[发明专利]一种基于CBCT影像分割提取牙根和牙槽骨的方法

权利要求书

1.一种基于CBCT影像分割提取牙根和牙槽骨的方法，其特征在于，包括步骤：

步骤S1，选取三维CBCT影像n副图像中任意一副图像，并对选取图像I_i进行自动阈值分割，得到分割图像，其中i的取值范围为1-n；

步骤S2，对三维CBCT影像中的所有图像依次进行自动阈值分割，完成自动阈值分割的图像自动排序，生成分割图像序列；

步骤S3，对所述分割图像序列中的所有图像进行手动分割，并对每一颗牙齿的边界进行套索划线分割；

步骤S4，对所有图像的牙根信息全部进行分割，图像自动排序叠加重建得到牙根的三维图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于CBCT影像分割提取牙根和牙槽骨的方法，其特征在于，所述步骤S1中通过CBCT影像得到牙齿以及牙齿周围组织的三维图像，对三维图像进行自动阈值分割，包括：

步骤S11，从CBCT影像的n副图像中，随机选取第i副图像I_i；

步骤S12，对图像I_i进行自动局部阈值分割，得到二值图B_{mid_grey}；

步骤S13，对图像I_i进行自动全局阈值分割，得到二值图B_{max_entropy}；

步骤S14，将二值图B_{mid_grey}和二值图B_{max_entropy}进行“逻辑与”运算，得到自动分割图像B_auto。

3.根据权利要求2所述的一种基于CBCT影像分割提取牙根和牙槽骨的方法，其特征在于，所述步骤S12中，对图像I_i进行自动局部阈值分割；

所述自动局部阈值分割，以需要分割的目标像素为中心，半径为r个像素的窗口区域作为局部区域，选取局部区域内的像素阈值，根据公式：

其中，t为局部区域内的像素阈值，max为当前局部区域内的像素最大值，min为当前局部区域内的像素最小值，当像素的灰度值大于t时，当前需要分割的目标像素为前景，当像素的灰度值小于t时，当前需要分割的目标像素为背景，由此得到二值图B_mid-grey；

所述二值图B_{mid_grey}是包含牙根、牙槽骨和鼻窦到下和区域间牙齿周围组织的图像；

所述步骤S13中，对图像I_i进行自动全局阈值分割，选取一个全局阈值，低于全局阈值的像素为图像背景，高于全局阈值的像素为像素前景，其中，所述全局阈值使得图像前景和图像背景的类间熵值为最大，利用自动全局阈值分割得到二值图B_{max_entropy}；

所述二值图B_{max_entropy}是包含牙根和牙槽骨的图像。

4.根据权利要求4所述的一种基于CBCT影像分割提取牙根和牙槽骨的方法，其特征在于，所述步骤S14中，根据公式：

B_auto＝B_{mid_grey}B_{max_entropy}；

其中，通过对二值图B_{mid_grey}和二值图B_{max_entropy}中的像素矩阵进行“逻辑与”运算，得到自动分割图像B_auto，对于只包含0和1像素的二值图进行“逻辑与”运算，将二值图B_{mid_grey}和二值图B_{max_entropy}像素矩阵中的各个元素逐个相乘，得到自动分割图像B_auto，所述自动分割图像B_auto中牙根被上下颌骨包裹。

5.根据权利要求1所述的一种基于CBCT影像分割提取牙根和牙槽骨的方法，其特征在于，所述步骤S2分别对所有图层进行自动阈值分割，执行步骤S11-步骤S14，得到CBCT影像的分割图像序列。