一种口腔正畸治疗智能图像检测方法与流程

本发明涉及口腔正畸图像检测，具体为一种口腔正畸治疗智能图像检测方法。

背景技术：

1、口腔正畸治疗就是矫正牙齿以及解除错牙和畸形的措施，口腔正畸治疗可达到美观牙齿的功效，在口腔正畸治疗的时候，医护人员需对患者的口腔情况进行获取，随着三维扫描和图形图像处理的普及，口腔正畸领域也迎来了数字化的革命，现有的口腔正畸治疗智能图像检测是通过三维扫描设备获取患者牙颌的三维点云模型然后进行图像处理，以便于医护人员对口腔内部的观察。

2、但是目前现有的口腔正畸治疗图像检测方法中，在图像处理的时候可能难以充分利用图像的全部信息，尤其在外界干扰因素较大的时候，例如复杂光照条件和颜色变化的牙颌图像时，以及直接将彩色图像换为灰度图像的时候可能会丢失关键的颜色信息，进而影响后续图像分析和检测的准确性，因此现有的图像检测方法可能对牙齿和牙周组织的边界和形态等关键特征的提取效果不佳。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种口腔正畸治疗智能图像检测方法，解决了上述背景技术中所提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种口腔正畸治疗智能图像检测方法，包括以下图像检测步骤：

3、第一步，通过数据获取模块对患者的口腔进行扫描，获取患者牙颌的三维点云模型，从三维点云数据中提取二维切片图像数据；

4、第二步，对二维切片图像数据通过数据处理模块预处理，并设定红色、绿色和蓝色通道的初始权重；

5、第三步，将预处理后的二维切片图像数据转换到灰度空间中，并通过图像处理模块得出初始灰度值、图像融合值和图像特征综合值；

6、第四步，通过结果输出应用模块将初始灰度值、图像融合值和图像特征综合值显示在用户界面上，用于口腔正畸治疗方案的制定和评估。

7、可选的，所述图像处理模块包括灰度化子模块、灰彩综合子模块、图像检测综合结果子模块和调整子模块；

8、所述图像处理模块的处理过程包括：

9、s1：将红色通道值、绿色通道值和蓝色通道值输入至灰度化子模块中，输出初始灰度值；

10、s2：将初始灰度值和对比度值输入至灰彩综合子模块中，输出图像融合值；

11、s3：将初始灰度值和图像融合值输入至图像特征综合值，输出图像特征综合值；

12、s4：将图像特征综合值输入至调整子模块，输出新的红色通道可变权重，将新的红色通道可变权重替代灰度化子模块中的原红色通道可变权重来优化初始灰度值，通过迭代不断调节初始灰度值，并设定迭代次数为六次，以及初始化迭代计数器。

13、可选的，所述灰度化子模块的处理过程如下：

14、ou＝(pa+pb+pc)2*b1+b2；

15、pa＝a1*a1；

16、pb＝a2*b；

17、pc＝a3*c；

18、其中：

19、ou为初始灰度值；

20、a1为红色通道值；

21、a2为绿色通道值；

22、a3为蓝色通道值；

23、a1为红色通道可变权重；

24、b为绿色通道权重；

25、c为蓝色通道权重；

26、b1为灰度值缩放因子值；

27、b2为灰度值偏移量值；

28、pa为红色通道贡献程度值；

29、pb为绿色通道贡献程度值；

30、pc为蓝色通道贡献程度值。

31、通过红色通道可变权重a1、绿色通道权重b和蓝色通道权重c控制红色通道值a1、绿色通道值a2、蓝色通道值a3三个颜色通道的贡献程度值，以突出突出牙齿和颌骨在灰度图像中的特征，以及通过灰度值缩放因子值b1和灰度值偏移量值b2调整灰度值的范围和偏移量，以优化灰度图像的亮度和对比度，并输出初始灰度值ou。

32、可选的，所述灰彩综合子模块的处理过程如下：

33、ow＝d*ou+e*(a1+a2+a3)+pd；

34、pd＝f*c；

35、其中：

36、ow为图像融合值；

37、d为灰度值权重因子；

38、e为a1、a2和a3之和的权重因子；

39、f为对比度权重因子；

40、c为对比度值；

41、pd为对比度贡献程度值；

42、通过对比度贡献程度值pd结合灰度化子模块输出的初始灰度值ou，使融合后的图像对比度增强，并输出图像融合值ow。

43、可选的，所述图像检测综合结果子模块的处理过程如下：

44、op＝g*ou+ow*h+d；

45、ua＝g*ou

46、其中：

47、op为图像特征综合值；

48、g为初始灰度值权重因子；

49、h为融合结果权重因子；

50、d为图像的纹理特征值；

51、ua为初始灰度值的综合贡献程度值；

52、基于灰度化子模块输出的初始灰度值ou和以及灰彩综合子模块输出的图像融合值ow，其中通过调整初始灰度值权重因子g和融合结果权重因子h，控制初始灰度值ou和图像融合值ow在op中的贡献程度值，以平衡初始灰度值ou和图像融合值ow，输出图像特征综合值op。

53、可选的，调整子模块的处理过程如下：

54、根据新的红色通道可变权重an＝a1+0.01*op；

55、若是an>1，则输出an为1，并将an替换灰度化子模块中的a1；

56、若是an<0，则输出an为0，并将an替换灰度化子模块中的a1；

57、若是0<an≤1，则an正常输出，将an替换灰度化子模块中的a1；

58、将图像特征综合值op输入至调整子模块，输出新的红色通道可变权重an，将新的红色通道可变权重an替代灰度化子模块中的原红色通道可变权重a1，来优化初始灰度值ou，以通过迭代不断调节初始灰度值ou，并设定迭代次数为六次，随着迭代使得原红色通道可变权重a1进行调整，突出牙齿和颌骨的特征，提高正畸图像检测的准确性。

59、可选的，所述输出与应用模块所使用的设备为显示器、打印机和治疗计划软件。

60、可选的，所述数据获取模块所使用的装置为三维扫描设备和图像处理软件。

61、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

62、一、本发明通过灰度化子模块来得出初始灰度值，初始灰度值的计算便于使用者进行分析使用，以提高了灰度图像的对比度和清晰度，使得牙齿和牙周组织的边界更加分明，有利于后续的特征提取和检测。

63、二、本发明通过灰彩综合子模块来得出图像融合值，图像融合值包含灰度信息和原始颜色信息的图像，使融合的图像既有灰度图像的清晰边界又有彩色图像的颜色信息，为后续的图像分析和检测提供了更丰富的信息源，提高了检测的精准性。

64、三、本发明通过图像检测综合结果子模块来得出图像特征综合值，图像特征综合值的应用综合了多种图像信息和特征，使得检测结果更加准确和全面，降低了因特征提取不准确而导致的决策分析误差。

65、四、本发明通过调整子模块迭代的形式来影响灰度化子模块中的红色通道可变权重，进而影响初始灰度值，由于红色通道在实际运用时具有更高的敏感度或对比度，从而通过不断的对红色通道可变权重的自动迭代调整，使得牙齿和颌骨的结构信息在图像中更加突出，与周围组织的对比度增强，使得这些关键区域的细节更加清晰可辨。

技术特征：

1.一种口腔正畸治疗智能图像检测方法，其特征在于，包括以下图像检测步骤：

2.根据权利要求1所述的口腔正畸治疗智能图像检测方法，其特征在于：所述图像处理模块包括灰度化子模块、灰彩综合子模块、图像检测综合结果子模块和调整子模块。

3.根据权利要求2所述的口腔正畸治疗智能图像检测方法，其特征在于：所述灰度化子模块的处理过程如下：

4.根据权利要求3所述的口腔正畸治疗智能图像检测方法，其特征在于：所述灰彩综合子模块的处理过程如下：

5.根据权利要求4所述的口腔正畸治疗智能图像检测方法，其特征在于：所述图像检测综合结果子模块的处理过程如下：

6.根据权利要求5所述的口腔正畸治疗智能图像检测方法，其特征在于：所述调整子模块的处理过程如下：

7.根据权利要求1所述的口腔正畸治疗智能图像检测方法，其特征在于：所述输出与应用模块所使用的设备为显示器、打印机和治疗计划软件。

8.根据权利要求1所述的口腔正畸治疗智能图像检测方法，其特征在于：所述数据获取模块所使用的装置为三维扫描设备和图像处理软件。

9.根据权利要求1所述的口腔正畸治疗智能图像检测方法，其特征在于：所述数据获取模块包括口内扫描仪。

技术总结
本发明公开了一种口腔正畸治疗智能图像检测方法，涉及口腔正畸图像检测技术领域，采用数据获取模块、数据处理模块、图像处理模块和结果输出应用模块实现，将预处理后的图像数据转换到灰度空间中，并使用图像处理模块对图像数据进行处理。本发明具备了基于红绿蓝三种通道的引入和加权计算，以及灰度值、原始彩色图像和对比度的分析和综合运算，从而保留部分颜色信息并减少信息损失，提高了灰度图像的对比度和清晰度，使得牙齿和牙周组织的边界更加分明，可实现更为精确和全面可靠的正畸效果评估，并且本方法的相邻子模块具有关联性以及整体的算法系统具有循环跌的特点，使得本方法的实用性更佳适应性更强的效果。

技术研发人员：亢静,彭明慧,安晓莉
受保护的技术使用者：长沙得悦科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5