(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 202211134738.8 (22)申请日 2022.09.19 (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 周再望　黄志俊　刘金勇　钱坤　 (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 7/73(2017.01) G06T 7/60(2017.01) (54)发明名称 一种提取CBCT图像中定位用金属球位置的 方法及装置 (57)摘要 一种提取CBCT图像中定位用金属球位置的 方法及装置， 其中方法包括： 获取CBCT图像、 各金 属球坐标排布的标准值、 当前搜寻轮数m； 基于所 述当前搜寻轮数， 确定 所述CBCT图像中的金属球 候选影像区域； 拟合各金属球的候选球心坐标； 基于所述各金属球坐标排布的标准值及所述当 前搜寻轮数m， 对所述各金属球的候选球心坐标 进行筛选并更新所述当前搜寻轮数m， 得到筛选 后的候选球心坐标及更新后的所述当前搜寻轮 数m； 对所述筛选后的候选球心坐标进行误差判 断， 若误差小于第一预设阈值， 则将所述筛选后 的候选球心坐标作为结果。 本方法能够全自动获 取定位用金属球在CBCT影像中的位置， 并建立各 点与金属球排布设计值的一 一对应关系。 权利要求书2页 说明书11页 附图3页 CN 115423789 A 2022.12.02 CN 115423789 A 1.一种提取CBCT图像中定位用金属球位置的方法， 其特 征在于， 包括： 步骤S1： 获取包括定位用金属球的CBCT图像、 各金属球坐标排布的标准值、 以及预设搜 寻轮数K， 将当前搜寻轮数m设置为0； 所述金属球坐标排布的标准值是指金属球在某坐标系 下的坐标值； 步骤S2： 基于所述当前搜寻轮数m， 确定所述CBCT图像中的金属球候选影像区域； 基于 各个所述金属球候选影 像区域， 拟合各 金属球的候选球心坐标； 步骤S3： 基于所述各金属球坐标排布的标准值及所述当前搜寻轮数m， 对所述各金属球 的候选球心坐标进行筛选并更新所述当前搜寻轮数m， 得到筛选后的候选球心坐标及更新 后的所述当前搜寻轮数m； 步骤S4： 对所述筛选后的候选球心坐标进行误差判断， 若误差小于第一预设阈值， 则将 所述筛选后的候选球心坐标作为结果， 方法结束； 否则， 进入步骤S2。 2.如权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述 步骤S1， 包括： 步骤S11： 获取包括所有定位用金属球与用户被拍摄部位的CBCT图像； 步骤S12： 获取 各金属球坐标排布的标准 值； 步骤S13： 设置预设搜寻轮数 K， 将当前搜寻轮数m 设置为0。 3.如权利要求2所述的方法， 其特 征在于， 所述 步骤S2， 包括： 步骤S21： 基于所述CBCT图像中各体素点的灰度值， 确定灰度最大值max和灰度最小值 min； 步骤S22： 确定金属球 影像体素阈值thresho ld， 其中： threshold = max‑  (max – min) * m / (K+ 2) 步骤S23： 将所述CBCT图像中各体素点的灰度值大于所述金属球影像体素阈值的点作 为待汇总体素， 基于所述待汇总体素， 生成若干封闭的区域， 所述待汇总体素均位于所述封 闭的区域内部或表面上； 将所述封闭的区域作为金属球候选影像区域， 所述金属球候选影 像区域为网格状表面； 步骤S24： 对每个所述金属球候选影像区域， 均执行以下操作： 检测所述金属球候选影 像区域的各个子部分之间是否连通， 提取不与其他子部分相连的子部分， 并对提取到的子 部分进行编号； 步骤S25： 对每个具有编号的子部分， 均执行以下操作： 确定所述具有编号的子部分包 括的三角面片的数量n， 若n<S， 则保留所述具有编号的子部分； 否则， 删除所述具有编号的 子部分； S为基于所述金属球的尺寸预先设置的常量； 所述三角面片是与所述具有编号的子 部分对应的网格的基本元 素； 步骤S26： 对各个保留的具有编号的子部分分别拟合为球面， 获得球面对应的球心坐 标， 将所述球面对应的球心坐标作为金属球的候选球心坐标， 全部候选球心坐标放于候选 球心点集中。 4.如权利要求3所述的方法， 其特 征在于， 所述 步骤S3， 包括： 步骤S31： 获取所述各金属球坐标排布的标准值， 生成各个金属球与其他金属球的距离 值组成的标准向量， 每个距离值作为所述标准向量的一个维度， 所述标准向量的个数与所 述金属球的个数相同， 记为 num； 设置一空点 集记为tmpPo intset； 步骤S32： 获取 所述候选球心点 集当前所含的元 素个数， 记为j；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115423789 A 2对于候选球心点集中的每个候选球心坐标， 均进行以下处理： 计算其与其他候选球心 的距离， 由距离值组成向量， 每个距离值作为 向量的一个维度； 若该向量中存在num ‑1个维 度与某一所述标准向量的num ‑1个维度的差的绝对值小于预设阈值， 则将所述候选球心坐 标写入集合tmpPointset， 并将该候选球心从所述候选球心点集中去除； 否则， 将该候选球 心从所述 候选球心点 集中去除； 在所有候选球心坐标处理完毕后， 将集合tmpPointset中记录的候选球心坐标的数量 记为k1； 步骤S33： 若k1<j， 进入步骤S32； 否则， 进入步骤S34； 步骤S34： 删除集合t mpPointset中重复的候选球心坐标， 记集合t mpPointset中的元素 个数为k2； 将当前搜寻轮数m赋值 为m+1； 步骤S35： 若k2等于金属球 的个数num， 进入步骤S4； 否则， 判断m是否等于K， 若等于， 告 知用户无法在CBCT图像中获取 金属球位置； 若不 等于， 进入步骤S2 2。 5.如权利要求 4所述的方法， 其特 征在于， 所述 步骤S4， 包括： 步骤S41： 计算每个金属球与基于CBCT图像提取得到的与所述金属球对应的球心的距 离； 步骤S42： 若对每个金属球， 计算得到的距离平均值小于或等于1毫米， 且最大距离小于 1.5毫米， 则输出集合tmpPointset， 作为最终搜寻所得金属球在CBCT中的影像球心点集； 否 则， 进入步骤S2 2。 6.一种提取CBCT图像中定位用金属球位置的装置， 其特 征在于， 包括： 标准值获取模块： 配置为获取包括定位用金属球的CBCT图像、 各金属球坐标排布的标 准值、 以及预设搜寻轮数K， 将当前搜寻轮数m设置为0； 所述金属 球坐标排布的标准值是指 金属球在某坐标系下的坐标值； 拟合模块： 配置为基于所述当前搜寻轮数m， 确定所述CBCT图像 中的金属球候选影像区 域； 基于各个所述金属球候选影 像区域， 拟合各 金属球的候选球心坐标； 筛选模块： 配置为基于所述各金属球坐标排布的标准值及所述当前搜寻轮数m， 对所述 各金属球的候选球心坐标进行筛选并更新所述当前搜寻轮数m， 得到筛选后的候选球心坐 标及更新后的所述当前搜寻轮数m； 误差计算模块： 配置为对所述筛选后的候选球心坐标进行误差判断， 若误差小于第一 预设阈值， 则将所述筛 选后的候选球心坐标作为结果； 否则， 触发拟合模块。 7.一种计算机可读存储介质， 所述存储介质中存储有多条指令， 所述多条指令用于由 处理器加载并执 行如权利要求1 ‑5中任一项所述方法。 8.一种电子设备， 其特 征在于， 所述电子设备， 包括： 处理器， 用于执 行多条指令； 存储器， 用于存 储多条指令； 其中， 所述多条指令用于由所述存储器存储， 并由所述处理器加载并执行如权利要求 1‑5中任一项所述方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115423789 A 3