相較于傳統(tǒng)固定式矯治,隱形矯治技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)在于其美觀、衛(wèi)生且方便的隱形矯治器,而制作隱形矯治器,需要依靠隱形矯治系統(tǒng)。正畸醫(yī)師通過隱形矯治系統(tǒng)模擬牙齒運(yùn)動(dòng),預(yù)測(cè)每一階段牙齒的位置和姿態(tài),制定隱形正畸方案,為制作隱形矯治器提供數(shù)據(jù)源。隱形正畸方案的制定作為隱形矯治技術(shù)中最關(guān)鍵的部分,目前大量的工作仍需醫(yī)生手動(dòng)操作,效率較低,相關(guān)的自動(dòng)化算法還停留在研究階段。因此,本文深入研究隱形正畸方案生成流程,對(duì)當(dāng)前流程中的問題進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)了隱形正畸方案自動(dòng)生成方法,主要做了如下工作:針對(duì)當(dāng)前牙齒正畸路徑規(guī)劃方法獲取路徑單一而導(dǎo)致制定方案時(shí)有效信息少的問題,本文采用多目標(biāo)優(yōu)化方式獲取牙齒正畸路徑Pareto解集。首先對(duì)分割好的牙齒數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,獲取牙齒特征點(diǎn),建立局部坐標(biāo)系,采用自動(dòng)化排牙方法獲取牙齒理想位姿,對(duì)牙齒運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃問題進(jìn)行建模,將問題轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗄繕?biāo)優(yōu)化問題;然后通過插值方法獲取路徑初始值,為避免碰撞,對(duì)牙齒建立OBB包圍盒,為牙齒設(shè)定正畸優(yōu)先級(jí),最后通過改進(jìn)的人工蜂群算法對(duì)牙齒運(yùn)動(dòng)路徑進(jìn)行規(guī)劃,獲取牙齒正畸路徑Pareto解集。針對(duì)當(dāng)前正畸醫(yī)生制定方案流程繁瑣,效率不高的問題,設(shè)計(jì)出一... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作
    1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)
2 隱形正畸方案生成問題描述與分析
    2.1 牙齒數(shù)據(jù)格式及編號(hào)
        2.1.1 牙頜模型數(shù)據(jù)格式及處理
        2.1.2 牙齒編號(hào)方法及牙齒名稱
    2.2 隱形正畸方案生成流程介紹
        2.2.1 隱形矯正流程及矯正原理
        2.2.2 隱形正畸方案
    2.3 隱形正畸方案生成流程中的問題
        2.3.1 牙齒正畸關(guān)鍵中間位置獲取
        2.3.2 隱形矯治器的移動(dòng)效能及就位道問題
        2.3.3 問題總結(jié)
    2.4 解決方案
        2.4.1 牙齒運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃方法
        2.4.2 隱形正畸方案生成方法與可視化
    2.5 本章小節(jié)
3 牙齒運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃
    3.1 準(zhǔn)備工作
        3.1.1 牙齒特征點(diǎn)
        3.1.2 牙齒局部坐標(biāo)系
        3.1.3 牙齒理想位姿獲取
        3.1.4 牙齒運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃問題建模
    3.2 牙齒路徑初始解
        3.2.1 位置和姿態(tài)描述
        3.2.2 旋轉(zhuǎn)姿態(tài)插值
        3.2.3 平移量線性插值
        3.2.4 初始解獲取流程
    3.3 碰撞避免策略
        3.3.1 碰撞檢測(cè)原理
        3.3.2 碰撞檢測(cè)方法及避碰策略
        3.3.3 牙齒運(yùn)動(dòng)情況及碰撞形式
        3.3.4 牙齒運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃優(yōu)先級(jí)策略
    3.4 多目標(biāo)優(yōu)化問題與人工蜂群算法
        3.4.1 多目標(biāo)優(yōu)化問題與Pareto解集
        3.4.2 人工蜂群算法原理
        3.4.3 基本ABC算法步驟
    3.5 基于改進(jìn)ABC算法的牙齒運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃方法
        3.5.1 動(dòng)態(tài)罰函數(shù)處理約束問題
        3.5.2 改進(jìn)的Harmonic距離法構(gòu)造Pareto解集
        3.5.3 雇傭蜂信息共享
        3.5.4 觀察蜂并行選擇
        3.5.5 參數(shù)設(shè)置
        3.5.6 牙齒運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃步驟
    3.6 牙齒運(yùn)動(dòng)路徑篩選
        3.6.1 平移與旋轉(zhuǎn)階段數(shù)均衡
        3.6.2 實(shí)際正畸階段數(shù)最小
        3.6.3 路徑平滑性
    3.7 性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)
        3.7.1 測(cè)試函數(shù)
        3.7.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.8 有效性實(shí)驗(yàn)
        3.8.1 樣例數(shù)據(jù)
        3.8.2 牙齒運(yùn)動(dòng)路徑的Pareto解集
        3.8.3 牙齒運(yùn)動(dòng)路徑
    3.9 本章小節(jié)
4 正畸方案生成方法及方案可視化
    4.1 正畸評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
        4.1.1 Andrews正常頜六要素
        4.1.2 PAR指數(shù)
        4.1.3 ABO-OGS指數(shù)
    4.2 正畸方案制定的決策因素及數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
        4.2.1 正畸方案制定的決策因素
        4.2.2 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
    4.3 樣例及正畸方案
        4.3.1 患者樣例
        4.3.2 方案概況及對(duì)比
    4.4 基于層次分析法的正畸方案優(yōu)選模型
        4.4.1 層次結(jié)構(gòu)圖
        4.4.2 建立判斷矩陣
        4.4.3 判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)
    4.5 過矯正策略
        4.5.1 預(yù)先過矯正
        4.5.2 精細(xì)調(diào)整過矯正
        4.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.6 可視化實(shí)驗(yàn)
        4.6.1 隱形正畸方案自動(dòng)生成步驟
        4.6.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
        4.6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.7 本章小節(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法的牙齒正畸路徑規(guī)劃方法[J]. 徐曉強(qiáng),秦品樂,曾建朝.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2020(07)
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博士論文
[1]多移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃研究[D]. 馬勇.華中科技大學(xué) 2012

碩士論文
[1]牙齒正畸路徑規(guī)劃方法研究及可視化開發(fā)[D]. 張?bào)?山東大學(xué) 2016
[2]人工蜂群算法求解約束優(yōu)化問題的研究[D]. 戚雪彩.南京師范大學(xué) 2015
[3]附件對(duì)無托槽隱形矯治器固位力的影響及牙齒移動(dòng)效率三維測(cè)量系統(tǒng)的建立[D]. 劉倩.第四軍醫(yī)大學(xué) 2013
[4]牙齒隱形正畸系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊峰.浙江大學(xué) 2010
[5]虛擬牙齒矯正系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 紀(jì)峰.西安科技大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3640785