牙齿边界的自动提取方法、图像矫正方法及牙齿治疗系统与流程

本申请涉及医疗机器人，尤其涉及一种牙齿边界的自动提取方法、图像矫正方法及牙齿治疗系统。

背景技术：

1、随着牙科诊断技术的不断发展，锥形束计算机断层扫描(cone beam computedtomography,cbct)已经成为牙科临床中主要的三维图像检查手段，其能够无创地获取高分辨率的口腔解剖结构信息，对诊断和手术治疗计划具有重要价值。

2、然而，cbct图像生成过程中会出现伪影，比如运动伪影以及来自牙科修复体的严重金属伪影，这些伪影会对图像质量产生负面影响，导致cbct图像无法准确再现实际的口腔解剖生理情况，比如牙齿边界。

3、目前，各种cbct图像矫正的解决方案中，大多需要操作者手动进行图像标注等，由此导致矫正的准确性和效率较差。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提出一种牙齿边界的自动提取方法、图像矫正方法及牙齿治疗系统，用于解决或者缓解现有技术中存在的技术问题。

2、一种牙齿边界的自动提取方法，其包括：

3、获取牙齿表面特征图像以及牙齿解剖特征图像；

4、将所述牙齿表面特征图像配准到所述牙齿解剖特征图像上，以得到配准图像；

5、从所述配准图像上提取真实牙齿边界；

6、基于第一图像处理模型，从所述牙齿解剖特征图像上提取牙齿边界；

7、基于所述监督信号以及所述第一图像处理模型实际提取到的牙齿边界，调整所述第一图像处理模型的模型参数，直至训练完成；

8、基于完成训练的第一图像处理模型对目标牙齿解剖特征图像进行牙齿边界的自动提取。

9、一种图像矫正方法，其包括：

10、获取第一模态图像以及第二模态图像，所述第一模态图像用于表征牙齿表面特征，所述第二模态图像用于表征牙齿解剖特征；

11、将所述第一模态图像映射到所述第二模态图像上，以得到配准图像；

12、从所述配准图像上提取真实牙齿边界；

13、基于设定的图像矫正模型，从所述第二模态图像上提取牙齿边界；

14、基于所述真实牙齿边界以及所述图像矫正模型实际提取到的牙齿边界，调整所述图像矫正模型的模型参数，直至训练完成；

15、基于完成训练的图像矫正模型对待矫正第二模态图像进行牙齿边界的自动提取并去除所述待矫正第二模态图像上的伪影。

16、一种图像矫正模型的训练方法，其包括：

17、获取第一模态图像以及第二模态图像，所述第一模态图像用于表征牙齿表面特征，所述第二模态图像用于表征牙齿解剖特征；

18、将所述第一模态图像映射到所述第二模态图像上，以得到配准图像；

19、从所述配准图像上提取真实牙齿边界；

20、基于设定的图像矫正模型，从所述第二模态图像上提取牙齿边界；

21、基于所述监督信号以及所述图像矫正模型实际提取到的牙齿边界，调整所述图像矫正模型的模型参数，直至训练完成。

22、一种图像矫正方法，其包括：

23、调用根据本申请实施例任一项所述方法训练完成的图像矫正模型；

24、将待矫正第二模态图像输入到所述图像矫正模型中进行矫正以启动提取牙齿边界并去除所述待矫正第二模态图像上的伪影。

25、一种牙齿治疗系统，其包括：机械臂以及主机，所述主机用于执行本申请实施例任一项所述的方法以对患者的目标牙齿解剖特征图像进行牙齿边界的自动提取，并基于自动提取到的牙齿边界，控制所述机械臂针对患者的目标牙齿进行设定的目标动作。

26、本申请实施例提供的方案中，通过获取牙齿表面特征图像以及牙齿解剖特征图像；将所述牙齿表面特征图像配准到所述牙齿解剖特征图像上，以得到配准图像；从所述配准图像上提取真实牙齿边界；于第一图像处理模型，从所述牙齿解剖特征图像上提取牙齿边界；基于所述监督信号以及所述第一图像处理模型实际提取到的牙齿边界，调整所述第一图像处理模型的模型参数，直至训练完成；基于完成训练的第一图像处理模型对目标牙齿解剖特征图像进行牙齿边界的自动提取，从而无须操作者手动进行图像标注等，实现了针对cbct图像的自动化处理，无须操作者手动进行图像标注等，提高了图像处理的准确性和效率。

技术特征：

1.一种牙齿边界的自动提取方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述牙齿表面特征图像配准到所述牙齿解剖特征图像上，以得到配准图像，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述牙齿表面特征图像进行特征描述子提取得到第一特征描述子，包括：对所述牙齿表面特征图像进行点云数据提取得到牙齿表面特征点云，以基于所述牙齿表面特征点云对所述牙齿表面特征图像进行特征描述子提取得到第一特征描述子；

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一特征描述子和所述第二特征描述子，将所述牙齿表面特征图像配准到所述牙齿解剖特征图像上，以得到配准图像，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一特征描述子和所述第二特征描述子，确定将所述牙齿表面特征图像配准到所述牙齿解剖特征图像上的变换矩阵，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述配准图像上提取真实牙齿边界，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的方法，还包括：基于从牙齿解剖特征图像提取到的牙齿边界对所述牙齿解剖特征图像进行矫正。

8.一种图像矫正方法，其特征在于，包括：

9.一种图像矫正模型的训练方法，其特征在于，包括：

10.一种图像矫正方法，其特征在于，包括：

11.一种牙齿治疗系统，其特征在于，包括：机械臂以及主机，所述主机用于执行权利要求1-7任一项所述的方法以对患者的目标牙齿解剖特征图像进行牙齿边界的自动提取，并基于自动提取到的牙齿边界，控制所述机械臂针对患者的目标牙齿进行设定的目标动作。

技术总结
本申请一种牙齿边界的自动提取方法、图像矫正方法及牙齿治疗系统，其中，获取牙齿表面特征图像以及牙齿解剖特征图像；将所述牙齿表面特征图像配准到所述牙齿解剖特征图像上，以得到配准图像；从所述配准图像上提取真实牙齿边界以作为监督信号；基于第一图像处理模型，从所述牙齿解剖特征图像上提取牙齿边界；基于所述监督信号以及所述第一图像处理模型实际提取到的牙齿边界，调整所述第一图像处理模型的模型参数，直至训练完成；基于完成训练的第一图像处理模型对目标牙齿解剖特征图像进行牙齿边界的自动提取，从而无须操作者手动进行图像标注等，实现了针对CBCT图像的自动化处理，无须操作者手动进行图像标注等，提高了图像处理的准确性和效率。

技术研发人员：任春霞,田庆
受保护的技术使用者：北京瑞医博科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11