[发明专利]一种牙齿菌斑荧光图像与牙齿三维模型配准的方法

权利要求书

1.一种牙齿菌斑荧光图像与牙齿三维模型配准的方法，其特征在于，包括：

S1.获取牙齿表面的三维模型点云数据P_s以及牙齿咬合面的荧光图像F_Img；

S2.对所述牙齿咬合面的荧光图像F_Img进行处理，得到牙齿区域及轮廓信息Edge₁；

S3.对所述牙齿表面的三维模型点云数据P_s进行姿态矫正，得到校正后的牙齿三维模型P_s；

S4.建立校正后的牙齿三维模型P_s与牙齿咬合面的荧光图像F_Img的映射模型，将矫正后的三维牙齿模型P_s上的点映射到荧光图像F_Img上；

步骤S2具体包括：

S21.将牙齿三维模型P_s对应的荧光数据输入所述荧光图像F_Img中，并对所述牙齿咬合面的荧光图像F_Img进行处理；

S22.采用自动阈值分割方法将牙齿区域与其他区域分割开，得到牙齿区域及轮廓信息Edge₁；

步骤S4具体包括：

S41.对获取牙齿咬合面荧光图像的口腔荧光成像仪进行标定，得到口腔荧光成像仪的内参矩阵M₁；

S42.输入校正后的牙齿三维模型P_s、牙齿的荧光图像F_Img的轮廓信息Edge₁、内参矩阵M₁，并初始化外参矩阵M₂，设定匹配距离阈值T_hs；

S43.利用所述外参矩阵M₂及内参矩阵M₁计算牙齿三维模型在虚拟成像系统下的成像图像TPD_img；

S44.对所述虚拟成像系统下的成像图像TPD_img进行预处理，并计算虚拟成像系统下的成像图像TPD_img的牙齿边缘信息，得到牙齿三维模型的投影边缘Edge₂；

S45.计算得到的牙齿三维模型的投影边缘Edge₂中每个二维坐标点到牙齿荧光图像的轮廓信息Edge₁中每个二维坐标点中欧氏距离最近的点，保存对应关系及距离信息；

S46.获取牙齿三维模型的投影边缘Edge₂二维点坐标及对应的三维模型P_s上的对应点，并计算所有对应点距离的平均值T_avg；判断所述平均值T_avg是否小于设定的匹配距离阈值T_hs，若是，则输出当前三维投影矩阵M₂作为荧光图像与三维模型数据之间的配准矩阵；若否，则利用三维投影矩阵方程，更新外参矩阵M₂，并继续执行步骤S43；

S47.根据最终得到的外参矩阵M₂和内参矩阵M₁利用三维投影矩阵，将三维牙齿模型P_s上的点投影到荧光图像上。