水平集活动轮廓模型的3维牙齿重建

摘要：

目的 建立患者口腔每颗牙齿独立的3维模型对于计算机口腔修复的精确定位和量化评估具有十分重要的意义.针对口腔CT图像序列的牙齿形态变化和排列特点,提出一种新颖的基于水平集活动轮廓模型的3维牙齿重建方法.方法 基于层间映射机制,对不同部位牙层切片采用不同的分割模型:利用先验形状约束能量、基于Flux模型的边缘梯度能量、基于先验灰度的局部区域能量相结合构造的单相混合水平集模型分割牙根层切片轮廓;利用结合区域竞争约束的双相混合水平集模型分割牙冠层切片轮廓;最后利用这些层间轮廓重建出牙齿3维模型.结果 对不同位置的牙齿CT图像进行分割实验,结果表明,与现有的方法相比,本文方法具有较好的分割效果和较高的准确率,平均分割相似系数达到96％.结论 本文的混合水平集模型能有效克服牙髓腔和牙槽骨的干扰以及图像灰度不均匀等问题,较准确地重建出每颗牙齿独立的3维模型,从而为制定口腔修复规划、生物力学分析等奠定坚实的基础.

关键词：牙齿分割、CT图像、水平集、3维重建、先验形状、先验灰度、梯度约束

所属期刊栏目：21

分类号：TP391.6(计算技术、计算机技术)

资助基金：浙江省自然科学基金项目LQ14E050006;国家自然科学基金项目51405197;Natural Science Foundation of Zhejiang Province,ChinaLQ14E050006;National Natural Science Foundation of China51405197

在线出版日期：2016-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1078-1087