[发明专利]一种基于口腔CBCT图像的牙根提取方法

权利要求书

1.一种基于口腔CBCT图像的牙根提取方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S100，光学扫描获得三维牙颌和牙列模型，建立投影图像及CBCT文件序列；

S200，通过Marching Cube、区域增长算法解析CBCT文件序列；

S300，基于CBCT文件序列，对上下牙颌进行区分，其区分过程包括通过VTK定位咬合面和矢状面的关键帧，执行限制性区域增长算法；限制性区域增长算法包括其输入阈值和拼接向量的改变，其拼接向量公式如下：

O1＝{(x,y)F(x,y)≤s3}；

O2＝{(x,y)s3F(x,y)≤(s3+σ)∩G(x’,y’)t3}；

O＝O1∪O2＝{(x,y)F(x,y)≤s3}∪{(x,y)s3F(x,y)≤(s3+σ)∩G(x’,y’)t3}；

B_wf＝1,(x,y)∈O,0,(x,y)∈其他；

其中，(s3,t3)为二维阈值向量，s3为灰度阈值，t3为梯度阈值，将阈值小于s3像点作为目标像点集；σ为变量参数，其大小与图像模糊程度对应；B_wf为CT中的灰度图像值；

S400，优化上下牙颌的分割效果，并对牙颌模型进行手动裁剪；

S500，去除裁剪后牙颌模型的噪音图像，并对其进行平滑。

2.根据权利要求1所述的基于口腔CBCT图像的牙根提取方法，其特征在于，所述Marching Cube的实现包括以下步骤：

S201，将原始数据经过预处理之后，读入指定的数组中；

S202，从网格数据体中提取一个单元体，成为当前单元体，同时获取该单元体的所有信息，其信息包括边界的顶点函数值、和单元体的点云坐标位置；

S203，将当前单元体中顶点的函数值与给定等值面值C进行比较，得出该单元体的状态表；

S204，根据当前单元体的状态表索引，找出与等值面相交的单元体棱边，并采用线性插值的方法，计算出各个交点的位置坐标；

S205，利用中心差分法，求出当前单元体中顶点的法向量，再采用线性插值的方法，得到三角面片各个顶点的法向量；

S206，根据各个三角面片顶点的坐标，顶点法向量进行等值面图象的绘制。

3.根据权利要求1所述的基于口腔CBCT图像的牙根提取方法，其特征在于，所述步骤S200执行区域增长算法时，包括将阈值控制在770-25584区间，重建出3D模型查看CBCT解剖结构。

4.根据权利要求1所述的基于口腔CBCT图像的牙根提取方法，其特征在于，所述步骤S400包括建立算法和搜索算法，构建算法的步骤如下：

S401，按xx轴的分割线对空间进行分割；

S402，计算所有点的xx坐标的平均值，选择所有点中最接近平均值的点作为分割线，把空间中的点进行分割；

S403，对分隔后的空间按照yy轴的分割线进行分割；

S404，计算所有点的xx坐标的平均值，选择所有点中最接近平均值的点作为分割线，把空间中的点进行分割；

S405，对分割后的空间继续按xx轴进行分割，依次类推，以xx轴和yy轴为目标对象循环分割，每个空间中分割至一个点时，结束分割。

5.根据权利要求4所述的基于口腔CBCT图像的牙根提取方法，其特征在于，所述步骤S401至步骤S405的分割过程对应于一个二叉树，其每条分割线对应于二叉树中的一个分支，其空间中每个点对应于一个叶子节点。