头颅侧位片与侧貌照的配准方法和装置与流程-k8凯发

本发明涉及图像配准，具体涉及一种头颅侧位片与侧貌照的配准方法和一种头颅侧位片与侧貌照的配准装置。

背景技术：

1、随着社会经济的发展，人们对容貌美观的追求越来越高。软组织协调美观成为了正畸治疗的首要目标，因此，如何在治疗前预测不同治疗方案带来的容貌改变效果，从而帮助医生和患者选择合适的治疗目标，成为正畸医学研究的热点。为了确定牙齿和颌骨的移动情况对软组织变化的影响，首先需要对头颅侧位片和侧貌照进行配准融合，实现照片软组织侧貌和侧位片牙齿、颅面部骨性结构的双向可视化。

2、目前，现有的配准方法主要基于特征提取和图像对齐等算法，但是由于头颅侧位片和侧貌照之间存在较大的成像角度和光照差异，使得这些算法难以保证配准结果的稳定性和准确性。而如果采用人工手动缩放、移动、旋转的配准方法更是费事费力，且准确性较低。

技术实现思路

1、本发明为解决上述技术问题，提供了一种头颅侧位片与侧貌照的配准方法和装置，能够有效地解决传统图像处理方法中存在的局限性，可以自动地、准确地、快速地将头颅侧位片与侧貌照进行配准，减少了手动操作的难度，提高了配准的效率和准确性。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种头颅侧位片与侧貌照的配准方法，包括以下步骤：确定所述头颅侧位片和所述侧貌照相对应的至少三对配准点；采用深度学习算法分别提取所述头颅侧位片中的配准点和所述侧貌照中的配准点，得到所述头颅侧位片中的配准点的位置信息和所述侧貌照中的配准点的位置信息；根据所述头颅侧位片中的配准点的位置信息和所述侧貌照中的配准点的位置信息计算所述头颅侧位片与所述侧貌照之间的配准参数；根据所述配准参数实现所述头颅侧位片与所述侧貌照的配准。

4、另外，根据本发明上述提出的头颅侧位片与侧貌照的配准方法还可以具有如下附加的技术特征：

5、根据本发明的一个实施例，所述配准点包括：颈点c，额点g，下唇突点ll，眶点or，耳点p，鼻顶点prn，上唇突点ul。

6、根据本发明的一个实施例，采用深度学习算法分别提取所述头颅侧位片中的配准点和所述侧貌照中的配准点，得到所述头颅侧位片中的配准点的位置信息和所述侧貌照中的配准点的位置信息的步骤，具体包括：采用配准点识别模型分别对所述头颅侧位片和所述侧貌照进行预测，得到每个配准点的特征图；对所述特征图进行坐标解码，得到所述头颅侧位片中的配准点的位置信息和所述侧貌照中的配准点的位置信息。

7、具体地，所述配准参数包括缩放倍数、旋转矩阵和平移矩阵。

8、根据本发明的一个实施例，根据所述头颅侧位片中的配准点的位置信息和所述侧貌照中的配准点的位置信息计算所述头颅侧位片与所述侧貌照之间的配准参数的步骤，具体包括：根据所述头颅侧位片中的配准点的位置信息计算所述头颅侧位片中的每两个配准点之间的距离的总和，根据所述侧貌照中的配准点的位置信息计算所述侧貌照中的每两个配准点之间的距离的总和；将所述头颅侧位片和所述侧貌照中的每两个配准点之间的距离的总和的比值作为所述缩放倍数，将所述侧貌照按所述缩放倍数进行缩放，得到和所述头颅侧位片同比例的侧貌照；分别对所述头颅侧位片和缩放后的侧貌照中的配准点进行均一化操作；对均一化后的每对配准点进行遍历，计算所述头颅侧位片与所述侧貌照之间的旋转角度；根据所述旋转角度计算所述旋转矩阵，并根据所述旋转矩阵计算所述平移矩阵。

9、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种头颅侧位片与侧貌照的配准装置。

10、一种头颅侧位片与侧貌照的配准装置，包括：确定模块，所述确定模块用于确定所述头颅侧位片和所述侧貌照相对应的至少三对配准点；定位模块，所述定位模块用于采用深度学习算法分别提取所述头颅侧位片中的配准点和所述侧貌照中的配准点，得到所述头颅侧位片中的配准点的位置信息和所述侧貌照中的配准点的位置信息；计算模块，所述计算模块用于根据所述头颅侧位片中的配准点的位置信息和所述侧貌照中的配准点的位置信息计算所述头颅侧位片与所述侧貌照之间的配准参数；配准模块，所述配准模块用于根据所述配准参数实现所述头颅侧位片与所述侧貌照的配准。

11、另外，根据本发明上述提出的头颅侧位片与侧貌照的配准装置还可以具有如下附加的技术特征：

12、根据本发明的一个实施例，所述配准点包括：颈点c，额点g，下唇突点ll，眶点or，耳点p，鼻顶点prn，上唇突点ul。

13、根据本发明的一个实施例，所述定位模块具体包括：预测子模块，所述预测子模块用于采用配准点识别模型分别对所述头颅侧位片和所述侧貌照进行预测，得到每个配准点的特征图；解码子模块，所述解码子模块用于对所述特征图进行坐标解码，得到所述头颅侧位片中的配准点的位置信息和所述侧貌照中的配准点的位置信息。

14、具体地，所述配准参数包括缩放倍数、旋转矩阵和平移矩阵。

15、根据本发明的一个实施例，所述计算模块具体包括：第一计算子模块，所述第一计算子模块用于根据所述头颅侧位片中的配准点的位置信息计算所述头颅侧位片中的每两个配准点之间的距离的总和，根据所述侧貌照中的配准点的位置信息计算所述侧貌照中的每两个配准点之间的距离的总和；缩放子模块，所述缩放子模块用于将所述头颅侧位片和所述侧貌照中的每两个配准点之间的距离的总和的比值作为所述缩放倍数，将所述侧貌照按所述缩放倍数进行缩放，得到和所述头颅侧位片同比例的侧貌照；均一化子模块，所述均一化子模块用于分别对所述头颅侧位片和缩放后的侧貌照中的配准点进行均一化操作；第二计算子模块，所述第二计算子模块用于对均一化后的每对配准点进行遍历，计算所述头颅侧位片与所述侧貌照之间的旋转角度；第三计算子模块，所述第三计算子模块用于根据所述旋转角度计算所述旋转矩阵，并根据所述旋转矩阵计算所述平移矩阵。

16、本发明的有益效果：

17、本发明实施例的头颅侧位片与侧貌照的配准方法，通过确定头颅侧位片和侧貌照相对应的多组配准点，采用深度学习算法提取这些配准点的位置信息，并根据头颅侧位片中的配准点的位置信息和侧貌照中的配准点的位置信息实计算配准参数，实现头颅侧位片与侧貌照的配准，能够有效地解决传统图像处理方法中存在的局限性，可以自动地/、准确地、快速地将头颅侧位片和侧貌照进行配准，减少了手动操作的难度，提高了配准的效率和准确性。

技术特征：

1.一种头颅侧位片与侧貌照的配准方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的头颅侧位片与侧貌照的配准方法，其特征在于，所述配准点包括：颈点c，额点g，下唇突点ll，眶点or，耳点p，鼻顶点prn，上唇突点ul。

3.根据权利要求1所述的头颅侧位片与侧貌照的配准方法，其特征在于，采用深度学习算法分别提取所述头颅侧位片中的配准点和所述侧貌照中的配准点，得到所述头颅侧位片中的配准点的位置信息和所述侧貌照中的配准点的位置信息的步骤，具体包括：

4.根据权利要求1所述的头颅侧位片与侧貌照的配准方法，其特征在于，所述配准参数包括缩放倍数、旋转矩阵和平移矩阵。

5.根据权利要求4所述的头颅侧位片与侧貌照的配准方法，其特征在于，根据所述头颅侧位片中的配准点的位置信息和所述侧貌照中的配准点的位置信息计算所述头颅侧位片与所述侧貌照之间的配准参数的步骤，具体包括：

6.一种头颅侧位片与侧貌照的配准装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的头颅侧位片与侧貌照的配准装置，其特征在于，所述配准点包括：颈点c，额点g，下唇突点ll，眶点or，耳点p，鼻顶点prn，上唇突点ul。

8.根据权利要求6所述的头颅侧位片与侧貌照的配准装置，其特征在于，所述定位模块具体包括：

9.根据权利要求6所述的头颅侧位片与侧貌照的配准装置，其特征在于，所述配准参数包括缩放倍数、旋转矩阵和平移矩阵。

10.根据权利要求9所述的头颅侧位片与侧貌照的配准装置，其特征在于，所述计算模块具体包括：

技术总结
本发明涉及图像配准技术领域，提供一种头颅侧位片与侧貌照的配准方法和装置，所述方法包括以下步骤：确定头颅侧位片和侧貌照相对应的至少三对配准点；采用深度学习算法分别提取头颅侧位片中的配准点和侧貌照中的配准点，得到头颅侧位片中的配准点的位置信息和侧貌照中的配准点的位置信息；根据头颅侧位片中的配准点的位置信息和侧貌照中的配准点的位置信息计算头颅侧位片与侧貌照之间的配准参数；根据配准参数实现头颅侧位片与侧貌照的配准。本发明能够有效地解决传统图像处理方法中存在的局限性，可以自动地、准确地、快速地将头颅侧位片和侧貌照进行配准，减少了手动操作的难度，提高了配准的效率和准确性。

技术研发人员：张文涛,李广盛,曹洪玮,杨振华
受保护的技术使用者：常州博恩中鼎医疗科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8