基于点云空间特征的牙咬合分析关键技术研究

发布时间：2021-10-30 00:46

　　自动分析咬合关系能够降低人工时间成本,提升治疗效果评估的准确性和精度,解决儿童口腔正畸临床实际需求。咬合关系分析的核心是点云配准,即利用治疗前后点云的重叠部分,找到正确的对应关系。然而,治疗前后的点云,已在治疗、发育和采样等过程中发生了巨大改变,呈现高噪声和低重叠等特点,导致牙颌点云配准极具挑战。面对低重叠牙颌点云配准的挑战,本文借助口腔医学的前沿理论,利用WALA嵴的生物恒定性,将其作为重叠区域定位的理论基础,并最终完成点云配准与分析。具体而言,本文的工作主要分为三个部分:重叠区域定位,点云配准和咬合分析系统。重叠区域定位:本文提出先提取骨架线作为分界线,利用法向距离作为判据得到位于骨架线一侧的重叠区域,重叠区域定位效果良好;本文提出基于投影匹配组的骨架线提取技术,匹配组包含点云与投影点之间的对应关系,利用对应关系将二维骨架线映射到三维空间。通过不同数据的实验,该方法提取的骨架线更符合点云的整体轮廓,对边缘形状的干扰具备鲁棒性,效果相较于传统方案更为集中在点云中心;同时在不同采样的情况下,本文算法耗时维持在一个数量级。点云配准:改进迭代最近点算法,基于WALA嵴凸状特点,将凸密度极值... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

牙颌模型三维数字化

颌的牙弓有较大变化；这些变化从配准角度来看都属于噪声。长发育的变化：主要指病人自身生长发育会使得治疗前后牙颌有比较种变化主要在处于青少年时期的病例，这段时间即使不进行正畸治疗颌变化不论牙齿和牙龈都会由很大变化，一般都有扩弓的现象，甚至牙齿有自然脱落的现象，这些都会对配准带来噪声影响。而系统处理是这样的数据。颌低重叠率特点如图 1-2 所示，这是一个 12-13 岁的正畸病例，(a)是正牙颌点云，(b)是正畸治疗后的牙颌点云，可以看到由于病人正处于生，整个牙颌有扩弓的变化，而由于正畸治疗的效果，部分牙齿的位置的现象，治疗前1A 点在治疗后为2A ，可以发现有凸起的区域，这是因激光扫描过程中采模误差或者人工失误导致；治疗前1B 点在治疗后为现这颗牙齿发生了脱落，也使得下方牙龈较大变化，这可能是病人自常脱落，也可能是正畸的治疗所致；所以同一病例但不同时期的石膏大差异，不能完全重叠在一起，也就是说牙颌点云数据源具备低重叠

图 1-3 传统配点云准流程图高噪声和低重叠率的特点，这估计的方法作为解决低重叠率，给定两组数据获取相应的特点集，并认为是点云间的重叠能够具备抗噪声和很高的鲁棒关系；另外如果特征很难保证最后步骤中，就会放大噪声或导致算法无法收敛或错误。论，牙颌上的 WALA 嵴[26]的生较小，并且表征牙颌整体结构首先对输入点云进行预处理，

【参考文献】：
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本文编号：3465708