【技术实现步骤摘要】
一种全景头部定位方法、定位系统及其操作方法
本专利技术涉及全景头部定位领域，具体涉及一种全景头部定位方法、定位系统及其操作方法。
技术介绍
在牙科CBCT中，全景扫描前需要对头部进行定位，以获取准确的图像；传统方法通常使用颌托、咬嘴来确定下巴和牙齿位置，借助激光灯辅助，来确定患者头颅的角度，该种方法需要人工判断来进行患者定位，对操作者有一定的要求，如果判断错误容易导致成像拍摄失败；颌托咬嘴等支撑结构还会遮挡面部，造成面部扫描时部分区域缺失；每位患者定位前需要更换相关一次性保护套，造成浪费。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是现有的方案需要人工判断来进行患者定位，对操作者有一定的要求，如果判断错误容易导致成像拍摄失败；颌托咬嘴等支撑结构还会遮挡面部，造成面部扫描时部分区域缺失，本专利技术提供一种全景头部定位方法，通过结构光三维表面重建技术获得头部的三维表面结构，识别头部面部的下巴、嘴等重要解剖结构，利用这些解剖结构的位置，计算头部的位置和姿态，实现头部定位，作为全景成像的位置基准；采用本方法无需颌托、咬嘴、...
【技术保护点】
1.一种全景头部定位方法，其特征在于，包含以下步骤：/n步骤A1：选择牙弓形态，确定射线源与探测器的旋转轨迹数据；/n步骤A2：获取患者头部各角度的二维图像数据并进行分析，计算各角度头部的目标深度数据，得到各角度下的点云，恢复出头部的三维表面结构；/n步骤A3：对各角度下的点云进行配准，得到头部的完整点云三维数据，根据完整点云三维数据确定下巴、嘴的位置及头部的位置与姿态；/n步骤A4：根据头部的位置与姿态调整射线源与探测器，使头部的面部正对射线源或探测器；/n步骤A5：获取嘴的位置数据并依据位置数据计算射线源与探测器的旋转运动起点；/n步骤A6：根据旋转轨迹数据与旋转运动起...
【技术特征摘要】
1.一种全景头部定位方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤A1：选择牙弓形态，确定射线源与探测器的旋转轨迹数据；
步骤A2：获取患者头部各角度的二维图像数据并进行分析，计算各角度头部的目标深度数据，得到各角度下的点云，恢复出头部的三维表面结构；
步骤A3：对各角度下的点云进行配准，得到头部的完整点云三维数据，根据完整点云三维数据确定下巴、嘴的位置及头部的位置与姿态；
步骤A4：根据头部的位置与姿态调整射线源与探测器，使头部的面部正对射线源或探测器；
步骤A5：获取嘴的位置数据并依据位置数据计算射线源与探测器的旋转运动起点；
步骤A6：根据旋转轨迹数据与旋转运动起点计算射线源与探测器的移动轨迹数据；
步骤A7：根据移动轨迹数据控制射线源与探测器移动的同时控制射线源发出射线、控制探测器接收射线；
步骤A8：将探测器采集到的投影数据经全景重建算法处理得到全景图。
2.如权利要求1所述的一种全景头部定位方法，其特征在于，步骤A2中采用3D相机模组获取患者头部各角度的二维图像数据，并根据三角测量法视差原理重建得到目标深度数据，计算公式如下：
其中为根据3D相机模组采集得到的二维图像最终恢复得到的三维深度信息；
为3D相机模组内部基线距离；
f为摄像头焦距；
为目标点的视差值。
3.如权利要求2所述的一种全景头部定位方法，其特征在于，步骤A3中对各角度的点云通过迭代最近点算法进行配准，得到头部的完整点云三维数据，通过完整点云三维数据并依据五官的特征来计算、确定下巴、嘴的位置及头部的位置与姿态等三维数据信息，其中头部姿态可分为沿三维各轴的旋转角度；
具体配准过程如下：
将各个角度的点云进行刚体变换，并统一到摄像头初始位置坐标系，处理得到完整点云，根据完整点云计算得到三维数据；
计算完整点云三维数据的公式如下：
其中，和分别为刚体变换矩阵中的旋转分量和平移分量；
为3D相机模组内摄像头在第个角度下同步获取图像时，目标在摄像头当前位置坐标系下的三维坐标；
为经过刚体变换后，统一到摄像头初始位置坐标系下的三维坐标。
4.如权利要求3所述的一种全景头部定位方法，其特征在于，步骤A8采用的全景重建算法为数字化体层融合算法，全景重建过程包含以下步骤：
步骤B1：计算覆盖量，计算公式如下：
其中，和、和是相邻两个旋转中心的坐标；
和是相邻两个位置旋转支架的斜率；
和是拍摄的牙齿的位置；
步骤B2：计算归一化放大倍数，放大倍数比例因子的计算公式为：
其中，和是拍摄的牙齿的位置；
和是拍摄当前牙齿的旋转中心的位置；
是旋转中心到射线源的距离；
是旋转中心到探测...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓露珍，陈毅，张丽灵，高丰伟，王晨学，杨旭明，
申请(专利权)人：上海优医基医疗影像设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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