一种义齿颈缘线自动提取方法及系统与流程

本发明涉及图像数据处理，尤其涉及一种义齿颈缘线自动提取方法及系统。

背景技术：

1、现代牙科中，数字化取模方法越来越普及，尤其是在复杂修复和美学修复中，数字化技术的优势更加明显，牙科诊所和实验室逐渐从传统印模材料转向数字化取模，以提高效率和患者满意度。其中，拍摄测量法为数字化取模技术之一，通过多角度拍摄包括牙齿和牙龈的图像，结合计算机软件进行三维重建，从而制作得到义齿模型，在义齿制作过程中提取义齿颈缘线是一个重要步骤，涉及到对牙齿和牙龈的精确测量和模型制作，因此需要对每张拍摄的口腔图像中的牙龈部分进行单独提取，以进一步的精细化建模。

2、现有技术中通常采用边缘检测算法对口腔图像中的牙龈边缘的义齿颈缘线进行分割提取，但是由于拍摄采集的口腔图像的环境需要较高的光照，光照在牙齿表面易形成反光光斑，导致义齿颈缘线的分割提取出现偏差，进而使得义齿模型的制作质量较差。

3、因此，如何提高口腔图像中的牙龈边缘的义齿颈缘线的分割提取效果，以保证义齿模型的制作质量成为亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供了一种义齿颈缘线自动提取方法及系统，以解决如何提高口腔图像中的牙龈边缘的义齿颈缘线的分割提取效果，以保证义齿模型的制作质量的问题。

2、第一方面，本发明实施例中提供了一种义齿颈缘线自动提取方法，该方法包括以下步骤：

3、从不同角度获取包含牙齿和牙龈的表面图像，对每张所述表面图像的灰度图像进行边缘检测，得到每张所述表面图像对应的边缘图像；

4、针对任一边缘图像，根据所述边缘图像中的每个边缘的形状特征，获取对应边缘属于圆弧边缘的形状特征程度，根据所述边缘图像中的每个边缘属于圆弧边缘的形状特征程度，获取所述边缘图像中的至少一个疑似颈缘线边缘；

5、针对任一疑似颈缘线边缘，根据所述疑似颈缘线边缘上的像素点分布和邻域边缘分布，获取所述疑似颈缘线边缘的颈缘线特征程度，根据每个所述疑似颈缘线边缘的颈缘线特征程度，获取所述边缘图像中的颈缘线边缘；

6、对所有边缘图像中的颈缘线边缘进行标记，根据标记后的边缘图像进行义齿的三维重建。

7、优选的，所述根据所述边缘图像中的每个边缘的形状特征，获取对应边缘属于圆弧边缘的形状特征程度，包括：

8、针对所述边缘图像中的任一边缘，统计所述边缘上的像素点总数量，对所述像素点总数量进行归一化处理，得到对应的归一化值；

9、获取所述边缘上的每两个相邻像素点之间的斜率值，得到斜率值之和的绝对值，根据所述边缘上的每两个相邻像素点之间的斜率值，分别获取每两个相邻斜率值之间的差值绝对值，得到差值绝对值之和，获取所述斜率值之和的绝对值与所述差值绝对值之和的乘积，将所述乘积的相反数代入以自然常数为底数的指数函数中，得到对应的函数值；

10、将所述归一化值和所述函数值之间的相加结果作为所述边缘属于圆弧边缘的形状特征程度。

11、优选的，所述根据所述边缘图像中的每个边缘属于圆弧边缘的形状特征程度，获取所述边缘图像中的至少一个疑似颈缘线边缘，包括：

12、获取预设的形状特征程度阈值，若所述边缘图像中的任一边缘属于圆弧边缘的形状特征程度大于或等于所述形状特征程度阈值，则确定所述边缘为疑似颈缘线边缘。

13、优选的，所述根据所述疑似颈缘线边缘上的像素点分布和邻域边缘分布，获取所述疑似颈缘线边缘的颈缘线特征程度，包括：

14、根据所述疑似颈缘线边缘上每个像素点的斜率值，获取任一相同斜率值下的连续像素点数量作为链长，得到至少一个链长，分别对每个所述链长进行二次方操作，得到对应的二次方结果，将所有二次方结果进行均值操作，得到对应平均值的倒数；

15、根据预设数量的分割段，对所述疑似颈缘线边缘进行均匀分割，得到对应的分割节点，根据每个分割节点与所述边缘图像中的每个其他边缘之间的距离，获取每个分割节点的最近距离，根据所有分割节点的最近距离得到最近距离方差；

16、根据每个分割节点的最近距离，得到每个分割节点的最近邻边缘，获取包含所有分割节点的最近邻边缘的最小外接矩形，得到所述最小外接矩形的面积；

17、针对所述最小外接矩形中的任一最近邻边缘，在所述最小外接矩形中获取所述最近邻边缘的最近边缘，得到所述最近邻边缘与所述最近边缘之间的距离作为所述最近邻边缘的最近邻距离，获取所述最小外接矩形中的每个最近邻边缘的最近邻距离的累加之和；

18、获取所述最近方差、所述面积和所述累加之和的相乘结果，将所述相乘结果的倒数与所述平均值的倒数之间的加和结果作为所述疑似颈缘线边缘的颈缘线特征程度。

19、优选的，所述根据每个所述疑似颈缘线边缘的颈缘线特征程度，获取所述边缘图像中的颈缘线边缘，包括：

20、获取预设的颈缘线特征程度阈值，若任一疑似颈缘线边缘的颈缘线特征程度大于或等于所述颈缘线特征程度阈值，则确定所述疑似颈缘线边缘为所述边缘图像中的颈缘线边缘。

21、优选的，所述对每张所述表面图像的灰度图像进行边缘检测，得到每张所述表面图像对应的边缘图像，包括：

22、利用canny算子对每张所述表面图像的灰度图像进行边缘检测，得到每张所述表面图像对应的边缘图像。

23、第二方面，本发明实施例提供了一种义齿颈缘线自动提取系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的一种义齿颈缘线自动提取方法。

24、本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

25、本发明从不同角度拍包含牙齿和牙龈的表面图像，对每张所述表面图像的灰度图像进行边缘检测，得到每张所述表面图像对应的边缘图像；针对任一边缘图像，根据所述边缘图像中的每个边缘的形状特征，获取对应边缘属于圆弧边缘的形状特征程度，根据所述边缘图像中的每个边缘属于圆弧边缘的形状特征程度，获取所述边缘图像中的至少一个疑似颈缘线边缘；针对任一疑似颈缘线边缘，根据所述疑似颈缘线边缘上的像素点分布和邻域边缘分布，获取所述疑似颈缘线边缘的颈缘线特征程度，根据每个所述疑似颈缘线边缘的颈缘线特征程度，获取所述边缘图像中的颈缘线边缘；对所有边缘图像中的颈缘线边缘进行标记，根据标记后的边缘图像进行义齿的三维重建。其中，通过分析任意边缘图像中的每个边缘的边缘形状获得疑似颈缘线边缘，并进一步结合疑似颈缘线边缘的内部变化特征与邻域边缘分布特征，通过颈缘线与光斑边缘的差异获得每个疑似颈缘线边缘的颈缘线特征程度，从而排除光斑对义齿颈缘线提取的干扰，获得更准确的颈缘线边缘的提取结果，进而保证了后续基于提取后的义齿颈缘线进行义齿模型的制作质量。

技术特征：

1.一种义齿颈缘线自动提取方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种义齿颈缘线自动提取方法，其特征在于，所述根据所述边缘图像中的每个边缘的形状特征，获取对应边缘属于圆弧边缘的形状特征程度，包括：

3.根据权利要求1所述的一种义齿颈缘线自动提取方法，其特征在于，所述根据所述边缘图像中的每个边缘属于圆弧边缘的形状特征程度，获取所述边缘图像中的至少一个疑似颈缘线边缘，包括：

4.根据权利要求1所述的一种义齿颈缘线自动提取方法，其特征在于，所述根据所述疑似颈缘线边缘上的像素点分布和邻域边缘分布，获取所述疑似颈缘线边缘的颈缘线特征程度，包括：

5.根据权利要求1所述的一种义齿颈缘线自动提取方法，其特征在于，所述根据每个所述疑似颈缘线边缘的颈缘线特征程度，获取所述边缘图像中的颈缘线边缘，包括：

6.根据权利要求1所述的一种义齿颈缘线自动提取方法，其特征在于，所述对每张所述表面图像的灰度图像进行边缘检测，得到每张所述表面图像对应的边缘图像，包括：

7.一种义齿颈缘线自动提取系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6任意一项所述一种义齿颈缘线自动提取方法的步骤。

技术总结本发明涉及图像数据处理技术领域，尤其涉及一种义齿颈缘线自动提取方法及系统，该方法从不同角度拍包含牙齿和牙龈的表面图像，得到每张表面图像对应的边缘图像；针对任一边缘图像，根据边缘图像中的每个边缘的形状特征，获取边缘图像中的至少一个疑似颈缘线边缘；针对任一疑似颈缘线边缘，根据疑似颈缘线边缘上的像素点分布和邻域边缘分布，获取疑似颈缘线边缘的颈缘线特征程度，根据每个疑似颈缘线边缘的颈缘线特征程度，获取边缘图像中的颈缘线边缘；对所有边缘图像中的颈缘线边缘进行标记，根据标记后的边缘图像进行义齿的三维重建，排除了光斑对义齿颈缘线提取的干扰，以提取到更准确的义齿颈缘线。技术研发人员：郑文,高峰,彭靖宇,康婉雅受保护的技术使用者：深圳市家鸿口腔医疗股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29