[发明专利]一种多模态多角度牙科种植体配准方法

权利要求书

1.一种多模态多角度牙科种植体配准方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:获取患者口腔模型；

S2:将种植体模型植入所述口腔模型，获得术前3D模型；

S3:获取所述患者术中多角度口腔2D图片；

S4:将不同角度的所述口腔2D图片和所述术前3D模型进行图像配准；

S5:显示不同角度的所述口腔2D图片和所述术前3D模型的配准结果。

2.根据权利要求1所述的多模态多角度牙科种植体配准方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下子步骤：

S41:图像预处理，分别选取所述口腔2D图片和所述术前3D模型的待配准区域；

S42:设定选取了所述待配准区域的所述术前3D模型的初始姿态；

S43:将设定了所述初始姿态的所述术前3D模型进行降维处理；

S44:将经过所述步骤S43降维处理后得到的图像与所述口腔2D图片通过散射卷积网络变换分别提取散射特征系数；

S45:将经过所述步骤S44提取出的散射特征系数进行相似度计算；

S46:迭代更新优化所述术前3D模型的姿态参数，所述姿态参数为空间坐标系的三个轴的旋转角度(rotx,roty,roty)和平移变量(x,y,z)。

3.根据权利要求1所述的多模态多角度牙科种植体配准方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述多角度口腔2D图片涵盖模型方向视角的正视图、左视图、右视图和仰视图。

4.根据权利要求2所述的多模态多角度牙科种植体配准方法，其特征在于，所述步骤S42中的初始姿态是由所述术前3D模型的初始位置坐标和初始位置角度设定的。

5.根据权利要求2所述的多模态多角度牙科种植体配准方法，其特征在于，所述步骤S43具体如下：

进行摄影位姿渲染：设置数据可视化开发包vtk中渲染库vtkcamera的相关参数，使vtk可以渲染出指定初始姿态的2D图像；

进行数字重建放射影像：通过医学图像处理软件ITK中的Image类读取所述指定初始姿态的2D图像对应姿态的所述术前3D模型，组织成三维体数据；通过Resample-ImageFilter类对所述三维体数据重采样，并设定坐标转换和插值函数，生成DRR图像。

6.根据权利要求2所述的多模态多角度牙科种植体配准方法，其特征在于，所述步骤S44具体如下：设置网络深度、方向、尺度的参数，通过散射网络计算从而提取出在不同尺度和方向上对应的特征系数矩阵。

7.根据权利要求2所述的多模态多角度牙科种植体配准方法，其特征在于，所述步骤S45中的相似度计算采用梯度信息和归一化互相关信息进行计算。

8.根据权利要求2所述的多模态多角度牙科种植体配准方法，其特征在于，所述步骤S46中迭代更新的过程为：

通过更新所述姿态参数，对应产生更新姿态后的所述降维图像，然后重复配准计算所述降维图像和所述口腔2D图片的相似性；

当相似性函数达到最优时，输出对应的所述姿态参数和所述降维图像。

9.根据权利要求7所述的多模态多角度牙科种植体配准方法，其特征在于，所述步骤S46的优化过程采用了调用NLopt库中的全局优化的算法。

10.根据权利要求1所述的多模态多角度牙科种植体配准方法，其特征在于，所述步骤S5中显示的结果还包括所述口腔2D图片对应的所述术前3D模型的相关姿态参数。