隨著人們對口腔健康重視程度的不斷提高,人們對齲齒的修復(fù)也提出了更高的要求,希望齲齒修復(fù)體能具有更高的顏色協(xié)調(diào)性、更高的逼真程度、較高的性價(jià)比,傳統(tǒng)利用比色板比色的方法已不能滿足當(dāng)前的需求,數(shù)字式比色儀能夠快速、準(zhǔn)確的確定修復(fù)體的色號(hào),在臨床應(yīng)用方面具有重要的實(shí)際意義。數(shù)字式比色儀在國外臨床比色領(lǐng)域是研究熱點(diǎn)之一,但在國內(nèi)數(shù)字式比色儀研究領(lǐng)域還是空白。本文在查閱相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,了解到傳統(tǒng)比色方法的不足,研制了一種基于數(shù)字圖像處理與模式識(shí)別技術(shù)的數(shù)字式高分辨比色系統(tǒng),該系統(tǒng)利用可見光成像裝置獲取牙齒圖像,采用圖像處理和模式識(shí)別技術(shù)對牙齒彩色圖像進(jìn)行處理和識(shí)別,設(shè)計(jì)了圖像預(yù)處理、色彩空間轉(zhuǎn)換、特征提取、識(shí)別分類器等模塊,主要包括彩色圖像灰度化、二值化預(yù)處理算法、Lab色彩空間轉(zhuǎn)換算法、PCA主成分分析特征提取算法、KNN近鄰域分類算法,通過MATLAB仿真軟件對各種算法進(jìn)行了仿真研究,優(yōu)化算法參數(shù),減少比色誤差。最后,利用試驗(yàn)方法分析了數(shù)字式比色儀的比色誤差影響因素。通過研制數(shù)字式比色系統(tǒng),驗(yàn)證了所提出的顏色識(shí)別算法的有效性,掌握了比色準(zhǔn)確度的影響因素和規(guī)律,為數(shù)字式高分辨比色儀的臨床應(yīng)用... 

【文章來源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

幾種常見比色儀近年來RGB系統(tǒng)比色儀逐漸超過光度計(jì)型比色儀與分光光度型比色儀，成為牙齒比色領(lǐng)域方面主要研究方向

第二章數(shù)字式高分辨比色儀系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)7本次課題從中心點(diǎn)開始，向上、下、左、右四個(gè)方向截取固定大小的區(qū)域作為顏色特征數(shù)據(jù)，此時(shí)得到的顏色特征是一組基于RGB色彩空間的顏色特征數(shù)據(jù)。圖2-1比色儀算法框圖（2）色彩空間轉(zhuǎn)換經(jīng)過圖像預(yù)處理得了基于RGB色彩空間的顏色特征數(shù)據(jù)，由于此組特征數(shù)據(jù)采用RGB色彩空間，所以特征數(shù)據(jù)中的亮度與顏色融合在了一起，而在實(shí)際的牙齒比色過程中，醫(yī)生首先關(guān)注的是牙齒的亮度，其次才是牙齒的顏色，因此需要色彩空間轉(zhuǎn)換，將基于RGB色彩空間的顏色特征數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至Lab色彩空間。（3）特征提取在數(shù)字式牙齒比色儀中，需要識(shí)別的是人體牙齒顏色特征，同時(shí)為了強(qiáng)調(diào)人體的主觀感受，待識(shí)別的是人體牙齒在Lab色彩空間下的顏色特征，而直接獲取的顏色特征是一組高維數(shù)據(jù)，因此需要進(jìn)行特征提取將高維特征數(shù)據(jù)進(jìn)行組合得到一組低維特征數(shù)據(jù)，利用樣本的低維特征數(shù)據(jù)集合進(jìn)行分類器的設(shè)計(jì)和待測樣本的識(shí)別分類。（4）識(shí)別分類經(jīng)過特征選擇和特征提取之后，比色儀訓(xùn)練樣本的顏色特征數(shù)據(jù)已經(jīng)被轉(zhuǎn)換成了一組低維度、便于計(jì)算的特征數(shù)據(jù)，被稱為“特征矢量”。每個(gè)訓(xùn)練樣本都是“特征空間”中的一個(gè)點(diǎn)，同類別的樣本在特征空間中聚集在一起，不同類別樣本在特征空間中相距

?分類器的主要功能就是判斷待測樣本在訓(xùn)練樣本特征空間中屬于哪一個(gè)類別，通過判斷待測樣本與所有訓(xùn)練樣本特征的差異，與待測樣本差異最小的訓(xùn)練樣本類別就是待測樣本的類別。在經(jīng)過特征選擇和特征提取后，比色儀訓(xùn)練樣本的特征空間已經(jīng)變成了特征數(shù)量少，低維度的特征空間，根據(jù)樣本的特征，需采取有關(guān)的分類算法，人為設(shè)計(jì)出一種分類器進(jìn)行人體牙齒顏色的分類。2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)比色儀項(xiàng)目的基本功能和設(shè)計(jì)要求，結(jié)合國內(nèi)口腔牙齒比色的實(shí)際臨床情況，比色儀系統(tǒng)計(jì)劃采用軟硬結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)整個(gè)比色儀系統(tǒng)的研制，如圖2-2比色儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示，整個(gè)系統(tǒng)由兩個(gè)部分、四個(gè)模塊組成，兩個(gè)部分指的是硬件電路部分和上位機(jī)軟件部分，圖像采集模塊構(gòu)成了比色儀硬件電路部分，上位機(jī)軟件部分主要有：牙齒顏色識(shí)別模塊，存儲(chǔ)模塊，顯示模塊。采用軟硬件結(jié)合的方式不但降低了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)成本，而且提高了比色儀系統(tǒng)的開發(fā)效率，接下來本文將對牙齒比色儀的每部分模塊的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行詳細(xì)介紹。圖2-2比色儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖硬件電路部分主要包括：（1）圖像采集模塊圖像采集模塊是整個(gè)數(shù)字式高分辨比色儀中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，圖像采集模塊的主要功能是采集牙齒圖像與比色板色片圖像，采集的圖像質(zhì)量越高，顏色識(shí)別準(zhǔn)確率越高。而圖像的質(zhì)量主要與分辨率、色彩深度、圖像失真等方面有著密切的關(guān)系。分辨率是評(píng)價(jià)人工圖像表現(xiàn)物體細(xì)節(jié)的能力，或圖像中細(xì)微部分能分解到什么程度并被顯示出來的指標(biāo)，色彩深度，又稱像素深度或圖像深度。而圖像失真是矢量圖像表現(xiàn)原景物影像的

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3030286