[发明专利]图像分割的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种图像分割的方法及装置。

背景技术

在正畸学领域中，对牙齿三维图像进行分割获得三维个性化牙冠及牙根的解剖信息，可以帮助确定个性化的正畸方案。因此三维图像分割是至关重要的。

近些年，随着数字化技术和计算机技术的快速发展，锥形束计算机断层扫描(ConeBeamComputedTomography，简称CBCT)被引入正畸学领域中，由于CBCT空间分辨率更高、得到的图像更清晰、伪影更小，所以在正畸学领域得到了广泛的应用，因此图像分割也通常是基于CBCT图像分割。目前常用的基于牙齿的CBCT图像的分割应用软件主要有：澳大利亚VisageImaging公司的Amira和比利时Materialise公司的Mimics等。这些软件是采用手动涂抹或者基于活动轮廓模型的套锁方式对单一切片上的牙齿CBCT图像进行分割的，其中套索模型可以在不同切片间进行复制，并根据当前切片图像中牙齿对象的位置进行精确调整。上述的牙齿CBCT图像分割方式属于半自动图像分割。

在上述的牙齿CBCT图像分割方式中，发明人发现，半自动牙齿CBCT图像分割方式每次只能对单个牙齿进行分割，而且需要人工的操作，分割时间与操作人的熟练程度紧密相关，分割一整套牙齿数据至少需要2-3个小时，分割的速度较慢，综上可以看出现有牙齿CBCT图像分割方法效率低。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种图像分割的方法及装置。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种图像分割的方法，该方法包括：

获取牙冠网格数据和牙齿锥形束计算机断层扫描CBCT图像数据，所述牙冠网格数据和所述牙齿CBCT图像数据是同一个牙列的两种不同类型的三维数据，所述牙冠网格数据为分割成清晰准确的单个牙冠形状的数据；

将所述牙冠网格数据与所述牙齿CBCT图像数据进行配准，确定所述牙齿CBCT图像数据中的每颗牙齿对应的牙冠区域；

根据所述牙冠区域将所述牙齿CBCT图像数据进行分割，得到每颗牙齿的初步三维区域；

根据支持向量机SVM算法对对应每颗牙齿的初步三维区域进行分割得到每颗牙齿的最终三维形状。

另一方面，本发明还提供了一种图像分割的装置，该装置包括：

获取单元，用于获取牙冠网格数据和牙齿锥形束计算机断层扫描CBCT图像数据，所述牙冠网格数据和所述牙齿CBCT图像数据是同一个牙列的两种不同类型的三维数据，所述牙冠网格数据为分割成清晰准确的单个牙冠形状的数据；

配准单元，用于将所述牙冠网格数据与所述牙齿CBCT图像数据进行配准，确定所述牙齿CBCT图像数据中的每颗牙齿对应的牙冠区域；

第一分割单元，用于根据所述牙冠区域将所述牙齿CBCT图像数据进行分割，得到每颗牙齿的初步三维区域；

第二分割单元，用于根据支持向量机SVM算法对对应每颗牙齿的初步三维区域进行分割得到每颗牙齿的最终三维形状。

借由上述技术方案，本发明提供的图像分割的方法及装置，能够首先获取同一个牙列的牙冠网格数据和牙齿锥形束计算机断层扫描(ConeBeamComputedTomography，简称CBCT)图像数据，其中牙冠网格数据为分割成清晰准确的单个牙冠形状的数据；然后将牙冠网格数据与牙齿CBCT图像数据进行配准，确定牙齿CBCT图像数据中每颗牙齿对应的牙冠区域；然后根据牙冠区域将牙齿CBCT图像数据进行分割，得到每颗牙齿的初步三维区域；最后根据支持向量机(SupportVectorMachine，简称SVM)算法对对应每颗牙齿的初步三维区域进行分割得到每颗牙齿的最终三维形状。与现有技术相比，本发明能够根据已经分割成清晰准确的单个牙冠形状的牙冠网格数据，对同一牙列的牙齿CBCT图像数据进行配准确定其中的牙冠区域，然后根据牙冠区域对CBCT图像数据分割得到每颗牙齿的初步三维区域，然后根据SVM算法分别对每颗牙齿的初步三维区域进一步进行分割得到每颗牙齿的最终三维形状。在从牙齿的CBCT图像数据得到每颗牙齿的最终三维形状的过程中不需要人工的操作，因此大大提高了CBCT图像数据分割的效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：