[发明专利]一种基于CBCT影像分割提取牙根和牙槽骨的方法

说明书

本发明公开了一种基于CBCT影像分割提取牙根和牙槽骨的方法，该方法通过选取三维CBCT影像中任意一副图像，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_i为选取的任意图像；随后对三维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；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；最后，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。本发明通过提供一种提取牙根和牙槽骨的方法，在对牙根进行重建是保留了牙齿的高度还原，同时使牙根信息具有完整性。

技术领域

本发明涉及牙齿种植和牙齿矫正领域，具体是一种基于CBCT影像分割提取牙根和牙槽骨的方法。

背景技术

随着生活水平的提高，越来越多的人对牙齿的治疗有着更高的追求，为满足不同的患者对牙齿治疗的不同需求，对于牙齿图像的获取方法也逐渐升级，由最初的CT扫描，发展到CBCT扫描技术，所述CBCT扫描技术为锥形束计算机断层扫描，将CBCT技术应用在牙种植，牙矫正等方面，可以通过CBCT图像对需要进行分析的牙齿进行三维成像，得到三维图像；

通常在进行牙齿扫描后，会在生成的CBCT三维图像中将牙齿从周围的组织中分割出来显示并做后续分析处理，在现有技术中，许多的商业软件提供了牙齿分割功能，如3DSystems的D2P软件提供了分离牙根的功能，专利号为201910687719.X的中国发明公布了一种基于灰度直方图的单牙分割方法，但是现有的牙根分离技术存在以下不足：

1.牙根和牙槽骨都属于骨组织，在牙科CBCT三维图像中，具有相近的灰度值，采用简单的灰度阈值分割法很难将二者区分开；

2.现有技术通常采用自动分割法对牙齿进行分割，但是由于牙根和牙槽骨密度相近，边界比较模糊，难以区分，所以一般的自动分割法难以对牙齿各部分的边界分的的很清晰，因此牙齿分割的精确度存在一定误差；

3.仅对单颗牙齿进行处理分析，对单颗牙齿来说，牙根的密度与周边组织有明显的特征差异，将单颗牙齿处理方法应用到所有牙齿中，无法精确地将所有牙齿分离出来。

因此，人们需要一种具有高度精准性的一种基于CBCT影响分割提取牙根和牙槽骨的方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于CBCT影像分割提取牙根和牙槽骨的方法，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于CBCT影像分割提取牙根和牙槽骨的方法，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，I_i为n副三维CBCT图像中选取的任意一副图像；

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。

进一步地，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；

一副三维CBCT影像由500-600副图像组成，所述步骤S11指在所有图像中任意选取一副图像，同时，图像选择顺序为所得分割图像序列顺序；