[发明专利]牙齿三维网格数据的分割方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及数字化技术领域，特别是涉及一种牙齿三维网格数据的分割方法及装置。

背景技术

随着社会的不断进步和经济的快速发展，图像分割在生物医学图像中的应用越来越广泛，如计算机辅助诊断、病例分析等等。而在牙齿矫正过程中，牙齿三维网格数据分割起到至关重要的作用；牙齿矫正包括范围较广，通常是指通过口腔技术手段，修整牙齿排列不齐、牙齿形态异常、牙齿色泽异常的治疗过程。

在进行牙齿三维网格数据分割时，通常使用的方法包括：基于区域的分割方法和基于边界的分割方法。其中，基于区域的分割方法主要侧重依据特定的相似性度量寻找不同的区域；这一类方法将牙齿三维网格数据分割视为寻找具有特定网格特征区域的过程。基于边界的分割方法则侧重寻找能够分割出不同区域的边界，通常通过寻找能够最大化区域间特征差异的边界进行分割；这一类方法则将牙齿三维网格数据视为寻找不同物体轮廓或寻找相邻物体分隔边界的过程。针对具体的牙齿三维网格数据分割，通常将以上两种基本方法进行组合实现。

目前，基于上述方法，采用计算机辅助的方式进行牙齿分割，其具体过程包括：对牙齿三维网格数据进行特征提取，形成形态学骨架；对牙齿三维网格数据中的牙龈部分与牙齿部分进行分离；基于形成的形态学骨架，提取可用于生成相邻牙齿之切割线的候选切割点；通过临床知识指导的切割点配对以及测地线最短路径生成相邻牙齿的切割线，完成相邻牙齿的分割工作。上述分割方法是自动执行的过程；但是，对于一些布局不规则的牙齿三维网格数据，牙齿分割需要人工的参与，在与用户交互的过程中，牙齿分割的过程并不直观，需要用户有较高的工作经验及细致谨慎的操作，以实现牙齿的分割；但是，人工操作易出现误差，若与用户的交互出现错误，则直接导致牙齿分割结果的不准确。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种牙齿三维网格数据的分割方法及装置，主要目的在于解决在计算机辅助牙齿分割过程中，当人工参与牙齿分割时，其分割过程不直观，若与用户的交互出现错误，则直接导致牙齿分割结果不准确的问题。

为了解决上述问题，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种牙齿三维网格数据的分割方法，该方法包括：

获取并显示牙齿三维网格数据；其中，所述牙齿三维网格数据中包含牙齿特征区域；

从所述牙齿特征区域中提取牙齿形态学骨架，并显示所述牙齿形态学骨架；其中，所述牙齿形态学骨架由牙齿特征线构成；

确定所述牙齿特征线构成的所述牙齿形态学骨架是否完整；

若确定所述牙齿特征线构成的所述牙齿形态学骨架不完整，则对所述牙齿特征区域进行修改，直到所述牙齿特征线构成的所述牙齿形态学骨架完整显示；

基于完整的牙齿形态学骨架进行牙齿分割。

另一方面，本发明还提供一种牙齿三维网格数据的分割装置，该装置包括：

获取单元，用于获取牙齿三维网格数据；其中，所述牙齿三维网格数据中包含牙齿特征区域；

第一显示单元，用于显示所述获取单元获取的所述牙齿三维网格数据；

提取单元，用于从所述获取单元获取的所述牙齿特征区域中提取牙齿形态学骨架；其中，所述牙齿形态学骨架由牙齿特征线构成；

第二显示单元，用于显示所述提取单元提取的所述牙齿形态学骨架；

确定单元，用于确定所述第二显示单元显示的所述牙齿特征线构成的所述牙齿形态学骨架是否完整；

修改单元，用于当所述确定单元确定所述牙齿特征线构成的所述牙齿形态学骨架不完整时，对所述牙齿特征区域进行修改，直到所述牙齿特征线构成的所述牙齿形态学骨架完整显示；

分割单元，用于基于所述修改单元修改的完整的牙齿形态学骨架进行牙齿分割。

借由上述技术方案，本发明提供的技术方案至少具有下列优点：