CN111772664B - 一种快速头影测量装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用CBCT体数据生成投影数据进行快速头影测量装置及方法,包括投影数据生成算法部件和界面交互操作部件;该方法的具体实现路径为①调整CBCT体数据至两耳点对正;②生成对正方位下的投影片;所述生成对正方位下的投影片为根据六种不同的模式生成六种投影片,所述六种投影方式分别为MIP(maximum intensity projection)、RaySum(表面透视法)、Emboss模式、Smart1模式、Smart2模式、Smart3模式;③将以上六种投影片保存至内存中,在用户绘制标记点的过程中,实现实时切换,同时用户无需再进行图像调整即可快速找到标记点,以此显著的提高标记点的速度和准确度。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用CBCT体数据生成投影数据进行快速头影测量装置及方法,属于头影测量技术领域。
背景技术
X线头影测量是口腔科,特别是口腔以及外科正畸的诊断分析、矫治设计以及科研工作中的一个重要手段。我国自60年代中起,X线头影测量已经在口腔科临床以及研究工作中应用。X线头影测量起初是利用描图纸覆盖于X线片进行描绘。50年代末电子计算机开始应用于正畸临床和X线头影测量。电子化的头影测量技术不仅仅增加了测量的精确度,还可以代替人工进行大量繁琐的数据处理,将正畸医生从浩繁的数据中解放出来。1969年第一台CT及问世并进行了头面部扫描,从此人类的影像学诊断开始步入三维时代。
随着锥形束CT(Conebeam CT,CBCT)和专业三维处理软件的应用,三维头影测量技术逐步完善。三维头影测量在继承二维头影测量优势的前提下,避免了图像变形、图像放大和出现重影的问题,是头影测量发展的趋势,但是由于硬件配置、人员技术要求高等原因,三维头影测量至今仍缺乏标准的分析测量项目与标准值。目前国内外仅有少数学者进行了关于正常人群颅颌面三维数据库的研究,迄今为止,国际上尚无统一的三维头颅测量装置及方法。
发明内容
本发明技术解决问题:克服现有技术的不足,提供一种应用CBCT体数据生成投影数据进行快速头影测量装置及方法,将CBCT的优势与二维测量标准进行结合应用,应用CBCT生成不同种类的二维投影片进行头影测量,能够发挥CBCT的优势,提高二维投影测量的准确性和方便性,具有极大的实际意义和应用价值。
本发明技术解决方案:一种应用CBCT体数据生成投影数据进行快速头影测量装置,包括投影数据生成算法部件和界面交互操作部件;投影数据生成算法部件用于生成界面交互操作部件所需要的图像数据,由界面交互操作部件实现对图像数据的快速操作;
在界面操作部件中调整CBCT体数据至两耳点对正;然后由投影数据生成算法部件根据CBCT体数据生成对正方位下的投影片;所述生成对正方位下的投影片是根据六种不同的模式生成六种投影片,所述六种投影方式分别为最大密度投影MIP模式(maximumintensity projection,最大密度投影)、表面透视法RaySum模式、浮雕Emboss模式、Smart1模式、Smart2模式、Smart3模式;投影数据生成算法部件将得到的以上六种投影数据,并以图片的形式进行保存即投影片,以备后续应用;用户通过界面操作部件在绘制标记点的过程中,随时切换投影数据生成算法部件保存的六张图,在六张图像处于同样的缩放比下,绘制同一个点的相对位置不会因为图像的切换而发生改变,用户只需要快速切换不同的图像即方便查找不同的标记点,最终实现快速的头影测量;
投影数据生成算法部件用于生成界面交互操作部件所需要的图像数据,由界面交互操作部件实现对图像数据的快速操作。传统头影测量方法中,需要在描点过程中进行图像的投影处理,本发明显著提高了操作速度和描点精度。
所述MIP模式实现过程如下:
(1)按照左右两个耳点对正所得的旋转矩阵旋转CBCT体数据,产生新的CBCT体数据,此时的体数据的两个耳点与新的CBCT体数据的X轴平行;
(2)取与步骤1中产品的新CBCT体数据的YZ平面平行,且过原点的平面为投射平面;
(3)从步骤2中投射平面的像素点P(i,j)(i,j为YZ平面上的二维坐标点)发出射线穿越三维体数据形成的三维数据场,根据投影平面上的像素点P(i,j),以及射线的入射方向v,获取射线进入和离开体数据所经过的三维数据场中的点;
(4)按照指定步长,将步骤3中沿着射线获取的点进行重采样,并获取采样点中的最大值;
(5)计算所有射线对应的最大值点,所有的最大值点即形成一张投影图像数据,完成最大密度投影;
(6)对步骤5生成的投影图像数据进行灰度拉伸以提高对比度,使投影图像数据中的边缘更清晰;
(7)将步骤6中的投影图像数据以图片的的形式保存到计算机硬盘中。
所述R表面透视法RaySum模式实现过程如下:
(1)按照左右两个耳点对正所得的旋转矩阵旋转CBCT体数据,产生新的CBCT体数据,此时的体数据的两个耳点与新的CBCT体数据的X轴平行;
(2)取与步骤1中产品的新CBCT体数据的YZ平面平行,且过原点的平面为投射平面;
(3)从步骤2中投射平面的像素点P(i,j)发出射线穿越三维体数据形成的三维数据场,根据投影平面上的像素点P(i,j),以及射线的入射方向v,获取射线进入和离开体数据所经过的三维数据场中的点;i,j为YZ平面上的二维坐标点;
(4)根据指定步长,沿着射线重采样获取采样点的值,并对获取到的值按照耳点小球、软组织和硬组织进行分类,每种不同的数据乘以不同的衰减系数;
(5)将射线上所有点取和并除以取样数,得到每条射线投射出的数据,这些数据组合成为投影数据;
(6)对步骤(5)生成的投影图像数据进行灰度拉伸以提高对比度,使投影图像数据中的边缘更清晰;
(7)将步骤(6)中的投影图像数据以图片的形式保存到计算机硬盘中。
所述Emboss模式实现过程如下:
(1)按照MIP实现过程获取MIP模式下步骤(5)产生的投影数据;
(2)按照RaySum模式实现方式获取RaySum模式下步骤(5)产生投影数据;
(3)将步骤(1)和(2)中获取的两个投影数据加权处理,生成融合后的投影数据;
(4)对步骤(3)中生成的融合投影数据做锐化处理,将锐化结果以图像的形式保存到计算机硬盘中。
所述Smart1模式实现过程如下:
(1)按照左右两个耳点对正所得的旋转矩阵旋转CBCT体数据,产生新的CBCT体数据,此时的体数据的两个耳点与新的CBCT体数据的X轴平行;
(2)取与步骤1中产品的新CBCT体数据的YZ平面平行,且过原点的平面为投射平面;
(3)从步骤2中投射平面的像素点P(i,j)发出射线穿越三维体数据形成的三维数据场,根据投影平面上的像素点P(i,j),以及射线的入射方向v,获取射线进入和离开体数据所经过的三维数据场中的点;i,j为YZ平面上的二维坐标点;
(4)根据指定步长,沿着射线重采样获取采样点的值,并对获取到的所有值取和并除以采样数以得到每条光线投射出的数据,这些数据组合成为投影数据;
(5)对投影数据进行灰度拉伸以提高对比度,使投影数据中的边缘更清晰;
(6)将投影数据以图像的形式保存到计算机硬盘中。
Smart1模式下生成的投影片,可以清晰的看到外耳道附近的硬组织结构。
所述Smart2模式实现过程如下:
(1)按照Smart1模式实现过程获取Smart1模式下的投影数据;
(2)对步骤(1)产生的投影数据进行边缘增强处理,强化数据中心边缘部分;
(3)将步骤(2)中边缘增强后的投影数据以图像的形式保存到计算机硬盘中;
Smart2模式下生成的投影片可以清晰的显示一些细小的边缘,方便看清头侧片上的微小边缘。
所述Smart3模式实现过程如下:
(1)按照MIP模式实现过程获取MIP模式下的投影数据;
(2)对投影数据进行边缘照亮处理;
(3)将步骤(2)中边缘照亮处理后的投影数据以图像的形式保存到计算机硬盘中;
Smart3模式下可以清晰的看到软组织的外轮廓,同时也可以清晰的看到下颌骨的外轮廓。
本发明的一种应用CBCT体数据生成投影数据进行快速头影测量的方法,实现步骤为:
步骤一:在界面操作部件中调整CBCT体数据至两耳点对正;
步骤二:然后由投影数据生成算法部件生成对正方位下的投影片;所述生成对正方位下的投影片是根据六种不同的模式生成六种投影片,所述六种投影方式分别为MIP(maximum intensity projection,最大密度投影)、RaySum(表面透视法)模式、Emboss(浮雕)模式、Smart1模式、Smart2模式、Smart3模式;投影数据生成算法部件将以上六种投影片保存,以备后续应用;
步骤三:用户通过界面操作部件在绘制标记点的过程中,随时切换投影数据生成算法部件保存的六张图,由于六张图像处于同样的缩放比下,绘制同一个点的相对位置不会因为图像的切换而发生改变,用户只需要快速切换不同的图像即可方便查找不同的标记点,最终实现快速的头影测量。
本发明与现有技术相比的优点在于:
(1)本发明提出的将CBCT体数据生成投影图后应用于二维头影测量的方法最大的特点是极大地提高了交互的效率,同时提高了头影测量的准确度。和传统X射线成像得到的头侧片相比,本发明利用CBCT体数据可以多次调整病人的头位,达到较为准确的对正效果。同时,一次生成后六种不同的侧位片可以方便用户快速、准确的进行定点。由此可见,本发明将具有重要的实际意义和应用价值。
(2)传统二维头影测量,主要是在同一张图像上通过调节图像对比度、亮度等参数来观察图像上的标记点,标记点过程中需多次调整图像,才能看清图像上的标记点。本发明在对CBCT体数据进行投影得到不同投影片,每个投影片都针对不同的标记点进行了处理,使得这些标记点在特定投影片上显示清晰。因此和传统的直接在拍摄的X线片上进行描绘相比,能够只通过投影结果图像的切换就可以找到某些特定的解剖标志点,提高定位的精确度,节约了二维头影测量的操作时间。为用户提供了极大的便利。
附图说明
图1为本发明测量组成框图;
图2为本发明的流程图;
图3为MIP模式下生成的投影数据;
图4为RaySum模式下生成的投影数据;
图5为Emboss模式下生成的投影数据;
图6为Smart1模式下生成的投影数据;
图7为Smart2模式下生成的投影数据;
图8为Smart3模式下生成的投影数据。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
本发明是一种使用CBCT体数据生成投影数据进行快速头影测量的测量装置及方法,该方法的具体实现路径为①调整CBCT体数据至两耳点对正;②生成对正方位下的投影片;所述生成对正方位下的投影片为根据六种不同的模式生成六种投影片,所述六种投影方式分别为MIP(maximum intensity projection)、RaySum(表面透视法)、Emboss模式、Smart1模式、Smart2模式、Smart3模式;③将以上六种投影片保存至内存中,在用户绘制标记点的过程中,实现实时切换,同时用户无需再进行图像调整即可快速找到标记点,以此显著的提高标记点的速度和准确度。
如图1所示,本发明的测量装置包括投影数据生成算法部件和界面交互操作部件。界面操作交互部件在读取并对正CBCT体数据后,启动投影图算法生成部件,算法部件负责生成六张投影片,然后由界面交互操作部件使用,用户在界面交互操作部件进行描点操作。
如图2所示:本发明方法实现流程如下:
(1)首先通过界面交互操作部件读取CBCT体数据并调整CBCT体数据至两耳点对正;
(2)然后生成对正方位下的投影片;所述生成对正方位下的投影片是根据六种不同的模式生成六种投影片,所述六种投影方式分别为MIP(maximum intensityprojection,最大密度投影)、RaySum(表面透视法)模式、Emboss(浮雕)模式、Smart1模式、Smart2模式、Smart3模式;
如图3所示,MIP模式实现过程如下:
(1)按照左右两个耳点对正所得的旋转矩阵旋转CBCT体数据,产生新的CBCT体数据,此时的体数据的两个耳点与新的CBCT体数据的X轴平行;
(2)取与步骤1中产品的新CBCT体数据的YZ平面平行,且过原点的平面为投射平面;
(3)从步骤2中投射平面的像素点P(i,j)(i,j为YZ平面上的二维坐标点)发出射线穿越三维体数据形成的三维数据场,根据投影平面上的像素点P(i,j),以及射线的入射方向v,获取射线进入和离开体数据所经过的三维数据场中的点;
(4)按照指定步长,将步骤3中沿着射线获取的点进行重采样,并获取采样点中的最大值;
(5)计算所有射线对应的最大值点,所有的最大值点即形成一张投影图像数据,完成最大密度投影;
(6)对步骤5生成的投影图像数据进行灰度拉伸以提高对比度,使投影图像数据中的边缘更清晰;
(7)将步骤6中的投影图像数据以图片的形式保存到计算机硬盘中。
通过MIP算法生成的投影片可以较清楚的看到下颌骨形态,尤其是下颌升级和下颌切迹以及前鼻棘点。前鼻棘点是头影测量中十分重要的一个解剖标志点,下颌骨形态在头影测量的重叠中也有十分重要的应用,因此使用MIP算法生成的投影片可以方便医生更清晰的定位这些关键位置。
如图3中可以清晰的在MIP模式投影片上看到软组织边缘以及ANS(前鼻棘点)、UI(上中切牙切缘点)、Go(下颌脚点)等。
如图4所示,RaySum(表面透视法)模式实现过程如下:
(1)按照左右两个耳点对正所得的旋转矩阵旋转CBCT体数据,产生新的CBCT体数据,此时的体数据的两个耳点与新的CBCT体数据的X轴平行;
(2)取与步骤1中产品的新CBCT体数据的YZ平面平行,且过原点的平面为投射平面;
(3)从步骤2中投射平面的像素点P(i,j)(i,j为YZ平面上的二维坐标点)发出射线穿越三维体数据形成的三维数据场,根据投影平面上的像素点P(i,j),以及射线的入射方向v,获取射线进入和离开体数据所经过的三维数据场中的点;
(4)根据指定步长,沿着射线重采样获取采样点的值,并对获取到的值按照耳点小球、软组织和硬组织进行分类,每种不同的数据乘以不同的衰减系数;
(5)将射线上所有点取和并除以取样数,得到每条射线投射出的数据,这些数据组合成为投影数据;
(6)对步骤(5)生成的投影图像数据进行灰度拉伸以提高对比度,使投影图像数据中的边缘更清晰;
(7)将步骤(6)中的投影图像数据以图片的形式保存到计算机硬盘中。
在通过RaySum算法投影生成的头侧片上,可以比较清楚的确定下颌骨颏部区域的形态,同时也可以清晰的看到蝶鞍影像。翼上颌裂点也比较清晰。
在RaySum生成投影片下,可以很容易找到S(蝶鞍点)、UIA(上切牙根尖点)、LIA(下切牙根尖点)等。
如图5所示,Emboss模式实现过程如下:
(1)按照MIP实现过程获取MIP模式下步骤(5)产生的投影数据;
(2)按照RaySum模式实现方式获取RaySum模式下步骤(5)产生投影数据;
(3)将步骤(1)和(2)中获取的两个投影数据加权处理,生成融合后的投影数据;
(4)对步骤(3)中生成的融合投影数据做锐化处理,将锐化结果以图像的形式保存到计算机硬盘中。
Emboss模式下生成的图像上可以清晰的看到下颏形态、软组织形态、前鼻棘点、蝶鞍影像等。在此模式下很多硬组织和软组织标志点都清晰可见。
图5中,在emboss模式生成投影片下,可以很容易找到Zc(颧牙槽嵴点)。
如图6所示,Smart1模式实现过程如下:
(1)按照左右两个耳点对正所得的旋转矩阵旋转CBCT体数据,产生新的CBCT体数据,此时的体数据的两个耳点与新的CBCT体数据的X轴平行;
(2)取与步骤1中产品的新CBCT体数据的YZ平面平行,且过原点的平面为投射平面;
(3)从步骤2中投射平面的像素点P(i,j)(i,j为YZ平面上的二维坐标点)发出射线穿越三维体数据形成的三维数据场,根据投影平面上的像素点P(i,j),以及射线的入射方向v,获取射线进入和离开体数据所经过的三维数据场中的点;
(4)根据指定步长,沿着射线重采样获取采样点的值,并对获取到的所有值取和并除以采样数以得到每条光线投射出的数据,这些数据组合成为投影数据;
(5)对投影数据进行灰度拉伸以提高对比度,使投影数据中的边缘更清晰;
(6)将投影数据以图像的形式保存到计算机硬盘中。
Smart1模式下生成的投影片,可以清晰的看到外耳道附近的硬组织结构。
图6中在Smart1模式生成的投影片下可以看到清晰的垂体窝和颧牙槽嵴的边缘。
如图7所示,Smart2模式实现过程如下:
(1)按照Smart1模式实现过程获取Smart1模式下的投影数据;
(2)对步骤(1)产生的投影数据进行边缘增强处理,强化数据中心边缘部分;
(3)将步骤(2)中边缘增强后的投影数据以图像的形式保存到计算机硬盘中;
Smart2模式下生成的投影片可以清晰的显示一些细小的边缘,方便看清头侧片上的微小边缘。
图7中,在Smart2模式生成的投影片下可以看到清晰的下颏边缘。
如图8所示,Smart3模式实现过程如下:
(1)按照MIP模式实现过程获取MIP模式下的投影数据;
(2)对投影数据进行边缘照亮处理;
(3)将步骤(2)中边缘照亮处理后的投影数据以图像的形式保存到计算机硬盘中;
Smart3模式下可以清晰的看到软组织的外轮廓,同时也可以清晰的看到下颌骨的外轮廓。
图8中,在Smart2模式生成的投影片下可以看到清晰的软组织轮廓。
以上六种模式下生成的投影片保存至内存中,在绘制标记点的过程中,可以随时切换,且六张投影片处于同样的缩放比下,绘制同一个点的相对位置不会因为投影片的切换而发生改变。用户在不同的投影片上查找不同的标记点,最终得到所有的标记点。一方面增加了交互的方便性,另一方面可以更加容易的看清标记点。
以上六种投影片保存后,用户开始绘制标记点,标记点时可先切换投影片获取到所需投影点最清晰的图像,然后进行标记,然后循环执行此标点流程直至标点结束。由于六张投影片处于同样的缩放比下,绘制同一个点的相对位置不会因为投影片的切换而发生改变,用户只需要快速切换不同的投影片即可方便查找不同的标记点,最终实现快速的头影测量。
Claims (3)
1.一种应用CBCT体数据生成投影数据进行快速头影测量装置,其特征在于:包括投影数据生成算法部件和界面交互操作部件;投影数据生成算法部件用于生成界面交互操作部件所需要的图像数据,由界面交互操作部件实现对图像数据的快速操作;
在界面操作部件中调整CBCT体数据至两耳点对正;然后由投影数据生成算法部件根据CBCT体数据生成对正方位下的投影片;所述生成对正方位下的投影片是根据六种不同的模式生成六种投影片,所述六种不同模式分别为MIP模式、RaySum模式、Emboss模式、Smart1模式、Smart2模式、Smart3模式;投影数据生成算法部件将得到所述六种不同模式下的投影数据,并以图片的形式进行保存,即投影片,以备后续应用;用户通过界面操作部件在绘制标记点的过程中,随时切换投影数据生成算法部件保存的六张投影片,六张投影片处于同样的缩放比下,所以绘制同一个点的相对位置不会因为投影片的切换而发生改变,用户只需要快速切换不同的投影片即方便查找不同的标记点,最终实现快速的头影测量;
所述MIP模式实现过程如下:
(11)按照左右两个耳点对正所得的旋转矩阵旋转CBCT体数据,产生新的CBCT体数据,此时体数据中的两个耳点与新的CBCT体数据的X轴平行;
(12)取与步骤(11)中产生新的CBCT体数据的YZ平面平行,且过原点的平面为投射平面;
(13)从步骤(12)中投射平面的像素点P(i,j)发出射线穿越三维体数据形成的三维数据场,根据投影平面上的像素点P(i,j),以及射线的入射方向v,获取射线进入和离开体数据所经过的三维数据场中的点;i,j为YZ平面上的二维坐标点;
(14)按照指定步长,将步骤3中沿着射线获取的点进行重采样,并获取采样点中的最大值;
(15)计算所有射线对应的最大值点,所有的最大值点即形成一张投影图像数据,完成最大密度投影;
(16)对步骤(15)生成的投影图像数据进行灰度拉伸以提高对比度,使投影图像数据中的边缘更清晰;
(17)将步骤(16)中的投影图像数据以图片的形式保存到计算机硬盘中;
所述Emboss模式实现过程如下:
(21)按照MIP实现过程获取MIP模式下步骤(15)产生的投影数据;
(22)按照RaySum模式实现方式获取RaySum模式下步骤(15)产生投影数据;
(23)将步骤(21)和(22)中获取的两个投影数据加权处理,生成融合后的投影数据;
(24)对步骤(23)中生成的融合投影数据做锐化处理,将锐化结果以图像的形式保存到计算机硬盘中;
所述Smart1模式实现过程如下:
(31)按照左右两个耳点对正所得的旋转矩阵旋转CBCT体数据,产生新的CBCT体数据,此时的体数据的两个耳点与新的CBCT体数据的X轴平行;
(32)取与步骤(31)中产生新的CBCT体数据的YZ平面平行,且过原点的平面为投射平面;
(33)从步骤(32)中投射平面的像素点P(i,j)发出射线穿越三维体数据形成的三维数据场,根据投影平面上的像素点P(i,j),以及射线的入射方向v,获取射线进入和离开体数据所经过的三维数据场中的点;i,j为YZ平面上的二维坐标点;
(34)根据指定步长,沿着射线重采样获取采样点的值,并对获取到的所有值取和并除以采样数以得到每条光线投射出的数据,这些数据组合成为投影数据;
(35)对投影数据进行灰度拉伸以提高对比度,使投影数据中的边缘更清晰;
(36)将投影数据以图像的形式保存到计算机硬盘中;
Smart1模式下生成的投影片,清晰的看到外耳道附近的硬组织结构;
所述Smart2模式实现过程如下:
(41)按照Smart1模式实现过程获取Smart1模式下的投影数据;
(42)对步骤(41)产生的投影数据进行边缘增强处理,强化数据中心边缘部分;
(43)将步骤(42)中边缘增强后的投影数据以图像的形式保存到计算机硬盘中;
Smart2 模式下生成的投影片清晰的显示一些细小的边缘,方便看清头侧片上的微小边缘;
所述Smart3模式实现过程如下:
(51)按照MIP模式实现过程获取MIP模式下的投影数据;
(52)对投影数据进行边缘照亮处理;
(53)将步骤(52)中边缘照亮处理后的投影数据以图像的形式保存到计算机硬盘中;
Smart3模式下清晰的看到软组织的外轮廓,同时也可以清晰的看到下颌骨的外轮廓。
2.根据权利要求1所述的应用CBCT体数据生成投影数据进行快速头影测量装置,其特征在于:所述RaySum模式实现过程如下:
(1)按照左右两个耳点对正所得的旋转矩阵旋转CBCT体数据,产生新的CBCT体数据,此时体数据的两个耳点与新的CBCT体数据的X轴平行;
(2)取与步骤1中产品的新CBCT体数据的YZ平面平行,且过原点的平面为投射平面;
(3)从步骤2中投射平面的像素点P(i,j)发出射线穿越三维体数据形成的三维数据场,根据投影平面上的像素点P(i,j),以及射线的入射方向v,获取射线进入和离开体数据所经过的三维数据场中的点;i,j为YZ平面上的二维坐标点;
(4)根据指定步长,沿着射线重采样获取采样点的值,并对获取到的值按照耳点小球、软组织和硬组织进行分类,每种不同的数据乘以不同的衰减系数;
(5)将射线上所有点取和并除以取样数,得到每条射线投射出的数据,这些数据组合成为投影数据;
(6)对步骤(5)生成的投影图像数据进行灰度拉伸以提高对比度,使投影图像数据中的边缘更清晰;
(7)将步骤(6)中的投影图像数据以图片的形式保存到计算机硬盘中。
3.一种应用CBCT体数据生成投影数据进行快速头影测量的方法,其特征在于:实现步骤为:
步骤一:在界面操作部件中调整CBCT体数据至两耳点对正;
步骤二:然后由投影数据生成算法部件生成对正方位下的投影片;所述生成对正方位下的投影片是根据六种不同的模式生成六种投影片,所述六种不同的模式分别为MIP模式、RaySum模式、Emboss模式、Smart1模式、Smart2模式、Smart3模式;投影数据生成算法部件将得到所述六种不同模式下的投影数据,并以图片的形式进行保存,即投影片,以备后续应用;
步骤三:用户通过界面操作部件在绘制标记点的过程中,随时切换投影数据生成算法部件保存的六张图,由于六张投影片处于同样的缩放比下,绘制同一个点的相对位置不会因为投影片的切换而发生改变,用户只需要快速切换不同的投影片即可方便查找不同的标记点,最终实现快速的头影测量;
所述MIP模式实现过程如下:
(11)按照左右两个耳点对正所得的旋转矩阵旋转CBCT体数据,产生新的CBCT体数据,此时体数据中的两个耳点与新的CBCT体数据的X轴平行;
(12)取与步骤(11)中产生新的CBCT体数据的YZ平面平行,且过原点的平面为投射平面;
(13)从步骤(12)中投射平面的像素点P(i,j)发出射线穿越三维体数据形成的三维数据场,根据投影平面上的像素点P(i,j),以及射线的入射方向v,获取射线进入和离开体数据所经过的三维数据场中的点;i,j为YZ平面上的二维坐标点;
(14)按照指定步长,将步骤3中沿着射线获取的点进行重采样,并获取采样点中的最大值;
(15)计算所有射线对应的最大值点,所有的最大值点即形成一张投影图像数据,完成最大密度投影;
(16)对步骤(15)生成的投影图像数据进行灰度拉伸以提高对比度,使投影图像数据中的边缘更清晰;
(17)将步骤(16)中的投影图像数据以图片的形式保存到计算机硬盘中;
所述Emboss模式实现过程如下:
(21)按照MIP实现过程获取MIP模式下步骤(15)产生的投影数据;
(22)按照RaySum模式实现方式获取RaySum模式下步骤(15)产生投影数据;
(23)将步骤(21)和(22)中获取的两个投影数据加权处理,生成融合后的投影数据;
(24)对步骤(23)中生成的融合投影数据做锐化处理,将锐化结果以图像的形式保存到计算机硬盘中;
所述Smart1模式实现过程如下:
(31)按照左右两个耳点对正所得的旋转矩阵旋转CBCT体数据,产生新的CBCT体数据,此时的体数据的两个耳点与新的CBCT体数据的X轴平行;
(32)取与步骤(31)中产生新的CBCT体数据的YZ平面平行,且过原点的平面为投射平面;
(33)从步骤(32)中投射平面的像素点P(i,j)发出射线穿越三维体数据形成的三维数据场,根据投影平面上的像素点P(i,j),以及射线的入射方向v,获取射线进入和离开体数据所经过的三维数据场中的点;i,j为YZ平面上的二维坐标点;
(34)根据指定步长,沿着射线重采样获取采样点的值,并对获取到的所有值取和并除以采样数以得到每条光线投射出的数据,这些数据组合成为投影数据;
(35)对投影数据进行灰度拉伸以提高对比度,使投影数据中的边缘更清晰;
(36)将投影数据以图像的形式保存到计算机硬盘中;
Smart1模式下生成的投影片,清晰的看到外耳道附近的硬组织结构;
所述Smart2模式实现过程如下:
(41)按照Smart1模式实现过程获取Smart1模式下的投影数据;
(42)对步骤(41)产生的投影数据进行边缘增强处理,强化数据中心边缘部分;
(43)将步骤(42)中边缘增强后的投影数据以图像的形式保存到计算机硬盘中;
Smart2 模式下生成的投影片清晰的显示一些细小的边缘,方便看清头侧片上的微小边缘;
所述Smart3模式实现过程如下:
(51)按照MIP模式实现过程获取MIP模式下的投影数据;
(52)对投影数据进行边缘照亮处理;
(53)将步骤(52)中边缘照亮处理后的投影数据以图像的形式保存到计算机硬盘中;
Smart3模式下清晰的看到软组织的外轮廓,同时也可以清晰的看到下颌骨的外轮廓。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1443342A (zh) * | 2000-06-16 | 2003-09-17 | 画像诊断株式会社 | 用于三维图象的点输入装置和方法 |
JP2006051153A (ja) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | Canon Inc | 画像処理装置及びその制御方法、プログラム |
CN105528807A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-04-27 | 北京正齐口腔医疗技术有限公司 | 排牙设计方法及装置 |
CN105769353A (zh) * | 2016-02-04 | 2016-07-20 | 北京正齐口腔医疗技术有限公司 | 自动化排牙方法及装置 |
CN106137414A (zh) * | 2015-04-14 | 2016-11-23 | 上海时代天使医疗器械有限公司 | 确定目标牙列布局的方法和*** |
JP2017042422A (ja) * | 2015-08-27 | 2017-03-02 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、及びプログラム |
CN110942052A (zh) * | 2019-12-28 | 2020-03-31 | 常州博恩中鼎医疗科技有限公司 | 基于三合一cbct头颅侧位图像的侧位耳点校正方法 |
-
2020
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1443342A (zh) * | 2000-06-16 | 2003-09-17 | 画像诊断株式会社 | 用于三维图象的点输入装置和方法 |
JP2006051153A (ja) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | Canon Inc | 画像処理装置及びその制御方法、プログラム |
CN106137414A (zh) * | 2015-04-14 | 2016-11-23 | 上海时代天使医疗器械有限公司 | 确定目标牙列布局的方法和*** |
JP2017042422A (ja) * | 2015-08-27 | 2017-03-02 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、及びプログラム |
CN105528807A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-04-27 | 北京正齐口腔医疗技术有限公司 | 排牙设计方法及装置 |
CN105769353A (zh) * | 2016-02-04 | 2016-07-20 | 北京正齐口腔医疗技术有限公司 | 自动化排牙方法及装置 |
CN110942052A (zh) * | 2019-12-28 | 2020-03-31 | 常州博恩中鼎医疗科技有限公司 | 基于三合一cbct头颅侧位图像的侧位耳点校正方法 |
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