[发明专利]利用牙齿咬合状态下的口腔CT图像获取全牙模型的方法

摘要

本发明涉及一种利用牙齿咬合状态下的口腔CT图像获取全牙模型的方法，包括以下几个步骤：1)对所有包含上(下)颌牙齿的咬合状态下的CT图像进行图像分割；2)建立分割面，获取CT图像牙根点云模型；3)从分割后的上(下)颌牙齿中选择具有完整轮廓的牙齿；4)将前述选择的牙齿轮廓，与通过非接触扫描得到的对应牙齿的牙冠部分进行配准；5)将CT图像数据的牙根与扫描数据牙冠进行融合，重建得到完整上(下)颌牙列。该方法能够将口腔CT图像中咬合处的上颌及下颌牙列进行分割，获取咬合状态下具有完整牙齿轮廓信息的上颌及下颌牙列，解决现有方法无法在牙齿咬合状态下较好的获取全牙模型的技术问题，从而为医师制定正畸治疗及咬合重建方案提供了可靠依据。

主权项

1.利用牙齿咬合状态下的口腔CT图像获取全牙模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对所有包含上颌牙齿的咬合状态下的CT图像进行分割，基于轮廓提取方法，获取上颌所有牙齿及与之咬合接触的下颌部分牙齿轮廓信息，并根据提取的轮廓信息重构出三维网格模型；2)建立分割面，利用分割面从步骤1)所构建的三维网格模型中分割出上颌牙齿的CT图像牙根点云模型；3)从步骤1)所获得的牙齿轮廓信息中，选择上颌牙中不与下颌牙发生咬合接触的单个或多个具有完整的牙冠外轮廓信息的牙齿，并将其另存为点云格式，得到CT图像的牙冠点云模型；4)获取上颌的外部扫描图像，将扫描图像进行分割，得到独立的牙冠表面，保存为扫描数据牙冠点云模型；选择与步骤3)中选择的牙齿相对应的扫描牙冠，将其保存为点云格式，得到扫描牙冠的点云模型Ⅱ；将扫描牙冠的点云模型Ⅱ与步骤3)中得到的CT图像的牙冠点云模型进行配准，得到两组模型间的移动和旋转关系；5)将CT图像的牙根点云模型与步骤4)所得到扫描数据牙冠点云模型进行融合，重建得到完整上颌牙列，融合方法是：5.1)利用配准过程中产生的移动和旋转关系，将CT图像的牙根点云模型与步骤4)所得到扫描数据牙冠点云模型进行合置；5.2)采用基于包围盒的点云精简方法，实现两组点云模型拼接为一组点云模型；5.3)将相邻的牙齿点云模型分别置于两组，利用Delaunay快速三角剖分原理，将点云模型重建为三维网格模型；6)对所有包含下颌牙齿的咬合状态下的CT图像进行分割，基于轮廓提取方法，获取下颌所有牙齿及与之咬合接触的上颌部分牙齿轮廓信息，并根据提取的轮廓信息重构出三维网格模型；7)建立分割面，利用分割面从步骤6)所构建的三维网格模型中分割出下颌牙齿的CT图像牙根点云模型；8)从步骤6)所获得的牙齿轮廓信息中，选择下颌牙中不与上颌牙发生咬合接触的单个或多个具有完整的牙冠外轮廓信息的牙齿，并将其另存为点云格式，得到CT图像的牙冠点云模型；9)获取下颌的外部扫描图像，将扫描图像进行分割，得到独立的牙冠表面，保存为扫描数据牙冠点云模型；获取与步骤8)中所选择的牙齿相对应的扫描牙冠，将其保存为点云格式，得到扫描牙冠的点云模型Ⅱ；将扫描牙冠的点云模型Ⅱ与步骤8)中得到的CT图像的牙冠点云模型进行配准，得到两组模型间的移动和旋转关系；10)将步骤7)所获得的CT图像的牙根点云模型与步骤9)所得到扫描数据牙冠点云模型进行融合，重建得到完整下颌牙列，融合方法是：10.1)利用配准过程中产生的移动和旋转关系，将CT图像的牙根点云模型与步骤9)所得到扫描数据牙冠点云模型进行合置；10.2)采用基于包围盒的点云精简方法，实现两组点云模型拼接为一组点云模型；10.3)将相邻的牙齿点云模型分别置于两组，利用Delaunay快速三角剖分原理，将点云模型重建为三维网格模型。