水平集活動輪廓模型的3維牙齒重建
本文選題:牙齒分割 + CT圖像; 參考:《中國圖象圖形學報》2016年08期
【摘要】:目的建立患者口腔每顆牙齒獨立的3維模型對于計算機口腔修復的精確定位和量化評估具有十分重要的意義。針對口腔CT圖像序列的牙齒形態(tài)變化和排列特點,提出一種新穎的基于水平集活動輪廓模型的3維牙齒重建方法。方法基于層間映射機制,對不同部位牙層切片采用不同的分割模型:利用先驗形狀約束能量、基于Flux模型的邊緣梯度能量、基于先驗灰度的局部區(qū)域能量相結(jié)合構(gòu)造的單相混合水平集模型分割牙根層切片輪廓;利用結(jié)合區(qū)域競爭約束的雙相混合水平集模型分割牙冠層切片輪廓;最后利用這些層間輪廓重建出牙齒3維模型。結(jié)果對不同位置的牙齒CT圖像進行分割實驗,結(jié)果表明,與現(xiàn)有的方法相比,本文方法具有較好的分割效果和較高的準確率,平均分割相似系數(shù)達到96%。結(jié)論本文的混合水平集模型能有效克服牙髓腔和牙槽骨的干擾以及圖像灰度不均勻等問題,較準確地重建出每顆牙齒獨立的3維模型,從而為制定口腔修復規(guī)劃、生物力學分析等奠定堅實的基礎(chǔ)。
[Abstract]:Objective to establish an independent 3D model of each tooth of patients with oral cavity is of great significance for accurate location and quantitative evaluation of computer dental repair. A novel 3D tooth reconstruction method based on the active contour model of horizontal set is proposed according to the characteristics of tooth morphology and arrangement in oral CT image sequence. Methods based on the mechanism of interlaminar mapping, different segmentation models were used for different sections of tooth layers: a priori shape was used to constrain energy, and the edge gradient energy based on Flux model was used. A single-phase mixed horizontal set model based on a priori gray scale combining local regional energy is used to segment the root slice contour, and a two-phase mixed horizontal set model combining regional competition constraints is used to segment the crown slice contour. Finally, the three-dimensional tooth model was reconstructed by using these interlaminar profiles. Results compared with the existing methods, this method has better segmentation effect and higher accuracy, and the average segmentation similarity coefficient is 96%. Conclusion the mixed level set model can effectively overcome the interference of pulp cavity and alveolar bone, and the image grayscale is uneven, so that the 3D model of each tooth can be reconstructed accurately, so as to make the dental restoration plan. Biomechanical analysis laid a solid foundation.
【作者單位】: 嘉興學院機電工程學院;
【基金】:浙江省自然科學基金項目(LQ14E050006) 國家自然科學基金項目(51405197)~~
【分類號】:R783;TP391.41
【相似文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 楊曉霜;汪源源;王涌;王怡;;基于改進變分水平集法提取超聲圖像乳腺腫瘤邊緣[J];航天醫(yī)學與醫(yī)學工程;2008年06期
2 鮑征燁;周衛(wèi)平;舒華忠;;一種基于水平集的骨架提取方法[J];生物醫(yī)學工程研究;2007年02期
3 楊玲;侯小葉;王中科;饒妮妮;;局部信息約束的形狀導向水平集算法對下頜管的分割[J];中國生物醫(yī)學工程學報;2012年02期
4 任曉穎;喻大華;;一種基于ITK腦部MRI混合分割方法的設(shè)計與實現(xiàn)[J];中國組織工程研究;2012年39期
5 李海云,李光穎,王箏;一種基于水平集的脊柱MRI圖像分割算法的研究[J];北京生物醫(yī)學工程;2004年03期
6 楊昌俊;楊新;;基于圖割與快速水平集的腹部CT圖像分割[J];CT理論與應用研究;2011年03期
7 金大年;陳衛(wèi)東;韋秋菊;;一種基于快速混合型K均值的水平集圖像分割方法[J];中國醫(yī)學物理學雜志;2011年01期
8 鄭彩仙;許修;王成;葉秀霞;;MRI-UTE牙齒圖像分割的分層約束矯正的改進水平集算法[J];中國醫(yī)療器械雜志;2013年04期
9 馮艷玲;陳真誠;何繼善;張陽德;錢盛友;;基于水平集的HIFU損傷區(qū)域三維重建技術(shù)[J];醫(yī)療衛(wèi)生裝備;2007年11期
10 朱昀,楊杰,于志強;基于混合水平集模型的CT顱面眼眶分割[J];生物醫(yī)學工程學雜志;2005年05期
相關(guān)會議論文 前8條
1 王一波;胡仲翔;姚耀;;基于水平集的激光條紋提取方法[A];2009全國虛擬儀器大會論文集(一)[C];2009年
2 田昊;楊劍;李國輝;;基于變分水平集的遙感影像建筑物檢測[A];第18屆全國多媒體學術(shù)會議(NCMT2009)、第5屆全國人機交互學術(shù)會議(CHCI2009)、第5屆全國普適計算學術(shù)會議(PCC2009)論文集[C];2009年
3 曹曉光;崔林艷;;基于閾值和水平集的尿沉渣圖像分割組合算法[A];第六屆全國信息獲取與處理學術(shù)會議論文集(1)[C];2008年
4 王斐;趙杰煜;;基于多重網(wǎng)格的水平集圖像分割方法[A];第十四屆全國圖象圖形學學術(shù)會議論文集[C];2008年
5 梅立超;姜慧研;張柳青;劉洪娟;;基于GPU和水平集的肝臟快速分割方法的研究[A];第九屆全國信息獲取與處理學術(shù)會議論文集Ⅱ[C];2011年
6 凌和良;鄔冬華;劉瑞霞;;變測度的積分型全局優(yōu)化算法[A];中國運籌學會第七屆學術(shù)交流會論文集(下卷)[C];2004年
7 程俊霞;;水平集方程在四邊形網(wǎng)格上的數(shù)值離散方法[A];中國工程物理研究院科技年報(2008年版)[C];2009年
8 金小禮;雷作勝;張浩斌;鄧康;任忠鳴;;氣泡在不互溶兩相流體界面行為的數(shù)值模擬[A];第十三屆(2009年)冶金反應工程學會議論文集[C];2009年
相關(guān)博士學位論文 前10條
1 韓明;基于水平集表示和均值漂移的運動目標檢測與跟蹤研究[D];燕山大學;2015年
2 秦傳波;基于微型機器人的自動化顯微注射系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華南理工大學;2015年
3 劉宇;基于水平集方法和模糊模型的醫(yī)學圖像分割算法研究[D];吉林大學;2016年
4 何昀;基于圖像水平集分割的航磁圖像信息提取方法研究[D];吉林大學;2016年
5 楊紅U,
本文編號:1829330
本文鏈接:http://www.sikaile.net/yixuelunwen/kouq/1829330.html