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口腔X射线全景曲面断层成像系统可对全口牙齿进行成像,得到牙齿、牙周组织及相邻解剖结构的全景断层图像,对口腔正畸、颌面外科的临床诊断具有重大意义。数字化的口腔X射线全景成像系统具有高分辨率、低辐射剂量、操作方便快捷、可进行数字存储和网络传输等优点。目前,我国市场上的数字化口腔X射线全景曲面断层成像系统主要依靠进口,且其价格昂贵、维修困难、应用范围小,中、小型医院仍广泛使用传统胶片式设备。因此,对数字化口腔X射线全景曲面断层成像技术的研究对于改善病人就诊质量、提高医院工作效率具有重要意义。
基于线阵CCD的口腔全景曲面断层成像系统以TDI-CCD作为图像传感器,将穿过病人的透射X射线转换为模拟电信号,并通过A/D转换器将其转换为数字信号,然后通过USB接口,以裸数据文件的格式保存于计算机中。利用计算机中的口腔医学图像处理软件,可对文件进行图像显示、格式转换和图像处理等操作。
本文的研究目的是为数字化口腔全景曲面断层成像系统提供配套的图像处理软件。论文首先分析了DICOM标准的数据结构和文件格式,使用DCMTK工具包对来自于成像系统硬件部分的图像裸数据进行DICOM格式转换,并使用双缓存技术对图像进行显示。然后重点研究了几何变换、平滑滤波、窗宽/窗位调节、伪彩色增强和直方图均衡化等图像处理方法以及图像测量功能的实现,并根据研究结果开发了齿科图像处理软件。最后,本文研究了牙弓的曲线拟合和二维全景X光图像的三维显示。选择β函数作为拟合函数,考虑磨牙和尖牙位置,对病人牙弓曲线进行拟合,并利用OpenGL工具包中的纹理映射和三维显示功能,将口腔全景X光图像按牙弓曲线进行立体显示。
软件系统各功能模块运行正常,界面友好、操作简单,适合在医院口腔科中推广使用,对于国内口腔医学图像处理的研究和推动国内口腔全景曲面断层成像系统的数字化进程具有现实意义。