CN113855288A - 图像生成方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

图像生成方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种图像生成方法、装置、电子设备及存储介质，涉及辐射成像技术领域。该方法包括：根据末端设备在空间中的第一坐标集得到第一转换矩阵；根据第一图像中的第二坐标集得到第二转换矩阵，其中，第一图像为扫描设备获取的扫描图像；基于第一转换矩阵和第二转换矩阵，在第一图像中移动种植体模型，得到第二图像；对第二图像进行转换，生成目标射线图像集。本申请能够对各个坐标系的坐标进行转换，结合种植体的光刻模型生成对应的三维图像数据，在三维图像数据的基础上生成多个角度的射线图像集，能够使用户在射线图像集的基础上快速地判断种植体的安装位置是否准确，从整体上减少牙科种植的手术时间，提高牙科种植的效率和精确度。

Description

图像生成方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及辐射成像技术领域，具体而言，涉及一种图像生成方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
随着人们生活水平的提高和人口老龄化，牙齿种植市场的需求不断增加。目前，通常采用牙科机器人来进行牙齿种植。牙科机器人主要分为两个系统，即软件导航系统和机器臂控制系统。软件导航系统实时显示种植体的3D图像的情况，从3D图像上可以看出种植体的安装位置是否合理。再由机械臂控制系统，可以控制末端器械上的种植体精准地植入到牙齿的种植部位。
现有技术中，成像方法一般有x射线透视成像、全景(Panoramic)、CBCT(Cone beamCT，锥束CT)，成像方法中存在多种技术手段，但目前的多种成像方法中，存在成像效率和准确性较低的问题，在这种图像的影响下，目前的牙科种植的手术时间较长且安装精度较低、手术效果受医生个人的经验影响较大，牙科种植的安装效率较低，无法满足人们对高质量牙科种植效果的要求。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种图像生成方法、装置、电子设备及存储介质，以改善现有技术中存在的牙科种植的安装效率较低的问题。
为了解决上述问题，第一方面，本申请实施例提供了一种图像生成方法，包括：
根据末端设备在空间中的第一坐标集得到第一转换矩阵；
根据第一图像中的第二坐标集得到第二转换矩阵，其中，所述第一图像为扫描设备获取的扫描图像；
基于所述第一转换矩阵和所述第二转换矩阵，移动种植体模型，得到第二图像；
对所述第二图像进行转换，生成目标射线图像集。
在上述实现方式中，通过对多个不同空间的坐标系进行坐标转换，能够得到两个转换矩阵，在转换矩阵的基础上，将扫描设备拍摄得到三维的扫描图像第一图像中的种植体模型进行移动，能够生成对应的第二图像。基于重建射线技术对三维的第二图像进行转换，能够将三维图像转换为多个射线图像组成的射线图像集，能够让用户以射线图像集为基础，快速地判断图像中种植体的安装位置是否准确，从而在正确的射线图像集的基础上由末端设备进行种植，减少了牙科种植中对种植体位置的确定和判断时间，提高牙科种植的效率和精确度。
可选地，所述根据末端设备在空间中的第一坐标集得到第一转换矩阵，包括：
获取末端设备的位姿数据；
基于所述位姿数据，记录所述末端设备在空间中多个不同位置的多个第一坐标，以得到多个所述第一坐标组成的第一坐标集；
获取光学设备中与所述第一坐标集对应的第三坐标集；
基于所述第一坐标集和所述第三坐标集，确定第一转换矩阵。
在上述实现方式中，在牙科种植中，会采用机械臂等末端设备执行种植体的安装操作，为了提高种植体的安装精度，可以对机械臂等末端设备在光学设备的空间中的坐标系的位置和姿态的位姿数据进行获取，在位姿数据的基础上获取末端设备在空间中的多个不同位置对应的第一坐标集，以及光学设备中对应的第三坐标集，基于数据配准法，利用最近点搜索法计算将第一坐标集转换到第三坐标集的第一转换矩阵。基于多个坐标进行转换，能够有效地提高第一转换矩阵的计算效率和准确性。
可选地，所述根据第一图像中的第二坐标集得到第二转换矩阵，包括：
获取所述扫描设备中的第一图像；
获取所述第一图像中的多个第二坐标点，以得到多个所述第二坐标组成的第二坐标集；
获取光学设备中与所述第二坐标集对应的第四坐标集；
基于所述第二坐标集和所述第四坐标集，确定第二转换矩阵。
在上述实现方式中，扫描设备在进行拍摄时，可以对第一图像中病人留下的放射阻射标记点对应的多个第二坐标点进行获取，以得到图像坐标系中的第二坐标集，并且获取病人在光学设备的坐标系中与第二坐标集对应的第四坐标集，基于数据配准法，利用最近点搜索法计算将第四坐标集转换到第二坐标集的第二转换矩阵。基于多个坐标进行转换，能够有效地提高第二转换矩阵的计算效率和准确性。
可选地，所述基于所述第一转换矩阵和所述第二转换矩阵，在所述第一图像中移动种植体模型，得到第二图像，包括：
基于所述第一转换矩阵和所述第二转换矩阵，将种植体模型移动到第一图像的预设位置；
基于所述第一图像和位于所述预设位置的种植体模型，确定第二图像。
在上述实现方式中，末端设备上可以安装有种植体，在末端设备将种植体安装到病人的口腔中的种植部位时，需要基于图像对末端设备进行导航。因此，结合第一转换矩阵和第二转换矩阵，能够对第一图像中的种植体模型的位置进行移动，结合真实的种植体与病人的种植部位的空间距离关系，将种植体移动到合适的预设位置中，以对种植体的安装位置进行调整和确定，在第一图像和移动后的种植体的基础上生成第二图像，能够在第二图像的基础上对末端设备进行精确地导航，有效地提高了种植体安装的精度。
可选地，所述基于所述第一转换矩阵和所述第二转换矩阵，将种植体模型移动到第一图像中的预设位置，包括：
获取末端设备中的位姿矩阵；
基于所述位姿矩阵、所述第一转换矩阵和所述第二转换矩阵，对所述第一图像中的种植体模型进行移动；
对所述种植体模型与第一图像的移动位置进行检测，以满足预设安装条件的所述移动位置为预设位置。
在上述实现方式中，在对种植体的光刻模型进行移动时，可以获取种植体在末端设备中用于描述位置和姿态的位姿矩阵，对第一图像中的种植体模型一次进行位姿矩阵、第一转换矩阵、第二转换矩阵地移动，种植体模型在第一图像中与种植部位的空间距离关系与真实的种植体与病人的种植部位的空间距离关系相对应，可以对种植体模型的移动位置进行检测，以满足合适的空间距离关系的预设安装条件的移动位置为预设位置，从而将种植体模型移动到合适的安装位置，提高种植体模型安装位置的准确性，从而提高种植体安装的精度。
可选地，所述基于所述第一图像和位于所述预设位置的种植体模型，确定第二图像，包括：
以位于所述预设位置的种植体模型为中心，创建模型图像；
对所述模型图像进行灰度处理，得到灰度图像；
对所述第一图像和所述灰度图像中的多个像素点进行叠加，得到第二图像。
在上述实现方式中，在生成第二图像时，能够以第一图像的尺寸大小为基准，将位于预设位置的种植体模型转化为三维的模型图像。通过对模型图像中的像素点进行灰度处理，能够对模型图像不同的材料分别进行显示，将模型图像中的灰度值修改为对应材料在常规图像中的灰度值，得到对应的灰度图像。通过对第一图像和灰度图像进行布尔运算的和运算，能够对两个图像中的各个坐标值相同的像素点进行叠加处理，以得到叠加后的新图像第二图像。在种植体模型移动的基础上生成对应的第二图像，有效地提高了第二图像的准确性。
可选地，所述对所述第二图像进行转换，生成目标射线图像集，包括：
确定多个图像生成角度；
基于每个所述图像生成角度，对所述第二图像进行旋转后投影，生成所述图像生成角度对应的目标射线图像，得到由多个所述目标射线图像组成的目标射线图像集。
在上述实现方式中，在射线重建技术的基础上可以将三维的第二图像转换为二维的射线图像，由于三维图像中的各个角度的特性，因此可以根据需求确定所需的射线图像的生成角度，在图像生成角度的基础上对第二图像进行对应角度地旋转和投影，以得到每个图像生成角度对应的目标射线图像，从而得到包括多个视角方向的射线图像集。能够在多角度方向上对三维图像进行转换，使获得的射线图像更加全面、有效，便于用户从多个角度对安装情况进行查看和了解，提升用户的使用体验。
可选地，所述对所述第二图像进行转换，生成目标射线图像集之后，所述方法还包括：
获取用户对所述目标射线图像集进行验证后的验证结果；
在所述验证结果为成功时，则所述种植体模型的安装位置正确；
在所述验证结果为失败时，则所述种植体模型的安装位置错误，对所述第一图像中的所述种植体模型的位置进行调整。
在上述实现方式中，在生成具有多个角度的目标射线图像集之后，用户能够基于生成的目标射线图像集进行验证，获取对应的验证结果。通过验证结果，可以对种植体模型的安装位置是否正确进行判断，在安装位置不正确时，还能够重复移动种植体模型以生成第二图像，以及根据第二图像生成目标射线图像集的步骤，对第一图像中的种植体模型的位置进行调整以生成新的目标射线图像集，再次对新的目标射线图像集进行验证，直到种植体模型的安装位置正确。通过验证能够提高种植体模型的位置的准确性，从而使末端设备能够基于验证成功的目标射线图像集进行对应的种植操作。
第二方面，本申请还提供了一种图像生成装置，所述装置包括：
转换模块，用于根据末端设备在空间中的第一坐标集得到第一转换矩阵；根据第一图像中的第二坐标集得到第二转换矩阵，其中，所述第一图像为扫描设备获取的扫描图像；
移动模块，用于基于所述第一转换矩阵和所述第二转换矩阵，移动种植体模型，得到第二图像；
生成模块，用于对所述第二图像进行转换，生成目标射线图像集。
在上述实现方式中，通过转换模块对多个不同空间的坐标系进行坐标转换，获取对应的两个转换矩阵，通过移动模块对种植体模型的安装位置进行移动，以移动到预设位置并结合第一图像生成相应的第二图像，通过生成模块将三维的第二图像转换为多个二维射线图像组成的射线图像集，能够让用户以射线图像集为基础，快速地判断图像中种植体的安装位置是否准确，从而在正确的射线图像集的基础上由末端设备进行种植，减少了牙科种植中对种植体位置的确定和判断时间，提高牙科种植的效率和精确度。
第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器读取并运行所述程序指令时，执行上述图像生成方法中任一实现方式中的步骤。
第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读取存储介质，所述可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行上述图像生成方法中任一实现方式中的步骤。
综上所述，本申请提供了一种图像生成方法、装置、电子设备及存储介质，能够对各个坐标系的坐标进行转换，结合种植体的光刻模型生成对应的三维图像数据，在三维图像数据的基础上生成多个角度的射线图像集，能够让用户以射线图像集为基础，快速地判断图像中种植体的安装位置是否准确，从而在正确的射线图像集的基础上由末端设备进行种植，减少了牙科种植中对种植体位置的确定和判断时间，提高牙科种植的效率和精确度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种服务器与牙科设备进行交互的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种图像生成方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种步骤S1的详细流程示意图；
图4为本申请实施例提供的一种步骤S2的详细流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种步骤S3的详细流程示意图；
图6为本申请实施例提供的一种步骤S31的详细流程示意图；
图7为本申请实施例提供的一种步骤S32的详细流程示意图；
图8为本申请实施例提供的一种步骤S4的详细流程示意图；
图9为本申请实施例提供的一种图像生成装置的结构示意图。
图标：500-服务器；600-牙科设备；700-图像生成装置；710-转换模块；720-移动模块；730-生成模块。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请实施例的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请实施例保护的范围。
本申请实施例提供了一种图像生成方法，应用于服务器，服务器可以为个人电脑(Personal Computer，PC)、平板电脑、智能手机、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)等具有逻辑计算功能的电子设备，服务器能够与牙科种植手术中的牙科设备连接，连接方式可以为无线网络连接或有线网络连接、蓝牙连接等方式，以进行数据传输和交互，以生成精度较高的目标射线图像集，实现对牙科设备的导航，让牙科设备以目标射线图像集为基础进行牙科种植手术。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种服务器与牙科设备进行交互的示意图，包括以下交互设备：服务器500和牙科设备600。服务器500通过有线网络或者无线网络与一个或多个(图中仅示出一个)牙科设备600进行通信连接，以进行数据通信或交互。
牙科设备600用于将各种设备中的采集到的设备数据发送给服务器500，可选地，牙科设备600中可以包括末端设备、扫描设备、光学设备等多种不同功能的设备。其中，末端设备可以为机械臂，用于对牙科的种植体进行种植，扫描设备可以为各种CT(ComputedTomography，电子计算机断层扫描)设备，例如锥形束CT设备等，用于拍摄病人的口腔CT数据，光学设备可以为各种NDI设备，例如NDI ScanTRAK手持式激光扫描仪、NDI VicraSCAN手持式三维激光扫描仪、NDI Polaris光学定位跟踪系统等多种不同的测量设备，用于对病人的实际情况进行三维测量。
其中，服务器500可以设置在个人电脑、平板电脑、智能手机、个人数字助理等具有逻辑计算功能的电子设备上，用于接收牙科设备中多种不同功能的设备上传的设备数据，例如多个坐标系的坐标数据、扫描得到的三维图像数据、测量的三维数据等。并根据多种设备数据生成与病人实际情况对应的目标射线图像集，将目标射线图像集发送给牙科设备600。
可选地，牙科设备600接收服务器500发送的目标射线图像集后，可以基于目标射线图像集对末端设备进行导航，以使末端设备进行牙科种植手术，将种植体植入到病人口腔中的对应位置。
请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种图像生成方法的流程示意图，该方法可以包括以下步骤：
步骤S1，根据末端设备在空间中的第一坐标集得到第一转换矩阵。
其中，在牙科种植相关的手术中，采用末端设备进行种植能够有效地提高种植的精度，末端设备可以为机械臂等设备，为了使生成的射线图像与末端设备之间具有关联性，可以以末端设备在空间中的位置为基础，由多个位置坐标合成的第一坐标集得到第一转换矩阵，第一转换矩阵能够将末端设备在空间坐标系中的坐标转换为光学设备坐标系中的坐标。
可选地，请参阅图3，图3为本申请实施例提供的一种步骤S1的详细流程示意图，步骤S1还可以包括步骤S11-S14：
步骤S11，获取末端设备的位姿数据。
可选地，在对末端设备在空间坐标系中的第一坐标集进行获取时，可以对末端设备，例如机械臂进行TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)配准，在机械臂的末端配置有末端工具，例如抓取工具等，末端工具上可以设置反光球等结构，以对病人的口腔情况进行反馈。为了提高种植体的安装精度，可以对机械臂等末端设备在光学设备的空间中的坐标系的位置和姿态的位姿数据进行记录，能够得到末端设备的位姿数据。
步骤S12，基于所述位姿数据，记录所述末端设备在空间中多个不同位置的多个第一坐标，以得到多个所述第一坐标组成的第一坐标集。
其中，在获取的位姿数据的基础上，拖动末端设备到空间中的多个不同位置，在TCP数据的基础上获取末端工具在空间坐标系中的三维空间物理坐标，可以采集多个空间坐标系的三维空间坐标，将多个三维空间物理坐标记为第一坐标，由多个第一坐标组成第一坐标集。
步骤S13，获取光学设备中与所述第一坐标集对应的第三坐标集。
其中，通过反光球获取末端工具此时在光学设备中的光学坐标系中的三维光学坐标，可以采集多个三维光学坐标，将多个三维光学坐标记为第三坐标，由多个第三坐标组成第三坐标集。
可选地，第一坐标的数量与第三坐标相同，以实现第一坐标集与第二坐标集之间对应的转换。
步骤S14，基于所述第一坐标集和所述第三坐标集，确定第一转换矩阵。
其中，可以利用ICP(Iterative Closest Point，最近点搜索法)算法，基于数据配准法，利用最近点搜索法在第一坐标集和第二坐标集的基础上，计算将空间坐标系的第一坐标集中的多个坐标，转换到光学坐标系的第三坐标集中的多个坐标的转换矩阵，即为第一转换矩阵。
在图3所示的实施例中，可以基于多个坐标进行转换，能够有效地提高第一转换矩阵的计算效率和准确性。
在执行完步骤S1之后，继续执行步骤S2。
步骤S2，根据第一图像中的第二坐标集得到第二转换矩阵。
其中，第一图像为扫描设备获取的扫描图像，第一图像为扫描设备，例如锥形束CT设备中，在病人咬住咬合夹板进行锥形束CT的拍摄时，拍摄得到的病人口腔的三维的扫描图像。对第一图像中的多个坐标进行获取，能够在此基础上得到将光学坐标系中的坐标转换到三维图像坐标系中的坐标的第二转换矩阵。
可选地，请参阅图4，图4为本申请实施例提供的一种步骤S2的详细流程示意图，步骤S2还可以包括步骤S21-S24：
步骤S21，获取所述扫描设备中的第一图像。
其中，服务器通过与扫描设备的通信连接，获取扫描设备中扫描得到的病人口腔的三维的第一图像。
步骤S22，获取所述第一图像中的多个第二坐标点，以得到多个所述第二坐标组成的第二坐标集。
其中，扫描设备的咬合夹板上可以设置多个放射阻射标记点，可以获取多个放射阻射标记点在第一图像中的多个标记点，作为图像坐标系中的多个第二坐标，由多个第二坐标组成第二坐标集。
步骤S23，获取光学设备中与所述第二坐标集对应的第四坐标集。
其中，可以让病人固定在光学设备的视野范围内，由服务器获取放射阻射标记点在光学设备的光学坐标系的多个坐标，作为第四坐标，由多个第四坐标组成第四坐标集。
可选地，第二坐标的数量与第四坐标相同，以实现第二坐标集与第四坐标集之间对应的转换。
步骤S24，基于所述第二坐标集和所述第四坐标集，确定第二转换矩阵。
其中，可以利用ICP(Iterative Closest Point，最近点搜索法)算法，基于数据配准法，利用最近点搜索法在第二坐标集和第四坐标集的基础上，计算将光学坐标系的第四坐标集中的多个坐标，转换到图像坐标系的第二坐标集中的多个坐标的转换矩阵，即为第二转换矩阵。
在图4所示的实施例中，基于多个坐标进行转换，能够有效地提高第二转换矩阵的计算效率和准确性。
在执行完步骤S2之后，继续执行步骤S3。
步骤S3，基于所述第一转换矩阵和所述第二转换矩阵，在所述第一图像中移动种植体模型，得到第二图像。
可选地，种植体模型可以为以种植体为原型构建的三维的STL((STereoLithography，立体光刻)模型，能够贴合实际种植体的表面几何形状进行构建，以提高种植体的建模精度。
其中，末端设备上可以安装有种植体，在末端设备将种植体安装到病人的口腔中的种植部时，需要基于图像对末端设备进行导航。因此，结合第一转换矩阵和第二转换矩阵，能够对第一图像中的种植体模型的位置进行移动，得到对应的三维的第二图像。
可选地，请参阅图5，图5为本申请实施例提供的一种步骤S3的详细流程示意图，步骤S3还可以包括步骤S31-S32：
步骤S31，基于所述第一转换矩阵和所述第二转换矩阵，将种植体模型移动到第一图像的预设位置。
其中，种植体模型位于第一图像的原点附近，结合第一转换矩阵和第二转换矩阵，能够对第一图像中的种植体模型的位置进行移动，结合真实的种植体与用户的种植部位的空间距离关系，将种植体移动到合适的预设位置中，以对种植体的安装位置进行调整和确定。
可选地，请参阅图6，图6为本申请实施例提供的一种步骤S31的详细流程示意图，步骤S31还可以包括步骤S311-S313：
步骤S311，获取末端设备中的位姿矩阵。
其中，由于进行种植时，可以由服务器操控末端设备，将种植体导航至病人口腔中的种植部位，因此，在导航前，为了提高末端设备移动的准确性，可以由服务器获取末端设备中用于描述位置和姿态的位姿矩阵，以对末端设备的位置进行检测。
步骤S312，基于所述位姿矩阵、所述第一转换矩阵和所述第二转换矩阵，对所述第一图像中的种植体模型进行移动。
其中，在对种植体模型的位置进行移动时，可以基于位姿矩阵、第一转换矩阵、第二转换矩阵进行移动，将种植体模型依次右乘位姿矩阵、第一转换矩阵和第二转换矩阵，以实现对应的移动。
值得说明的是，为了提高种植体模型位置的准确性，在每一次与矩阵相乘时，可以将种植体模型还原到第一图像中的初始位置。
步骤S313，对所述种植体模型与第一图像的移动位置进行检测，以满足预设安装条件的所述移动位置为预设位置。
其中，为了提高种植部位的精确性，种植体模型在第一图像中与种植部位的空间距离关系与真实的种植体与病人的种植部位的空间距离关系需要与真实的种植体与病人的种植部位的空间距离关系相对应，例如，第一图像中当前显示的距离规划位置为0.1mm，这与实际的种植体与病人的种植部位的距离是相同的。第一图像中的角度为0.2°，指的是当前的种植体的中心线与种植体模型的中心线的夹角都为0.2°。因此可以对种植体模型的移动位置进行检测，以满足合适的空间距离关系的预设安装条件的移动位置为预设位置，将种植体模型移动到合适的安装位置中。
在图6所示的实施例中，结合真实的种植体与病人的种植部位的空间距离关系对种植体模型进行移动，能够提高种植体模型安装位置的准确性，从而提高种植体安装的精度。
执行完步骤S31之后，继续执行步骤S32。
步骤S32，基于所述第一图像和位于所述预设位置的种植体模型，确定第二图像。
其中，在第一图像和移动后的种植体的基础上生成三维的第二图像，能够提高第二图像的准确性。
可选地，请参阅图7，图7为本申请实施例提供的一种步骤S32的详细流程示意图，步骤S32还可以包括步骤S321-S323：
步骤S321，以位于所述预设位置的种植体模型为中心，创建模型图像。
其中，能够以位于预设位置的种植体模型为中心，创建一个尺寸大小与第一图像相同的三维的模型图像。
步骤S322，对所述模型图像进行灰度处理，得到灰度图像。
其中，通过对模型图像中的像素点进行灰度处理，能够对模型图像不同的材料分别进行显示，将模型图像中的灰度值修改为对应材料在常规图像中的灰度值，得到对应的灰度图像。
可选地，对模型图像进行灰度处理时，可以先将模型图像中的所有像素点的灰度值都设置为0，然后根据模型图像中三维空间的坐标，将所有位于种植体模型相关区域内的像素点的灰度值都改为3000，此处使用的种植体的材质为钛合金，3000为钛合金材质的种植体在CT图像中的常规灰度值。由于不同材料的灰度值不同，因此需要将模型图像中的像素点的灰度值修改为对应材料在CT图像中常规的灰度值。
步骤S323，对所述第一图像和所述灰度图像中的多个像素点进行叠加，得到第二图像。
其中，由于第一图像与灰度图像的尺寸大小相同，因此第一图像与灰度图像中像素点的隔间等多种三维图像的性质也相同。在此基础上，通过对第一图像和灰度图像进行布尔运算的和运算，能够对两个图像中的各个坐标值相同的像素点进行叠加处理，将两个图像中坐标值相同的像素点的灰度值进行相加，由相加后的多个像素点以及对应的灰度值可以得到对应的第二图像。
在图7所示的实施例中，在种植体模型移动的基础上生成对应的第二图像，有效地提高了第二图像的准确性。
在执行完步骤S3之后，继续执行步骤S4。
步骤S4，对所述第二图像进行转换，生成目标射线图像集。
其中，由于第二图像为三维的立体图像，因此需要对第二图像进行处理，在射线重建技术的基础上可以将三维的第二图像转换为二维的射线图像，得到对应的目标射线图像集。
可选地，可以采用DRR(digitally reconstructed radiographs，数字重建射线图像)技术进行转换，DRR技术能够通过将三维图像(体积)透视投影到二维图像平面上而生成的模拟放射线图像，能够有效地提高射线图像的精度。
可选地，请参阅图8，图8为本申请实施例提供的一种步骤S4的详细流程示意图，步骤S4还可以包括步骤S41-S42：
步骤S41，确定多个图像生成角度。
其中，由于三维图像中的各个角度的特性，因此可以根据需求确定所需的射线图像的生成角度。示例地，图像生成角度可以包括横断面、冠状面以及矢状面等对应的多个角度。
步骤S42，基于每个所述图像生成角度，对所述第二图像进行旋转后投影，生成所述图像生成角度对应的目标射线图像，得到由多个所述目标射线图像组成的目标射线图像集。
其中，在确定了多个图像生成角度后，可以基于每一个图像生成角度，对第二图像进行对应角度地旋转和投影，以得到每个图像生成角度对应的目标射线图像。
示例地，在基于冠状面的图像生成角度进行旋转时，可以将第二图像绕X轴进行了90度旋转，旋转中心点为第二图像的几何中心点。在基于矢状面的图像生成角度进行旋转时，可以将第二图像先绕X轴进行90度的旋转，再绕Z轴进行90度的旋转。
值得说明的是，对第二图像进行旋转时，旋转的中心都是第二图像的几何中心点。
可选地，在进行转换时，还可以通过比尔定律计算由于不同的解剖材料，例如骨骼、肌肉组织等引起的单能光束衰减，对第二图像进行处理，计算方式如下：
Figure BDA0003331877610000151
其中，I0是初始X射线强度，μi是体素(材料)的线性衰减系数，射线通过它投射，xi是X射线路径的长度，其下标表示体素指数沿射线的路径。
在图8所示的实施例中，能够在多角度方向上对三维图像进行转换，使获得的射线图像更加全面、有效，便于用户从多个角度对安装情况进行查看和了解，提升用户的使用体验。
值得说明的是，在生成具有多个角度的目标射线图像集之后，还可以对目标射线图像集进行验证，验证方法可以包括：获取用户对目标射线图像集进行验证后的验证结果；在所述验证结果为成功时，则种植体模型的安装位置正确；在所述验证结果为失败时，则种植体模型的安装位置错误，对第一图像中的种植体模型的位置进行调整。
其中，用户可以为牙科的医生，由医生根据自身经验以及病人的实际情况，对目标射线图像集进行验证，通过终端设备将验证结果发送到服务器中，由服务器根据验证结果进行后续操作。
可选地，在验证结果为失败时，即种植体模型的安装位置错误，不符合病人的种植情况，服务器可以重复步骤S3-S4，重复移动种植体模型以生成第二图像，以及根据第二图像生成目标射线图像集，对第一图像中的种植体模型的位置进行调整以生成新的目标射线图像集，再次对新的目标射线图像集进行验证，直到种植体模型的安装位置正确。通过验证能够提高种植体模型的位置的准确性，从而使末端设备能够基于验证成功的目标射线图像集进行对应的种植操作。
在图2所示的实施例中，可以在正确的射线图像集的基础上由末端设备进行种植，减少了牙科种植中对种植体位置的确定和判断时间，提高牙科种植的效率和精确度。
请参阅图9，图9为本申请实施例提供的一种图像生成装置的结构示意图，图像生成装置700可以包括：
转换模块710，用于根据末端设备在空间中的第一坐标集得到第一转换矩阵；根据第一图像中的第二坐标集得到第二转换矩阵，其中，所述第一图像为扫描设备获取的扫描图像；
移动模块720，用于基于所述第一转换矩阵和所述第二转换矩阵，移动种植体模型，得到第二图像；
生成模块730，用于对所述第二图像进行转换，生成目标射线图像集。
在一可选的实施方式中，转换模块710中还可以包括第一转换子模块和第二转换子模块；
第一转换子模块，用于获取末端设备的位姿数据；基于所述位姿数据，记录所述末端设备在空间中多个不同位置的多个第一坐标，以得到多个所述第一坐标组成的第一坐标集；获取光学设备中与所述第一坐标集对应的第三坐标集；基于所述第一坐标集和所述第三坐标集，确定第一转换矩阵；
第二转换子模块，用于获取所述扫描设备中的第一图像；获取所述第一图像中的多个第二坐标点，以得到多个所述第二坐标组成的第二坐标集；获取光学设备中与所述第二坐标集对应的第四坐标集；基于所述第二坐标集和所述第四坐标集，确定第二转换矩阵。
在一可选的实施方式中，移动模块720中还可以包括移动子模块和确定子模块；
移动子模块，用于基于所述第一转换矩阵和所述第二转换矩阵，将种植体模型移动到第一图像的预设位置；
确定子模块，用于基于所述第一图像和位于所述预设位置的种植体模型，确定第二图像。
在一可选的实施方式中，移动子模块中还可以包括获取单元、移动单元和检测单元；
获取单元，用于获取末端设备中的位姿矩阵；
移动单元，用于基于所述位姿矩阵、所述第一转换矩阵和所述第二转换矩阵，对所述第一图像中的种植体模型进行移动；
检测单元，用于对所述种植体模型与第一图像的移动位置进行检测，以满足预设安装条件的所述移动位置为预设位置。
在一可选的实施方式中，确定子模块中还可以包括创建单元、灰度单元和叠加单元；
创建单元，用于以位于所述预设位置的种植体模型为中心，创建模型图像；
灰度单元，用于对所述模型图像进行灰度处理，得到灰度图像；
叠加单元，用于对所述第一图像和所述灰度图像中的多个像素点进行叠加，得到第二图像。
在一可选的实施方式中，生成模块730中还可以包括角度子模块和投影子模块；
角度子模块，用于确定多个图像生成角度；
投影子模块，用于基于每个所述图像生成角度，对所述第二图像进行旋转后投影，生成所述图像生成角度对应的目标射线图像，得到由多个所述目标射线图像组成的目标射线图像集。
在一可选的实施方式中，图像生成装置700中还可以包括验证模块，用于获取用户对所述目标射线图像集进行验证后的验证结果；在所述验证结果为成功时，则所述种植体模型的安装位置正确；在所述验证结果为失败时，则所述种植体模型的安装位置错误，对所述第一图像中的所述种植体模型的位置进行调整。
由于本申请实施例中的装置解决问题的原理与前述的图像生成方法的实施例相似，因此本实施例中的装置的实施可以参见上述方法的实施例中的描述，重复之处不再赘述。
本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器读取并运行所述程序指令时，执行本实施例提供的图像生成方法中任一项所述方法中的步骤。
应当理解是，该电子设备可以是个人电脑(Personal Computer，PC)、平板电脑、智能手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等具有逻辑计算功能的电子设备。
本申请实施例还提供了一种计算机可读取存储介质，所述可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本实施例提供的图像生成方法中任一项所述方法中的步骤。
综上所述，本申请实施例提供了一种图像生成方法、装置、电子设备及存储介质，能够对各个坐标系的坐标进行转换，结合种植体的光刻模型生成对应的三维图像数据，在三维图像数据的基础上生成多个角度的射线图像集，能够让用户以射线图像集为基础，快速地判断图像中种植体的安装位置是否准确，从而在正确的射线图像集的基础上由末端设备进行种植，减少了牙科种植中对种植体位置的确定和判断时间，提高牙科种植的效率和精确度。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的框图显示了根据本申请的多个实施例的设备的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图中的每个方框、以及框图的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。因此本实施例还提供了一种可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行区块数据存储方法中任一项所述方法中的步骤。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RanDom Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (11)

1.一种图像生成方法，其特征在于，包括：
根据末端设备在空间中的第一坐标集得到第一转换矩阵；
根据第一图像中的第二坐标集得到第二转换矩阵，其中，所述第一图像为扫描设备获取的扫描图像；
基于所述第一转换矩阵和所述第二转换矩阵，在所述第一图像中移动种植体模型，得到第二图像；
对所述第二图像进行转换，生成目标射线图像集。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据末端设备在空间中的第一坐标集得到第一转换矩阵，包括：
获取末端设备的位姿数据；
基于所述位姿数据，记录所述末端设备在空间中多个不同位置的多个第一坐标，以得到多个所述第一坐标组成的第一坐标集；
获取光学设备中与所述第一坐标集对应的第三坐标集；
基于所述第一坐标集和所述第三坐标集，确定第一转换矩阵。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据第一图像中的第二坐标集得到第二转换矩阵，包括：
获取所述扫描设备中的第一图像；
获取所述第一图像中的多个第二坐标点，以得到多个所述第二坐标组成的第二坐标集；
获取光学设备中与所述第二坐标集对应的第四坐标集；
基于所述第二坐标集和所述第四坐标集，确定第二转换矩阵。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一转换矩阵和所述第二转换矩阵，在所述第一图像中移动种植体模型，得到第二图像，包括：
基于所述第一转换矩阵和所述第二转换矩阵，将种植体模型移动到第一图像的预设位置；
基于所述第一图像和位于所述预设位置的种植体模型，确定第二图像。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一转换矩阵和所述第二转换矩阵，将种植体模型移动到第一图像中的预设位置，包括：
获取末端设备中的位姿矩阵；
基于所述位姿矩阵、所述第一转换矩阵和所述第二转换矩阵，对所述第一图像中的种植体模型进行移动；
对所述种植体模型与第一图像的移动位置进行检测，以满足预设安装条件的所述移动位置为预设位置。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一图像和位于所述预设位置的种植体模型，确定第二图像，包括：
以位于所述预设位置的种植体模型为中心，创建模型图像；
对所述模型图像进行灰度处理，得到灰度图像；
对所述第一图像和所述灰度图像中的多个像素点进行叠加，得到第二图像。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第二图像进行转换，生成目标射线图像集，包括：
确定多个图像生成角度；
基于每个所述图像生成角度，对所述第二图像进行旋转后投影，生成所述图像生成角度对应的目标射线图像，得到由多个所述目标射线图像组成的目标射线图像集。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第二图像进行转换，生成目标射线图像集之后，所述方法还包括：
获取用户对所述目标射线图像集进行验证后的验证结果；
在所述验证结果为成功时，则所述种植体模型的安装位置正确；
在所述验证结果为失败时，则所述种植体模型的安装位置错误，对所述第一图像中的所述种植体模型的位置进行调整。
9.一种图像生成装置，其特征在于，所述装置包括：
转换模块，用于根据末端设备在空间中的第一坐标集得到第一转换矩阵；根据第一图像中的第二坐标集得到第二转换矩阵，其中，所述第一图像为扫描设备获取的扫描图像；
移动模块，用于基于所述第一转换矩阵和所述第二转换矩阵，移动种植体模型，得到第二图像；
生成模块，用于对所述第二图像进行转换，生成目标射线图像集。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器运行所述程序指令时，执行权利要求1-8中任一项所述方法中的步骤。
11.一种计算机可读取存储介质，其特征在于，所述可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器运行时，执行权利要求1-8任一项所述方法中的步骤。
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