[发明专利]一种颞颌关节运动追踪方法及系统

权利要求书

1.一种颞颌关节运动追踪方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：对同一颞颌关节部分别进行三维MRI结构扫瞄和二维MRI动态扫瞄，得到三维MRI数据和二维MRI数据；

S2：基于所述三维MRI数据构建三维模型V_Bone；

S3：基于所述二维MRI数据得到二维动态影像I_D(u,v)，其中，u、v分别为行方向上和列方向上的影像大小；

S4：通过SVR算法将所述三维模型V_Bone与相对应的所述二维动态影像I_D(u,v)进行匹配，得到所述二维动态影像I_D(u,v)中的颞颌关节的实时位置，以实现对颞颌关节的运动追踪。

2.根据权利要求1所述的颞颌关节运动追踪方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括如下步骤：

S41：初始化所述三维模型V_Bone的转换位置P^(k)，其中，k的初始值为0，P⁽⁰⁾为预设初始的转换位置；

S42：将所述三维模型V_Bone转换到位置P^(k)，得到

S43：通过三次样条插值计算所述在位置P_D处的截面影像，记为其中，所述位置P_D为所述二维动态影像I_D(u,v)的扫描位置；

S44：将所述与相对应的所述二维动态影像I_D(u,v)进行目标函数F^(k)的相似度计算，并进行判断：

若‖F^(k)-F^(k-1)‖ε，则将此时的P^(k)作为目标骨骼在所述二维动态影像I_D(u,v)中的转换位置，其中，ε为算法精度要求，当k＝0时，判断公式为‖F⁽⁰⁾‖ε；

否则，通过BFGS算法计算优化所述目标函数F^(k)，得到新的转换位置x^*，令k＝k+1使P^(k+1)＝x^*，并跳转至所述步骤S42；

S45：根据所述转换位置P^(k)，获取所述二维动态影像I_D(u,v)中的颞颌关节的实时位置，以实现对颞颌关节的运动追踪。

3.根据权利要求2所述的颞颌关节运动追踪方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述目标函数F^(k)为：

其中，AU和AV分别为I_dU(u,v)与I_dV(u,v)的灰度方差，I_dU(u,v)与I_dV(u,v)分别为所述截面影像与所述二维动态影像I_D(u,v)在行方向和列方向上基于Sobel算法计算得到的梯度差异(Gradient Difference，GD)影像，公式如下：