下颌骨运动轨迹跟踪系统的设计与实现

发布时间：2021-01-19 17:51

　　下颌骨是人体口腔的重要组成部位,下颌骨运动对于我们行使咀嚼、吞咽及语言等功能具有十分重要的意义。对于下颌骨运动轨迹的研究在当前医学领域特别是生物医学工程领域,是各国学者研究的一个热点,具有广泛的应用前景。人们对下颌骨运动轨迹跟踪的研究已经有很长的一段历史,随着社会各领域技术的不断进步,各种下颌骨运动轨迹跟踪方案也不断的被提出,从最早的磁钢式、光电式,到最新的超声波式,在符合时代要求的同时又有其局限性。本文通过阅读大量国内外文献,分析对比了国内外下颌骨运动轨迹跟踪方案的优缺点,依据已有的算法,提出了一种新的下颌骨运动轨迹跟踪算法方案,通过跟踪固定于下颌骨的特征棋盘格来间接跟踪下颌骨运动轨迹。后续通过合理规划硬件架构进行算法加速,得到一个在实时性和准确度等方面和其他方案相比都有一定优势的系统。本文主要研究内容包括:下颌骨运动轨迹跟踪系统的算法设计以及系统的规划实现。（1）算法设计算法按照角点提取、亚像素精细、三维坐标变换的顺序执行。角点提取基于Harris算法实现,通过“Sobel+连通域标记”提取棋盘格轮廓,减少Harris检测的数据量,提高检测精度;亚像素精细基于图像灰度梯度实现;三维... 

【文章来源】：深圳大学广东省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容及章节安排
第2章 系统简介及框架设计
    2.1 前言
    2.2 系统工作流程
    2.3 系统实现规划
        2.3.1 系统功能分析
        2.3.2 系统框架设计
    2.4 本章小结
第3章 下颌骨运动轨迹跟踪系统的相关算法原理
    3.1 Sobel边缘检测算子
    3.2 连通域标记
        3.2.1 图像的初步标记
        3.2.2 等价表整理
        3.2.3 图像的标记替换
    3.3 Harris角点检测
    3.4 基于灰度梯度的亚像素精细
    3.5 三维坐标变换原理
        3.5.1 成像几何模型
        3.5.2 三维坐标变换方法
    3.6 本章小结
第4章 系统详细设计与实现
    4.1 FPGA硬件加速部分设计
        4.1.1 Sobel模块的实现
        4.1.2 Contour模块的实现
        4.1.3 Harris模块的实现
    4.2 软件计算部分
        4.2.1 亚像素精细
        4.2.2 三维坐标变换
    4.3 本章小结
第5章 系统测试与结果分析
    5.1 系统开发测试平台
        5.1.1 软件平台
        5.1.2 硬件平台
    5.2 系统功能测试对比
        5.2.1 角点提取
        5.2.2 亚像素精细
        5.2.3 三维坐标变换
    5.3 系统性能
        5.3.1 资源利用情况
        5.3.2 系统测试结果对比分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 课题展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于OpenCV的边缘检测算法效率分析[J]. 郭逸伦.  科学技术创新. 2019(01)
[2]基于Canny算子改进的边缘检测算法[J]. 王保军,赵海清,刘超.  科学技术创新. 2018(27)
[3]一种基于图像插值运算的Laplace算子边缘检测方法[J]. 杨鹏.  浙江工贸职业技术学院学报. 2018(03)
[4]基于FPGA的Sobel边缘检测算法研究与实现[J]. 孙百洋,冷建伟,赵嘉祺.  化工自动化及仪表. 2018(03)
[5]基于MATLAB的图像边缘检测算法的比较与分析[J]. 高美欢,刘玉梅,王刚.  北京测绘. 2018(01)
[6]一种改进的快速SUSAN棋盘格角点检测算法[J]. 夏海英,刘伟涛,朱勇建.  广西师范大学学报(自然科学版). 2018(01)
[7]基于Soble算子的图像边缘检测优化设计[J]. 李丹阳.  数字技术与应用. 2017(11)
[8]一种基于Canny算子的图像边缘检测方法[J]. 辛玉欣,王传洋.  信息与电脑(理论版). 2017(18)
[9]基于多尺度角点的改进SIFT算法[J]. 成春阳,张静亚.  计算机应用与软件. 2017(07)
[10]基于改进的FORSTNER算子特征点提取方法[J]. 李天硕.  江西测绘. 2017(01)

博士论文
[1]下颌和颞下颌关节运动影像和运动轨迹的建立及临床初步应用[D]. 付崇建.中国人民解放军军医进修学院 2012

硕士论文
[1]基于CBCT影像和立体视觉技术的颞下颌关节的运动可视化系统[D]. 王松.东南大学 2017
[2]基于FPGA的实时Sobel边缘检测系统设计[D]. 王堃.安徽大学 2015
[3]基于FPGA的Harris角点图像配准系统设计与实现[D]. 李昕.东北大学 2014
[4]基于点特征的立体匹配算法研究[D]. 王艳.南京理工大学 2009
[5]数字化下颌运动仿真系统的设计与实现[D]. 熊伟.南京理工大学 2008
[6]虚拟牙合架软件系统和三维可视化研究[D]. 吴国星.北京工业大学 2006



本文编号：2987438