[发明专利]基于颌表面的配准

权利要求书

1.一种用于将人类颌与定位在图像参考坐标系中并且存储在计算机可读存储器中的该颌的体积计算机断层摄影图像配准的方法，所述方法包括：

将姿势可追踪的颌标记刚性地附接到所述颌或与所述颌成刚性几何关系的结构，以建立姿势可追踪的颌参考坐标系；

使姿势可追踪的表面采样工具在所述颌的表面的至少一部分之上移动，同时操作姿势追踪系统和计算机处理器以记录所述颌参考坐标系中指示在所述颌的表面的所述至少一部分内的位置的样本；

操作计算机处理器以确定近似初始配准映射；然后

从所述近似初始配准映射开始，操作所述计算机处理器以通过以下方式递增地调整所述配准映射：

i)使用所述配准映射将所述样本映射到所述图像参考坐标系，以提供映射的样本位置，

ii)对于每个映射的样本位置，基于对从所述映射的样本位置导出的多个图像位置处的图像值的分析来计算边缘接近度值，以及

iii)基于所述映射的样本位置处的边缘接近度值来调整所述配准映射。

2.根据权利要求1所述的方法，其中计算所述边缘接近度值包括计算所述多个图像位置处的图像梯度。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中计算所述边缘接近度值包括：

分析从所述映射的样本位置导出的多个图像位置处的图像值，以选择图像位置；以及

计算从所选择的图像位置到从所述映射的样本位置导出的另一个图像位置的距离。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述姿势可追踪的表面采样工具包括口内扫描仪。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述姿势可追踪的表面采样工具是具有已知形状的追踪器末端的姿势可追踪的追踪器工具，并且使表面采样工具移动包括在所述颌的表面的至少一部分之上拖曳所述追踪器末端，使得所述追踪器末端接触所述颌的表面。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中：

所述方法还包括在所述图像参考坐标系和所述颌参考坐标系二者中标记至少一个对应的位置；以及

确定近似初始配准映射包括：

基于根据所述颌相对于所述颌标记的已知定向估计所述颌在所述颌参考坐标系中的定向，来计算初始旋转映射；以及

基于所述初始旋转映射和所述至少一个对应的位置来计算所述初始配准映射。

7.根据权利要求6所述的方法，当权利要求6从属于权利要求4时，其中：

所述方法还包括在所述图像上标记颌表面上的至少一个地标位置；

定位所述口内扫描仪，使得在所述口内扫描仪的捕获区域内的已知位置大致对应于在所述图像上标记的地标位置，并且获得在所述捕获区域内的所述已知位置处的样本位置；以及

确定近似初始配准映射是至少部分地基于在所述图像上标记的所述至少一个地标位置与在所述捕获区域内的所述已知位置处的所述样本位置之间的对应。

8.根据权利要求6所述的方法，其中：

所述方法还包括在所述图像上标记颌表面上的至少一个地标位置；

使所述姿势可追踪的表面采样工具在所述颌的表面的至少一部分之上移动开始于对应于在所述图像上标记的地标位置的位置；以及

确定近似初始配准映射是至少部分地基于在所述图像上标记的所述至少一个地标位置与在开始使所述姿势可追踪的表面采样工具移动时记录的样本位置之间的对应。

9.根据权利要求6所述的方法，其中

所述方法还包括在所述图像上标记颌表面上的至少一个地标位置；

使所述姿势可追踪的表面采样工具在所述颌的表面的至少一部分之上移动结束于对应于在所述图像上标记的地标位置的位置；以及

确定近似初始配准映射是至少部分地基于在所述图像上标记的所述至少一个地标位置与在结束使所述姿势可追踪的表面采样工具移动时记录的样本位置之间的对应。