基于灰度直方图的单牙及其牙髓分割方法
专利汇可以提供基于灰度直方图的单牙及其牙髓分割方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提出一种基于灰度直方图的单牙及其 牙髓 分割方法。 牙齿 的CBCT图像中，不同图层灰度值差异较大，难以通过单一 阈值 进行三维牙齿、牙髓分割，但在同一图层中，牙齿灰度较周围组织具有显著特征。本发明对每一图层绘制灰度直方图，通过直方图信息，找到其最适合的灰度进行二值分割，获得牙齿边界所形成的闭环区域，并填充闭环区域内的孔洞，即可快速分割牙齿与周围组织。在得到分割完成的单牙后，运用相似方法即可分割出该牙齿的牙髓。以上单颗牙齿CBCT三维图像牙齿及其牙髓分割及建模方法，实现了牙齿与周围组织、牙齿与牙髓的快速分割。，下面是基于灰度直方图的单牙及其牙髓分割方法专利的具体信息内容。
1.一种单颗牙齿CBCT图像的牙齿牙髓分割方法，包含以下步骤：
第一部分：单个CBCT牙齿图像的分割算法
步骤1.采集单颗牙齿CBCT三维图像序列，作为原始牙齿CT图像，对待处理的单颗牙齿X光片图像进行预处理；
步骤1.1.采集单颗牙齿CBCT三维图像序列,对于该单颗牙齿CBCT三维图像，以牙冠向上、牙根向下为正方向，读入图像序列，该序列内的每一张图层作为分割算法应用截面；
步骤1.2.将步骤1.1中选择的特定方向的二维图像序列灰度值归一化，调整图像灰度到(0,255)区间，得到的二维图像序列灰度图，用于提供给步骤2；
步骤2.遍历步骤1.2中得到的预处理后的二维图像序列中的每一个图层；
步骤2.1.将步骤1.2中得到的预处理后的每一层图像序列绘制对应图片的灰度直方图，得到相应的灰度直方图；
步骤2.2.对步骤2.1的灰度直方图，选择20次多项式对图像进行函数拟合，拟合得到的函数图像；
所述拟合函数为
x：直方图中每个像素的灰度值；
步骤2.3，在步骤2.2拟合得到的函数图像中，选取靠近灰度值最大值一侧(x→200)的第一个波谷对应的灰度值，作为计算得到的波谷值(min_global)。
步骤2.4，设置一个阈值偏移量(de_weight)，调整最终分割阈值(final_global)，所述最终分割阈值等于由步骤2.3计算得到的波谷值减去阈值偏移量；
Snumber:表示图层在图像序列的位置；
a:该图像序列的图层总数min_global；
所述最终分割阈值计算：
final_global＝min_global-de_weight
步骤2.5，用步骤2.4得到的最终分割阈值，执行阈值分割算法，将图像二值化，获得牙齿封闭轮廓的初步分割二值图像结果；
步骤2.6，对步骤2.5得到的二值图像，以(0,0)为起始种子点，自动选取背景点进行泛洪填充，得到泛洪填充后的图像(flood_image)；
步骤2.7，对步骤2.6得到的泛洪填充后的图像取反，得到牙齿内部为填充图像(reverse_image)。
步骤2.8，将步骤2.5得到的二值图片与步骤2.7得到的牙齿内部为填充图像(reverse_image)做“并”运算得到完整的牙齿分割截面；
步骤2.9，对步骤2.8得到的完整的牙齿分割截面，统计图片内所有连通区域的数量(N)，并计算各个面积(Si,i＝1,2,3,……,N),计算连通区域的平均面积(Savg)，将小于平均面积Savg的区域视为噪点，全部清除，并通过开、闭运算形态学操作；
步骤3，将步骤2.9得到的一层层图像排列起来，构成分割结束后的单牙二值图像序列；
步骤4，对步骤3得到的二值图像序列与原始牙齿CT图像序列求并集，得到最终单颗牙齿CT图像分割结果；
第二部分：牙齿的牙髓图像的分割算法
步骤5，读入步骤4得到的图像序列，作为分割算法应用截面；
步骤6，对步骤5读入的图像序列中每张图，以(0,0)为起始种子点，自动选取背景点进行泛洪填充，将背景灰度值全部填充为255，得到填充后的图像；
步骤7，遍历操作步骤6，得到所有填充后的图像序列；
步骤7.1，将步骤6中得到的预处理后的图像序列绘制每一层图片的灰度直方图，得到灰度直方图；
步骤7.2，对步骤7.1的灰度直方图，选择20次多项式对图像进行函数拟合x：直方图中每个像素的灰度值；
步骤7.3在函数图像中，选取靠近灰度值最大值一侧(x→200)的第一个波谷对应的灰度值，作为计算得到的波谷值(Endo_min_global)；
步骤7.4设置一个牙髓阈值偏移量(Endo_de_weight)，计算最终牙髓分割阈值(Endo_final),最终牙髓分割阈值等于由步骤7.3计算得到的波谷值减去牙髓阈值偏移量Endo_de_weight；
Snumber:图层在截面的位置，
a:该截面的图层总数Endo_min_global；
计算最终牙髓分割阈值：Endo_final＝Endo_min_global–Endo_de_weight；
步骤7.5.采用步骤7.4得到的最终牙髓分割阈值，执行阈值分割算法，将图像二值化，获得牙髓闭轮廓的初步分割二值图像分割结果；
步骤7.6对步骤7.5得到的牙髓分割截面，统计图片内所有连通区域的数量(N)，并计算各个面积(Si,i＝1,2,3,……,N),然后计算连通区域的平均面积(Savg)，将小于平均面积的区域视为噪点，全部清除，再通过开、闭运算形态学操作，
步骤8，将步骤7.6得到的一层层图像排列起来，构成分割结束后的单牙牙髓二值图像序列；
步骤9，对步骤8得到的二值图像序列与步骤4所得的单颗牙牙齿CT图像序列求并集，得到最终单颗牙齿牙髓CT图像分割结果。
基于灰度直方图的单牙及其牙髓分割方法
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发明内容
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