义齿三维点云数据的精简及曲面重构的研究及应用

发布时间：2021-08-05 01:18

　　CAD/CAM技术在口腔修复领域的应用将逐渐取代传统的手工修复技术,而义齿CAD/CAM系统在国内的应用还寥寥无几。同时,义齿三维模型的构建始终是义齿CAD/CAM系统的核心,而构建的三维模型的精度与效率又与对海量的义齿原始点云数据进行精简以及曲面重构密切相连。现有的点云精简以及曲面重构技术,并不能完全满足义齿处理的特殊要求。在这种背景下,本文就义齿CAD/CAM系统的最底层的点云精简和曲面重构来进行探索研究。本文利用学院实验室的相关扫描设备以及郑大一附院口腔科提供的一系列牙齿印模获取义齿的原始点云,并针对义齿的体积小曲率变化大的情况,提出了基于栅格法和弦差法的义齿点云精简算法。首先通过三维栅格法对海量的原始离散点云数据进行拓扑重建,然后利用弦差法来评定并保留曲率较大处的点及其曲率和法向量,以便以最少的点,实现最有效的表达。实验表明,本文的精简算法简单高效,适用于逆向工程中测量所得的散乱无序的点云数据,能够对大量密集数据进行直接而有效的精简,并且对曲率变化大且含有较多细节特征的区域保留更多的细节信息。在精简算法的基础上,本文提出了基于最大曲率区域生长法的曲面重建算法。首先选取初始三角形... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

传统烤瓷冠义齿制造过程

2义齿CAD/CAM系统概述2.1义齿cA。/cAM系统的发展现状20世纪70年代初，法国Duret教授发表了第一篇关于口腔修复体CAD/CAM的论文，从而将CAD/CAM技术引入到义齿的设计与制造中。1983年Duret成功研制了第一套义齿CAD/CAM样机，并在1985年的法国国际牙医学会上制作了第一颗陶瓷牙冠。近些年，随着计算机技术、现代光电技术的不断发展，该技术已得到不断发展，现已逐步由实验室研制阶段向现实商品转换，市场上相

最后计算机根据这些输入的结果自动计算并设计出修复体的三维数据，并显示出修复体的三维形态和截面形态。医生对该系统的使用熟练程度将直接影响修复体的制作精度。(图1.3为齿雕机，图1.4为研磨机)图1.3齿雕机图1.4研磨机2)Titan系统(DCS系统)该系统是瑞士 nes(Digitizingeo哪 utersystem)produetionAG公司生产制造，主要用于烤瓷冠或桥的钦合金基底冠的设计制造。Titan系统由基牙表面形态的数据采集(数字化印模)、计算机辅助基底冠设计(CAD)和加工制作基底冠的数控铣床(CAM)三部分组成。该系统采用一种接触式的机械化三维坐标测量仪来采集基牙形态数据，从而形成数字化的工作模型图形;医生对计算机屏幕上的三维图形进行观察、修改，然后将生成的基底冠外形最终数据传至数控铣床并完成最终加工。与国外技术相比，我国义齿CAD/CAM系统的应用与研究起步相对较晚。近年来，义齿CAD/CAM系统技术得到国内学者和医务界的普遍关注，并竞相投入人力和物力研究与开发。2002年北京大学口腔医学院与卫生部口腔医学计算机应用工程技术研究中心等，在美国Imageware公司的Surface平台上共同研制成功了我国的第一个具有自主知识产权的义齿CAD/CAM实验系统


本文编号：3322775