基于光学相干层析图像的离体牙三维重建.PDF

第 １９卷第６期 激　光　生　物　学　报 Ｖｏｌ．１９Ｎｏ．６ 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 ２０１０年１２月 ＡＣＴＡ　ＬＡＳＥＲ　ＢＩＯＬＯＧＹ　ＳＩＮＩＣＡ Ｄｅｃ．２０１０ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７７１４６．２０１０．０６．００３ 基于光学相干层析图像的离体牙三维重建 万木森，梁　雨，梁　燕 （天津大学精密仪器与光电子工程学院，光电信息技术科学教育部重点实验室，光偏振研究中心，天津３０００７２） 摘　要： 利用ｓｈｅａｒｗａｒｐ算法对离体牙的光学相干层析图像进行三维重建，通过不透明度传递函数的合理设置 及光照模型的引入实现牙齿内部组织结构的可视化，便于医生在早期龋齿诊断中定位病变。介绍了ｓｈｅａｒｗａｒｐ 算法的原理、用于龋齿检测的全光纤光学相干层析成像系统及其二维层析图，以及利用离体牙牙冠的二维层析 图重建获得三维结构图。 关键词： 光学相干层析；龋齿；ｓｈｅａｒｗａｒｐ；三维重建 中图分类号： ＴＰ３９１．４ 文献标识码： Ａ 文章编号： １００７７１４６（２０１０）０６０７３１０５ ３ＤＲｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＶｉｔｒｏＴｏｏｔｈＢａｓｅｄｏｎＯｐｔｉｃａｌ ＣｏｈｅｒｅｎｃｅＴｏｍｏｇｒａｐｈｙＩｍａｇｅｓ ＷＡＮＭｕｓｅｎ，ＬＩＡＮＧＹｕ，ＬＩＡＮＧＹａｎ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｒｅｃｉｓｉｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｎｄＯｐｔｏＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ， ＯｐｔｉｃａｌＰｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｕｓｅｔｈｅｓｈｅａｒｗａｒｐａｌｇｏｒｉｔｈｍｔｏｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｏｐｔｉｃａｌｃｏｈｅｒｅｎｃｅｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ（ＯＣＴ）３Ｄｉｍａｇｅｓｏｆｖｉｔｒｏ ｔｅｅｔｈ，ａｎｄｖｉｓｕａｌｉｚｅｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂｙａｄｊｕｓｔｉｎｇｔｈｅｏｐａｃｉｔｙｔｒａｎｓｆｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｕｓｉｎｇｔｈｅｉｌｌｕｍｉｎａ ｔｉｏｎｍｏｄｅｌ．３Ｄｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｉｍａｇｅｓａｒｅｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｆｏｒｄｏｃｔｏｒｓｔｏｌｏｃａｔｅｌｅｓｉｏｎｓａｎｄｄｉａｇｎｏｓｅｅａｒｌｙｄｅｎｔａｌｃａｒｉｅｓ．Ｔｈｅ ｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｓｈｅａｒｗａｒｐａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄａｎａｌｌｆｉｂｅｒＯＣＴｄｅｎｔａｌｄｉａｇｎｏｓｉｓｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅＢｓｃａｎｓ ａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ａｎｄｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ３Ｄｉｍａｇｅｓｏｆｖｉｔｒｏｔｅｅｔｈａｒｅａｌｓｏｓｈｏｗｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｏｐｔｉｃａｌｃｏｈｅｒｅｎｃｅｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ；ｄｅｎｔａｌｃａｒｉｅｓ；ｓｈｅａｒｗａｒｐ；３Ｄｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ 　　龋病是一种常见的口腔多发疾病，传统的龋齿 下的组织微结构，测量分辨率通常可以达到几微米 诊断方法很难发现早期龋损，而如果在该阶段能够 甚至更高，能及时发现牙齿内部微小的脱矿区域，这 及时发现龋损并进行早期干预，将会有效控制其进