[发明专利]基于投影匹配组的骨架线提取方法

权利要求书

1.基于投影匹配组的骨架线提取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一，利用网格投影技术将牙齿点云映射到二维平面，得到二值图像，并确定坐标匹配组关系；

所述步骤一还包括以下步骤：

步骤1.1，利用网格投影技术将三维牙齿点云向映射到二维平面，得到三维牙齿点云在二维平面的投影；

步骤1.2，采用Sgn(x，y)函数将二维平面的投影转换成二值图像：

步骤1.3，采用基于最近点搜索的方法获得投影点和像素点之间的对应关系，进而得到三维点和像素点之间的坐标匹配组关系；

步骤二，利用形态学对步骤一得到的二值图像进行去噪；

步骤三，利用坐标匹配组，从去噪后的二值图像中提取骨架线；

所述步骤三还包括：

步骤3.1，基于步骤二去噪处理后的二值图像，提取得到二维骨架线；

步骤3.2，利用坐标匹配组，将二维骨架线映射到三维空间，得到牙齿点云的三维骨架线。

2.根据权利要求1所述的基于投影匹配组的骨架线提取方法，其特征在于，所述步骤二还包括以下步骤：

步骤2.1，基于所述二值图像，利用闭操作提取牙齿区域结构；

步骤2.2，对步骤2.1提取的牙齿区域结构进行孔洞填充。

3.根据权利要求2所述的基于投影匹配组的骨架线提取方法，其特征在于，所述步骤2.1具体包括：

步骤2.1.1，基于形态学中的膨胀操作将二值图像中Sgn(x，y)＝1的像素点的领域内所有像素点的数值置为1；

步骤2.1.2，基于步骤2.1.1中进行膨胀以后的图像，再进行基于形态学的腐蚀操作，得到牙齿区域整体轮廓结构。

4.根据权利要求2所述的基于投影匹配组的骨架线提取方法，其特征在于，所述步骤2.2具体包括：

步骤2.2.1，利用Two-Pass算法获得二值图像中的连通域，并为每个连通域标号；

步骤2.2.2，选择像素值为0的连通域，计算每个这样的连通域中像素点的个数，选择个数小于ε的连通域为孔洞像素点集合；

步骤2.2.3，由所述孔洞像素点集合中任选一像素点作为填色的起点像素；

步骤2.2.4，检测所述起点像素的颜色，若它与填充色均不同，就用填充色填充该点，否则不填充；

步骤2.2.5，检测相邻像素，重复执行步骤2.2.4的填色过程，直到遍历完毕该起点像素所在连通域中所有像素点；

步骤2.2.6，重复步骤2.2.3-步骤2.2.5，直到孔洞像素点集合中的所有连通域遍历完毕。

5.根据权利要求1所述的基于投影匹配组的骨架线提取方法，其特征在于，所述步骤3.1具体采用迭代细化算法实现二维骨架线的提取。

6.根据权利要求1所述的基于投影匹配组的骨架线提取方法，其特征在于，还包括步骤四，基于步骤三提取的骨架线，利用法向距离从牙龈点云中分类得到重叠区域。

7.根据权利要求6所述的基于投影匹配组的骨架线提取方法，其特征在于，所述步骤四还包括将三维骨架线作为分界线利用法向距离定位重叠区域，具体包括：

步骤4.1，将步骤三得到的三维骨架线点云拟合成一个垂直于投影面的曲线；

步骤4.2，根据骨架线拟合曲线，利用法向距离从牙龈点云中分类得到重叠区域。