数字化口腔中三维模型处理技术的研究与系统开发

发布时间：2021-12-17 15:52

　　三维数字化技术的发展与普及,极大的拓展和改善了数字口腔的应用和发展。通过数字化的手段对口腔三维模型进行处理、模拟计算和可视化分析,有助于医生对治疗效果进行仿真预测,为患者制定更好的治疗方法。本文对数字化口腔相关的数字几何处理技术做了研究和改进,并研发了数字化口腔原型系统。本文工作主要包括特征提取,倒角填充和模型编辑几个方面的内容。首先,提出了基于密度聚类（DBSCAN）和K均值聚类（K-means clustering）混合的牙齿特征点自动识别算法,通过使用曲率表征部分替换高度值,区域分割效果更加明显和稳定,减少了人工标定时间,使识别效率和精度都得到大幅度提高;其次,在特征点自动识别的基础上,提出了基于法向量的倒角填充,通过法向量和脱模方向夹角大小判断,识别出了牙冠数据的倒角区域,减少了人工倒角填充的工作量;然后,提出了基于模板的拉普拉斯模型编辑算法,实现了二维模板到三维模型的映射,并通过拉普拉斯形变保证编辑效果平滑;最后,通过模块化的设计,将以上三类算法融入到数据处理流水线中,开发了数字化口腔原型系统,并通过不同类型样本实例验证,验证了相关算法的广谱性、精度和效率。 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１论文组织结构??

第二个字母为Ｒ和Ｌ，分别表示右牙列和左牙列；第三个数字是１－７，分别表示??从中切牙开始往两边的位置，中切牙的位置为１。比如ＵＬ１就表示位于上领左侧??的中切牙，ＬＲ３表示下颌右侧的尖牙。如图２．１是牙齿的分类和命名。??ｍ?％??刀牙：ＬＬ２?ＬＬｌ?ＬＲｌ?Ｉ．Ｒ２??尖牙：ＬＬ３?ＬＲ３??前磨牙：ＬＬ５?ＬＬ４?ＬＲ４?ＬＲ５?％６＼?？??＇?后磨牙：ＬＬ７?ＬＬ６?ＬＲ６?ＬＲ７??切牙?尖牙?前磨牙后磨牙??图２．１牙齿的分类和命名??牙齿内侧靠近舌头的一侧是舌侧，靠近脸颊正面的是颊侧。牙齿靠近牙弓前??部，即靠近切牙位置的牙齿表面被称为近中侧面，相应的，远离牙弓前部的牙齿??表面被称为远中侧。这些定义对于理解牙齿功能非常重要。??１１??

动标记而言，工作量是非常巨大，因此自动特征提取的工作非常重要。根据尖点??是否靠近舌头或者脸颊面，可以将后磨牙的几点尖点分别命名为远颊点、近颊点、??远舌点和近舌点，将前磨牙的２个尖点分别命名为颊点和舌点。如图２．２是牙齿??的尖点示意图。??轉令?？?２号后磨牙＾??图２．２牙齿的尖点不意图??２．３区域分割算法??网格分割（也叫网格划分）算法是计算机几何建模和计算机图形学任务和应用??程序的关键算法。网格分割有助于参数化，骨骼抽取［３２１，碰撞检测［３３１，纹理映射??［３４］，形状匹配，形变，多分辨率建模［３５］，网格编辑，几何压缩和动画等工作。??除此之外，网格理解和基于语义的对象表示一般也依赖于表示这些对象和形状的??３Ｄ网格的结构提取和特征识别。技术的发展借鉴了很多相关领域，比如图像分??害ＩＪ、有限元网格划分和无监督的机器学习等领域。在多种应用中，需要一个有效??且自动的网格分割算法。??３Ｄ边界网格Ｍ—般如下定义：Ｍ被定义为的丨丨的３元组，其中厂表??１２??

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3540446