CN117095018B - 基于cbct图像的多类别牙齿分割方法及装置 - Google Patents
基于cbct图像的多类别牙齿分割方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法及装置,该方法包括:对牙齿CBCT图像进行上下牙区域分割,得到牙齿CBCT图像对应的多张牙齿水平切层图;从所有牙齿水平切层图中确定出目标牙齿水平切层图,并根据目标牙齿水平切层图,确定其所包含的所有牙齿的牙齿参数;根据所有牙齿的牙齿参数,并对所有牙齿进行单颗牙齿分割,得到每颗牙齿对应的分割结果,以合并所有牙齿的分割结果,作为牙齿CBCT图像的牙齿分割结果。可见,实施本发明能够通过对牙齿CBCT图像的自动分割,提升对牙齿CBCT图像的分割可靠性及准确性,进而可以提高对3D牙齿模型的重建有效性,从而有利于后续对牙齿相关情况进行准确分析。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域,尤其涉及一种基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法及装置。
背景技术
在临床工作中,由于口腔锥形束CT(Cone beam Computer Tomography,CBCT)具有低辐射、高精度、可提供口腔三维信息等优点,CBCT图像往往被用作直观地了解牙颌形态的图像工具,其能够提供针对所有口腔组织更加全面的3D体积信息。
当前,为了重建3D牙齿模型,对牙齿进行准确分割至关重要。对于牙齿的分割操作,目前一般是由专业的操作人员通过观察CBCT图像,并对牙齿进行手动标记而实现的。然而,这需要耗费极大的人力物力,况且,操作人员的主观性判断也十分影响牙齿CBCT图像的分割结果,从而使得重建出来的3D牙齿模型准确性不高,影响了医师对牙齿相关情况的准确分析。可见,提供一种能够提高对牙齿的CBCT图像分割准确性的方法尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法及装置,能够通过对牙齿CBCT图像的自动分割,提升对牙齿CBCT图像的分割可靠性及准确性,进而可以提高对3D牙齿模型的重建有效性,从而有利于后续对牙齿相关情况的准确分析。
为了解决上述技术问题,本发明第一方面公开了一种基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法,所述方法包括:
获取待分割的牙齿CBCT图像,并基于预设的第一分割网络,对所述牙齿CBCT图像执行上下牙区域分割操作,得到所述牙齿CBCT图像对应的多张牙齿水平切层图;
从所有所述牙齿水平切层图中确定出目标牙齿水平切层图,并根据所述目标牙齿水平切层图,确定所述目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿参数;所述牙齿参数包括牙位编号参数以及牙齿中心点位置参数;
根据所有所述牙齿的牙齿参数,并基于预设的第二分割网络,对所有所述牙齿执行单颗牙齿分割操作,得到每颗所述牙齿对应的分割结果;
根据每颗所述牙齿对应的分割结果,并按照每颗所述牙齿对应的牙位编号参数,对所有所述牙齿的分割结果进行合并,得到合并后的所有所述牙齿的分割结果,作为所述牙齿CBCT图像的牙齿分割结果。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所有所述牙齿水平切层图包括多张下牙水平切层图以及多张上牙水平切层图;其中,所述从所有所述牙齿水平切层图中确定出目标牙齿水平切层图,包括:
从所有所述下牙水平切层图中确定出处于最高层的参照下牙水平切层图,以及从所有所述上牙水平切层图中确定出处于最低层的参照上牙水平切层图;
根据预设的第一图层距离需求参数、所述牙齿CBCT图像的图层间距参数以及所述参照下牙水平切层图,从所有所述下牙水平切层图中确定出目标下牙水平切层图,以及根据预设的第二图层距离需求参数、所述牙齿CBCT图像的图层间距参数以及所述参照上牙水平切层图,从所有所述上牙水平切层图中确定出目标上牙水平切层图;
将所述目标下牙水平切层图以及所述目标上牙水平切层图,确定为目标牙齿水平切层图。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所述根据预设的第一图层距离需求参数、所述牙齿CBCT图像的图层间距参数以及所述参照下牙水平切层图,从所有所述下牙水平切层图中确定出目标下牙水平切层图,包括:
根据预设的第一图层距离需求参数以及所述牙齿CBCT图像的图层间距参数,计算出用于确定目标下牙水平切层图的下牙图层层数间隔参数;
确定所述参照下牙水平切层图在所述牙齿CBCT图像中所对应的下牙切层层数,并根据所述参照下牙水平切层图对应的下牙切层层数以及所述下牙图层层数间隔参数,从所有所述下牙水平切层图中确定出所述目标下牙水平切层图;
以及,所述根据预设的第二图层距离需求参数、所述牙齿CBCT图像的图层间距参数以及所述参照上牙水平切层图,从所有所述上牙水平切层图中确定出目标上牙水平切层图,包括:
根据预设的第二图层距离需求参数以及所述牙齿CBCT图像的图层间距参数,计算出用于确定目标上牙水平切层图的上牙图层层数间隔参数;
确定所述参照上牙水平切层图在所述牙齿CBCT图像中所对应的上牙切层层数,并根据所述参照上牙水平切层图对应的上牙切层层数以及所述上牙图层层数间隔参数,从所有所述上牙水平切层图中确定出所述目标上牙水平切层图。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所述根据所述目标牙齿水平切层图,确定所述目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿参数,包括:
对所述目标牙齿水平切层图执行热力图回归操作,得到所述目标牙齿水平切层图对应的牙齿热力图,并根据所述牙齿热力图,确定所述目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿中心点位置参数以及所有所述牙齿的类别编号参数;
根据预设的牙齿类别编号与牙位编号之间的对应关系以及所述目标牙齿水平切层图中所有所述牙齿的类别编号参数,确定所有所述牙齿的牙位编号参数。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所述根据所述牙齿热力图,确定所述目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿中心点位置参数,包括:
根据所述牙齿热力图,确定所述牙齿热力图中所包含的每颗基础牙齿的牙齿热力参数集合,并根据每颗所述基础牙齿的牙齿热力参数集合,确定每颗所述基础牙齿对应的最高牙齿热力值;
根据每颗所述基础牙齿对应的最高牙齿热力值,从所有所述基础牙齿中确定出所述最高牙齿热力值大于等于预设热力阈值的所有目标基础牙齿;
根据每颗所述目标基础牙齿对应的最高牙齿热力值,确定每颗所述基础牙齿对应的最高牙齿热力点位置参数,并将所有所述基础牙齿对应的最高牙齿热力点位置参数确定为所述目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿中心点位置参数。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所述目标牙齿水平切层图中所有所述牙齿的类别编号参数是通过以下方式确定出的:
根据所述牙齿热力图,分析出所有所述牙齿之间的缺牙信息;
根据所有所述牙齿之间的缺牙信息,确定所述目标牙齿水平切层图中所有所述牙齿的类别编号参数。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所述根据所有所述牙齿的牙齿参数,并基于预设的第二分割网络,对所有所述牙齿执行单颗牙齿分割操作,得到每颗所述牙齿对应的分割结果,包括:
根据每颗所述牙齿的牙位编号参数,确定每颗所述牙齿对应的物理尺寸参数,并根据每颗所述牙齿对应的物理尺寸参数,确定每颗所述牙齿对应的裁剪参数;
根据每颗所述牙齿的牙齿中心点位置参数,确定每颗所述牙齿对应的裁剪区域,并根据每颗所述牙齿对应的裁剪区域以及对应的裁剪参数,对所有所述牙齿对应的CBCT图像进行裁剪,得到每颗所述牙齿对应的裁剪图像;
根据每颗所述牙齿对应的裁剪图像,并结合预设的第二分割网络,对所有所述牙齿执行单颗牙齿分割操作,得到每颗所述牙齿对应的分割结果。
本发明第二方面公开了一种基于CBCT图像的多类别牙齿分割装置,所述装置包括:
获取模块,用于获取待分割的牙齿CBCT图像;
分割模块,用于基于预设的第一分割网络,对所述牙齿CBCT图像执行上下牙区域分割操作,得到所述牙齿CBCT图像对应的多张牙齿水平切层图;
确定模块,用于从所有所述牙齿水平切层图中确定出目标牙齿水平切层图,并根据所述目标牙齿水平切层图,确定所述目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿参数;所述牙齿参数包括牙位编号参数以及牙齿中心点位置参数;
所述分割模块,还用于根据所有所述牙齿的牙齿参数,并基于预设的第二分割网络,对所有所述牙齿执行单颗牙齿分割操作,得到每颗所述牙齿对应的分割结果;
合并模块,用于根据每颗所述牙齿对应的分割结果,并按照每颗所述牙齿对应的牙位编号参数,对所有所述牙齿的分割结果进行合并,得到合并后的所有所述牙齿的分割结果,作为所述牙齿CBCT图像的牙齿分割结果。
作为一种可选的实施方式,在本发明第二方面中,所有所述牙齿水平切层图包括多张下牙水平切层图以及多张上牙水平切层图;其中,所述确定模块从所有所述牙齿水平切层图中确定出目标牙齿水平切层图的方式具体包括:
从所有所述下牙水平切层图中确定出处于最高层的参照下牙水平切层图,以及从所有所述上牙水平切层图中确定出处于最低层的参照上牙水平切层图;
根据预设的第一图层距离需求参数、所述牙齿CBCT图像的图层间距参数以及所述参照下牙水平切层图,从所有所述下牙水平切层图中确定出目标下牙水平切层图,以及根据预设的第二图层距离需求参数、所述牙齿CBCT图像的图层间距参数以及所述参照上牙水平切层图,从所有所述上牙水平切层图中确定出目标上牙水平切层图;
将所述目标下牙水平切层图以及所述目标上牙水平切层图,确定为目标牙齿水平切层图。
作为一种可选的实施方式,在本发明第二方面中,所述确定模块根据预设的第一图层距离需求参数、所述牙齿CBCT图像的图层间距参数以及所述参照下牙水平切层图,从所有所述下牙水平切层图中确定出目标下牙水平切层图的方式具体包括:
根据预设的第一图层距离需求参数以及所述牙齿CBCT图像的图层间距参数,计算出用于确定目标下牙水平切层图的下牙图层层数间隔参数;
确定所述参照下牙水平切层图在所述牙齿CBCT图像中所对应的下牙切层层数,并根据所述参照下牙水平切层图对应的下牙切层层数以及所述下牙图层层数间隔参数,从所有所述下牙水平切层图中确定出所述目标下牙水平切层图;
以及,所述确定模块根据预设的第二图层距离需求参数、所述牙齿CBCT图像的图层间距参数以及所述参照上牙水平切层图,从所有所述上牙水平切层图中确定出目标上牙水平切层图的方式具体包括:
根据预设的第二图层距离需求参数以及所述牙齿CBCT图像的图层间距参数,计算出用于确定目标上牙水平切层图的上牙图层层数间隔参数;
确定所述参照上牙水平切层图在所述牙齿CBCT图像中所对应的上牙切层层数,并根据所述参照上牙水平切层图对应的上牙切层层数以及所述上牙图层层数间隔参数,从所有所述上牙水平切层图中确定出所述目标上牙水平切层图。
作为一种可选的实施方式,在本发明第二方面中,所述确定模块根据所述目标牙齿水平切层图,确定所述目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿参数的方式具体包括:
对所述目标牙齿水平切层图执行热力图回归操作,得到所述目标牙齿水平切层图对应的牙齿热力图,并根据所述牙齿热力图,确定所述目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿中心点位置参数以及所有所述牙齿的类别编号参数;
根据预设的牙齿类别编号与牙位编号之间的对应关系以及所述目标牙齿水平切层图中所有所述牙齿的类别编号参数,确定所有所述牙齿的牙位编号参数。
作为一种可选的实施方式,在本发明第二方面中,所述确定模块根据所述牙齿热力图,确定所述目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿中心点位置参数的方式具体包括:
根据所述牙齿热力图,确定所述牙齿热力图中所包含的每颗基础牙齿的牙齿热力参数集合,并根据每颗所述基础牙齿的牙齿热力参数集合,确定每颗所述基础牙齿对应的最高牙齿热力值;
根据每颗所述基础牙齿对应的最高牙齿热力值,从所有所述基础牙齿中确定出所述最高牙齿热力值大于等于预设热力阈值的所有目标基础牙齿;
根据每颗所述目标基础牙齿对应的最高牙齿热力值,确定每颗所述基础牙齿对应的最高牙齿热力点位置参数,并将所有所述基础牙齿对应的最高牙齿热力点位置参数确定为所述目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿中心点位置参数。
作为一种可选的实施方式,在本发明第二方面中,所述目标牙齿水平切层图中所有所述牙齿的类别编号参数是通过以下方式确定出的:
根据所述牙齿热力图,分析出所有所述牙齿之间的缺牙信息;
根据所有所述牙齿之间的缺牙信息,确定所述目标牙齿水平切层图中所有所述牙齿的类别编号参数。
作为一种可选的实施方式,在本发明第二方面中,所述分割模块根据所有所述牙齿的牙齿参数,并基于预设的第二分割网络,对所有所述牙齿执行单颗牙齿分割操作,得到每颗所述牙齿对应的分割结果的方式具体包括:
根据每颗所述牙齿的牙位编号参数,确定每颗所述牙齿对应的物理尺寸参数,并根据每颗所述牙齿对应的物理尺寸参数,确定每颗所述牙齿对应的裁剪参数;
根据每颗所述牙齿的牙齿中心点位置参数,确定每颗所述牙齿对应的裁剪区域,并根据每颗所述牙齿对应的裁剪区域以及对应的裁剪参数,对所有所述牙齿对应的CBCT图像进行裁剪,得到每颗所述牙齿对应的裁剪图像;
根据每颗所述牙齿对应的裁剪图像,并结合预设的第二分割网络,对所有所述牙齿执行单颗牙齿分割操作,得到每颗所述牙齿对应的分割结果。
本发明第三方面公开了另一种基于CBCT图像的多类别牙齿分割装置,所述装置包括:
存储有可执行程序代码的存储器;
与所述存储器耦合的处理器;
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码,执行本发明第一方面公开的基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法。
本发明第四方面公开了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令被调用时,用于执行本发明第一方面公开的基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法。
与现有技术相比,本发明实施例具有以下有益效果:
本发明实施例中,对牙齿CBCT图像进行上下牙区域分割,得到牙齿CBCT图像对应的多张牙齿水平切层图;从所有牙齿水平切层图中确定出目标牙齿水平切层图,并根据目标牙齿水平切层图,确定其所包含的所有牙齿的牙齿参数;根据所有牙齿的牙齿参数,并对所有牙齿进行单颗牙齿分割,得到每颗牙齿对应的分割结果,以合并所有牙齿的分割结果,作为牙齿CBCT图像的牙齿分割结果。可见,实施本发明能够通过对牙齿CBCT图像的自动分割,提升对牙齿CBCT图像的分割可靠性及准确性,进而可以提高对3D牙齿模型的重建有效性,从而有利于后续对牙齿相关情况进行准确分析。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例公开的一种基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法的流程示意图;
图2是本发明实施例公开的另一种基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法的流程示意图;
图3是本发明实施例公开的一种基于CBCT图像的多类别牙齿分割装置的结构示意图;
图4是本发明实施例公开的另一种基于CBCT图像的多类别牙齿分割装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或端没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或端固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明公开了一种基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法及装置,能够通过对牙齿CBCT图像的自动分割,提升对牙齿CBCT图像的分割可靠性及准确性,进而可以提高对3D牙齿模型的重建有效性,从而有利于后续对牙齿相关情况进行准确分析。
实施例一
请参阅图1,图1是本发明实施例公开的一种基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法的流程示意图。可选的,该方法可以由牙齿CBCT图像分割***实现,该牙齿CBCT图像分割***可以集成在牙齿CBCT图像分割装置中,也可以是用于对牙齿CBCT图像分割流程进行处理的本地服务器或云端服务器等,本发明实施例不做限定。如图1所示,该基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法可以包括以下操作:
101、获取待分割的牙齿CBCT图像,并基于预设的第一分割网络,对牙齿CBCT图像执行上下牙区域分割操作,得到牙齿CBCT图像对应的多张牙齿水平切层图。
在本发明实施例中,所有牙齿水平切层图包括多张下牙水平切层图以及多张上牙水平切层图,其中,下牙水平切层图即只包含下牙的切层图,而上牙水平切层图即只包含上牙的切层图。可选的,待分割的牙齿CBCT图像可以是对原始牙齿CBCT图像进行降采样处理之后得到的,也可以是直接获取原始牙齿CBCT图像而得到的。进一步可选的,第一分割网络可以为3DUNET网络,也可以为其他分割网络。需要说明的是,3D UNET网络在医学图像的分割上具有良好的精度。而由于本步骤只需要分割出大概的牙齿区域,不需要太精准的分割结果,因此为了减少计算量,可对原始3DUNET网络结构进行更改,精简3DUNET网络层数,从而对CBCT图像的上下牙进行粗略分割,得到上颌牙齿、下颌牙齿区域的大概前景位置即可。
102、从所有牙齿水平切层图中确定出目标牙齿水平切层图,并根据目标牙齿水平切层图,确定目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿参数。
在本发明实施例中,确定出的目标牙齿水平切层图包含所有下牙水平切层图中的目标下牙水平切层图以及所有上牙水平切层图中的目标上牙水平切层图。
进一步的,根据目标牙齿水平切层图,确定目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿参数,包括:根据目标下牙水平切层图,确定目标下牙水平切层图中所包含的所有下牙的牙齿参数;根据目标上牙水平切层图,确定目标上牙水平切层图中所包含的所有上牙的牙齿参数。其中,牙齿参数包括牙位编号参数以及牙齿中心点位置参数。
103、根据所有牙齿的牙齿参数,并基于预设的第二分割网络,对所有牙齿执行单颗牙齿分割操作,得到每颗牙齿对应的分割结果。
在本发明实施例中,即根据目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙位编号参数以及牙齿中心点位置参数,并通过第二分割网络,对每颗牙齿对应的三维数据(即每颗牙齿对应的CBCT图像)进行分割,分割出所有单颗牙齿。可选的,第二分割网络可以包括3D全卷积分割网络,也可以包括其他分割网络。
104、根据每颗牙齿对应的分割结果,并按照每颗牙齿对应的牙位编号参数,对所有牙齿的分割结果进行合并,得到合并后的所有牙齿的分割结果,作为牙齿CBCT图像的牙齿分割结果。
在本发明实施例中,即按照每颗牙齿对应的牙位编号参数,对分割之后的所有单颗牙齿进行合并,以得到对应的整个牙齿CBCT影像的牙齿分割结果。
可见,实施本发明实施例能够通过对牙齿CBCT图像的自动分割,不仅提高了对牙齿CBCT图像的分割速率,还减少了由于操作人员的主观性判断而造成的牙齿CBCT图像分割错误的情况发生,提高了对牙齿CBCT图像的分割可靠性及准确性,进而可以提高对3D牙齿模型的重建有效性,从而有利于后续对牙齿相关情况进行准确分析。
在一个可选的实施例中,上述步骤102中的从所有牙齿水平切层图中确定出目标牙齿水平切层图,包括:
从所有下牙水平切层图中确定出处于最高层的参照下牙水平切层图,以及从所有上牙水平切层图中确定出处于最低层的参照上牙水平切层图;
根据预设的第一图层距离需求参数、牙齿CBCT图像的图层间距参数以及参照下牙水平切层图,从所有下牙水平切层图中确定出目标下牙水平切层图,以及根据预设的第二图层距离需求参数、牙齿CBCT图像的图层间距参数以及参照上牙水平切层图,从所有上牙水平切层图中确定出目标上牙水平切层图;
将目标下牙水平切层图以及目标上牙水平切层图,确定为目标牙齿水平切层图。
在该可选的实施例中,牙齿CBCT图像的图层间距参数即牙齿CBCT图像的牙齿水平切层图之间的间距距离。举例来说,如第一图层距离需求参数为6mm时,则将距离参照下牙水平切层图(即处于最高层的下牙水平切层图)6mm处的下牙水平切层图确定为目标下牙水平切层图;相类似的,如第二图层距离需求参数为6mm时,则将距离参照上牙水平切层图(即处于最低层的上牙水平切层图)6mm处的上牙水平切层图确定为目标上牙水平切层图。
可见,该可选的实施例能够根据相应的图层距离需求参数及参照下牙/上牙水平切层图,来从所有下牙水平切层图中确定出目标下牙水平切层图及从所有上牙水平切层图中确定出目标上牙水平切层图,这样,可以提高确定出的目标下牙水平切层图及目标上牙水平切层图的可靠性及准确性,进而可以提高后续对牙齿的牙齿参数的确定操作及对牙齿的单颗牙齿分割操作的可靠性及准确性,从而可以提高所得到的牙齿CBCT图像的牙齿分割结果的有效性。
在另一个可选的实施例中,上述步骤中的根据预设的第一图层距离需求参数、牙齿CBCT图像的图层间距参数以及参照下牙水平切层图,从所有下牙水平切层图中确定出目标下牙水平切层图,包括:
根据预设的第一图层距离需求参数以及牙齿CBCT图像的图层间距参数,计算出用于确定目标下牙水平切层图的下牙图层层数间隔参数;
确定参照下牙水平切层图在牙齿CBCT图像中所对应的下牙切层层数,并根据参照下牙水平切层图对应的下牙切层层数以及下牙图层层数间隔参数,从所有下牙水平切层图中确定出目标下牙水平切层图。
在该可选的实施例中,举例来说,如在所有下牙水平切层图中确定出最高处的参照下牙水平切层图之后,根据第一图层距离需求参数6mm及牙齿CBCT图像的图层间距参数0.25mm,则可以计算出下牙图层层数间隔参数为6/0.25=24层,继而基于参照下牙水平切层图在牙齿CBCT图像中所对应的下牙切层层数(如第100层),则可以确定出目标下牙水平切层图为处于第76层的下牙水平切层图。
进一步的,作为一种可选的实施方式,根据预设的第二图层距离需求参数、牙齿CBCT图像的图层间距参数以及参照上牙水平切层图,从所有上牙水平切层图中确定出目标上牙水平切层图,包括:
根据预设的第二图层距离需求参数以及牙齿CBCT图像的图层间距参数,计算出用于确定目标上牙水平切层图的上牙图层层数间隔参数;
确定参照上牙水平切层图在牙齿CBCT图像中所对应的上牙切层层数,并根据参照上牙水平切层图对应的上牙切层层数以及上牙图层层数间隔参数,从所有上牙水平切层图中确定出目标上牙水平切层图。
在该可选的实施例中,举例来说,相类似的,如在所有上牙水平切层图中确定出最低处的参照上牙水平切层图之后,根据第二图层距离需求参数6mm及牙齿CBCT图像的图层间距参数0.25mm,则可以计算出上牙图层层数间隔参数为6/0.25=24层,继而基于参照上牙水平切层图在牙齿CBCT图像中所对应的上牙切层层数(如第200层),则可以确定出目标上牙水平切层图为处于第224层的上牙水平切层图。
可见,该可选的实施例能够根据相应的图层距离需求参数及图层间距参数,计算出对应的目标牙齿水平切层图的图层层数间隔参数,继而基于图层层数间隔参数及参照下牙/上牙水平切层图,来确定出目标下牙/上牙水平切层图,这样,通过自动化计算出图层层数间隔参数,不仅有利于提高对目标下牙/上牙水平切层图的确定速率,还有利于提高对目标下牙/上牙水平切层图的确定可靠性及准确性,进而可以提高所得到的牙齿CBCT图像的牙齿分割结果的可靠性及准确性,从而可以实现后续快速且精准的3D牙齿建模操作。
在又一个可选的实施例中,上述步骤102中的根据目标牙齿水平切层图,确定目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿参数,包括:
对目标牙齿水平切层图执行热力图回归操作,得到目标牙齿水平切层图对应的牙齿热力图,并根据牙齿热力图,确定目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿中心点位置参数以及所有牙齿的类别编号参数;
根据预设的牙齿类别编号与牙位编号之间的对应关系以及目标牙齿水平切层图中所有牙齿的类别编号参数,确定所有牙齿的牙位编号参数。
在该可选的实施例中,在通过相应的模型网络对目标牙齿水平切层图进行热力图回归操作之后,所得到的牙齿热力图中可直接附加有存在的牙齿的牙齿中心点位置标记及对应的类别编号。需要说明的是,上牙和下牙的切层图可以不做区分,混合在一起作为数据集,且每个目标牙齿水平切层图中的牙齿设置为共计16个类别,若有缺牙,则缺少相应类别(即无对应的类别编号)。可选的,对目标牙齿水平切层图执行热力图回归操作可以通过二维卷积网络来进行(其相较于三维RPN的数据量要小),也可以通过其他模型网络来进行。进一步的,牙位编号参数即FDI牙位号,以及该牙齿的牙位编号参数是基于具体的下牙或是上牙水平切层图来确定出的。
可见,该可选的实施例能够对目标牙齿水平切层图执行热力图回归操作来确定其所包含的牙齿的牙齿中心点位置参数以及类别编号参数,并进一步根据牙齿的类别编号参数确定出牙齿的牙位编号参数,这样,通过智能化地确定出目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿参数,有利于提高对所有牙齿的牙齿参数的确定速率,同时,也有利于提高对所有牙齿的牙齿参数的确定可靠性及准确性,从而有利于后续又快又好地对牙齿对应的CBCT图像进行分割。
在又一个可选的实施例中,上述步骤中的根据牙齿热力图,确定目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿中心点位置参数,包括:
根据牙齿热力图,确定牙齿热力图中所包含的每颗基础牙齿的牙齿热力参数集合,并根据每颗基础牙齿的牙齿热力参数集合,确定每颗基础牙齿对应的最高牙齿热力值;
根据每颗基础牙齿对应的最高牙齿热力值,从所有基础牙齿中确定出最高牙齿热力值大于等于预设热力阈值的所有目标基础牙齿;
根据每颗目标基础牙齿对应的最高牙齿热力值,确定每颗基础牙齿对应的最高牙齿热力点位置参数,并将所有基础牙齿对应的最高牙齿热力点位置参数确定为目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿中心点位置参数。
在该可选的实施例中,需要说明的是,所有基础牙齿可以理解为人类所常见的32颗牙齿,若基础牙齿中其牙齿热力参数集合(对应热力图中的所有热力参数)中的最高牙齿热力值小于预设热力阈值时,则说明该基础牙齿为缺牙,若大于等于预设热力阈值时,则说明该基础牙齿是存在的牙齿(目标基础牙齿),即牙齿CBCT图像中实际上未必含有全部常见的32颗牙齿,也即本实施例计算的是存在的、有效牙齿的最高牙齿热力点位置参数,并作为该牙齿的牙齿中心点位置参数。
进一步的,作为一种可选的实施方式,目标牙齿水平切层图中所有牙齿的类别编号参数是通过以下方式确定出的:
根据牙齿热力图,分析出所有牙齿之间的缺牙信息;
根据所有牙齿之间的缺牙信息,确定目标牙齿水平切层图中所有牙齿的类别编号参数。
在该可选的实施例中,该缺牙信息即前述的基础牙齿中,其牙齿热力参数集合中的最高牙齿热力值小于预设热力阈值的牙齿(即所缺失的牙齿),也即进一步的,本实施例的步骤可以理解为相应的模型网络在对目标牙齿水平切层图执行热力图回归操作之后,对得到的牙齿热力图中基础牙齿对应的最高牙齿热力值进行分析,以确定出最高牙齿热力值小于预设热力阈值的牙齿(即缺牙),继而可以确定出目标牙齿水平切层图中所存在的牙齿,并对存在的牙齿进行编号,得到存在的牙齿的类别编号参数。
可见,该可选的实施例能够从牙齿热力图中确定出最高牙齿热力值大于等于预设热力阈值的目标基础牙齿,并基于其最高牙齿热力值来确定出对应的最高牙齿热力点位置参数,即该牙齿的牙齿中心点位置参数,这样,可以提高对目标牙齿水平切层图中牙齿的牙齿中心点位置参数的确定可靠性、准确性及有效性,进而可以通过牙齿的牙齿中心点位置参数提高对牙齿分割操作的可靠性、准确性及有效性,从而可以提高对牙齿分割结果的合并操作的可靠性、准确性及有效性;另一方面,该可选的实施例还能够基于分析出的所有牙齿之间的缺牙信息,来确定出存在的牙齿的类别编号参数,这样,通过自动化地确定出存在的牙齿的类别编号参数,可以提高牙齿类别编号参数的确定速率,以及提高牙齿类别编号参数的确定可靠性及准确性,从而后续可以通过牙齿类别编号参数所确定出的牙位编号参数,来提高对所有牙齿的单颗牙齿分割操作的速率、可靠性及准确性。
实施例二
请参阅图2,图2是本发明实施例公开的另一种基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法的流程示意图。可选的,该方法可以由牙齿CBCT图像分割***实现,该牙齿CBCT图像分割***可以集成在牙齿CBCT图像分割装置中,也可以是用于对牙齿CBCT图像分割流程进行处理的本地服务器或云端服务器等,本发明实施例不做限定。如图2所示,该基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法可以包括以下操作:
201、获取待分割的牙齿CBCT图像,并基于预设的第一分割网络,对牙齿CBCT图像执行上下牙区域分割操作,得到牙齿CBCT图像对应的多张牙齿水平切层图。
202、从所有牙齿水平切层图中确定出目标牙齿水平切层图,并根据目标牙齿水平切层图,确定目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿参数。
203、根据每颗牙齿的牙位编号参数,确定每颗牙齿对应的物理尺寸参数,并根据每颗牙齿对应的物理尺寸参数,确定每颗牙齿对应的裁剪参数。
在本发明实施例中,由于不同牙位的牙齿物理尺寸差异较大,对不同的牙位可使用不同的裁剪半径进行裁剪,如1-3牙位按照物理尺寸a大小进行裁剪,4 和5牙位按照物理尺寸b大小进行裁剪,而6-8牙位则按照物理尺寸c大小进行裁剪等等。可选的,每颗牙齿对应的裁剪参数包括裁剪大小参数和/或裁剪形状参数。
204、根据每颗牙齿的牙齿中心点位置参数,确定每颗牙齿对应的裁剪区域,并根据每颗牙齿对应的裁剪区域以及对应的裁剪参数,对所有牙齿对应的CBCT图像进行裁剪,得到每颗牙齿对应的裁剪图像。
在本发明实施例中,可以理解为基于检测到的各个牙齿的中心点位置以及牙位编号,对每颗牙齿的三维数据上(即对应的CBCT图像)中心点附近区域进行裁剪,得到每颗牙齿对应的一个或多个裁剪图像。
205、根据每颗牙齿对应的裁剪图像,并结合预设的第二分割网络,对所有牙齿执行单颗牙齿分割操作,得到每颗牙齿对应的分割结果。
在本发明实施例中,可理解为将裁剪后的每颗牙齿的图像块输入到三维全卷积分割网络中,继而获得对应的单颗牙齿的分割结果,即分割出来的单颗牙齿的CBCT图像。
206、根据每颗牙齿对应的分割结果,并按照每颗牙齿对应的牙位编号参数,对所有牙齿的分割结果进行合并,得到合并后的所有牙齿的分割结果,作为牙齿CBCT图像的牙齿分割结果。
在本发明实施例中,针对步骤201、步骤202及步骤206的其它描述,请参照实施例一中针对步骤101、步骤102及步骤104的详细描述,本发明实施例不再赘述。
可见,实施本发明实施例能够根据牙齿的牙位编号参数及牙齿中心点位置参数,对每颗牙齿对应的CBCT图像进行单颗牙齿的分割操作,得到每颗牙齿对应的分割结果,这样,有利于提高对所有牙齿对应的CBCT图像的分割效率,同时,也有利于提高对所有牙齿对应的CBCT图像的分割可靠性及准确性,从而有利于后续对所有牙齿的分割结果进行可靠且精准的合并操作。
实施例三
请参阅图3,图3是本发明实施例公开的一种基于CBCT图像的多类别牙齿分割装置的结构示意图。如图3所示,该基于CBCT图像的多类别牙齿分割装置可以包括:
获取模块301,用于获取待分割的牙齿CBCT图像;
分割模块302,用于基于预设的第一分割网络,对牙齿CBCT图像执行上下牙区域分割操作,得到牙齿CBCT图像对应的多张牙齿水平切层图;
确定模块303,用于从所有牙齿水平切层图中确定出目标牙齿水平切层图,并根据目标牙齿水平切层图,确定目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿参数;牙齿参数包括牙位编号参数以及牙齿中心点位置参数;
分割模块302,还用于根据所有牙齿的牙齿参数,并基于预设的第二分割网络,对所有牙齿执行单颗牙齿分割操作,得到每颗牙齿对应的分割结果;
合并模块304,用于根据每颗牙齿对应的分割结果,并按照每颗牙齿对应的牙位编号参数,对所有牙齿的分割结果进行合并,得到合并后的所有牙齿的分割结果,作为牙齿CBCT图像的牙齿分割结果。
可见,实施图3所描述的基于CBCT图像的多类别牙齿分割装置能够通过对牙齿CBCT图像的自动分割,不仅提高了对牙齿CBCT图像的分割速率,还减少了由于操作人员的主观性判断而造成的牙齿CBCT图像分割错误的情况发生,提高了对牙齿CBCT图像的分割可靠性及准确性,进而可以提高对3D牙齿模型的重建有效性,从而有利于后续对牙齿相关情况进行准确分析。
在一个可选的实施例中,所有牙齿水平切层图包括多张下牙水平切层图以及多张上牙水平切层图;其中,确定模块303从所有牙齿水平切层图中确定出目标牙齿水平切层图的方式具体包括:
从所有下牙水平切层图中确定出处于最高层的参照下牙水平切层图,以及从所有上牙水平切层图中确定出处于最低层的参照上牙水平切层图;
根据预设的第一图层距离需求参数、牙齿CBCT图像的图层间距参数以及参照下牙水平切层图,从所有下牙水平切层图中确定出目标下牙水平切层图,以及根据预设的第二图层距离需求参数、牙齿CBCT图像的图层间距参数以及参照上牙水平切层图,从所有上牙水平切层图中确定出目标上牙水平切层图;
将目标下牙水平切层图以及目标上牙水平切层图,确定为目标牙齿水平切层图。
可见,实施图3所描述的基于CBCT图像的多类别牙齿分割装置能够根据相应的图层距离需求参数及参照下牙/上牙水平切层图,来从所有下牙水平切层图中确定出目标下牙水平切层图及从所有上牙水平切层图中确定出目标上牙水平切层图,这样,可以提高确定出的目标下牙水平切层图及目标上牙水平切层图的可靠性及准确性,进而可以提高后续对牙齿的牙齿参数的确定操作及对牙齿的单颗牙齿分割操作的可靠性及准确性,从而可以提高所得到的牙齿CBCT图像的牙齿分割结果的有效性。
在另一个可选的实施例中,确定模块303根据预设的第一图层距离需求参数、牙齿CBCT图像的图层间距参数以及参照下牙水平切层图,从所有下牙水平切层图中确定出目标下牙水平切层图的方式具体包括:
根据预设的第一图层距离需求参数以及牙齿CBCT图像的图层间距参数,计算出用于确定目标下牙水平切层图的下牙图层层数间隔参数;
确定参照下牙水平切层图在牙齿CBCT图像中所对应的下牙切层层数,并根据参照下牙水平切层图对应的下牙切层层数以及下牙图层层数间隔参数,从所有下牙水平切层图中确定出目标下牙水平切层图;
以及,确定模块303根据预设的第二图层距离需求参数、牙齿CBCT图像的图层间距参数以及参照上牙水平切层图,从所有上牙水平切层图中确定出目标上牙水平切层图的方式具体包括:
根据预设的第二图层距离需求参数以及牙齿CBCT图像的图层间距参数,计算出用于确定目标上牙水平切层图的上牙图层层数间隔参数;
确定参照上牙水平切层图在牙齿CBCT图像中所对应的上牙切层层数,并根据参照上牙水平切层图对应的上牙切层层数以及上牙图层层数间隔参数,从所有上牙水平切层图中确定出目标上牙水平切层图。
可见,实施图3所描述的基于CBCT图像的多类别牙齿分割装置能够根据相应的图层距离需求参数及图层间距参数,计算出对应的目标牙齿水平切层图的图层层数间隔参数,继而基于图层层数间隔参数及参照下牙/上牙水平切层图,来确定出目标下牙/上牙水平切层图,这样,通过自动化计算出图层层数间隔参数,不仅有利于提高对目标下牙/上牙水平切层图的确定速率,还有利于提高对目标下牙/上牙水平切层图的确定可靠性及准确性,进而可以提高所得到的牙齿CBCT图像的牙齿分割结果的可靠性及准确性,从而可以实现后续快速且精准的3D牙齿建模操作。
在又一个可选的实施例中,确定模块303根据目标牙齿水平切层图,确定目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿参数的方式具体包括:
对目标牙齿水平切层图执行热力图回归操作,得到目标牙齿水平切层图对应的牙齿热力图,并根据牙齿热力图,确定目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿中心点位置参数以及所有牙齿的类别编号参数;
根据预设的牙齿类别编号与牙位编号之间的对应关系以及目标牙齿水平切层图中所有牙齿的类别编号参数,确定所有牙齿的牙位编号参数。
可见,实施图3所描述的基于CBCT图像的多类别牙齿分割装置能够对目标牙齿水平切层图执行热力图回归操作来确定其所包含的牙齿的牙齿中心点位置参数以及类别编号参数,并进一步根据牙齿的类别编号参数确定出牙齿的牙位编号参数,这样,通过智能化地确定出目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿参数,有利于提高对所有牙齿的牙齿参数的确定速率,同时,也有利于提高对所有牙齿的牙齿参数的确定可靠性及准确性,从而有利于后续又快又好地对牙齿对应的CBCT图像进行分割。
在又一个可选的实施例中,确定模块303根据牙齿热力图,确定目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿中心点位置参数的方式具体包括:
根据牙齿热力图,确定牙齿热力图中所包含的每颗基础牙齿的牙齿热力参数集合,并根据每颗基础牙齿的牙齿热力参数集合,确定每颗基础牙齿对应的最高牙齿热力值;
根据每颗基础牙齿对应的最高牙齿热力值,从所有基础牙齿中确定出最高牙齿热力值大于等于预设热力阈值的所有目标基础牙齿;
根据每颗目标基础牙齿对应的最高牙齿热力值,确定每颗基础牙齿对应的最高牙齿热力点位置参数,并将所有基础牙齿对应的最高牙齿热力点位置参数确定为目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿中心点位置参数。
进一步的,作为一种可选的实施方式,目标牙齿水平切层图中所有牙齿的类别编号参数是通过以下方式确定出的:
根据牙齿热力图,分析出所有牙齿之间的缺牙信息;
根据所有牙齿之间的缺牙信息,确定目标牙齿水平切层图中所有牙齿的类别编号参数。
可见,实施图3所描述的基于CBCT图像的多类别牙齿分割装置能够从牙齿热力图中确定出最高牙齿热力值大于等于预设热力阈值的目标基础牙齿,并基于其最高牙齿热力值来确定出对应的最高牙齿热力点位置参数,即该牙齿的牙齿中心点位置参数,这样,可以提高对目标牙齿水平切层图中牙齿的牙齿中心点位置参数的确定可靠性、准确性及有效性,进而可以通过牙齿的牙齿中心点位置参数提高对牙齿分割操作的可靠性、准确性及有效性,从而可以提高对牙齿分割结果的合并操作的可靠性、准确性及有效性;另一方面,该可选的实施例还能够基于分析出的所有牙齿之间的缺牙信息,来确定出存在的牙齿的类别编号参数,这样,通过自动化地确定出存在的牙齿的类别编号参数,可以提高牙齿类别编号参数的确定速率,以及提高牙齿类别编号参数的确定可靠性及准确性,从而后续可以通过牙齿类别编号参数所确定出的牙位编号参数,来提高对所有牙齿的单颗牙齿分割操作的速率、可靠性及准确性。
在又一个可选的实施例中,分割模块302根据所有牙齿的牙齿参数,并基于预设的第二分割网络,对所有牙齿执行单颗牙齿分割操作,得到每颗牙齿对应的分割结果的方式具体包括:
根据每颗牙齿的牙位编号参数,确定每颗牙齿对应的物理尺寸参数,并根据每颗牙齿对应的物理尺寸参数,确定每颗牙齿对应的裁剪参数;
根据每颗牙齿的牙齿中心点位置参数,确定每颗牙齿对应的裁剪区域,并根据每颗牙齿对应的裁剪区域以及对应的裁剪参数,对所有牙齿对应的CBCT图像进行裁剪,得到每颗牙齿对应的裁剪图像;
根据每颗牙齿对应的裁剪图像,并结合预设的第二分割网络,对所有牙齿执行单颗牙齿分割操作,得到每颗牙齿对应的分割结果。
可见,实施图3所描述的基于CBCT图像的多类别牙齿分割装置能够根据牙齿的牙位编号参数及牙齿中心点位置参数,对每颗牙齿对应的CBCT图像进行单颗牙齿的分割操作,得到每颗牙齿对应的分割结果,这样,有利于提高对所有牙齿对应的CBCT图像的分割效率,同时,也有利于提高对所有牙齿对应的CBCT图像的分割可靠性及准确性,从而有利于后续对所有牙齿的分割结果进行可靠且精准的合并操作。
实施例四
请参阅图4,图4是本发明实施例公开的另一种基于CBCT图像的多类别牙齿分割装置的结构示意图。如图4所示,该基于CBCT图像的多类别牙齿分割装置可以包括:
存储有可执行程序代码的存储器401;
与存储器401耦合的处理器402;
处理器402调用存储器401中存储的可执行程序代码,执行本发明实施例一或本发明实施例二所描述的基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法中的步骤。
实施例五
本发明实施例公开了一种计算机存储介质,该计算机存储介质存储有计算机指令,该计算机指令被调用时,用于执行本发明实施例一或本发明实施例二所描述的基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法中的步骤。
实施例六
本发明实施例公开了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质,且该计算机程序可操作来使计算机执行实施例一或实施例二中所描述的基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法中的步骤。
以上所描述的装置实施例仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施例的具体描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存储器(Random Access Memory,RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory,PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory,EPROM)、一次可编程只读存储器(One-timeProgrammable Read-Only Memory,OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory,CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
最后应说明的是:本发明实施例公开的一种基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法及装置所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,仅用于说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解;其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法,其特征在于,所述方法包括:
获取待分割的牙齿CBCT图像,并基于预设的第一分割网络,对所述牙齿CBCT图像执行上下牙区域分割操作,得到所述牙齿CBCT图像对应的多张牙齿水平切层图;
从所有所述牙齿水平切层图中确定出目标牙齿水平切层图,并对所述目标牙齿水平切层图执行热力图回归操作,得到所述目标牙齿水平切层图对应的牙齿热力图;根据所述牙齿热力图,确定所述目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿中心点位置参数以及所有所述牙齿的类别编号参数;
根据预设的牙齿类别编号与牙位编号之间的对应关系以及所述目标牙齿水平切层图中所有所述牙齿的类别编号参数,确定所有所述牙齿的牙位编号参数;
根据每颗所述牙齿的牙位编号参数,确定每颗所述牙齿对应的物理尺寸参数,并根据每颗所述牙齿对应的物理尺寸参数,确定每颗所述牙齿对应的裁剪参数;
根据每颗所述牙齿的牙齿中心点位置参数,确定每颗所述牙齿对应的裁剪区域,并根据每颗所述牙齿对应的裁剪区域以及对应的裁剪参数,对所有所述牙齿对应的CBCT图像进行裁剪,得到每颗所述牙齿对应的裁剪图像;
根据每颗所述牙齿对应的裁剪图像,并结合预设的第二分割网络,对所有所述牙齿执行单颗牙齿分割操作,得到每颗所述牙齿对应的分割结果;
根据每颗所述牙齿对应的分割结果,并按照每颗所述牙齿对应的牙位编号参数,对所有所述牙齿的分割结果进行合并,得到合并后的所有所述牙齿的分割结果,作为所述牙齿CBCT图像的牙齿分割结果;
其中,所有所述牙齿水平切层图包括多张下牙水平切层图以及多张上牙水平切层图;所述从所有所述牙齿水平切层图中确定出目标牙齿水平切层图,包括:
从所有所述下牙水平切层图中确定出处于最高层的参照下牙水平切层图,以及从所有所述上牙水平切层图中确定出处于最低层的参照上牙水平切层图;
根据预设的第一图层距离需求参数以及所述牙齿CBCT图像的图层间距参数,计算出用于确定目标下牙水平切层图的下牙图层层数间隔参数;确定所述参照下牙水平切层图在所述牙齿CBCT图像中所对应的下牙切层层数,并根据所述参照下牙水平切层图对应的下牙切层层数以及所述下牙图层层数间隔参数,从所有所述下牙水平切层图中确定出所述目标下牙水平切层图;以及,根据预设的第二图层距离需求参数以及所述牙齿CBCT图像的图层间距参数,计算出用于确定目标上牙水平切层图的上牙图层层数间隔参数;确定所述参照上牙水平切层图在所述牙齿CBCT图像中所对应的上牙切层层数,并根据所述参照上牙水平切层图对应的上牙切层层数以及所述上牙图层层数间隔参数,从所有所述上牙水平切层图中确定出所述目标上牙水平切层图;
将所述目标下牙水平切层图以及所述目标上牙水平切层图,确定为目标牙齿水平切层图;
其中,所述根据所述牙齿热力图,确定所述目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿中心点位置参数,包括:
根据所述牙齿热力图,确定所述牙齿热力图中所包含的每颗基础牙齿的牙齿热力参数集合,并根据每颗所述基础牙齿的牙齿热力参数集合,确定每颗所述基础牙齿对应的最高牙齿热力值;
根据每颗所述基础牙齿对应的最高牙齿热力值,从所有所述基础牙齿中确定出所述最高牙齿热力值大于等于预设热力阈值的所有目标基础牙齿;
根据每颗所述目标基础牙齿对应的最高牙齿热力值,确定每颗所述基础牙齿对应的最高牙齿热力点位置参数,并将所有所述基础牙齿对应的最高牙齿热力点位置参数确定为所述目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿中心点位置参数。
2.根据权利要求1所述的基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法,其特征在于,所述目标牙齿水平切层图中所有所述牙齿的类别编号参数是通过以下方式确定出的:
根据所述牙齿热力图,分析出所有所述牙齿之间的缺牙信息;
根据所有所述牙齿之间的缺牙信息,确定所述目标牙齿水平切层图中所有所述牙齿的类别编号参数。
3.一种基于CBCT图像的多类别牙齿分割装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块,用于获取待分割的牙齿CBCT图像;
分割模块,用于基于预设的第一分割网络,对所述牙齿CBCT图像执行上下牙区域分割操作,得到所述牙齿CBCT图像对应的多张牙齿水平切层图;
确定模块,用于从所有所述牙齿水平切层图中确定出目标牙齿水平切层图,并对所述目标牙齿水平切层图执行热力图回归操作,得到所述目标牙齿水平切层图对应的牙齿热力图;根据所述牙齿热力图,确定所述目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿中心点位置参数以及所有所述牙齿的类别编号参数;根据预设的牙齿类别编号与牙位编号之间的对应关系以及所述目标牙齿水平切层图中所有所述牙齿的类别编号参数,确定所有所述牙齿的牙位编号参数;
所述分割模块,还用于根据每颗所述牙齿的牙位编号参数,确定每颗所述牙齿对应的物理尺寸参数,并根据每颗所述牙齿对应的物理尺寸参数,确定每颗所述牙齿对应的裁剪参数;根据每颗所述牙齿的牙齿中心点位置参数,确定每颗所述牙齿对应的裁剪区域,并根据每颗所述牙齿对应的裁剪区域以及对应的裁剪参数,对所有所述牙齿对应的CBCT图像进行裁剪,得到每颗所述牙齿对应的裁剪图像;根据每颗所述牙齿对应的裁剪图像,并结合预设的第二分割网络,对所有所述牙齿执行单颗牙齿分割操作,得到每颗所述牙齿对应的分割结果;
合并模块,用于根据每颗所述牙齿对应的分割结果,并按照每颗所述牙齿对应的牙位编号参数,对所有所述牙齿的分割结果进行合并,得到合并后的所有所述牙齿的分割结果,作为所述牙齿CBCT图像的牙齿分割结果;
其中,所有所述牙齿水平切层图包括多张下牙水平切层图以及多张上牙水平切层图;所述确定模块从所有所述牙齿水平切层图中确定出目标牙齿水平切层图的方式具体包括:
从所有所述下牙水平切层图中确定出处于最高层的参照下牙水平切层图,以及从所有所述上牙水平切层图中确定出处于最低层的参照上牙水平切层图;
根据预设的第一图层距离需求参数以及所述牙齿CBCT图像的图层间距参数,计算出用于确定目标下牙水平切层图的下牙图层层数间隔参数;确定所述参照下牙水平切层图在所述牙齿CBCT图像中所对应的下牙切层层数,并根据所述参照下牙水平切层图对应的下牙切层层数以及所述下牙图层层数间隔参数,从所有所述下牙水平切层图中确定出所述目标下牙水平切层图;以及,根据预设的第二图层距离需求参数以及所述牙齿CBCT图像的图层间距参数,计算出用于确定目标上牙水平切层图的上牙图层层数间隔参数;确定所述参照上牙水平切层图在所述牙齿CBCT图像中所对应的上牙切层层数,并根据所述参照上牙水平切层图对应的上牙切层层数以及所述上牙图层层数间隔参数,从所有所述上牙水平切层图中确定出所述目标上牙水平切层图;
将所述目标下牙水平切层图以及所述目标上牙水平切层图,确定为目标牙齿水平切层图;
其中,所述确定模块根据所述牙齿热力图,确定所述目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿中心点位置参数的方式具体包括:
根据所述牙齿热力图,确定所述牙齿热力图中所包含的每颗基础牙齿的牙齿热力参数集合,并根据每颗所述基础牙齿的牙齿热力参数集合,确定每颗所述基础牙齿对应的最高牙齿热力值;
根据每颗所述基础牙齿对应的最高牙齿热力值,从所有所述基础牙齿中确定出所述最高牙齿热力值大于等于预设热力阈值的所有目标基础牙齿;
根据每颗所述目标基础牙齿对应的最高牙齿热力值,确定每颗所述基础牙齿对应的最高牙齿热力点位置参数,并将所有所述基础牙齿对应的最高牙齿热力点位置参数确定为所述目标牙齿水平切层图中所包含的所有牙齿的牙齿中心点位置参数。
4.一种基于CBCT图像的多类别牙齿分割装置,其特征在于,所述装置包括:
存储有可执行程序代码的存储器;
与所述存储器耦合的处理器;
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码,执行如权利要求1或2所述的基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法。
5.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令被调用时,用于执行如权利要求1或2所述的基于CBCT图像的多类别牙齿分割方法。
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