(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210688799.2 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 杭州柳叶刀机 器人有限公司 地址 311100 浙江省杭州市余杭区中泰街 道绿泰路5号 4幢5楼508 (72)发明人 黄志俊　刘金勇　钱坤　陈家兴　 (74)专利代理 机构 北京常乘高知识产权代理事 务所(特殊普通 合伙) 11937 专利代理师 常殿国　徐健 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/10(2017.01) G06T 7/11(2017.01) G06V 10/25(2022.01) G06V 10/20(2022.01)G06V 10/28(2022.01) G06V 10/74(2022.01) G06V 10/44(2022.01) (54)发明名称 一种确定CBCT图像中种植体位置的方法及 装置 (57)摘要 本发明公开了一种确定CBCT图像中种植体 位置的方法及装置， 其中方法包括： 获取种植体 种植完毕后的CBCT图像； 切割所述CBCT图像对应 的三维图像， 得到所述三维图像的冠状面视图组 以及矢状面视图组； 在每个视图组中， 分别确定 与所述种植体的中心切面距离最小的视图， 确定 所述种植体的植入点的第一位置以及根尖点的 第一位置； 确定所述种植体的植入点的第二位置 以及所述根尖点的第二位置； 确定所述种植体植 入位置与预期位置的误差。 本方法能够快速地从 CBCT图像中获取种植体的植入点和根尖点的位 置， 提高种植体位置精度计算的准确性。 权利要求书3页 说明书14页 附图12页 CN 115035070 A 2022.09.09 CN 115035070 A 1.一种确定 CBCT图像中种植体位置的方法， 其特 征在于， 包括： 步骤S1： 获取种植体种植完毕后的CBCT图像； 步骤S2： 切割所述CBCT图像对应的三维图像， 得到所述三维图像的冠状面视图组以及 矢状面视图组,所述矢状面视图组包括 一个或多个矢状面视图； 步骤S3： 在每个视图组中， 分别确定与所述种植体的中心切面距离最小的视图， 将该视 图作为优选视图， 全部优选视图组成优选视图集， 基于所述优选视图集确定所述种植体的 植入点的第一 位置以及根尖点的第一 位置； 步骤S4： 基于所述种植体的植入点的第一位置以及根尖点的第一位置， 确定所述种植 体的植入点的第二 位置以及所述 根尖点的第二 位置； 和 步骤S5： 确定所述种植体植入位置与预期位置的误差 。 2.如权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述 步骤S2， 其中： 以所述CBCT图像的笛卡尔坐标系为基准坐标系， 将所述CBCT图像中的种植体中心线的 方向设定为Z轴， 将所述种植体内圆的圆心作为原 点， 将与Z轴垂 直、 且包括所述种植体内圆 的圆心的平面作为水平面； 水平面中经过所述圆心且在所述水平面中水平向右的方向确定 为X轴， 水平面中经过所述圆心且在所述水平面中与X轴垂直的线确定为Y轴； 从平行于Z轴 的方向切割所述三 维图像， 得到平行于Z轴且相互垂 直的两组视图， 平行于XZ平面的方向的 视图组为冠状面视图组， 所述冠状面视图组包括一个或多个冠状面视图， 平行于YZ平面的 方向的视图组为矢状面视图组； 所述种植体中心线为贯穿所述种植体的根尖点和植入点的 连线。 3.如权利要求1 ‑2中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述步骤S3中， 所述在每个视图 组中， 分别确定与所述种植体的中心切面距离最小的视图， 将该视图作为优选 视图， 包括： 步骤S31： 获取视图组， 对所述视图组中的各个视图进行图像处 理； 其中， 获取的视 图组为所述冠状面视 图组、 矢状面视 图组中的一个未确定优选视 图的 视图组； 步骤S32： 对于处理后的视图组， 基于种植体 的实际宽度Width和长度Length过滤不存 在种植体的视图； 对于处理后的视图组中的每个视图： 计算所述视图中所有轮廓的包围盒， 若所述视图中， 所有包围盒的长度Length均在范围[L*A,L*(2 ‑A)]之外， 且所有包围盒的宽 度Width均在范围[W*A,W*(2 ‑A)]之外， 则过滤掉所述视图； 其中， W＝Width/Spacing， L＝ Length/Spacing， A为过 滤精度， 范围为(0,1],Spaci ng为CBCT图像中的像素间隔； 步骤S33： 对于过滤后保留的各个视图： 获取尺寸与所述种植体实际尺寸偏差最小的包 围盒， 将该包围盒对应的轮廓区域作为该视图的检测区域S， 对所述检测区域S进行旋转矫 正、 放缩， 得到变换后的检测区域S ’， 计算检测区域S ’与标准图像的相似度， 记为S SIM； 将过滤后保留的各个视图对应的SSIM进行比较， 数值最大的SSIM对应的视图即为所述 视图组的优选 视图。 4.如权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述步骤S3中， 基于所述优选视图集确定所 述种植体的植入点的第一 位置以及根尖点的第一 位置， 包括： 步骤S34： 对所述优选视图集中的每个优选图像： 获取所述优选图像的检测区域S； 若所 述检测区域S的斜率K的绝对值大于1， 则将所述检测区域S转成竖直朝向， 然后将所述检测 区域S上下平分成两个区域， 即上区域S_up和下区域S_down， 计算S_up和S_down这个两区域权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115035070 A 2中的非空像素 的个数， 非空像素个数少的区域即为种植体的顶部开口所在的区域， 非空像 素个数多的区域即为种植体的底部所在的区域； 如果所述检测区域S的K的绝对值小于1， 则 将所述检测区域S转成水平朝向， 然后将所述检测区域S左右平分成两个区域， 即左区域S_ left和右区域S_r ight， 计算左区域S_left和右区域S_right这个两区域中的非空像素的个 数， 非空像素个数少的区域即为种植体的顶部开口所在的区域， 非空像素个数多的区域即 为种植体的底部所在的区域； 确定所述种植体的植入点和根尖点分别在所述优选 图像中的坐标； 其中， 所述优选 图 像中的白色区域的像素的灰度值 为255， 为非空区域； 步骤S35： 对所述优选视图集中的每个优选图像： 基于所述优选图像在对应的视图组的 类型、 所述优选图像在其对应的视图组中的序号、 以及所述CBCT图像的像素间隔， 确定所述 种植体的植入点和根尖点在三维空间中的坐标数值， 将所述坐标数值作为所述种植体的植 入点和根尖点第一 位置， 所述种植体的植入点的第一 位置的计算公式为： (V3*Spacing+ox,V1*Spaci ng+oy,V2*Spacing+oz) 其中， V1为植入点在Y轴方向的index坐标， V2为植入点在Z轴方向的index坐标， V3为植 入点在X轴方向的in dex坐标， ox为CBCT图像原点的X轴物理坐标值， oy为CBCT图像原点的Y 轴物理坐标值， oz为CBCT图像原点的Z轴物理坐标值； 所述index坐标为所述植入点相对于 CBCT图像原点的序号， 所述CBCT图像原点为所述CBCT图像中序号值为(0,0,0)的像素的物 理坐标值； 所述种植体的根尖点的第一 位置的计算公式为： (V6*Spacing+ox,V4*Spaci ng+oy,V5 *Spacing+oz) 其中， V4为根尖点在Y轴方向的index坐标， V5为根尖点在Z轴方向的index坐标， V6为根 尖点在X轴方向的in dex坐标， ox为CBCT图像原点的X轴物理坐标值， oy为CBCT图像原点的Y 轴物理坐标值， oz为CBCT图像原点的Z轴物理坐标值； 所述index坐标为所述植入点相对于 CBCT图像原点的序号。 5.如权利要求1 ‑2中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述步骤S5： 确定所述种植体植 入位置与预期位置的误差， 包括： 根据所述种植体的植入点的第二位置(X3,Y3,Z3)以及所述根尖点的第二位置(X4,Y4, Z4)， 确定所述种植体的根尖点与植入点之间连线的距离与种植体的长度L之间的误差 ε； 若 ε小于预设阈值， 则确定种植体位置识别正确， 种植体植入位置正确。 6.如权利要求1 ‑2中任一项所述的方法， 其特征在于， 若误差大于或等于预设阈值， 则 重新拍摄CBCT图像， 执 行步骤S1。 7.一种确定 CBCT图像中种植体位置的装置， 其特 征在于， 包括： 图像获取模块： 配置为获取种植体种植完毕后的CBCT图像； 切割模块： 配置为切割所述CBCT图像对应的三维图像， 得到所述三维图像的冠状面视 图组以及矢状面视图组； 所述矢状面视图组包括 一个或多个矢状面视图； 第一位置模块： 配置为在每个视 图组中， 分别确定与所述种植体的中心切面距离最小 的视图， 将该视图作为优选视图， 全部优选视图组成优选视图集， 基于所述优选视图集确定权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115035070 A 3