logo资料库

牙齿全景图像的生成方法、装置.pdf

发布时间：2022-05-29 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.28M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
第1页 / 共20页
第2页 / 共20页
第3页 / 共20页
第4页 / 共20页
第5页 / 共20页
第6页 / 共20页
第7页 / 共20页
第8页 / 共20页
资料共20页，剩余部分请下载后查看
    BIB
    BIB00001
    CLA
    CLA00002
    CLA00003
    CLA00004
    DES
    DES00005
    DES00006
    DES00007
    DES00008
    DES00009
    DES00010
    DES00011
    DES00012
    DES00013
    DRA
    DRA00014
    DRA00015
    DRA00016
    DRA00017
    DRA00018
    DRA00019
    DRA00020
    (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410764395.2(22)申请日 2014.12.11G06T 5/00(2006.01)G06T 5/50(2006.01)A61B 6/14(2006.01)(71)申请人合肥美亚光电技术股份有限公司地址230088 安徽省合肥市高新技术产业开发区望江西路668号(72)发明人田明 林茂先 江东 牛玉蔡广杰 赵有元 张建军(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201代理人张大威(54)发明名称牙齿全景图像的生成方法、装置及用于拍摄牙齿的全景机(57)摘要本发明公开了一种牙齿全景图像的生成方法、装置及用于拍摄牙齿的全景机，其中该方法包括：确定基准探测器帧频，并根据基准探测器帧频确定拍摄探测器帧频；根据拍摄探测器帧频对用户的牙齿进行拍摄以生成多个图像；对多个图像进行移位叠加以生成第一全景图像；获取第一全景图像中的模糊区域；以及对模糊区域中的每一行进行帧频调整以形成清晰化图像，并将清晰化图像与第一全景图像进行融合以生成第二全景图像。本发明实施例的方法通过将图像的每一行采用不同的帧频变化规律进行成像，使得用户的牙齿无论是牙尖还是牙根都能够放置在聚焦层内，从而清晰成像，提高了全景图像的清晰度。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书3页 说明书9页 附图7页CN 105741239 A2016.07.06CN 105741239 A
    1/3页21.一种牙齿全景图像的生成方法，其特征在于，包括以下步骤：确定基准探测器帧频，并根据所述基准探测器帧频确定拍摄探测器帧频；根据所述拍摄探测器帧频对用户的牙齿进行拍摄以生成多个图像；对所述多个图像进行移位叠加以生成第一全景图像；获取所述第一全景图像中的模糊区域；以及对所述模糊区域的每一行进行帧频调整以形成清晰化图像，并将所述清晰化图像与所述第一全景图像进行融合以生成第二全景图像。2.根据权利要求1所述的牙齿全景图像的生成方法，其特征在于，所述对所述多个图像进行移位叠加以生成第一全景图像包括：假设图像的数量为M个，每个图像的宽度为W列；初始化计数器m，令m＝1；将第m个图像移位叠加至第一全景图像的第m列到第m+W-1列；将m递增1，并判断递增1后的m是否小于或等于M；如果所述递增1后的m小于或等于M，则继续将第m个图像移位叠加至第一全景图像的第m列到第m+W-1列，直至将第M个图像进行移位叠加以生成所述第一全景图像。3.根据权利要求1所述的牙齿全景图像的生成方法，其特征在于，所述对所述模糊区域的每一行进行帧频调整以形成清晰化图像，并将所述清晰化图像与所述第一全景图像进行融合以生成第二全景图像包括：获取所述模糊区域的总行数，并根据预设的帧频计算模型确定每行的拍摄探测器帧频；根据所述每行的拍摄探测器帧频和预设的抽帧模型对所述模糊区域进行删除帧以确定每行保留使用的帧；根据所述每行保留使用的帧对所述模糊区域进行TDI重组以形成清晰化图像，并将所述清晰化图像的尺寸调整为与所述模糊区域的尺寸一致；以及将调整尺寸后的清晰化图像与所述第一全景图像进行融合以生成第二全景图像。4.根据权利要求3所述的牙齿全景图像的生成方法，其特征在于，所述预设的帧频计算模型为：Fn(t)＝F0(t)*((k-1)*n+N-k)/(N-1)，其中，N为所述模糊区域的总行数，Fn(t)为所述模糊区域中第n行的拍摄探测器帧频，且n＝1,2,...,N，F0(t)为用于生成所述第一全景图像的所述拍摄探测器帧频，k为帧频变化幅度，且0
    2/3页3域的宽度值确定所述调整尺寸后的清晰化图像的第二权值；根据预设的融合模型、所述第一全景图像、所述第一权值、所述调整尺寸后的清晰化图像和所述第二权值生成所述第二全景图像。7.根据权利要求6所述的牙齿全景图像的生成方法，其特征在于，所述预设的融合模型为：Inew＝weight1*I0+weight2*Ipart-new，其中，Inew为融合后的图像，I0为所述第一全景图像，Ipart-new为所述调整尺寸后的清晰化图像，weight1为所述第一权值，weight2为所述第二权值。8.一种牙齿全景图像的生成装置，其特征在于，包括：确定模块，用于确定基准探测器帧频，并根据所述基准探测器帧频确定拍摄探测器帧频；第一生成模块，用于根据所述拍摄探测器帧频对用户的牙齿进行拍摄以生成多个图像；第二生成模块，用于对所述多个图像进行移位叠加以生成第一全景图像；获取模块，用于获取所述第一全景图像中的模糊区域；以及第三生成模块，用于对所述模糊区域的每一行进行帧频调整以形成清晰化图像，并将所述清晰化图像与所述第一全景图像进行融合以生成第二全景图像。9.根据权利要求8所述的牙齿全景图像的生成装置，其特征在于，所述第二生成模块具体用于：假设图像的数量为M个，每个图像的宽度为W列；初始化计数器m，令m＝1；将第m个图像移位叠加至第一全景图像的第m列到第m+W-1列；将m递增1，并判断递增1后的m是否小于或等于M；如果所述递增1后的m小于或等于M，则继续将第m个图像移位叠加至第一全景图像的第m列到第m+W-1列，直至将第M个图像进行叠加以生成所述第一全景图像。10.根据权利要求8所述的牙齿全景图像的生成装置，其特征在于，所述第三生成模块包括：第一确定单元，用于获取所述模糊区域的总行数，并根据预设的帧频计算模型确定每行的拍摄探测器帧频；第二确定单元，用于根据所述每行的拍摄探测器帧频和预设的抽帧模型对所述模糊区域进行删除帧以确定每行保留使用的帧；重组单元，用于根据所述每行保留使用的帧对所述模糊区域进行TDI重组以形成清晰化图像，并将所述清晰化图像的尺寸调整为与所述模糊区域的尺寸一致；以及生成单元，用于将调整尺寸后的清晰化图像与所述第一全景图像进行融合以生成第二全景图像。11.根据权利要求10所述的牙齿全景图像的生成装置，其特征在于，所述预设的帧频计算模型为：Fn(t)＝F0(t)*((k-1)*n+N-k)/(N-1)，其中，N为所述模糊区域的总行数，Fn(t)为所述模糊区域中第n行的拍摄探测器帧频，权 利 要 求 书CN 105741239 A3
    3/3页4且n＝1,2,...,N，F0(t)为用于生成所述第一全景图像的所述拍摄探测器帧频，k为帧频变化幅度，且0
    1/9页5牙齿全景图像的生成方法、装置及用于拍摄牙齿的全景机技术领域[0001] 本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种牙齿全景图像的生成方法、装置以及一种用于拍摄牙齿的全景机。背景技术[0002] 口腔全景片，又叫口腔曲面断层摄影。目前它是口腔科疾病重要的检测手段之一。优点是能在一张X光片中显示全部牙齿的影像，辐射剂量小。[0003] 目前，现在数字口腔全景片一般是采用TDI(Time Delayed and Integration，时间延迟积分)传感器，或窄面阵传感器按TDI原理进行成像。TDI是基于对同一目标多次曝光，通过延迟积分的方法，大大增加了光能的收集，可以提高信噪比，并可减小探测器重量和体积。[0004] TDI工作原理要求扫描时探测器帧频与目标的运动速率严格同步，其对应关系如下：V＝R*F，其中R为像素尺寸(常数)，V是当前时刻物体和探测器的相对运动速度，F是当前时刻的探测器帧频。[0005] 目前存在的问题是：当用户龅牙程度比较厉害，即前牙倾斜角度比较大时，通过采用TDI传感器，或窄面阵传感器按TDI原理进行成像的口腔全景片时，会有前牙牙根成像不清楚的情况发生，降低了全景图像的清晰度。发明内容[0006] 本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。[0007] 为此，本发明的第一个目的在于提出一种牙齿全景图像的生成方法。该方法能够使得用户的牙齿无论是牙尖还是牙根都能够放置在聚焦层内，从而清晰成像，提高了全景图像的清晰度。[0008] 本发明的第二个目的在于提出一种牙齿全景图像的生成装置。[0009] 本发明的第三个目的在于提出一种用于拍摄牙齿的全景机。[0010] 为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的牙齿全景图像的生成方法，包括：确定基准探测器帧频，并根据所述基准探测器帧频确定拍摄探测器帧频；根据所述拍摄探测器帧频对用户的牙齿进行拍摄以生成多个图像；对所述多个图像进行移位叠加以生成第一全景图像；获取所述第一全景图像中的模糊区域；以及对所述模糊区域的每一行进行帧频调整以形成清晰化图像，并将所述清晰化图像与所述第一全景图像进行融合以生成第二全景图像。[0011] 根据本发明实施例的牙齿全景图像的生成方法，可先确定基准探测器帧频，并根据基准探测器帧频确定拍摄探测器帧频，之后，可根据拍摄探测器帧频对用户的牙齿进行拍摄以生成多个图像，之后，可对多个图像进行移位叠加以生成第一全景图像，然后，获取第一全景图像中的模糊区域，并对模糊区域的每一行进行帧频调整以形成清晰化图像，以及将清晰化图像与第一全景图像进行融合以生成第二全景图像，即对模糊区域通过改变其说 明 书CN 105741239 A5
    2/9页6的帧频以进行图像清晰化处理，即通过将图像的每一行采用不同的帧频变化规律进行成像，使得用户的牙齿无论是牙尖还是牙根都能够放置在聚焦层内，从而清晰成像，提高了全景图像的清晰度。[0012] 为了实现上述目的，本发明第二方面实施例的牙齿全景图像的生成装置，包括：确定模块，用于确定基准探测器帧频，并根据所述基准探测器帧频确定拍摄探测器帧频；第一生成模块，用于根据所述拍摄探测器帧频对用户的牙齿进行拍摄以生成多个图像；第二生成模块，用于对所述多个图像进行移位叠加以生成第一全景图像；获取模块，用于获取所述第一全景图像中的模糊区域；以及第三生成模块，用于对所述模糊区域的每一行进行帧频调整以形成清晰化图像，并将所述清晰化图像与所述第一全景图像进行融合以生成第二全景图像。[0013] 根据本发明实施例的牙齿全景图像的生成装置，可通过确定模块确定基准探测器帧频，并根据基准探测器帧频确定拍摄探测器帧频，第一生成模块根据拍摄探测器帧频对用户的牙齿进行拍摄以生成多个图像，第二生成模块对多个图像进行移位叠加以生成第一全景图像，获取模块获取第一全景图像中的模糊区域，第三生成模块对模糊区域的每一行进行帧频调整以形成清晰化图像，并将清晰化图像与第一全景图像进行融合以生成第二全景图像，即对模糊区域通过改变其的帧频以进行图像清晰化处理，即通过将图像的每一行采用不同的帧频变化规律进行成像，使得用户的牙齿无论是牙尖还是牙根都能够放置在聚焦层内，从而清晰成像，提高了全景图像的清晰度。[0014] 为了实现上述目的，本发明第三方面实施例的用于拍摄牙齿的全景机，包括本发明第二方面实施例的牙齿全景图像的生成装置。[0015] 根据本发明实施例的用于拍摄牙齿的全景机，通过牙齿全景图像的生成装置中的确定模块确定基准探测器帧频，并根据基准探测器帧频确定拍摄探测器帧频，第一生成模块根据拍摄探测器帧频对用户的牙齿进行拍摄以生成多个图像，第二生成模块对多个图像进行移位叠加以生成第一全景图像，获取模块获取第一全景图像中的模糊区域，第三生成模块对模糊区域的每一行进行帧频调整以形成清晰化图像，并将清晰化图像与第一全景图像进行融合以生成第二全景图像，即对模糊区域通过改变其的帧频以进行图像清晰化处理，即通过将图像的每一行采用不同的帧频变化规律进行成像，使得用户的牙齿无论是牙尖还是牙根都能够放置在聚焦层内，从而清晰成像，提高了全景图像的清晰度。[0016] 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。附图说明[0017] 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。[0018] 图1是探测器采集所用帧频随时间按固定规律变化的示意图；[0019] 图2(a)是探测器拍摄用户牙齿时的运动轨迹的示意图；[0020] 图2(b)是用户的前牙咬在咬合装置上的示意图；[0021] 图3是不同用户的前牙咬在咬合装置上所展现不同的效果图；[0022] 图4(a)是根据本发明一个实施例的牙齿全景图像的生成方法的流程图；说 明 书CN 105741239 A6
    3/9页7[0023] 图4(b)是根据本发明一个实施例的移位叠加的具体过程的流程图；[0024] 图5根据本发明一个实施例的第一全景图像的展示效果的示意图；[0025] 图6是上牙、下牙所对应的窄面阵图像中行的排列方式的示例图；[0026] 图7是根据本发明的一个实施例的针对模糊区域、图像清晰化处理前与图像清晰化处理后的示意图；[0027] 图8是根据本发明一个实施例的第一权值与第二权值的对应关系的示意图；[0028] 图9是根据本发明一个实施例的第二全景图像的展示效果的示意图；[0029] 图10是根据本发明一个实施例的牙齿全景图像的生成装置的结构示意图；以及[0030] 图11是根据本发明一个实施例的第三生成模块的结构示意图。具体实施方式[0031] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。[0032] 应当理解，在全景片拍摄过程中，探测器按曲线轨道运动。因此用户牙弓与探测器相对运动速度大小随时间变化。因为每次拍摄过程中，探测器按运动轨道曲线固定，所以用户牙弓与探测器相对运动速度规律是固定的。由TDI工作原理要求，探测器帧频与目标的运动速率严格同步，所以为使牙齿清晰成像，探测器采集所用帧频随时间按固定规律变化，记为F(t)，如图1所示。[0033] 探测器的运动轨迹是一个曲线，因此在帧频变化规律一定的情况下，空间内只有一条曲线T上的物体的运动速度满足“与探测器帧频严格同步”，如图2所示。为描述方便，可将这条曲线上的物体与探测器的相对运动速度称为Vs(t)。也就是说，如果物体不在曲线T上，那么它与探测器的相对运动速度就不能与测器帧频同步，距离曲线T越远，其速度与Vs(t)偏差就越大，当差值过大时就无法清晰成像。应当理解，只有所拍摄的物体在距离曲线T较近的一个范围内，才能够清晰成像，因此，可将这里能够清晰成像的范围称为聚焦层，如图2。而每一种探测器帧频变化规律F(t)对应着唯一的空间曲线T，通过改变帧频可以改变曲线T的位置，即改变聚焦层位置，如图3(c)。[0034] 目前，由于所拍摄的牙齿不在聚焦层内而导致全景图像不清楚，主要有两个原因：(1)用户摆位有偏差使前牙不在聚焦层内，这使牙齿拍摄不清楚，但这一点只要医师正确操作一般是可以避免的；(2)人的前牙一般都有一定的倾斜角度，这与全景片有限的聚焦层厚度构成了矛盾。如果用户牙齿倾斜角度较小，则前牙的牙尖和牙根都在聚焦层内，此时可以清晰成像，如图3(a)。但是，如果用户前牙倾斜角度较大，这使前牙的牙根和牙尖不能同时放置在聚焦层中，如图3(b)所示。CT(Computed Tomography，电子计算机断层扫描)机的支撑台上设置有咬合装置，用于定位用户的位置，当拍摄全景片的时候，用户正确咬住咬合装置即可，由于拍摄全景片时用户的咬合位子固定(图3中A点，即用户的牙齿与咬合装置的结合处)，其中，可以理解，“咬合装置”一般为塑料件，即装在机器上一个固定的位置，每次拍摄无论是全景还是CT，都要求用户把前牙咬在上面，从而固定用户的位置。[0035] 因此，前牙牙尖一般都会落在聚焦层内，此时牙根会在聚焦层以外，这使得前牙牙根无法清晰成像。在这种情况下，传统的拍摄方法由于聚焦层厚度有限，无法将整颗牙齿拍说 明 书CN 105741239 A7
    4/9页8摄清楚，从而影响医生的诊断。[0036] 为此，本发明提出了一种牙齿全景图像的生成方法、装置及用于拍摄牙齿的全景机，其核心思路为：图像的每一行采用不同的帧频变化规律进行成像，将前牙的牙尖和牙根处帧频不同，即牙尖帧频变化规律-F牙尖(t)不等于牙根帧频变化规律-F牙根(t)。即改变了聚焦层形状。这样，即使前牙有很大倾斜，也能使牙根和牙尖同时在聚焦层内，从而清晰成像。具体地，下面参考附图描述根据本发明实施例的牙齿全景图像的生成方法、装置及用于拍摄牙齿的全景机。[0037] 图4(a)是根据本发明一个实施例的牙齿全景图像的生成方法的流程图。如图4(a)所示，该牙齿全景图像的生成方法可以包括：[0038] S401，确定基准探测器帧频，并根据基准探测器帧频确定拍摄探测器帧频。[0039] 具体而言，在本发明的实施例中，基准探测器帧频的确定过程可为：可不断调整图1所示的曲线进行拍摄，直到调整到图像整体比较清晰，此时的曲线定为基准探测器帧频。在基准探测器帧频确定之后，可根据基准探测器帧频确定常规拍摄的探测器帧频。[0040] S402，根据拍摄探测器帧频对用户的牙齿进行拍摄以生成多个图像。[0041] 举例而言，可通过窄面阵探测器采用常规拍摄的探测器帧频对用户的牙齿进行拍摄，得到多个图像，可以理解，每个图像对应一个帧，之后可将每一帧的图像进行存储以作为原始数据。需要说明的是，在本发明的实施例中，还可通过其他类型的探测器根据拍摄探测器帧频对用户的牙齿进行拍摄以生成多个图像，例如，面阵探测器等。[0042] S403，对多个图像进行移位叠加以生成第一全景图像。[0043] 具体地，可根据TDI原理移位叠加每一帧的图像以得到一幅全景图像，即第一全景图像。具体而言，在本发明的实施例中，如图4(b)所示，移位叠加的具体过程如下：假设图像的数量为M个，每个图像的宽度为W列，高度为h行则全景图像的高度也为h行(S501)。之后，初始化计数器m，令m＝1(S502)。然后，将第m个图像移位叠加至第一全景图像的第m列到第m+W-1列(S503)。之后，将m递增1，并判断递增1后的m是否小于或等于M(S504)。如果递增1后的m小于或等于M，则继续执行上述步骤S503，直至将第M个图像进行移位叠加以生成第一全景图像。也就是说，将所有的图像都要叠加在全景图上，最后得到的叠加结果就是全景图的成像结果，即得到第一全景图像，第一全景图像的展示效果如图5所示。[0044] S404，获取第一全景图像中的模糊区域。[0045] 具体而言，在本发明的一个实施例中，可通过使用者的手动选择以获取第一全景图像中的模糊区域，即用户可手动框选出第一全景图像中的模糊区域，当检测到用户进行了模糊区域的选择，可根据用户的选择获取到第一全景图像中的模糊区域。例如，假设第一全景图像中的前牙区不清楚，使用者可按住鼠标左键拖动鼠标，选择要调整的模糊区域。由此，通过人工选择，使用者可以根据自己需求选择需要图像清晰化处理的模糊区域。[0046] 在本发明的另一个实施例中，可通过判断第一全景图像中各个区域是否满足预设条件以自动获取第一全景图像中的模糊区域。具体的判断过程如下：判断第一全景图像的图像分辨率是否达到预设阀值，如果未达到，则获取图像分辨率未达到预设阀值的区域以作为模糊区域。应当理解，本步骤的判断过程不限于上述的判定方案，还可用于其他常用的判定方案，在此不再赘述。由此，可自动获取到模糊区域，减少了使用者的操作步骤。[0047] S405，对模糊区域的每一行进行帧频调整以形成清晰化图像，并将清晰化图像与说 明 书CN 105741239 A8
    分享到：
    赞 收藏

    相关推荐

    资料库

    开发技术

    共收录19306份资料，累计14个分类，关注成员有19位，主要包括：Actionscript,Javascript,PHP,VB,Perl,Delphi,Python,C#,C,Java,C++,Web开发,硬件开发,其它

    热门标签

    Actionscript Javascript PHP VB Perl Delphi Python C# C Java C++ Web开发 硬件开发 其它

    最新资料