牙齿表面分类方法技术

一种用于口腔内成像的方法获取一个或多个牙齿的数字图像并检测第一边界和第二边界。在第一边界和第二边界的每一处计算所述边界的一侧上的牙齿区域的平均灰度值与另一侧上的背景区域的平均灰度值的边界比值。存储计算的边界比值。计算并存储靠近第一边界的牙齿区域的平均灰度值与靠近第二边界的牙齿区域的平均灰度值的第三比值。形成并存储含有至少计算的边界比值和第三比值的矢量。根据存储的矢量将牙齿表面分类为光滑面或咬合面。根据分类处理所述图像数据，且报告处理结果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于口腔内成像的方法获取一个或多个牙齿的数字图像并检测第一边界和第二边界。在第一边界和第二边界的每一处计算所述边界的一侧上的牙齿区域的平均灰度值与另一侧上的背景区域的平均灰度值的边界比值。存储计算的边界比值。计算并存储靠近第一边界的牙齿区域的平均灰度值与靠近第二边界的牙齿区域的平均灰度值的第三比值。形成并存储含有至少计算的边界比值和第三比值的矢量。根据存储的矢量将牙齿表面分类为光滑面或咬合面。根据分类处理所述图像数据，且报告处理结果。【专利说明】
本专利技术大致涉及口腔内和牙科成像。更明确而言，本专利技术涉及用于将牙齿表面分类以用于后续处理的方法。专利技术背景尽管在检测、治疗和预防技术中已经有所改进，但是龋齿仍然是影响所有年龄组人群的非常普遍的情況。如果不适当和及时地治疗，龋齿可导致永久的牙齿损伤和甚至牙齿脱落。龋齿检测的传统方法包括肉眼检查和用尖鋭的牙齿探查设备触觉探测，其通常由放射摄影(X射线)成像辅助。使用这些方法的检测由于许多因素而可能具一定主观性，在精确度上变化，所述因素包括实践者的专业知识、受感染部位的位置、感染程度、观察条件、X射线设施和处理的精确度和其它因素。也具有与常规检测技术相关的危险，包括损伤衰弱的牙齿和随着触觉方法传播感染，以及暴露至X射线辐射的风险。在肉眼和触觉检查下龋齿较明显的时候，疾病通常处在需要填补的高级阶段，且如果不及时治疗，可能导致牙齿脱落。响应于对改进龋齿检测方法的需求，在不用X射线的改进的成像技术上已有相当大的关注。已经商业化的ー个方法利用荧光，牙齿被照亮时引起高强度蓝光。这种称为定量光致荧光(QLF)的技术以健全、健康的牙釉质比已经被龋齿感染损伤的去矿化釉质在从某些波长的激发下产生更高荧光强度的原理操作。接着利用对于蓝光激发而言在矿物损失与荧光损失之间的较强相关性来识别和评估牙齿的龋齿区域。对于红光激发已找到不同的关系，龋齿区域中的细菌和细菌副产物吸收某一区域的光谱，并且比健康区域更显著地发出荧光。 已认识到，用荧光技术，所获取的图像对比度对应于病情的严重程度。使用这些技木精确识别龋齿通常需要病情处在超过初期或早期龋齿的更高级阶段，因为对于早期阶段的龋齿，龋齿与健全牙齿结构之间的荧光上的差异非常小。在这种情况下，使用荧光技术的检测精确度可能没有展示胜过常规方法的显著改迸。由于这个原因，使用荧光效应似乎具有某些实际限制，其阻碍了初期龋齿的精确诊断。结果，龋齿病情可能持续未被检测到，直到其更严重，例如需要填补。对于预防性牙科，检测处在非常早期阶段的龋齿是特别受关注的。如前文所述，常规技术通常未能在病情可以逆转的阶段检测龋齿。作为一般的经验法则，初期龋齿是尚未实质上滲透到牙釉质的病变。在龋齿病变威胁到牙齿的牙本质部分前识别这种龋齿病变之处，通常可完成再矿化，逆转早期损伤并防止填补的需要。然而更高级的龋齿变得越来越难以治疗，最常需要某些类型的填补或其它类型的干预。为了利用无创性牙科技术的机会来预防龋齿，需要在龋齿开始发病时被检测到。在许多情况下，已发现使用现有的荧光成像技术(如QLF)难以实现这种水平的检测。結果，早期龋齿可能持续未检测到，使得在得到阳性检测时，可能失去了使用低成本预防措施逆转病情的机会。在共同转让的美国专利申请公开第2008/0056551号中，使用利用牙齿的反射图像和荧光图像两者的方法和装置来检测龋齿。其利用初期龋齿的观察到的背向散射或反射，且与荧光效应结合以提供改进的牙科成像技术来检测龋齿。称为荧光成像和反射增强(FIRE)的技术比早期途径的图像促进了图像对比度，且检测在预防措施可能产生作用的阶段的初期龋齿。有利地，比起使用単独测量荧光的现有荧光途径所展现的阶段，FIRE检测可在更早的龋齿感染阶段具有精确性。本申请描述一种转换方法以生成FIRE图像。标题为METHOD FOR DETECTION OF CARIES的共同转让共同待审的PCT/CN2009/000078描述用于生成对照明变化具有降低敏感度的FIRE图像的形态学方法。牙齿表面自身较复杂。牙齿的颊面和舌面典型地光滑,具有从牙齿的一侧至另一侧逐渐变化的轮廓。另ー方面，咬合面通常有凹痕，且在牙齿表面上具有显著数量的坡度和轮廓上的过渡。由于表面特性上的这些差异，相同类型的图像处理和分析技术对两种牙齿表面通常不能同样很好地奏效。龋齿区域沿着颊面或舌面的特性外观可与龋齿咬合面显著不同。这些不同类型的表面可例如相对于龋齿区域的对比度和镜面反射不同地响应。矿质过少和其它效应可能使被设计来检测疑似龋齿区域的图像处理算法产生混淆。除了龋齿检测之外，牙齿表面的表征对于其它类型的口腔内和牙科图像处理也有用，包括例如涉及牙齿阴影和外观的处理，以及口腔内图像的整体分类。因此，可看到在尝试应用龋齿检测技术以及用于其它处理之前将牙齿表面类型分类会是有用的。在图像分析中这个增加的步骤可帮助改进龋齿检测的精确度并減少假阳性的数量。专利技术概要本专利技术的目的是推动用于龋齿检测的图像处理技术。本专利技术的实施方案解决了更精确地将牙齿表面分类的需要，使得可取决于牙齿表面的性质而使用适当图像处理方法。本专利技术的方法的优点在 于其可在无需操作者干预的情况下自动确定牙齿表面是否是光滑面或咬合面，从而当后续应用龋齿检测算法时减少假阳性的数量。因而，描述具有ー个或多个以下优点的:(I)牙齿表面可被自动分类；(2)结果相对稳定且对于照明变化不敏感；(3)方法不采用较大的计算复杂度且可以实时执行；(4)方法可用于静止图像或视频图像中的龋齿检测，伴随自动突出显示。这个方法可容易地与许多不同类型的口腔内窥镜成像系统使用。应用这个方法可帮助减少正确地评估病人牙齿病情所需的时间量。这些目的仅借助于说明性的实例给出，且这些目的可以是本专利技术的ー个或多个实施方案的示例。本质上由所公开的专利技术实现的其它所需目的和优点可对于本领域技术人员出现或变得显而易见。由随附权利要求定义本专利技术。根据本专利技术的一方面，提供一种用于口腔内成像的方法，所述方法至少部分在计算机系统上执行，且包括:获取ー个或多个牙齿的数字图像；检测所述ー个或多个牙齿的第一边界和第二边界；在所述第一边界和第二边界的每ー处计算所述边界的ー侧上的牙齿区域的平均灰度值与所述边界的另ー侧上的背景区域的平均灰度值的边界比值，并将所计算的边界比值存储在存储器中；计算靠近所述第一边界的牙齿区域的平均灰度值与靠近所述第二边界的牙齿区域的平均灰度值的第三比值，并将所述第三比值存储在存储器中；形成并存储含有至少所计算的边界比值和所述第三比值的矢量；根据所存储的矢量将牙齿表面分类为光滑面或咬合面；根据牙齿表面分类处理数字图像；和报告处理結果。附图简述本专利技术的前述目的、特征和优点以及其它目的、特征和优点将从如附图中图示的本专利技术的实施方案的下文更特定的描述显而易见。图中的元件不一定相对于彼此按比例绘制。图1是示出龋齿检测的步骤的逻辑流程图。图2是牙齿的示例性白光图像。图3是牙齿的示例性荧光图像。图4示出阈值处理以识别背景内容。图5示出阈值处理以识别牙龈组织内容。图6示出阈值处理以识别牙齿内容。图7是示出图1和图2的牙齿的边界划分的图像。图8是示出颊面视图的边界划分的图像。图9是示出咬合面视图的边界划分的图像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：W王，L宋，Y吴，VC王，J严，
申请(专利权)人：卡尔斯特里姆保健公司，
类型：
国别省市：