[发明专利]颞下颌关节运动重建系统

摘要

本发明提供一种颞下颌关节运动重建方法及系统，通过采集拍摄者开闭口下颌运动的标记点轨迹的图像序列；对每帧图像中口内固定标记装置上所有标记点三维坐标的确定，获取标记点在空间中的运动轨迹，收集口内固定标记装置的CBCT影像以及收集拍摄者的CBCT影像；将口内固定标记装置的CBCT影像的标记点与摄像机拍摄获取的标记点进行配准，获取标记点运动的变换矩阵；利用变换矩阵对拍摄者的CBCT影像进行刚体变换，获得拍摄者的CBCT影像序列，并获得颞下颌的运动影像。本发明能够获得人体颞下颌关节的下颌骨髁突和颞骨关节面的真实运动情况，可用于颞下颌关节疾病的辅助诊断，关节运动的动态分析，增加颞下颌关节诊断的手段，辅助提高医生诊断的准确性和效率，提高医疗的质量和效率。

主权项

一种颞下颌关节运动重建方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、制作被拍摄者的口内固定标记装置，包括上牙列保持器、下牙列保持器、延伸臂和标记点，让被拍摄者佩戴该口内固定标记装置，佩戴时将口内固定标记装置沿着牙齿压入即可，固定于上牙列保持器的标记点为Mu1、Mu2、Mu3、Mu4、Mu5，固定于下牙列保持器的标记点为Md1、Md2、Md3、Md4、Md5；S2、利用双目视觉技术中张正友摄像机标定方法进行标定，并获得摄像头组的参数；摄像机镜头中心连线为X轴，与地面平行，Y轴垂直于地面，Z轴垂直于X轴与Y轴，建立以两台摄像机的中点为世界坐标原点的三维坐标系；S3、让被拍摄者正对坐标原点站立，使被拍摄者面部处于摄像头A与摄像头B共同的拍摄区域，让被拍摄者遵照诊断或测试需求做关节运动，利用光学采集装置采集被拍摄者的图像序列；S4、分别采集被拍摄者的上颌口内固定标记装置和下颌口内固定标记装置的CT影像数据，收集被拍摄者颞下颌关节的CT影像数据；S5、利用图像处理算法提取标记点M于t时刻在摄像头A与摄像头B所采集的图像中的坐标ml(ul，vl)与mr(ur，vr)，并据此结合摄像头的参数计算各标记点t时刻在世界坐标系中的空间坐标Mt(x，y，z)，对于运动视频序列的每一帧图像重复该操作获得标记点M于该时段的空间坐标‑时间矩阵MT；S6、分别利用t时刻上列的标记点组的空间坐标Mu1(t)、Mu2(t)、Mu3(t)、Mu4(t)、Mu5(t)与下颌的标记点组的空间坐标Md1(t)、Md2(t)、Md3(t)、Md4(t)、Md5(t)结合步骤S4采集到的口内固定标记装置的CT影像数据，分别确定所标识的口内固定标记装置的上牙列保持器和下牙列保持器于t时刻的空间位置信息；S7、利用图像处理算法处理被拍摄者的CT影像数据，分割出被拍摄者的上、下颌骨；并将分割后的上下颌骨部分中的牙列信息与口内固定标记装置的牙列保持器部分进行配准，将保持器的运动转换为上、下颌骨的运动，从而获得颞下颌关节的运动情况。