基于點云的口腔修復(fù)體曲面測量與重建基礎(chǔ)技術(shù)研究及應(yīng)用.pdf

1、隨著逆向工程在生物醫(yī)學領(lǐng)域的拓展及應(yīng)用，CAD/CAM技術(shù)在口腔修復(fù)學得到了長足的發(fā)展，一門新興的口腔修復(fù)工藝開始形成，CAD/CAM系統(tǒng)使口腔修復(fù)學從傳統(tǒng)手工設(shè)計制作步入了口腔修復(fù)數(shù)字化和自動化時代。本文結(jié)合口腔醫(yī)學臨床應(yīng)用，以口腔修復(fù)體三維點云數(shù)據(jù)測量及其曲面重建關(guān)鍵技術(shù)為研究對象，系統(tǒng)研究了口腔修復(fù)體從數(shù)據(jù)獲取到三維實體模型重建的相關(guān)基礎(chǔ)理論、方法及關(guān)鍵技術(shù)。本文主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新成果如下： （1）研究了口腔修復(fù)體三維點云

2、數(shù)據(jù)測量技術(shù)，提出了基于格雷碼和相移組合編碼技術(shù)的光柵投影式測量方法，自主研發(fā)了基于該方法的三維測量系統(tǒng)，并實現(xiàn)了系統(tǒng)的實驗標定，應(yīng)用到口腔修復(fù)CAD/CAM系統(tǒng)，實現(xiàn)了修復(fù)體數(shù)據(jù)的高效快速采集。 （2）改進了基于聚類的核估計去噪算法，通過定義一個似然函數(shù)來反映測量點云數(shù)據(jù)中任意一點在采樣表面上的概率，并利用自適應(yīng)核尺寸檢測并剔除離群點和不同振幅的噪聲點，使得處理后的測量點云數(shù)據(jù)光順平滑。 （3）研究了基于空間劃分策略的

3、k近鄰搜索算法，并對測量點云數(shù)據(jù)進行了搜索算法實驗分析，提出了基于測量步距的k近鄰搜索算法，有效地縮小了k近鄰的搜索區(qū)域，提高了搜索速度，兼顧?quán)徑c數(shù)k的取值，彈性地改變搜索半徑，實現(xiàn)了測量點云數(shù)據(jù)k近鄰的最優(yōu)搜索。 （4）提出了基于法向距離的切平面法矢方向調(diào)整算法，根據(jù)法向距離閾值，調(diào)整路徑選擇的速度，提高了法矢方向調(diào)整的效率，并用三次最近距離法解決了法矢傳播過程中可能出現(xiàn)的死鎖問題，實現(xiàn)了切平面法矢方向的協(xié)調(diào)一致。