[发明专利]一种基于超像素聚类的牙弓线绘制方法

权利要求书

1.一种基于超像素聚类的牙弓线绘制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一：图像预处理，将口腔CBCT轴状图转化为0到255的灰度图M，通过灰度阈值和位置信息选择感兴趣区域，其他区域灰度值设为0；

步骤二：定义图M的颜色空间CIE-G和三维像素点向量V，其中CIE-G由图M中所有的像素点向量V组成，任意像素点i的向量其中为位于坐标(x_i,y_i)的像素点i的灰度值，确定初始聚类个数K；

步骤三：把图M划分为K个超像素区域，区域的初始面积为S×S，其中，N为图M的像素点个数，各超像素的聚类中心初始化为其区域中心周围3×3范围内梯度最小的像素点，其中像素点i的梯度定义为对像素点i设置其所属聚类标签初始值label(i)＝-1，到所属聚类中心的距离初始值d(i)＝∞；

步骤四：对图M的所有像素点进行归类，更新聚类中心直至收敛；

步骤五：遍历图M，合并面积过小的超像素区域；

步骤六：计算每个超像素区域内所有像素点的灰度平均值，当灰度平均值大于牙齿灰度阈值时，将该超像素的聚类中心加入一个队列；

步骤七：对队列中的各超像素中心按横坐标值进行排序，得到牙弓线标志点；

步骤八：用牙弓线标志点构筑三次B样条曲线，得到牙弓线；

所述步骤四的过程如下：

4.1取第一个聚类中心，聚类中心向量定义为C_k＝[g_k,x_k,y_k]，其中k＝1，对其周围2S×2S区域内的每一个像素点i，计算像素点i和该聚类中心的距离D，其中

m为常数；

4.2如果Dd(i)，设置d(i)＝D，label(i)＝k；

4.3对第2至K个聚类中心重复4.1到4.2操作，计算每个新的超像素区域内所有像素点的坐标重心，将坐标重心作为该超像素的新聚类中心；

4.4)重复4.1到4.3步骤n次，直至更新前后的聚类中心向量差值的绝对值之和小于阈值ε。

2.如权利要求1所述的一种基于超像素聚类的牙弓线绘制方法，其特征在于，所述步骤五的过程如下：

5.1对每个像素点i，设置其新标号newlabel(i)＝-1；

5.2取一个超像素区域，选择该超像素区域内的任一像素点作为当前操作的中心点z，对中心点四邻域内的各个像素点j进行判断是否属于该超像素成员，其中判断条件是该点未被标记过，即newlabel(j)＝-1，而且该点和当前操作中心点的聚类标号一致，即newlabel(j)＝label(z)，如果是该超像素区域的新成员，那么把该新成员作为新的操作中心点，重新判断其四邻域内的像素点直到找不到新成员为止；

5.3超像素理想面积大小为S*S，如果新超像素面积小于理想超像素面积的四分之一，则将该超像素区域所有的像素点合并到前一个相邻的超像素区域里；

5.4重复上述步骤5.2到5.3直到整张图M遍历结束。