CN106846307B - 基于锥形束计算机体层摄影的图像处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于锥形束计算机体层摄影的图像处理方法及装置，该方法包括：利用所述牙弓线的样条函数模型的法线方向、所述上颚牙床厚度以及所述牙弓线的样条函数模型的法线方向、所述下颚牙床厚度，分别建立上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型，依据所述牙弓线的样条函数模型的法线，沿着所述牙弓线的样条函数模型的法线方向，分别对上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型进行等间隔采样，形成投影曲面，并对所述投影曲面进行插值运算以及传递函数运算，得到口腔全景图，这样得到的口腔全景图是完整且无重叠区域的图像。
Description
技术领域
本发明属于医学图像处理领域，尤其涉及一种基于锥形束计算机体层摄影的图像处理方法及装置。
背景技术
数字化X光全景机具有全自动的数字全景剂量控制曝光系统，独有的自动语音提示功能、告知X线曝光全过程。数字化X光全景机可以输出X线口腔全景图。X线口腔全景图是将全口腔牙列、牙周组织和相邻解剖结构沿垂直于上、下颌骨所在曲面的方向投影到一幅二维图像中，它能够直观地显示口腔中所有牙齿的分布情况。
现有技术中，由于X光全景机是自动化且操作简单，故被广泛应用于获得X线口腔全景图。然而X光全景机生成的全景图存在结构重叠、几何形变，进而获取到X线口腔全景图是不完整且具有重叠区域的图像。
发明内容
本发明提供一种基于锥形束计算机体层摄影的图像处理方法及装置，旨在解决因现有技术使用X光全景机导致获得的X线口腔全景图不完整且有重叠区域的问题。
本发明提供的一种基于锥形束计算机体层摄影的图像处理方法，包括：获取锥形束计算机体层摄影CBCT的三维成像数据，并依据所述三维成像数据确定口腔成像区域；依据所述口腔成像区域中的体素计算机体层摄影CT值的直方图，算出所述口腔成像区域中的牙齿和骨骼区域的阈值，并利用算出的所述阈值对所述牙齿和骨骼区域进行阈值分割和阈值化处理，确定上颚区域和下颚区域；分别对所述上颚区域和所述下颚区域进行填充处理以及形态学运算，得到牙弓线的样条函数模型、上颚牙床的厚度以及下颚牙床的厚度；利用所述牙弓线的样条函数模型的法线方向、所述上颚牙床厚度以及所述牙弓线的样条函数模型的法线方向、所述下颚牙床厚度，分别建立上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型；依据所述牙弓线的样条函数模型的法线，沿着所述牙弓线的样条函数模型的法线方向，分别对上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型进行等间隔采样，形成投影曲面，并对所述投影曲面进行插值运算以及传递函数运算，得到口腔全景图。
本发明提供的一种基于锥形束计算机体层摄影的图像处理装置，包括：获取模块，用于获取锥形束计算机体层摄影CBCT的三维成像数据，并依据所述三维成像数据确定口腔成像区域；图像处理模块，用于依据所述口腔成像区域中的体素计算机体层摄影CT值的直方图，算出所述口腔成像区域中的牙齿和骨骼区域的阈值，并利用算出的所述阈值对所述牙齿和骨骼区域进行阈值分割和阈值化处理，确定上颚区域和下颚区域；所述图像处理模块，还用于分别对所述上颚区域和所述下颚区域进行填充处理以及形态学运算，得到牙弓线的样条函数模型、上颚牙床的厚度以及下颚牙床的厚度；所述图像处理模块，还用于利用所述牙弓线的样条函数模型的法线方向、所述上颚牙床厚度以及所述牙弓线的样条函数模型的法线方向、所述下颚牙床厚度，分别建立上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型；所述图像处理模块，还用于依据所述牙弓线的样条函数模型的法线，沿着所述牙弓线的样条函数模型的法线方向，分别对上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型进行等间隔采样，形成投影曲面，并对所述投影曲面进行插值运算以及传递函数运算，得到口腔全景图。
本发明提供的基于锥形束计算机体层摄影的图像处理方法及装置，获取锥形束计算机体层摄影CBCT的三维成像数据，并依据该三维成像数据确定口腔成像区域；依据该口腔成像区域中的体素计算机体层摄影CT值的直方图，算出该口腔成像区域中的牙齿和骨骼区域的阈值，并利用算出的该阈值对该牙齿和骨骼区域进行阈值分割和阈值化处理，确定上颚区域和下颚区域；
分别对该上颚区域和该下颚区域进行填充处理以及形态学运算，得到牙弓线的样条函数模型、上颚牙床的厚度以及下颚牙床的厚度；利用该牙弓线的样条函数模型的法线方向、该上颚牙床厚度以及该牙弓线的样条函数模型的法线方向、该下颚牙床厚度，分别建立上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型；依据该牙弓线的样条函数模型的法线，沿着该牙弓线的样条函数模型的法线方向，分别对上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型进行等间隔采样，形成投影曲面，并对该投影曲面进行插值运算以及传递函数运算，得到口腔全景图，这样以牙弓线为基准得到的口腔全景图可以完整的建立整个口腔的图像，又不会出现重叠现象，进而得到的口腔全景图是完整且无重叠区域的图像，可以进一步地提高医生的诊断精度，同时相较于使用X光全景机，可以减少病人X线的吸收量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1是本发明第一实施例提供的基于锥形束计算机体层摄影的图像处理方法的实现流程示意图；
图2是本发明第二实施例提供的基于锥形束计算机体层摄影的图像处理方法的实现流程示意图；
图3是本发明实施例提供的分割后的图像的示例图；
图4是本发明实施例提供的曲线的示意图；
图5是本发明实施例提供的阈值化处理后的图像的示意图；
图6是本发明实施例提供的二值图像的示意图；
图7是本发明实施例提供的下颚牙齿区域的掩模二值图像的示意图；
图8是本发明实施例提供的下颚牙床的二值图像的示意图；
图9是本发明实施例提供的牙弓中心线的曲线图；
图10是本发明实施例提供的下颚牙床上下边界线的样条模型的示意图；
图11是本发明实施例提供的口腔全景图的示意图；
图12是本发明实施例提供的增强处理后的该口腔全景图的示意图；
图13是本发明第三实施例提供的基于锥形束计算机体层摄影的图像处理装置的结构示意图；
图14是本发明第四实施例提供的基于锥形束计算机体层摄影的图像处理装置的结构示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明第一实施例提供基于锥形束计算机体层摄影的图像处理方法的实现流程示意图，可应用于具有锥形束计算机体层摄影成像技术的影像设备或者电子设备中，图1所示的基于锥形束计算机体层摄影的图像处理方法，主要包括以下步骤：
S101、获取锥形束计算机体层摄影的三维成像数据，并依据该三维成像数据确定口腔成像区域。
锥形束计算机体层摄影(CBCT，Cone beam Computer Tomography)利用获取的二维投影数据，经重建后得到三维图像。从三维图像中可以获取到三维成像数据，确定口腔部分的成像区域。
S102、依据该口腔成像区域中的体素CT值的直方图，算出该口腔成像区域中的牙齿和骨骼区域的阈值，并利用算出的该阈值对该牙齿和骨骼区域进行阈值分割和阈值化处理，确定上颚区域和下颚区域。
该直方图是由该口腔成像区域中体素CT值组成。这里该牙齿和骨骼区域在经过阈值分割和阈值化处理之后，可以得到一个分离线，该分离线两侧分别为口腔的上颚区域和下颚区域。
S103、分别对上颚区域和下颚区域进行填充处理以及形态学运算，得到牙弓线的样条函数模型、上颚牙床的厚度以及下颚牙床的厚度。
形态学运算是针对二值图象依据数学形态学(Mathematical Morphology)的集合论方法发展起来的图象处理方法。该牙弓线的样条函数模型用于表示牙弓线，故本发明的所有实施例中，将该牙弓线的样条函数模型简称为牙弓线。
S104、利用该牙弓线的样条函数模型的法线方向、该上颚牙床厚度以及该牙弓线的样条函数模型的法线方向、该下颚牙床厚度，分别建立上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型。
该牙弓线上各点对应的法线方向是垂直于该牙弓线该点处的切线的方向。
S105、依据该牙弓线的样条函数模型的法线，沿着该牙弓线的样条函数模型的法线方向，分别对上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型进行等间隔采样，形成投影曲面，并对该投影曲面进行插值运算以及传递函数运算，得到口腔全景图。
该插值运算为双线性插值或者三次(cubic)插值运算。该传递函数为线性函数或log-sum-exp函数。
进一步地，依据该牙弓线的样条函数模型的法线，沿着该牙弓线的样条函数模型的法线方向，分别对上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型进行等间隔采样，形成投影曲面，并对该投影曲面进行插值运算以及传递函数运算，得到口腔全景图具体为：
依据该牙弓线的样条函数模型的法线，沿着该牙弓线的样条函数模型的法线方向，对上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型进行等间隔采样，形成投影曲面，并对该投影曲面进行双线性插值或三次插值运算，得到重构的体数据，然后利用线性函数或log-sum-exp函数对该重构的体数据进行运算，以在该投影曲面上形成投影图像，该投影图像即为口腔全景图。
本发明实施例中，获取CBCT的三维成像数据，并依据该三维成像数据确定口腔成像区域，依据该口腔成像区域中的体素计算机体层摄影CT值的直方图，算出该口腔成像区域中的牙齿和骨骼区域的阈值，并利用算出的该阈值对该牙齿和骨骼区域进行阈值分割和阈值化处理，确定上颚区域和下颚区域，分别对该上颚区域和该下颚区域进行填充处理以及形态学运算，得到牙弓线的样条函数模型、上颚牙床的厚度以及下颚牙床的厚度，利用该牙弓线的样条函数模型的法线方向、该上颚牙床厚度以及该牙弓线的样条函数模型的法线方向、该下颚牙床厚度，分别建立上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型，依据该牙弓线的样条函数模型的法线，沿着该牙弓线的样条函数模型的法线方向，分别对上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型进行等间隔采样，形成投影曲面，并对该投影曲面进行插值运算以及传递函数运算，得到口腔全景图，这样以牙弓线为基准得到的口腔全景图可以完整的建立整个口腔的图像，又不会出现重叠现象，进而得到的口腔全景图是完整且无重叠区域的图像，可以进一步地提高医生的诊断精度，同时相较于使用X光全景机，可以减少病人X线的吸收量。
请参阅图2，图2为本发明第二实施例提供的基于锥形束计算机体层摄影的图像处理方法的实现流程示意图，可应用于中具有锥形束计算机体层摄影成像技术的影像设备或者电子设备中，图2所示的锥形束计算机体层摄影的图像处理方法，主要包括以下步骤：
S201、获取锥形束计算机体层摄影的三维成像数据，并依据该三维成像数据确定口腔成像区域。
CBCT利用获取的二维投影数据，并经重建后得到三维图像。从三维图像中可以获取到三维成像数据，确定口腔部分的成像区域。
S202、依据该口腔成像区域中的体素CT值的直方图，算出该口腔成像区域中的牙齿和骨骼区域的阈值，并利用算出的该阈值对该牙齿和骨骼区域进行阈值分割和阈值化处理，确定上颚区域和下颚区域。
该直方图是由该口腔成像区域中体素CT值组成。
进一步地，依据该口腔成像区域中的体素计算机体层摄影CT值的直方图，确定该口腔成像区域中的牙齿和骨骼区域的阈值具体为：
提取该口腔成像区域中的体素CT值，并构建该体素CT值的直方图；
在该直方图中，提取大于CT值的模的多个CT值，并在多个CT值中选取频次为小于该CT值的模的频次的20％的目标CT值，在该目标CT值中提取最小值作为软组织CT值；
从该直方图中提取95分位点对应的CT值；
利用该软组织CT值和该95分位点对应的CT值，算出该牙齿和骨骼区域的阈值，其中计算该牙齿和骨骼区域的阈值的公式为：boneThresh＝0.5*softtissueThresh+0.5*boneIntensityMode，softtissueThresh为该软组织CT值，boneIntensityMode为该95分位点对应的CT值，boneThresh为该牙齿和骨骼区域的阈值。
直方图中CT值的模表示为频次最高的CT值。对于软组织CT值满足两个条件：一是软组织CT值大于频次最高的CT值，二是软组织CT值的频次为小于该频次最高的CT值的频次的20％的目标CT值之中的最小值，这里频次小于该频次最高的CT值的频次的20％的目标CT值的数量为多个，软组织CT值为多个该目标CT值之中的最小值。
进一步地，利用算出的该阈值对该牙齿和骨骼区域进行阈值分割和阈值化处理，确定上颚区域和下颚区域具体为：
步骤A：利用算出的该阈值，对该牙齿和骨骼区域进行阈值分割，得到分割后的图像；
步骤B：提取该分割后的图像中水平正向累积的二值体数据和水平侧向累积的二值体数据，形成曲线，将该曲线中首次出现累积值大于10的横坐标作为下巴最底部的z轴方向的坐标，以确定该下巴的位置，其中该z轴方向为从头顶到脚且垂直于头顶的方向；
步骤C：以5为阈值，对该水平侧向累积的二值体数据进行阈值化处理，得到阈值化处理后的图像，并对该阈值化处理后的图像中头顶部、头部后方区域以及下巴下方区域进行填充，得到二值图像；
步骤D：对该二值图像进行竖直方向的累积求和运算，得到累积曲线，并提取该累积曲线中累积值最小的点对应的坐标，将该坐标作为该上颚区域和该下颚区域的分离点；
步骤E：将沿该z轴方向，穿过该分离点的直线作为该上颚区域和该下颚区域的分离线，并确定该分离线的两侧区域分别为该上颚区域和该下颚区域。
上述步骤A中该阈值为通过上述计算该牙齿和骨骼区域的阈值的公式算出的boneThresh。图3为分割后的图像的示例图。如图3所示，该分割后的图像为一个二值化的图像。
上述步骤B中由水平正向累积的二值体数据和水平侧向累积的二值体数据，形成曲线。图4为曲线的示意图。如图4所示，横坐标为水平正向、侧向累积的二值体数据，纵坐标为值为1的体素的累积值。将该曲线中首次出现累积值大于10的横坐标作为下巴最底部的z轴方向的坐标，以确定该下巴的位置。
上述步骤C中该阈值化处理后的图像，如图5所示，图5为阈值化处理后的图像的示意图。图6为二值图像的示意图。图6所示的二值图像为图5经过填充之后的图像。
上述步骤D和步骤E中，如图6所示，该累积曲线为图6中成虚线的曲线。图6中的直线为分离线。从图6中可以看出，分离线左侧是该下颚区域，分离线的右侧是该上颚区域。判断分离线两侧的区域是上颚区域还是下颚区域是依据从头顶到下巴的方向来判断。
需要说明的是，本发明实施例中对于曲线所在坐标系的Y轴(即纵坐标)均表示累积值。
S203、分别对该上颚区域和该下颚区域进行填充处理以及形态学运算，得到牙弓线的样条函数模型、上颚牙床的厚度以及下颚牙床的厚度。
进一步地，分别对该上颚区域和该下颚区域进行填充处理以及形态学运算，得到牙弓线的样条函数模型、上颚牙床的厚度以及下颚牙床的厚度具体为：
步骤a：分别选取该下颚区域和该上颚区域中该累积曲线顶点，作为该下颚牙床在该z轴方向的中心点和该上颚牙床在该z轴方向的中心点，并以该下颚牙床的中心点为基准点提取上下各层作为该下颚牙床的目标层，以及以该上颚牙床的中心点为基准点提取上下各层作为该上颚牙床的目标层；
步骤b：分别对该上颚牙床的目标层和该下颚牙床的目标层进行累积运算，得到下颚牙齿区域的掩模二值图像和上颚牙齿区域的掩模二值图像；
步骤c：对该下颚牙齿区域的掩模二值图像中各区域进行填充空洞和形态学闭操作，并对填充和运算后的该各区域的区域面积和质心位置进行比较，提取该质心位置位于最上方，且区域面积大的第一目标区域，提取该第一目标区域作为该下颚牙床的二值图像，以及，对该上颚牙齿区域的掩模二值图像中各区域进行填充空洞和形态学闭操作，并对填充和运算后的该各区域的区域面积和质心位置进行比较，提取该质心位置位于最上方，且区域面积大的第二目标区域，提取该第二目标区域作为该上颚牙床的二值图像；
步骤d：对该下颚牙床的二值图像或该上颚牙床的二值图像进行形态学细化操作，得到牙弓中心线的曲线图，并对该牙弓中心线的曲线图进行平滑处理，得到平滑处理后的该牙弓中心线的曲线图；
步骤e：将平滑处理后的该牙弓中心线的曲线图中牙弓中心线由水平方向向两边各扩展n个像素，并利用样条函数拟合，得到第一参数曲线，并在该第一参数曲线中选取等间距取m个控制点，形成该牙弓线的样条函数模型；
步骤f：在该下颚牙床的二值图像中，提取该牙弓线的样条函数模型的中心点处的牙床宽度作为下颚牙床的厚度，以及，在该上颚牙床的二值图像中，提取该牙弓线的样条函数模型的中心点处的牙床宽度作为上颚牙床的厚度。
在步骤a中，如图6所示，该上颚区域中该累积曲线的顶点为点A，该下颚区域中该累积曲线的顶点为点B。由于三维图像是多层结构，故点A作为该上颚牙床在该z轴方向的中心点，并以该上颚牙床的中心点为基准点提取上下各层作为该上颚牙床的目标层，该上颚牙床的目标层的数量为8层或者大于8层；同样的点B作为该下颚牙床在该z轴方向的中心点，并以该下颚牙床的中心点为基准点提取上下各层作为该下颚牙床的目标层，该下颚牙床的目标层的数量为8层或者大于8层，其中该下颚牙床的目标层与该上颚牙床的目标层的数量可以相同，也可以不同。
在步骤b中，图7为下颚牙齿区域的掩模二值图像的示意图。
步骤c是在该下颚牙齿区域的掩模二值图像中提取下颚牙床区域的过程，以及在该上颚牙齿区域的掩模二值图像中提取上颚牙床区域的过程。由于上颚和下颚的提取过程相同，故仅以提取下颚牙床区域为例进行详细的说明：在对该下颚牙齿区域的掩模二值图像中各区域进行填充空洞和形态学闭操作之后，在对填充和运算后的该各区域的区域面积和质心位置进行比较，由于牙床区域的面积较大，且质心位置位于偏上方的位置，故提取该质心位置位于最上方，且区域面积大的第一目标区域作为该下颚牙床的二值图像，这里就剔除了非牙床区域，其中图8为该下颚牙床的二值图像的示意图。
在步骤e中，n的取值为大于或等于1，m的取值为大于或等于3，优选地，n＝16，m＝9。
需要说明的是，在步骤e中该第一参数曲线为提取控制点之前的该牙弓线的样条函数模型，在提取控制点之后所形成才是本发明实施例中该牙弓线的样条函数模型。提取控制点之前的该牙弓线的样条函数模型，即该第一参数曲线，与提取控制点之后本发明实施例中该牙弓线的样条函数模型是不同的，故将提取控制点之前的该牙弓线的样条函数模型称为该第一参数曲线。
图9为牙弓中心线的曲线图。
S204、利用该牙弓线的样条函数模型的法线方向、该上颚牙床厚度以及该牙弓线的样条函数模型的法线方向、该下颚牙床厚度，分别建立上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型。
进一步地，利用该牙弓线的样条函数模型的法线方向、该上颚牙床厚度以及该牙弓线的样条函数模型的法线方向、该下颚牙床厚度，分别建立上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型具体为：
按弧长等间距细分该牙弓线的样条函数模型，依据该牙弓线样条函数模型的法线方向和该上颚牙床厚度，确定上颚牙床上下边界线的多个控制点，以建立上颚牙床上下边界线的样条模型；
按弧长等间距细分该牙弓线的样条函数模型，依据该牙弓线的样条函数模型的法线方向和该下颚牙床厚度，确定下颚牙床上下边界线的多个控制点，以建立下颚牙床上下边界线的样条模型。
这里建立下颚、上颚牙床上下边界线的样条模型的过程是相同的。图10为该下颚牙床上下边界线的样条模型的示意图。从图10可看出，该下颚牙床成带状区域，其中该带状区域的最上方的曲线和最下方的曲线分别为该下颚牙床的上边界和该下颚牙床的下边界；该带状区域中间的曲线为该牙弓线的样条函数模型。
S205、依据该牙弓线的样条函数模型的法线，沿着该牙弓线的样条函数模型的法线方向，分别对上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型进行等间隔采样，形成投影曲面，并对该投影曲面进行插值运算以及传递函数运算，得到口腔全景图。
该插值运算为双线性插值或者三次插值运算。该传递函数为线性函数或log-sum-exp函数。
进一步地，依据该牙弓线的样条函数模型的法线，沿着该牙弓线的样条函数模型的法线方向，分别对上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型进行等间隔采样，形成投影曲面，并对该投影曲面进行插值运算以及传递函数运算，得到口腔全景图具体为：
依据该牙弓线的样条函数模型的法线，沿着该牙弓线的样条函数模型的法线方向，对上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型进行等间隔采样，形成投影曲面，并对该投影曲面进行双线性插值或三次插值运算，得到重构的体数据，然后利用线性函数或log-sum-exp函数对该重构的体数据进行运算，以在该投影曲面上形成投影图像，该投影图像即为口腔全景图。如图11所示，图11为口腔全景图的示意图。
进一步地，在步骤S205之后，该方法还包括：将步骤S205中得到的该口腔全景图进行非锐化掩模处理，并通过不同系数来调整锐化程度，得到增强处理后的该口腔全景图。
非锐化掩模处理是为了增强图像细节和对比度，这样增强处理后的该口腔全景图更加清晰，如图12所示，图12为增强处理后的该口腔全景图的示意图。在实际应用中，还可以对该口腔全景图的局部进行非锐化掩模处理，得到口腔局部的图像。这样可以通过增加口腔局部区域图像或者口腔局部病变区域图像的清晰度，进而可以提高诊断精确度。
本发明实施例中，获取CBCT的三维成像数据，并依据该三维成像数据确定口腔成像区域，依据该口腔成像区域中的体素计算机体层摄影CT值的直方图，算出该口腔成像区域中的牙齿和骨骼区域的阈值，并利用算出的该阈值对该牙齿和骨骼区域进行阈值分割和阈值化处理，确定上颚区域和下颚区域，分别对该上颚区域和该下颚区域进行填充处理以及形态学运算，得到牙弓线的样条函数模型、上颚牙床的厚度以及下颚牙床的厚度，利用该牙弓线的样条函数模型的法线方向、该上颚牙床厚度以及该牙弓线的样条函数模型的法线方向、该下颚牙床厚度，分别建立上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型，依据该牙弓线的样条函数模型的法线，沿着该牙弓线的样条函数模型的法线方向，分别对上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型进行等间隔采样，形成投影曲面，并对该投影曲面进行插值运算以及传递函数运算，得到口腔全景图，这样以牙弓线为基准得到的口腔全景图可以完整的建立整个口腔的图像，又不会出现重叠现象，进而得到的口腔全景图是完整且无重叠区域的图像，可以进一步地提高医生的诊断精度，同时相较于使用X光全景机，可以减少病人X线的吸收量。
请参阅图13，图13是本发明第三实施例提供的基于锥形束计算机体层摄影的图像处理装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。图13示例的基于锥形束计算机体层摄影的图像处理装置可以是前述图1和图2所示实施例提供的基于锥形束计算机体层摄影的图像处理方法的执行主体。图13示例的基于锥形束计算机体层摄影的图像处理装置，主要包括：获取模块1301和图像处理模块1302。以上各功能模块详细说明如下：
获取模块1301，用于获取CBCT的三维成像数据，并依据该三维成像数据确定口腔成像区域；
图像处理模块1302，用于依据该口腔成像区域中的体素计算机体层摄影CT值的直方图，算出该口腔成像区域中的牙齿和骨骼区域的阈值，并利用算出的该阈值对该牙齿和骨骼区域进行阈值分割和阈值化处理，确定上颚区域和下颚区域；
该图像处理模块1302，还用于分别对上颚区域和下颚区域进行填充处理以及形态学运算，得到牙弓线的样条函数模型、上颚牙床的厚度以及下颚牙床的厚度；
该图像处理模块1302，还用于利用该牙弓线的样条函数模型的法线方向、该上颚牙床厚度以及该牙弓线的样条函数模型的法线方向、该下颚牙床厚度，分别建立上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型；
该图像处理模块1302，还用于依据该牙弓线的样条函数模型的法线，沿着该牙弓线的样条函数模型的法线方向，分别对上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型进行等间隔采样，形成投影曲面，并对该投影曲面进行插值运算以及传递函数运算，得到口腔全景图。
该直方图是由该口腔成像区域中体素CT值组成。这里该牙齿和骨骼区域在经过阈值分割和阈值化处理之后，可以得到一个分离线，该分离线两侧分别为口腔的上颚区域和下颚区域。
该插值运算为双线性插值或者三次(cubic)插值运算。该传递函数为线性函数或log-sum-exp函数。
进一步地，图像处理模块1302，还用于依据该牙弓线的样条函数模型的法线，沿着该牙弓线的样条函数模型的法线方向，对上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型进行等间隔采样，形成投影曲面，并对该投影曲面进行双线性插值或三次插值运算，得到重构的体数据，然后利用线性函数或log-sum-exp函数对该重构的体数据进行运算，以在该投影曲面上形成投影图像，该投影图像即为口腔全景图。
本实施例未尽之细节，请参阅前述图1所示实施例的描述，此处不再赘述。
需要说明的是，以图13示例的基于锥形束计算机体层摄影的图像处理装置的实施方式中，各功能模块的划分仅是举例说明，实际应用中可以根据需要，例如相应硬件的配置要求或者软件的实现的便利考虑，而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将上述装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。而且，实际应用中，本实施例中的相应的功能模块可以是由相应的硬件实现，也可以由相应的硬件执行相应的软件完成。本说明书提供的各个实施例都可应用上述描述原则，以下不再赘述。
本发明实施例中，获取模块1301获取CBCT的三维成像数据，并依据该三维成像数据确定口腔成像区域，图像处理模块1302依据该口腔成像区域中的体素计算机体层摄影CT值的直方图，算出该口腔成像区域中的牙齿和骨骼区域的阈值，并利用算出的该阈值对该牙齿和骨骼区域进行阈值分割和阈值化处理，确定上颚区域和下颚区域，分别对该上颚区域和该下颚区域进行填充处理以及形态学运算，得到牙弓线的样条函数模型、上颚牙床的厚度以及下颚牙床的厚度，利用该牙弓线的样条函数模型的法线方向、该上颚牙床厚度以及该牙弓线的样条函数模型的法线方向、该下颚牙床厚度，分别建立上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型，依据该牙弓线的样条函数模型的法线，沿着该牙弓线的样条函数模型的法线方向，分别对上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型进行等间隔采样，形成投影曲面，并对该投影曲面进行插值运算以及传递函数运算，得到口腔全景图，这样以牙弓线为基准得到的口腔全景图可以完整的建立整个口腔的图像，又不会出现重叠现象，进而得到的口腔全景图是完整且无重叠区域的图像，可以进一步地提高医生的诊断精度，同时相较于使用X光全景机，可以减少病人X线的吸收量。
请参阅图14，图14为本发明第四实施例提供的基于锥形束计算机体层摄影的图像处理装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。图14示例的基于锥形束计算机体层摄影的图像处理装置可以是前述图1和图2所示实施例提供的基于锥形束计算机体层摄影的图像处理方法的执行主体。图14示例的基于锥形束计算机体层摄影的图像处理装置，主要包括：获取模块1401和图像处理模块1402，其中图像处理模块1402包括：构建子模块14021、提取子模块14022和计算子模块14023。以上各功能模块详细说明如下：
获取模块1401，用于获取CBCT的三维成像数据，并依据该三维成像数据确定口腔成像区域。
图像处理模块1402，用于依据该口腔成像区域中的体素CT值的直方图，算出该口腔成像区域中的牙齿和骨骼区域的阈值，并利用算出的该阈值对该牙齿和骨骼区域进行阈值分割和阈值化处理，确定上颚区域和下颚区域。
进一步地，图像处理模块1402包括：构建子模块14021、提取子模块14022和计算子模块14023；
构建子模块14021，用于提取该口腔成像区域中的体素CT值，并构建该体素CT值的直方图；
提取子模块14022，用于在该直方图中，提取大于CT值的模的多个CT值，并在多个CT值中选取频次为小于该CT值的模的频次的20％的目标CT值，在该目标CT值中提取最小值作为软组织CT值；
提取子模块14022，还用于从该直方图中提取95分位点对应的CT值；
计算子模块14023，用于利用该软组织CT值和该95分位点对应的CT值，算出该牙齿和骨骼区域的阈值，其中计算该牙齿和骨骼区域的阈值的公式为：boneThresh＝0.5*softtissueThresh+0.5*boneIntensityMode，softtissueThresh为该软组织CT值，boneIntensityMode为该95分位点对应的CT值，boneThresh为该牙齿和骨骼区域的阈值。
直方图中CT值的模表示为频次最高的CT值。对于软组织CT值满足两个条件：一是软组织CT值大于频次最高的CT值，二是软组织CT值的频次为小于该频次最高的CT值的频次的20％的目标CT值之中的最小值，这里频次小于该频次最高的CT值的频次的20％的目标CT值的数量为多个，软组织CT值为多个该目标CT值之中的最小值。
进一步地，计算子模块14023还用于执行以下步骤：
步骤A：利用算出的该阈值，对该牙齿和骨骼区域进行阈值分割，得到分割后的图像；
步骤B：提取该分割后的图像中水平正向累积的二值体数据和水平侧向累积的二值体数据，形成曲线，将该曲线中首次出现累积值大于10的横坐标作为下巴最底部的z轴方向的坐标，以确定该下巴的位置，其中该z轴方向为从头顶到脚且垂直于头顶的方向；
步骤C：以5为阈值，对该水平侧向累积的二值体数据进行阈值化处理，得到阈值化处理后的图像，并对该阈值化处理后的图像中头顶部、头部后方区域以及下巴下方区域进行填充，得到二值图像；
步骤D：对该二值图像进行竖直方向的累积求和运算，得到累积曲线，并提取该累积曲线中累积值最小的点对应的坐标，将该坐标作为该上颚区域和该下颚区域的分离点；
步骤E：将沿该z轴方向，穿过该分离点的直线作为该上颚区域和该下颚区域的分离线，并确定该分离线的两侧区域分别为该上颚区域和该下颚区域。
上述步骤A中该阈值为通过上述计算该牙齿和骨骼区域的阈值的公式算出的boneThresh。图3为分割后的图像的示例图。如图3所示，该分割后的图像为一个二值化的图像。
上述步骤B中由水平正向累积的二值体数据和水平侧向累积的二值体数据，形成曲线。图4该曲线的示意图。如图4所示，横坐标为水平正向、侧向累积的二值体数据，纵坐标为值为1的体素的累积值。将该曲线中首次出现累积值大于10的横坐标作为下巴最底部的z轴方向的坐标，以确定该下巴的位置。
图像处理模块1402，用于分别对该上颚区域和该下颚区域进行填充处理以及形态学运算，得到牙弓线的样条函数模型、上颚牙床的厚度以及下颚牙床的厚度。
进一步地，提取子模块14022，还用于执行下面步骤a和步骤f；计算子模块14023，还用于执行下面步骤b至步骤e；
步骤a：分别选取该下颚区域和该上颚区域中该累积曲线顶点，作为该下颚牙床在该z轴方向的中心点和该上颚牙床在该z轴方向的中心点，并以该下颚牙床的中心点为基准点提取上下各层作为该下颚牙床的目标层，以及以该上颚牙床的中心点为基准点提取上下各层作为该上颚牙床的目标层；
步骤b：分别对该上颚牙床的目标层和该下颚牙床的目标层进行累积运算，得到下颚牙齿区域的掩模二值图像和上颚牙齿区域的掩模二值图像；
步骤c：对该下颚牙齿区域的掩模二值图像中各区域进行填充空洞和形态学闭操作，并对填充和运算后的该各区域的区域面积和质心位置进行比较，提取该质心位置位于最上方，且区域面积大的第一目标区域，提取该第一目标区域作为该下颚牙床的二值图像，以及，对该上颚牙齿区域的掩模二值图像中各区域进行填充空洞和形态学闭操作，并对填充和运算后的该各区域的区域面积和质心位置进行比较，提取该质心位置位于最上方，且区域面积大的第二目标区域，提取该第二目标区域作为该上颚牙床的二值图像；
步骤d：对该下颚牙床的二值图像或该上颚牙床的二值图像进行形态学细化操作，得到牙弓中心线的曲线图，并对该牙弓中心线的曲线图进行平滑处理，得到平滑处理后的该牙弓中心线的曲线图；
步骤e：将平滑处理后的该牙弓中心线的曲线图中牙弓中心线由水平方向向两边各扩展n个像素，并利用样条函数拟合，得到第一参数曲线，并在该第一参数曲线中选取等间距取m个控制点，形成该牙弓线的样条函数模型；
步骤f：在该下颚牙床的二值图像中，提取该牙弓线的样条函数模型的中心点处的牙床宽度作为下颚牙床的厚度，以及，在该上颚牙床的二值图像中，提取该牙弓线的样条函数模型的中心点处的牙床宽度作为上颚牙床的厚度。
在步骤a中，如图6所示，该上颚区域中该累积曲线的顶点为点A，该下颚区域中该累积曲线的顶点为点B。由于三维图像是多层结构，故点A作为该上颚牙床在该z轴方向的中心点，并以该上颚牙床的中心点为基准点提取上下各层作为该上颚牙床的目标层，该上颚牙床的目标层的数量为8层或者大于8层；同样的点B作为该下颚牙床在该z轴方向的中心点，并以该下颚牙床的中心点为基准点提取上下各层作为该下颚牙床的目标层，该下颚牙床的目标层的数量为8层或者大于8层，其中该下颚牙床的目标层与该上颚牙床的目标层的数量可以相同，也可以不同。
步骤c是在该下颚牙齿区域的掩模二值图像中提取下颚牙床区域的过程，以及在该上颚牙齿区域的掩模二值图像中提取上颚牙床区域的过程。由于上颚和下颚的提取过程相同，故仅以提取下颚牙床区域为例进行详细的说明：在对该下颚牙齿区域的掩模二值图像中各区域进行填充空洞和形态学闭操作之后，在对填充和运算后的该各区域的区域面积和质心位置进行比较，由于牙床区域的面积较大，且质心位置位于偏上方的位置，故提取该质心位置位于最上方，且区域面积大的第一目标区域作为该下颚牙床的二值图像，这里就剔除了非牙床区域，其中图8为该下颚牙床的二值图像的示意图。
在步骤e中，n的取值为大于或等于1，m的取值为大于或等于3，优选地，n＝16，m＝9。
图像处理模块1402，还用于利用该牙弓线的样条函数模型的法线方向、该上颚牙床厚度以及该牙弓线的样条函数模型的法线方向、该下颚牙床厚度，分别建立上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型。
进一步地，计算子模块14023，还用于按弧长等间距细分该牙弓线的样条函数模型，依据该牙弓线样条函数模型的法线方向和该上颚牙床厚度，确定上颚牙床上下边界线的多个控制点，以建立上颚牙床上下边界线的样条模型；
计算子模块14023，还用于按弧长等间距细分该牙弓线的样条函数模型，依据该牙弓线的样条函数模型的法线方向和该下颚牙床厚度，确定下颚牙床上下边界线的多个控制点，以建立下颚牙床上下边界线的样条模型。
图像处理模块1402，还用于依据该牙弓线的样条函数模型的法线，沿着该牙弓线的样条函数模型的法线方向，分别对上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型进行等间隔采样，形成投影曲面，并对该投影曲面进行插值运算以及传递函数运算，得到口腔全景图。
该插值运算为双线性插值或者三次插值运算。该传递函数为线性函数或log-sum-exp函数。
进一步地，图像处理模块1402，还用于依据该牙弓线的样条函数模型的法线，沿着该牙弓线的样条函数模型的法线方向，对上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型进行等间隔采样，形成投影曲面，并对该投影曲面进行双线性插值或三次插值运算，得到重构的体数据，然后利用线性函数或log-sum-exp函数对该重构的体数据进行运算，以在该投影曲面上形成投影图像，该投影图像即为口腔全景图。如图11所示，图11为口腔全景图的示意图。
进一步地，该图像处理模块1402，还用于对该口腔全景图进行非锐化掩模处理，并通过不同系数来调整锐化程度，得到增强处理后的该口腔全景图。
非锐化掩模处理是为了增强图像细节和对比度，这样增强处理后的该口腔全景图更加清晰，如图12所示，图12为增强处理后的该口腔全景图的示意图。在实际应用中，还可以对该口腔全景图的局部进行非锐化掩模处理，得到口腔局部的图像。这样可以通过增加口腔局部区域图像或者口腔局部病变区域图像的清晰度，进而可以提高诊断精确度。
本实施例未尽之细节，请参阅前述图1和图2所示实施例的描述，此处不再赘述。
本发明实施例中，图像处理模块1402依据该口腔成像区域中的体素计算机体层摄影CT值的直方图，算出该口腔成像区域中的牙齿和骨骼区域的阈值，并利用算出的该阈值对该牙齿和骨骼区域进行阈值分割和阈值化处理，确定上颚区域和下颚区域，图像处理模块1402分别对该上颚区域和该下颚区域进行填充处理以及形态学运算，得到牙弓线的样条函数模型、上颚牙床的厚度以及下颚牙床的厚度，利用该牙弓线的样条函数模型的法线方向、该上颚牙床厚度以及该牙弓线的样条函数模型的法线方向、该下颚牙床厚度，分别建立上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型，依据该牙弓线的样条函数模型的法线，沿着该牙弓线的样条函数模型的法线方向，分别对上颚牙床上下边界线的样条模型和下颚牙床上下边界线的样条模型进行等间隔采样，形成投影曲面，并对该投影曲面进行插值运算以及传递函数运算，得到口腔全景图，这样以牙弓线为基准得到的口腔全景图可以完整的建立整个口腔的图像，又不会出现重叠现象，进而得到的口腔全景图是完整且无重叠区域的图像，可以进一步地提高医生的诊断精度，同时相较于使用X光全景机，可以减少病人X线的吸收量。
在本申请所提供的多个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信链接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信链接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本发明所提供的基于锥形束计算机体层摄影的图像处理方法及装置的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种基于锥形束计算机体层摄影的图像处理方法，其特征在于，包括：
获取锥形束计算机体层摄影CBCT的三维成像数据，并依据所述三维成像数据确定口腔成像区域；
依据所述口腔成像区域中的体素计算机体层摄影CT值的直方图，算出所述口腔成像区域中的牙齿和骨骼区域的阈值；
利用算出的所述阈值，对所述牙齿和骨骼区域进行阈值分割，得到分割后的图像；
提取所述分割后的图像中水平正向累积的二值体数据和水平侧向累积的二值体数据，形成曲线，将所述曲线中首次出现累积值大于10的横坐标作为下巴最底部的z轴方向的坐标，以确定所述下巴的位置，其中所述z轴方向为从头顶到脚且垂直于头顶的方向；
以5为阈值，对所述水平侧向累积的二值体数据进行阈值化处理，得到阈值化处理后的图像，并对所述阈值化处理后的图像中头顶部、头部后方区域以及下巴下方区域进行填充，得到二值图像；
对所述二值图像进行竖直方向的累积求和运算，得到累积曲线，并提取所述累积曲线中累积值最小的点对应的坐标，将所述坐标作为上颚区域和下颚区域的分离点；
将沿所述z轴方向，穿过所述分离点的直线作为所述上颚区域和所述下颚区域的分离线，并确定所述分离线的两侧区域分别为所述上颚区域和所述下颚区域；
分别选取所述下颚区域和所述上颚区域中所述累积曲线顶点，作为下颚牙床在所述z轴方向的中心点和上颚牙床在所述z轴方向的中心点，并以所述下颚牙床的中心点为基准点提取上下各层作为所述下颚牙床的目标层，以及以所述上颚牙床的中心点为基准点提取上下各层作为所述上颚牙床的目标层；
分别对所述上颚牙床的目标层和所述下颚牙床的目标层进行累积运算，得到下颚牙齿区域的掩模二值图像和上颚牙齿区域的掩模二值图像；
对所述下颚牙齿区域的掩模二值图像中各区域进行填充空洞和形态学闭操作，并对填充和运算后的所述各区域的区域面积和质心位置进行比较，提取所述质心位置位于最上方，且区域面积大的第一目标区域，提取所述第一目标区域作为所述下颚牙床的二值图像，以及，对所述上颚牙齿区域的掩模二值图像中各区域进行填充空洞和形态学闭操作，并对填充和运算后的所述各区域的区域面积和质心位置进行比较，提取所述质心位置位于最上方，且区域面积大的第二目标区域，提取所述第二目标区域作为所述上颚牙床的二值图像；
对所述下颚牙床的二值图像或所述上颚牙床的二值图像进行形态学细化操作，得到牙弓中心线的曲线图，并对所述牙弓中心线的曲线图进行平滑处理，得到平滑处理后的所述牙弓中心线的曲线图；
将平滑处理后的所述牙弓中心线的曲线图中牙弓中心线由水平方向向两边各扩展n个像素，并利用样条函数拟合，得到第一参数曲线，并在所述第一参数曲线中选取等间距取m个控制点，形成牙弓线的样条函数模型；
在所述下颚牙床的二值图像中，提取所述牙弓线的样条函数模型的中心点处的牙床宽度作为下颚牙床厚度，以及，在所述上颚牙床的二值图像中，提取所述牙弓线的样条函数模型的中心点处的牙床宽度作为上颚牙床厚度；
利用所述牙弓线的样条函数模型的法线方向、所述上颚牙床厚度建立上颚牙床上下边界线的样条模型，以及利用所述牙弓线的样条函数模型的法线方向、所述下颚牙床厚度建立下颚牙床上下边界线的样条模型；
依据所述牙弓线的样条函数模型的法线，沿着所述牙弓线的样条函数模型的法线方向，分别对所述上颚牙床上下边界线的样条模型和所述下颚牙床上下边界线的样条模型进行等间隔采样，形成投影曲面，并对所述投影曲面进行插值运算以及传递函数运算，得到口腔全景图。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述口腔成像区域中的体素计算机体层摄影CT值的直方图，确定所述口腔成像区域中的牙齿和骨骼区域的阈值包括：
提取所述口腔成像区域中的体素CT值，并构建所述体素CT值的直方图；
在所述直方图中，提取大于CT值的模的多个CT值，并在多个CT值中选取频次为小于所述CT值的模的频次的20％的目标CT值，在所述目标CT值中提取最小值作为软组织CT值；
从所述直方图中提取95分位点对应的CT值；
利用所述软组织CT值和所述95分位点对应的CT值，算出所述牙齿和骨骼区域的阈值，其中计算所述牙齿和骨骼区域的阈值的公式为：boneThresh＝0.5*softtissueThresh+0.5*boneIntensityMode，softtissueThresh为所述软组织CT值，boneIntensityMode为所述95分位点对应的CT值，boneThresh为所述牙齿和骨骼区域的阈值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述牙弓线的样条函数模型的法线方向、所述上颚牙床厚度建立上颚牙床上下边界线的样条模型，以及利用所述牙弓线的样条函数模型的法线方向、所述下颚牙床厚度建立下颚牙床上下边界线的样条模型，包括：
按弧长等间距细分所述牙弓线的样条函数模型，依据所述牙弓线样条函数模型的法线方向和所述上颚牙床厚度，确定上颚牙床上下边界线的多个控制点，以建立上颚牙床上下边界线的样条模型；
按弧长等间距细分所述牙弓线的样条函数模型，依据所述牙弓线的样条函数模型的法线方向和所述下颚牙床厚度，确定下颚牙床上下边界线的多个控制点，以建立下颚牙床上下边界线的样条模型。
4.一种基于锥形束计算机体层摄影的图像处理装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取锥形束计算机体层摄影CBCT的三维成像数据，并依据所述三维成像数据确定口腔成像区域；
图像处理模块，用于依据所述口腔成像区域中的体素计算机体层摄影CT值的直方图，算出所述口腔成像区域中的牙齿和骨骼区域的阈值；所述图像处理模块包括：计算子模块和提取子模块；
所述计算子模块用于利用算出的所述阈值，对所述牙齿和骨骼区域进行阈值分割，得到分割后的图像；
所述计算子模块，还用于提取所述分割后的图像中水平正向累积的二值体数据和水平侧向累积的二值体数据，形成曲线，将所述曲线中首次出现累积值大于10的横坐标作为下巴最底部的z轴方向的坐标，以确定所述下巴的位置，其中所述z轴方向为从头顶到脚且垂直于头顶的方向；
所述计算子模块，还用于以5为阈值，对所述水平侧向累积的二值体数据进行阈值化处理，得到阈值化处理后的图像，并对所述阈值化处理后的图像中头顶部、头部后方区域以及下巴下方区域进行填充，得到二值图像；
所述计算子模块，还用于对所述二值图像进行竖直方向的累积求和运算，得到累积曲线，并提取所述累积曲线中累积值最小的点对应的坐标，将所述坐标作为上颚区域和下颚区域的分离点；
所述计算子模块，还用于将沿所述z轴方向，穿过所述分离点的直线作为所述上颚区域和所述下颚区域的分离线，并确定所述分离线的两侧区域分别为所述上颚区域和所述下颚区域；
所述提取子模块，用于分别选取所述下颚区域和所述上颚区域中所述累积曲线顶点，作为下颚牙床在所述z轴方向的中心点和上颚牙床在所述z轴方向的中心点，并以所述下颚牙床的中心点为基准点提取上下各层作为所述下颚牙床的目标层，以及以所述上颚牙床的中心点为基准点提取上下各层作为所述上颚牙床的目标层；
所述计算子模块，还用于分别对所述上颚牙床的目标层和所述下颚牙床的目标层进行累积运算，得到下颚牙齿区域的掩模二值图像和上颚牙齿区域的掩模二值图像；
所述计算子模块，还用于对所述下颚牙齿区域的掩模二值图像中各区域进行填充空洞和形态学闭操作，并对填充和运算后的所述各区域的区域面积和质心位置进行比较，提取所述质心位置位于最上方，且区域面积大的第一目标区域，提取所述第一目标区域作为所述下颚牙床的二值图像，以及，对所述上颚牙齿区域的掩模二值图像中各区域进行填充空洞和形态学闭操作，并对填充和运算后的所述各区域的区域面积和质心位置进行比较，提取所述质心位置位于最上方，且区域面积大的第二目标区域，提取所述第二目标区域作为所述上颚牙床的二值图像；
所述计算子模块，还用于对所述下颚牙床的二值图像或所述上颚牙床的二值图像进行形态学细化操作，得到牙弓中心线的曲线图，并对所述牙弓中心线的曲线图进行平滑处理，得到平滑处理后的所述牙弓中心线的曲线图；
所述计算子模块，还用于将平滑处理后的所述牙弓中心线的曲线图中牙弓中心线由水平方向向两边各扩展n个像素，并利用样条函数拟合，得到第一参数曲线，并在所述第一参数曲线中选取等间距取m个控制点，形成牙弓线的样条函数模型；
所述提取子模块，还用于在所述下颚牙床的二值图像中，提取所述牙弓线的样条函数模型的中心点处的牙床宽度作为下颚牙床厚度，以及，在所述上颚牙床的二值图像中，提取所述牙弓线的样条函数模型的中心点处的牙床宽度作为上颚牙床厚度；
所述图像处理模块，还用于利用所述牙弓线的样条函数模型的法线方向、所述上颚牙床厚度建立上颚牙床上下边界线的样条模型，以及利用所述牙弓线的样条函数模型的法线方向、所述下颚牙床厚度建立下颚牙床上下边界线的样条模型；
所述图像处理模块，还用于依据所述牙弓线的样条函数模型的法线，沿着所述牙弓线的样条函数模型的法线方向，分别对所述上颚牙床上下边界线的样条模型和所述下颚牙床上下边界线的样条模型进行等间隔采样，形成投影曲面，并对所述投影曲面进行插值运算以及传递函数运算，得到口腔全景图。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述图像处理模块还包括：
构建子模块，用于提取所述口腔成像区域中的体素CT值，并构建所述体素CT值的直方图；
所述提取子模块，还用于在所述直方图中，提取大于CT值的模的多个CT值，并在多个CT值中选取频次为小于所述CT值的模的频次的20％的目标CT值，在所述目标CT值中提取最小值作为软组织CT值；
所述提取子模块，还用于从所述直方图中提取95分位点对应的CT值；
所述计算子模块，还用于利用所述软组织CT值和所述95分位点对应的CT值，算出所述牙齿和骨骼区域的阈值，其中计算所述牙齿和骨骼区域的阈值的公式为：boneThresh＝0.5*softtissueThresh+0.5*boneIntensityMode，softtissueThresh为所述软组织CT值，boneIntensityMode为所述95分位点对应的CT值，boneThresh为所述牙齿和骨骼区域的阈值。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，
所述计算子模块，还用于按弧长等间距细分所述牙弓线的样条函数模型，依据所述牙弓线样条函数模型的法线方向和所述上颚牙床厚度，确定上颚牙床上下边界线的多个控制点，以建立上颚牙床上下边界线的样条模型；
所述计算子模块，还用于按弧长等间距细分所述牙弓线的样条函数模型，依据所述牙弓线的样条函数模型的法线方向和所述下颚牙床厚度，确定下颚牙床上下边界线的多个控制点，以建立下颚牙床上下边界线的样条模型。
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