一种牙齿裂缝检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种牙齿裂缝检测方法及系统，涉及牙齿检测技术领域。该方法包括：获取近红外相机拍摄的牙齿图像；对牙齿图像进行预处理，得到灰度图像；对灰度图像进行边缘二值化处理，得到边缘点；对边缘点进行霍夫变换，得到边缘点在霍夫空间的ρ值；通过摩尔投票法对所有霍夫空间的ρ值进行处理，得到牙齿裂缝像素点；对牙齿裂缝像素点添加色彩标记，并输出牙齿裂缝图像。该方法基于近红外相机拍摄的牙齿图像，根据牙齿裂缝的形状大多趋近直线的特征，对图像进行边缘二值化后，采用霍夫变换和摩尔投票法相结合的方式寻找牙齿直线裂缝；实现了牙齿裂缝的实时精确检测，且具有无辐射，对检测时间没有限制，以及可靠性高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种牙齿裂缝检测方法及系统
本专利技术涉及牙齿检测
，特别是涉及一种牙齿裂缝检测方法及系统。
技术介绍
随着人们生活品质的不断提升，牙齿健康逐渐引起人们的高度关注。牙齿疾病可以通过早期检测及早发现，若治疗及时，大部分牙齿疾病都可以得到痊愈。现有牙齿裂缝检测技术，主要以X射线成像、电子计算机断层扫描(ComputedTomography，CT)检测和定量光导荧光技术为主流。其中，X射线在医疗中应用广泛，可用以评测牙齿内部现况，然而活体组织能够接受的X射线剂量有限，不能频繁进行检测。CT检测法对于已经形成的牙齿裂缝十分有效，然而对于早期的牙齿裂缝缺乏敏感性和预见性，不能检测出早期的牙齿疾病。定量光导荧光技术可用于临床检测牙齿龋损，然而易受牙齿表面不均匀条件影响，造价昂贵，不便于频繁检测。因此现有牙齿裂缝检测技术无法频繁且可靠地检测牙齿早期裂缝。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种牙齿裂缝检测方法及系统，解决了现有牙齿裂缝检测技术无法频繁且可靠地检测牙齿早期裂缝的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种牙齿裂缝检测方法，包括：获取近红外相机拍摄的牙齿图像；对所述牙齿图像进行预处理，得到灰度图像；对所述灰度图像进行边缘二值化处理，得到边缘点；对所述边缘点进行霍夫变换，得到所述边缘点在霍夫空间的ρ值；通过摩尔投票法对所有所述霍夫空间的ρ值进行处理，得到牙齿裂缝像素点；对所述牙齿裂缝像素点添加色彩标记，并输出牙齿裂缝图像。可选的，对所述灰度图像进行边缘二值化处理，得到边缘点，具体包括：在所述灰度图像上建立坐标系，得到所述灰度图像中每个像素点的坐标；将所述像素点按照行依次输入第一FIFO存储器、第二FIFO存储器和第三FIFO存储器，得到所述像素点的3*3模板；根据所述像素点的3*3模板计算得到所述像素点的梯度值；判断所述梯度值是否大于预设阈值，得到第一判断结果；所述第一判断结果为是，确定与所述梯度值对应的像素点为边缘点，并将与所述梯度值对应的像素点的像素值设为255；所述第一判断结果为否，将与所述梯度值对应的像素点的像素值设为0。可选的，在对所述边缘点进行霍夫变换，得到所述边缘点在霍夫空间的ρ值之前，还包括：判断所述边缘点是否为连续边缘点，得到第二判断结果；所述连续边缘点为多个横坐标值相连的所述边缘点，或多个纵坐标值相连的所述边缘点；所述第二判断结果为是，当所述连续边缘点的横坐标值相连时，判断所述连续边缘点的横坐标值是否为所有连续边缘点横坐标值的最小值或最大值；当所述连续边缘点的纵坐标值相连时，判断所述连续边缘点的纵坐标值是否为所有连续边缘点纵坐标值的最小值或最大值，得到第三判断结果；所述第三判断结果为是，则所述边缘点以及与所述边缘点相连的边缘点均为牙齿轮廓像素点，并剔除所述牙齿轮廓像素点；所述第三判断结果为否，存储所述边缘点以及与所述边缘点相连的边缘点；所述第二判断结果为否，存储所述边缘点。可选的，对所述边缘点进行霍夫变换，得到所述边缘点在霍夫空间的ρ值，具体包括：获取存储的所有边缘点以及所述边缘点的坐标值；根据公式ρ＝x*cos(θ)+y*sin(θ)计算所述边缘点在霍夫空间的ρ值；式中，x表示所述边缘点的横坐标值；y表示所述边缘点的纵坐标值；θ表示所述边缘点的极角，θ为整数。可选的，通过摩尔投票法对所有所述霍夫空间的ρ值进行处理，得到牙齿裂缝像素点，具体包括：采用摩尔投票法确定第一ρ值，所述第一ρ值的出现次数超过所述霍夫空间ρ值总数的1/n；n为正整数；确定与所述第一ρ值对应的边缘点为牙齿裂缝像素点，并进行标定。一种牙齿裂缝检测系统，包括：牙齿图像模块，用于获取近红外相机拍摄的牙齿图像；灰度图像模块，用于对所述牙齿图像进行预处理，得到灰度图像；边缘点模块，用于对所述灰度图像进行边缘二值化处理，得到边缘点；霍夫空间模块，用于对所述边缘点进行霍夫变换，得到所述边缘点在霍夫空间的ρ值；牙齿裂缝像素点模块，用于通过摩尔投票法对所有所述霍夫空间的ρ值进行处理，得到牙齿裂缝像素点；牙齿裂缝图像模块，用于对所述牙齿裂缝像素点添加色彩标记，并输出牙齿裂缝图像。可选的，边缘点模块，具体包括：坐标单元，用于在所述灰度图像上建立坐标系，得到所述灰度图像中每个像素点的坐标；模板单元，用于将所述像素点按照行依次输入第一FIFO存储器、第二FIFO存储器和第三FIFO存储器，得到所述像素点的3*3模板；梯度值单元，用于根据所述像素点的3*3模板计算得到所述像素点的梯度值；第一判断单元，用于判断所述梯度值是否大于预设阈值，得到第一判断结果；是单元，用于所述第一判断结果为是，确定与所述梯度值对应的像素点为边缘点，并将与所述梯度值对应的像素点的像素值设为255；否单元，用于所述第一判断结果为否，将与所述梯度值对应的像素点的像素值设为0。可选的，牙齿裂缝检测系统，还包括：第二判断模块，用于判断所述边缘点是否为连续边缘点，得到第二判断结果；所述连续边缘点为多个横坐标值相连的所述边缘点，或多个纵坐标值相连的所述边缘点；所述第二判断结果为是，执行第三判断模块；所述第二判断结果为否，执行存储模块；第三判断模块，用于当所述连续边缘点的横坐标值相连时，判断所述连续边缘点的横坐标值是否为所有连续边缘点横坐标值的最小值或最大值；当所述连续边缘点的纵坐标值相连时，判断所述连续边缘点的纵坐标值是否为所有连续边缘点纵坐标值的最小值或最大值，得到第三判断结果；牙齿轮廓像素点模块，用于所述第三判断结果为是，则所述边缘点以及与所述边缘点相连的边缘点均为牙齿轮廓像素点，并剔除所述牙齿轮廓像素点；存储边缘点模块，用于所述第三判断结果为否，存储所述边缘点以及与所述边缘点相连的边缘点；存储模块，用于存储所述边缘点。可选的，霍夫空间模块，具体包括：获取单元，用于获取存储的所有边缘点以及所述边缘点的坐标值；计算单元，用于根据公式ρ＝x*cos(θ)+y*sin(θ)计算所述边缘点在霍夫空间的ρ值；式中，x表示所述边缘点的横坐标值；y表示所述边缘点的纵坐标值；θ表示所述边缘点的极角，θ为整数。可选的，牙齿裂缝像素点模块，具体包括：确定单元，用于采用摩尔投票法确定第一ρ值，所述第一ρ值的出现次数超过所述霍夫空间ρ值总数的1/n；n为正整数；标定单元，用于确定与所述第一ρ值对应的边缘点为牙齿裂缝像素点，并进行标定。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供了一种牙齿裂缝检测方法及系统。该方法包括：获取近红外相机拍摄的牙齿图像；对牙齿图像进行预处理，得到灰度图像；对灰度图像进行边缘二值化处理，得到边缘点；对边缘点进行霍夫变换，得到边缘点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种牙齿裂缝检测方法，其特征在于，包括：/n获取近红外相机拍摄的牙齿图像；/n对所述牙齿图像进行预处理，得到灰度图像；/n对所述灰度图像进行边缘二值化处理，得到边缘点；/n对所述边缘点进行霍夫变换，得到所述边缘点在霍夫空间的ρ值；/n通过摩尔投票法对所有所述霍夫空间的ρ值进行处理，得到牙齿裂缝像素点；/n对所述牙齿裂缝像素点添加色彩标记，并输出牙齿裂缝图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种牙齿裂缝检测方法，其特征在于，包括：
获取近红外相机拍摄的牙齿图像；
对所述牙齿图像进行预处理，得到灰度图像；
对所述灰度图像进行边缘二值化处理，得到边缘点；
对所述边缘点进行霍夫变换，得到所述边缘点在霍夫空间的ρ值；
通过摩尔投票法对所有所述霍夫空间的ρ值进行处理，得到牙齿裂缝像素点；
对所述牙齿裂缝像素点添加色彩标记，并输出牙齿裂缝图像。


2.根据权利要求1所述的牙齿裂缝检测方法，其特征在于，所述对所述灰度图像进行边缘二值化处理，得到边缘点，具体包括：
在所述灰度图像上建立坐标系，得到所述灰度图像中每个像素点的坐标；
将所述像素点按照行依次输入第一FIFO存储器、第二FIFO存储器和第三FIFO存储器，得到所述像素点的3*3模板；
根据所述像素点的3*3模板计算得到所述像素点的梯度值；
判断所述梯度值是否大于预设阈值，得到第一判断结果；
所述第一判断结果为是，确定与所述梯度值对应的像素点为边缘点，并将与所述梯度值对应的像素点的像素值设为255；
所述第一判断结果为否，将与所述梯度值对应的像素点的像素值设为0。


3.根据权利要求2所述的牙齿裂缝检测方法，其特征在于，在所述对所述边缘点进行霍夫变换，得到所述边缘点在霍夫空间的ρ值之前，还包括：
判断所述边缘点是否为连续边缘点，得到第二判断结果；所述连续边缘点为多个横坐标值相连的所述边缘点，或多个纵坐标值相连的所述边缘点；
所述第二判断结果为是，当所述连续边缘点的横坐标值相连时，判断所述连续边缘点的横坐标值是否为所有连续边缘点横坐标值的最小值或最大值；当所述连续边缘点的纵坐标值相连时，判断所述连续边缘点的纵坐标值是否为所有连续边缘点纵坐标值的最小值或最大值，得到第三判断结果；
所述第三判断结果为是，则所述边缘点以及与所述边缘点相连的边缘点均为牙齿轮廓像素点，并剔除所述牙齿轮廓像素点；
所述第三判断结果为否，存储所述边缘点以及与所述边缘点相连的边缘点；
所述第二判断结果为否，存储所述边缘点。


4.根据权利要求3所述的牙齿裂缝检测方法，其特征在于，所述对所述边缘点进行霍夫变换，得到所述边缘点在霍夫空间的ρ值，具体包括：
获取存储的所有边缘点以及所述边缘点的坐标值；
根据公式ρ＝x*cos(θ)+y*sin(θ)计算所述边缘点在霍夫空间的ρ值；
式中，x表示所述边缘点的横坐标值；y表示所述边缘点的纵坐标值；θ表示所述边缘点的极角，θ为整数。


5.根据权利要求1所述的牙齿裂缝检测方法，其特征在于，所述通过摩尔投票法对所有所述霍夫空间的ρ值进行处理，得到牙齿裂缝像素点，具体包括：
采用摩尔投票法确定第一ρ值，所述第一ρ值的出现次数超过所述霍夫空间ρ值总数的1/n；n为正整数；
确定与所述第一ρ值对应的边缘点为牙齿裂缝像素点，并进行标定。


6.一种牙齿裂缝检测系统，其特征在于，包括：
牙齿图像模块，用于获取近红外相机拍摄的牙齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄继鹏，张瑞，陈庆豪，李金环，刘华，梁士利，
申请(专利权)人：东北师范大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22