在口腔正畸和口腔修复的临床中,许多口腔问题都需要医生能够准确地掌握牙根和牙冠的整体解剖信息。从CT图像中将感兴趣牙齿分割出来旨在便于医生进行临床诊断、制定合理手术方案和修复计划。可见,CT图像中牙齿分割问题的研究具有重要的意义。由于CT图像中牙齿间界限模糊、牙齿和牙槽骨的灰度值相近使得一般的图像分割方法难于实现单颗牙齿的分割。目前,一些学者多用水平集的办法分割牙列和牙槽骨,因该方法在模糊边界的分割上有一定的局限性,使得单颗牙齿的分割不理想。针对以上临床背景和研究现状,本文对交互式牙齿分割的方法展开了研究,一方面避开了上述分割方法中的难题,另一方面有效地利用了医生的临床经验与解剖学知识。本文主要做了以下方面的工作:(1)基于仿口腔全景图的牙齿分割:借助于仿口腔全景图技术和仿口腔全景图上能够显示完整牙列信息的这一优点,本文提出了一种半自动的牙齿分割方法。为便于牙齿分割,本文首先对仿口腔全景图做了进一步改进。半自动牙齿分割方法是先在二维仿口腔全景图上交互地提取感兴趣牙齿并将其映射到三维CT数据中,生成包围盒并将感兴趣牙齿孤立出来。这种办法有效地解决了直接在三维模型中提取感兴趣牙齿时交互复杂的问题,易于操作。(2)交互式牙齿分割:对于CT图像中交叠的牙齿的或者上下牙列紧密闭合的情况,目前并没有有效的分割方法。所以,本文设计了一种基于轮廓线重构法的交互式牙齿分割方法。该方法先在沿着感兴趣牙齿主轴方向的采样切片上分割出牙齿轮廓,然后以改进的最短对角线法重建牙齿三维模型。实验证明,以这种办法分割连接紧密的牙齿是有效的。(3)牙齿分割的应用:根据CT图像中牙齿分割的临床意义,本文完成了两个方面的应用:一是运用主成分分析法计算单根牙齿的主轴方向,并且由口腔科医生验证了该方法的有效性;二是根据磨牙形态的对称性,本文使用镜像对称的方法,重建出了对称面缺失牙齿的三维模型。