基于CT断层图像序列的牙体自动分割研究

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基于CT断层序列的牙颌三维重建是口腔医学获取数字化牙颌模型的发展方向。牙体自动分割是牙颌三维重建的核心,也是口腔正畸系统、种植系统、导航系统等口腔医疗设备系统的关键技术之一。基于CT断层图像的牙体自动分割研究对发展具有自主知识产权的口腔科计算机辅助医疗设备有着重要意义。   本课题研究了牙体自动分割涉及的四个关键问题的解决方法:(1)利用牙颌区骨组织的解剖先验知识,采用了基于骨组织占比的特征量统计算法,自动提取了原始CT体数据中的牙颌区域,该统计算法具有较好的健壮性。(2)进一步去除了牙颌区内软组织、非牙颌骨组织等无关组织信息,并经过去噪和局部直方图均衡改善图像质量。(3)在充分利用图像三维信息的基础上,首先重建了牙颌曲面全景图像;然后采用牙缝平面的粗细两步定位方法有效的划分了相邻牙的分界面,并提取了牙缝图像序列.(4)基于颌骨与牙根外边界的形态差异,利用形态学算法较好的去除了颌骨。叠加牙缝图像序列与去除颌骨之后的图像序列,最终获得牙体的轮廓图像序列,即完成了牙体的分割任务。   与现有算法相比,本课题对牙颌的解剖和图像特征进行了更为详细的分析,并针对分析结果提出了牙体自动化分割的解决方案。实验结果表明,该解决方案较好的实现了牙体的自动分割任务。本课题提出的思路和解决方法对处理典型的和一般的牙颌图像具有重要的指导意义。
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