基于二维图片和三维光学扫描数据的口腔美学修复系统的研究

发布时间：2022-05-05 19:10

　　随着经济的发展,人们在口腔医疗方面的关注点,已经从解决病痛向提高人们的生活质量改变。例如,对于患者而言,已经不仅仅满足于恢复基本的咀嚼功能,而是更加关注自己修复后的牙齿美感和容貌变化。而美学具有极强的主观性,传统的制作修复体的方法低效、烦琐,已无法满足需要。数字化技术的应用为患者个性化要求的实现提供了极大的可能性和便利性。文章研究了基于二维图片和三维光学扫描数据的口腔美学修复的方法,提出一种基于多特征2D-3D配准的半自动构建真实感牙齿模型的方法,将多张口内照精准映射到三维牙列模型上,获得带有真实图像纹理的牙列模型。首先使用光学扫描仪获得三维牙列模型,使用单反相机拍摄3张患者口内照,包括口腔内右侧位像、正位像和左侧位像。然后基于单张口内照上的点和局部轮廓特征,使用单目标优化算法计算口内照对应的相机投影姿态。接下来根据相机姿态进行初步投影纹理映射,找到纹理接缝位置,再基于图像金字塔,对纹理接缝两边的图像进行融合,最终消除三维牙模上的接缝,实现纹理融合。此外,文章还提出一种基于二维美齿特征线的牙齿形状美化方法,实现以二维美齿图像为约束,对三维牙列模型进行变形修复,从而获得美学修复后的三维牙... 

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的背景和意义
    1.2 国内、外的研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究的主要内容
        1.3.1 构建真实感牙模
        1.3.2 构建美学修复牙模
    1.4 论文结构安排
第二章 基于二维图片和三维光学扫描数据的口腔美学修复系统
    2.1 系统概述
    2.2 针孔相机模型
    2.3 纹理映射技术
    2.4 投影纹理映射
    2.5 2D-3D配准技术
    2.6 基于金字塔的图像融合
    2.7 二维美齿系统
    2.8 网格变形技术
    2.9 本章小结
第三章 基于多特征2D-3D配准方法半自动构建真实感牙齿模型
    3.1 引言
    3.2 算法流程与分析
        3.2.1 单张口内照的投影矩阵求解
        3.2.2 基于图像金字塔的纹理融合
    3.3 实验结果和分析
        3.3.1 标记点位置对2D-3D配准结果的影响分析
        3.3.2 配准结果分析
        3.3.3 纹理接缝处理分析
        3.3.4 纹理映射结果
    3.4 本章小结
第四章 基于二维美齿特征线的三维牙齿形状修复方法研究
    4.1 引言
    4.2 算法流程与分析
        4.2.1 特征线配准
        4.2.2 提取待修复体牙模轮廓
        4.2.3 目标点位置计算
        4.2.4 基于Laplace算子的三角网格变形
    4.3 实验结果与分析
        4.3.1 提取待修复体牙模轮廓测试
        4.3.2 变形结果分析
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 文章主要工作与研究内容
        5.1.1 构建真实感牙模
        5.1.2 构建美学修复牙模
    5.2 下一步工作展望
参考文献
研究生期间发表论文及参加科研情况说明
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]数字化正畸修复联合治疗设计在前牙美学重建中的应用[J]. 柳玉树,李峥,赵一姣,叶红强,周彦秋,胡文杰,刘云松,寻春雷,周永胜.  北京大学学报(医学版). 2018(01)
[2]结合快速鲁棒性特征改进ORB的特征点匹配算法[J]. 白雪冰,车进,牟晓凯,张英.  计算机应用. 2016(07)
[3]模版特征线匹配的牙齿形状修复[J]. 范然,金小刚.  计算机辅助设计与图形学学报. 2014(02)
[4]患者参与的数字化设计在前牙美学修复中的应用[J]. 刘云松,叶红强,谷明,吕珑薇,孙玉春,赵一娇,周永胜.  北京大学学报(医学版). 2014(01)
[5]基于特征曲线驱动的牙齿修复体局部变形算法[J]. 闫国栋,戴宁,张长东,廖文和,孙玉春,王勇,吕培军.  中国生物医学工程学报. 2011(06)

硕士论文
[1]牙模型编辑系统的研究与实现[D]. 杜中义.浙江大学 2012
[2]牙齿隐形正畸系统的研究与实现[D]. 杨峰.浙江大学 2010



本文编号：3650842