義齒三維點云數(shù)據(jù)的精簡及曲面重構(gòu)的研究及應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-08-05 01:18
CAD/CAM技術(shù)在口腔修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用將逐漸取代傳統(tǒng)的手工修復(fù)技術(shù),而義齒CAD/CAM系統(tǒng)在國內(nèi)的應(yīng)用還寥寥無幾。同時,義齒三維模型的構(gòu)建始終是義齒CAD/CAM系統(tǒng)的核心,而構(gòu)建的三維模型的精度與效率又與對海量的義齒原始點云數(shù)據(jù)進行精簡以及曲面重構(gòu)密切相連,F(xiàn)有的點云精簡以及曲面重構(gòu)技術(shù),并不能完全滿足義齒處理的特殊要求。在這種背景下,本文就義齒CAD/CAM系統(tǒng)的最底層的點云精簡和曲面重構(gòu)來進行探索研究。本文利用學(xué)院實驗室的相關(guān)掃描設(shè)備以及鄭大一附院口腔科提供的一系列牙齒印模獲取義齒的原始點云,并針對義齒的體積小曲率變化大的情況,提出了基于柵格法和弦差法的義齒點云精簡算法。首先通過三維柵格法對海量的原始離散點云數(shù)據(jù)進行拓?fù)渲亟?然后利用弦差法來評定并保留曲率較大處的點及其曲率和法向量,以便以最少的點,實現(xiàn)最有效的表達(dá)。實驗表明,本文的精簡算法簡單高效,適用于逆向工程中測量所得的散亂無序的點云數(shù)據(jù),能夠?qū)Υ罅棵芗瘮?shù)據(jù)進行直接而有效的精簡,并且對曲率變化大且含有較多細(xì)節(jié)特征的區(qū)域保留更多的細(xì)節(jié)信息。在精簡算法的基礎(chǔ)上,本文提出了基于最大曲率區(qū)域生長法的曲面重建算法。首先選取初始三角形...
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
傳統(tǒng)烤瓷冠義齒制造過程
2義齒CAD/CAM系統(tǒng)概述2.1義齒cA。/cAM系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀20世紀(jì)70年代初,法國Duret教授發(fā)表了第一篇關(guān)于口腔修復(fù)體CAD/CAM的論文,從而將CAD/CAM技術(shù)引入到義齒的設(shè)計與制造中。1983年Duret成功研制了第一套義齒CAD/CAM樣機,并在1985年的法國國際牙醫(yī)學(xué)會上制作了第一顆陶瓷牙冠。近些年,隨著計算機技術(shù)、現(xiàn)代光電技術(shù)的不斷發(fā)展,該技術(shù)已得到不斷發(fā)展,現(xiàn)已逐步由實驗室研制階段向現(xiàn)實商品轉(zhuǎn)換,市場上相
最后計算機根據(jù)這些輸入的結(jié)果自動計算并設(shè)計出修復(fù)體的三維數(shù)據(jù),并顯示出修復(fù)體的三維形態(tài)和截面形態(tài)。醫(yī)生對該系統(tǒng)的使用熟練程度將直接影響修復(fù)體的制作精度。(圖1.3為齒雕機,圖1.4為研磨機)圖1.3齒雕機圖1.4研磨機2)Titan系統(tǒng)(DCS系統(tǒng))該系統(tǒng)是瑞士 nes(Digitizingeo哪 utersystem)produetionAG公司生產(chǎn)制造,主要用于烤瓷冠或橋的欽合金基底冠的設(shè)計制造。Titan系統(tǒng)由基牙表面形態(tài)的數(shù)據(jù)采集(數(shù)字化印模)、計算機輔助基底冠設(shè)計(CAD)和加工制作基底冠的數(shù)控銑床(CAM)三部分組成。該系統(tǒng)采用一種接觸式的機械化三維坐標(biāo)測量儀來采集基牙形態(tài)數(shù)據(jù),從而形成數(shù)字化的工作模型圖形;醫(yī)生對計算機屏幕上的三維圖形進行觀察、修改,然后將生成的基底冠外形最終數(shù)據(jù)傳至數(shù)控銑床并完成最終加工。與國外技術(shù)相比,我國義齒CAD/CAM系統(tǒng)的應(yīng)用與研究起步相對較晚。近年來,義齒CAD/CAM系統(tǒng)技術(shù)得到國內(nèi)學(xué)者和醫(yī)務(wù)界的普遍關(guān)注,并競相投入人力和物力研究與開發(fā)。2002年北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院與衛(wèi)生部口腔醫(yī)學(xué)計算機應(yīng)用工程技術(shù)研究中心等,在美國Imageware公司的Surface平臺上共同研制成功了我國的第一個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的義齒CAD/CAM實驗系統(tǒng)
本文編號:3322775
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
傳統(tǒng)烤瓷冠義齒制造過程
2義齒CAD/CAM系統(tǒng)概述2.1義齒cA。/cAM系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀20世紀(jì)70年代初,法國Duret教授發(fā)表了第一篇關(guān)于口腔修復(fù)體CAD/CAM的論文,從而將CAD/CAM技術(shù)引入到義齒的設(shè)計與制造中。1983年Duret成功研制了第一套義齒CAD/CAM樣機,并在1985年的法國國際牙醫(yī)學(xué)會上制作了第一顆陶瓷牙冠。近些年,隨著計算機技術(shù)、現(xiàn)代光電技術(shù)的不斷發(fā)展,該技術(shù)已得到不斷發(fā)展,現(xiàn)已逐步由實驗室研制階段向現(xiàn)實商品轉(zhuǎn)換,市場上相
最后計算機根據(jù)這些輸入的結(jié)果自動計算并設(shè)計出修復(fù)體的三維數(shù)據(jù),并顯示出修復(fù)體的三維形態(tài)和截面形態(tài)。醫(yī)生對該系統(tǒng)的使用熟練程度將直接影響修復(fù)體的制作精度。(圖1.3為齒雕機,圖1.4為研磨機)圖1.3齒雕機圖1.4研磨機2)Titan系統(tǒng)(DCS系統(tǒng))該系統(tǒng)是瑞士 nes(Digitizingeo哪 utersystem)produetionAG公司生產(chǎn)制造,主要用于烤瓷冠或橋的欽合金基底冠的設(shè)計制造。Titan系統(tǒng)由基牙表面形態(tài)的數(shù)據(jù)采集(數(shù)字化印模)、計算機輔助基底冠設(shè)計(CAD)和加工制作基底冠的數(shù)控銑床(CAM)三部分組成。該系統(tǒng)采用一種接觸式的機械化三維坐標(biāo)測量儀來采集基牙形態(tài)數(shù)據(jù),從而形成數(shù)字化的工作模型圖形;醫(yī)生對計算機屏幕上的三維圖形進行觀察、修改,然后將生成的基底冠外形最終數(shù)據(jù)傳至數(shù)控銑床并完成最終加工。與國外技術(shù)相比,我國義齒CAD/CAM系統(tǒng)的應(yīng)用與研究起步相對較晚。近年來,義齒CAD/CAM系統(tǒng)技術(shù)得到國內(nèi)學(xué)者和醫(yī)務(wù)界的普遍關(guān)注,并競相投入人力和物力研究與開發(fā)。2002年北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院與衛(wèi)生部口腔醫(yī)學(xué)計算機應(yīng)用工程技術(shù)研究中心等,在美國Imageware公司的Surface平臺上共同研制成功了我國的第一個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的義齒CAD/CAM實驗系統(tǒng)
本文編號:3322775
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