用于提取牙弓曲线的图像处理方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于提取牙弓曲线的图像处理方法和装置。该方法包括：根据第一CT图像确定第二CT图像，其中，第一CT图像为头部的正面二维CT图像，第二CT图像为头部的三维CT图像序列中含有牙弓部位的切片图；在第二CT图像中提取牙弓曲线。通过本发明专利技术，解决了相关技术中不能自动地提取牙弓曲线的问题。

Image processing method and device for extracting dental arch curve

The invention discloses an image processing method and a device for extracting dental arch curve. The method includes: according to the determined second CT images, CT images of the first, the first positive CT image as a two-dimensional CT image of the head section of figure second CT image for 3D CT image sequence header contains parts of the dental arch; extraction of dental arch curve in the second CT image. The invention solves the problem that the arch curve can not be automatically extracted in the related technology.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理领域，具体而言，涉及一种用于提取牙弓曲线的图像处理方法和装置。
技术介绍
电子计算机断层扫描(ComputedTomography，简称CT)是利用精确准直的X线束与灵敏度极高的探测器一同围绕人体的某一部位作一个接一个的断层扫描的技术，扫描图像清晰，可用于多种疾病的检查，根据扫描所采用的射线不同可分为：X射线CT(简称X-CT)以及Y射线CT(简称Y-CT)。利用CT设备可以对人体的头部进行扫描，得到一系列清晰的CT图像，以便医生利用CT图像进行信息读取，疾病诊断，模拟手术等处理，如何准确地获取CT图像序列中牙齿部位的牙弓曲线，是医生对口腔问题进行分析和诊断的重要前提。传统的牙弓提取方法需要专家在图片上手工绘制以仿真出与牙齿弓形协调一致的牙弓曲线，然而这种方法存在时间和效率方面的问题，尤其是在牙齿序列图像中图像较多的情况下，效率问题尤为突出。为了观察和了解牙齿的结构信息，通常采用CT设备对人体的牙齿部位进行扫描，医生根据扫描的图像进行牙齿信息分析，以便于对牙齿进行诊断，模拟手术等操作，例如，在模拟牙种植手术中需要处理CT机扫描图象来分析患者牙齿缺损位置、骨密度，进行临床诊断和手术设计。而牙弓曲线的提取则是其中最基础和重要的步骤。传统的牙弓曲线提取是靠医生手绘的方法来完成，随着计算机的迅速发展，已经有学者提出牙弓曲线的自动提取方法。第一种方法需要对特殊的牙弓图片进行处理，不能在一般的牙弓CT序列图像中提取出牙弓曲线。第二种方法依赖于算法中自定义的牙弓曲线的曲率角度，如果牙弓曲线曲率不同则并不适用。第三种方法利用形态学膨胀细化的方法提取牙弓曲线，然而这种方法在牙齿间存在缝隙或者有牙齿缺失的情况下并不能成功提取。上述三种方法均是基于二维图像的提取方法，在使用中具有局限性。第一种方法在提取牙弓曲线时，由于算法本身的原因导致很多时候提取的曲线并不准确；人的牙齿的曲率角度是各不相同的，并且在CT扫描时存在角度偏转，由于第二种方法需要以预先设定的曲率进行提取，严重影响了牙弓曲线提取的准确性；人的牙齿缺失和在牙齿中存在缝隙也是很常见的，而第三种方法在牙齿间存在缝隙的情况下不能准确地提取。此外，通过CT扫描出人体牙齿部位的图像是一系列的CT图像序列，上面技术都没有提出怎样从CT图像列中定位出牙弓所在的二维图像，只是处理已经筛选出的带有牙弓的图像，这样就使得，在处理之前需要人为的选择需要处理的牙弓的图像，在计算机自动处理过程中是不适用的。针对相关技术中不能自动地提取牙弓曲线的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种用于提取牙弓曲线的图像处理方法和装置，以解决相关技术中不能自动地提取牙弓曲线的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于提取牙弓曲线的图像处理方法。该方法包括：根据第一CT图像确定第二CT图像，其中，第一CT图像为头部的正面二维CT图像，第二CT图像为头部的三维CT图像序列中含有牙弓部位的切片图；在第二CT图像中提取牙弓曲线。进一步地，根据第一CT图像确定第二CT图像包括：在第一CT图像中定位牙弓位置；根据牙弓位置确定第二CT图像的切片编号；根据切片编号在头部的三维CT图像序列中查询第二CT图像。进一步地，在第一CT图像中定位牙弓位置包括：对头部的三维CT图像序列中的每张CT图像执行计数处理，其中，计数处理用于对像素值高于预设像素阈值的个数进行计数；根据计数处理的结果在第一CT图像中确定牙弓位置。进一步地，根据计数处理的结果在第一CT图像中确定牙弓位置包括：确定计数结果最大的CT图像在第一CT图像中所在的行数为目标行数，根据牙弓位置确定第二CT图像的切片编号包括：根据目标行数确定第二CT图像的切片编号。进一步地，在目标区域中提取牙弓曲线包括：通过连通区域标记算法在目标区域中滤除噪音区域；对滤除噪音区域后的第二CT图像执行形态学闭运算；对执行形态学闭运算后的第二CT图像执行形态学细化，得到牙弓粗定位曲线；根据牙弓粗定位曲线确定牙弓曲线。进一步地，根据牙弓粗定位曲线确定牙弓曲线包括：通过曲线拟合方法对牙弓粗定位曲线进行拟合，得到牙弓拟合曲线；对牙弓拟合曲线进行修正，得到牙弓曲线，其中，在得到牙弓曲线之后，方法还包括：在第二CT图像中标记牙弓曲线点集，其中，牙弓曲线点集为用于表示牙弓曲线的多个点的集合。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于提取牙弓曲线的图像处理装置。该装置包括：确定单元，用于根据第一CT图像确定第二CT图像，其中，第一CT图像为头部的正面二维CT图像，第二CT图像为头部的三维CT图像序列中含有牙弓部位的切片图；提取单元，用于在第二CT图像中提取牙弓曲线。进一步地，确定单元包括：定位模块，用于在第一CT图像中定位牙弓位置；确定模块，用于根据牙弓位置确定第二CT图像的切片编号；查询模块，用于根据切片编号在头部的三维CT图像序列中查询第二CT图像。进一步地，定位模块包括：计数子模块，用于对第一CT图像的每行像素执行计数处理，其中，计数处理用于对像素值高于预设像素阈值的个数进行计数；确定子模块，用于根据计数处理的结果确定牙弓位置。本专利技术通过根据第一CT图像确定第二CT图像，其中，第一CT图像为头部的正面二维CT图像，第二CT图像为头部的三维CT图像序列中含有牙弓部位的切片图；在第二CT图像中提取牙弓曲线，解决了相关技术中不能自动地提取牙弓曲线的问题，进而达到了自动提取牙弓曲线的效果。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的用于提取牙弓曲线的图像处理方法的流程图；图2是根据本专利技术实施例的对三维CT图像序列中每个CT图像进行计数处理的示意图；图3是根据本专利技术实施例的对三维CT图像序列中每个CT图像进行计数处理的结果的示意图；图4是根据本专利技术实施例的拟合牙弓曲线的粗定位曲线的示意图；图5是根据本专利技术实施例的对拟合牙弓曲线的粗定位曲线进行修正的示意图；图6是根据本专利技术实施例的根据修正后的牙弓曲线确定牙弓曲线点集的示意图；图7是根据本专利技术实施例的用于提取牙弓曲线的图像处理装置的示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提取牙弓曲线的图像处理方法，其特征在于，包括：根据第一CT图像确定第二CT图像，其中，所述第一CT图像为头部的正面二维CT图像，所述第二CT图像为头部的三维CT图像序列中含有牙弓部位的切片图；在所述第二CT图像中提取牙弓曲线。

【技术特征摘要】
1.一种用于提取牙弓曲线的图像处理方法，其特征在于，包括：根据第一CT图像确定第二CT图像，其中，所述第一CT图像为头部的正面二维CT图像，所述第二CT图像为头部的三维CT图像序列中含有牙弓部位的切片图；在所述第二CT图像中提取牙弓曲线。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据第一CT图像确定第二CT图像包括：在第一CT图像中定位牙弓位置；根据所述牙弓位置确定所述第二CT图像的切片编号；根据所述切片编号在所述头部的三维CT图像序列中查询所述第二CT图像。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在第一CT图像中定位牙弓位置包括：对所述头部的三维CT图像序列中的每张CT图像执行计数处理，其中，所述计数处理用于对像素值高于预设像素阈值的个数进行计数；根据所述计数处理的结果在第一CT图像中确定所述牙弓位置。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述计数处理的结果在第一CT图像中确定所述牙弓位置包括：确定计数结果最大的CT图像在所述第一CT图像中所在的行数为目标行数，根据所述牙弓位置确定所述第二CT图像的切片编号包括：根据所述目标行数确定所述第二CT图像的切片编号。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二CT图像中提取牙弓曲线包括：通过局部熵算法在所述第二CT图像中分离目标区域与背景区域；在所述目标区域中提取所述牙弓曲线。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述目标区域中提取所述牙弓曲线包括：通过连通区域标记算法在所述目标区域中...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔彤哲，周永新，陈国桢，孙毅，王小珂，谌记文，
申请(专利权)人：海纳医信北京软件科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11