[发明专利]一种基于牙片处理的牙齿校正辅助方法

说明书

本发明涉及图像处理领域，具体涉及一种基于牙片处理的牙齿校正辅助方法，采集口腔牙齿X光图像，根据每颗牙齿的表面积选取滑窗，根据滑窗内灰度变化，得到每颗牙齿的牙龈与牙釉质的分界点，获取分界点构成拟合曲线，将经过每颗牙齿的中心点和牙龈与牙釉质的分界点的直线作为每颗牙齿的中心线，将牙齿中心线和拟合曲线的交点切线的法线作为每颗牙齿的法线，根据每颗牙齿的中心线和法线的夹角得到牙齿倾斜程度，以每颗牙齿的中心点为圆心，以圆心和中心线与拟合曲线交点之间的距离为曲率半径作曲率圆，根据曲率圆和倾斜角度得到每颗牙齿的位置异常程度，根据倾斜角度和位置异常程度判断牙齿是否需要矫正，对牙齿矫正提供了很好的辅助。

技术领域

本申请涉及图像处理领域，具体涉及一种基于牙片处理的牙齿校正辅助方法。

背景技术

错位的牙齿可能影响牙齿美观、功能及健康。牙齿矫正是对倾斜或位置异常的牙齿，通过使用器具使牙齿适当地对齐，器具可施加机械力以将牙齿移动至正常的方位，在对牙齿进行矫正的过程中，需要佩戴牙齿矫正器对牙齿进行矫正，在目前在进行牙齿矫正的过程中，判断牙齿是否需要矫正，牙齿矫正器的托槽位置选择多数凭借医生都的经验进行选择，并且后期需要定时到医院进行托槽位置的修正。

本发明采用图像处理技术计算牙齿的倾斜程度和位置的异常程度，根据各个牙齿倾斜角度和位置异常程度来判断各个牙齿是否需要校正，为牙齿矫正提供了辅助作用。

发明内容

本发明提供一种基于牙片处理的牙齿校正辅助方法，解决了判断牙齿是否需要矫正不够精准的问题，采用如下技术方案：

采集口腔牙齿X光图像；

使用canny算法检测出口腔牙齿X光图像中每颗牙齿的边缘轮廓；

将每颗牙齿的边缘轮廓的最小外接矩形中心作为该牙齿中心点，最小外接矩形面积作作为该牙齿的表面积；

根据口腔牙齿X光图像中每颗牙齿的表面积大小选取不同尺寸的滑窗；

利用滑窗对每颗牙齿从上到下进行滑动，根据滑窗内像素点的灰度变化，得到每颗牙齿的牙龈与牙釉质的分界线，将分界线中点作为每颗牙齿与牙龈的分界点；

获取所有牙齿的牙龈与牙釉质的分界点的拟合曲线；

将经过每颗牙齿中心点和牙龈与牙釉质的分界点的直线作为每颗牙齿的中心线；

以每颗牙齿中心线与拟合曲线的交点为切点作拟合曲线的切线，将该切线的法线作为每颗牙齿的法线；

根据每颗牙齿的中心线和法线的夹角得到每颗牙齿的倾斜角度；

以每颗牙齿的中心点为圆心，以圆心到中心线与拟合曲线的交点之间的距离为曲率半径，作拟合曲线的曲率圆；

根据曲率圆和倾斜角度得到每颗牙齿的位置异常程度；

根据每颗牙齿的倾斜角度和位置异常程度判断该牙齿是否需要矫正。

所述选取不同尺寸的滑窗的方法为：

计算所有牙齿的表面积均值；

对于表面积大于等于表面积均值的牙齿，选取的滑窗尺寸为5×5；

对于表面积小于表面积均值的牙齿，选取的滑窗尺寸为3×3。

所述每颗牙齿的中心线和法线的夹角计算的方法为：

获取每颗牙齿中心线和法线方向上的向量和

则将每颗牙齿的中心线和法线的夹角角度：

所述每颗牙齿的位置异常程度的获取方法如下：

式中，Φ为每颗牙齿的异常程度，R为曲率半径。