上顶点集合之间的对应关系。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述对应关系，对同种牙齿的三维牙齿网格模型进行配准包括：

基于所述对应关系，利用普氏对齐算法对同种牙齿的三维牙齿网格模型进行配准。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将满足特定条件的投影点确定为所述顶点的理想位置包括：

确定所述投影点与对应顶点之间的距离；

将所述距离小于或者等于预设距离阈值的投影点确定为所述顶点的理想位置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，通过固定具有理想位置的顶点的理想位置和其他顶点的拉普拉斯坐标，计算所述其他顶点的理想位置包括：

通过公式固定具有理想位置的顶点的理想位置和其他顶点的拉普拉斯坐标，计算所述其他顶点的理想位置；

其中，V_c是已确定的理想位置的集合，V_o是除具有理想位置的顶点以外的其他顶点的所对应的理想位置的集合，δ是所述其他顶点的拉普拉斯坐标，L是特定参数；

ω_ij是拉普拉斯算子，V_i是平均牙齿网格模型上第i个顶点，V_j是V_i邻域中的点。