基于點(diǎn)云空間特征的牙咬合分析關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-10-30 00:46
自動分析咬合關(guān)系能夠降低人工時間成本,提升治療效果評估的準(zhǔn)確性和精度,解決兒童口腔正畸臨床實(shí)際需求。咬合關(guān)系分析的核心是點(diǎn)云配準(zhǔn),即利用治療前后點(diǎn)云的重疊部分,找到正確的對應(yīng)關(guān)系。然而,治療前后的點(diǎn)云,已在治療、發(fā)育和采樣等過程中發(fā)生了巨大改變,呈現(xiàn)高噪聲和低重疊等特點(diǎn),導(dǎo)致牙頜點(diǎn)云配準(zhǔn)極具挑戰(zhàn)。面對低重疊牙頜點(diǎn)云配準(zhǔn)的挑戰(zhàn),本文借助口腔醫(yī)學(xué)的前沿理論,利用WALA嵴的生物恒定性,將其作為重疊區(qū)域定位的理論基礎(chǔ),并最終完成點(diǎn)云配準(zhǔn)與分析。具體而言,本文的工作主要分為三個部分:重疊區(qū)域定位,點(diǎn)云配準(zhǔn)和咬合分析系統(tǒng)。重疊區(qū)域定位:本文提出先提取骨架線作為分界線,利用法向距離作為判據(jù)得到位于骨架線一側(cè)的重疊區(qū)域,重疊區(qū)域定位效果良好;本文提出基于投影匹配組的骨架線提取技術(shù),匹配組包含點(diǎn)云與投影點(diǎn)之間的對應(yīng)關(guān)系,利用對應(yīng)關(guān)系將二維骨架線映射到三維空間。通過不同數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn),該方法提取的骨架線更符合點(diǎn)云的整體輪廓,對邊緣形狀的干擾具備魯棒性,效果相較于傳統(tǒng)方案更為集中在點(diǎn)云中心;同時在不同采樣的情況下,本文算法耗時維持在一個數(shù)量級。點(diǎn)云配準(zhǔn):改進(jìn)迭代最近點(diǎn)算法,基于WALA嵴凸?fàn)钐攸c(diǎn),將凸密度極值...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
牙頜模型三維數(shù)字化
頜的牙弓有較大變化;這些變化從配準(zhǔn)角度來看都屬于噪聲。長發(fā)育的變化:主要指病人自身生長發(fā)育會使得治療前后牙頜有比較種變化主要在處于青少年時期的病例,這段時間即使不進(jìn)行正畸治療頜變化不論牙齒和牙齦都會由很大變化,一般都有擴(kuò)弓的現(xiàn)象,甚至牙齒有自然脫落的現(xiàn)象,這些都會對配準(zhǔn)帶來噪聲影響。而系統(tǒng)處理是這樣的數(shù)據(jù)。頜低重疊率特點(diǎn)如圖 1-2 所示,這是一個 12-13 歲的正畸病例,(a)是正牙頜點(diǎn)云,(b)是正畸治療后的牙頜點(diǎn)云,可以看到由于病人正處于生,整個牙頜有擴(kuò)弓的變化,而由于正畸治療的效果,部分牙齒的位置的現(xiàn)象,治療前1A 點(diǎn)在治療后為2A ,可以發(fā)現(xiàn)有凸起的區(qū)域,這是因激光掃描過程中采模誤差或者人工失誤導(dǎo)致;治療前1B 點(diǎn)在治療后為現(xiàn)這顆牙齒發(fā)生了脫落,也使得下方牙齦較大變化,這可能是病人自常脫落,也可能是正畸的治療所致;所以同一病例但不同時期的石膏大差異,不能完全重疊在一起,也就是說牙頜點(diǎn)云數(shù)據(jù)源具備低重疊
圖 1-3 傳統(tǒng)配點(diǎn)云準(zhǔn)流程圖高噪聲和低重疊率的特點(diǎn),這估計(jì)的方法作為解決低重疊率,給定兩組數(shù)據(jù)獲取相應(yīng)的特點(diǎn)集,并認(rèn)為是點(diǎn)云間的重疊能夠具備抗噪聲和很高的魯棒關(guān)系;另外如果特征很難保證最后步驟中,就會放大噪聲或?qū)е滤惴o法收斂或錯誤。論,牙頜上的 WALA 嵴[26]的生較小,并且表征牙頜整體結(jié)構(gòu)首先對輸入點(diǎn)云進(jìn)行預(yù)處理,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于截線法的快速骨架提取算法[J]. 高立青,王延章. 自動化學(xué)報. 2016(07)
[2]一種基于Delaunay三角網(wǎng)的柵格線劃矢量化方法[J]. 倪皓晨,伍鐘潔,郟建,徐地保,芮一康,王結(jié)臣. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2016(02)
[3]一種區(qū)域?qū)哟紊系淖詣狱c(diǎn)云配準(zhǔn)算法[J]. 韓寶昌,曹俊杰,蘇志勛. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報. 2015(02)
[4]新型基于分層多假設(shè)跟蹤的冠脈骨架提取算法[J]. 朱文博,李彬,田聯(lián)房,陳侃,鮑盈含. 自動化學(xué)報. 2014(08)
[5]出租車軌跡數(shù)據(jù)快速提取道路骨架線方法[J]. 張莉婷,陳云波,左小清,王偉鵬. 測繪科學(xué). 2015(01)
[6]一種面向人體管狀組織的三維骨架提取算法[J]. 耿歡,楊金柱,趙大哲,覃文軍,袁玉亮. 儀器儀表學(xué)報. 2014(04)
[7]骨性Ⅱ類錯下頜牙弓與基骨形態(tài)相關(guān)性的三維測量研究[J]. 吳佳琪,江久匯,鄒薇,許天民,劉學(xué)宗. 華西口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2013(06)
[8]一種高分辨率遙感影像城區(qū)道路網(wǎng)提取方法[J]. 周家香,周安發(fā),陶超,高陳強(qiáng),李靜. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(06)
[9]基于遺傳算法的點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)[J]. 張曉娟,李忠科,王先澤,呂培軍,王勇. 計(jì)算機(jī)工程. 2012(21)
[10]基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)細(xì)化算法的圖像邊緣細(xì)化[J]. 李杰,彭月英,元昌安,林墨,王仁民. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2012(02)
本文編號:3465708
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
牙頜模型三維數(shù)字化
頜的牙弓有較大變化;這些變化從配準(zhǔn)角度來看都屬于噪聲。長發(fā)育的變化:主要指病人自身生長發(fā)育會使得治療前后牙頜有比較種變化主要在處于青少年時期的病例,這段時間即使不進(jìn)行正畸治療頜變化不論牙齒和牙齦都會由很大變化,一般都有擴(kuò)弓的現(xiàn)象,甚至牙齒有自然脫落的現(xiàn)象,這些都會對配準(zhǔn)帶來噪聲影響。而系統(tǒng)處理是這樣的數(shù)據(jù)。頜低重疊率特點(diǎn)如圖 1-2 所示,這是一個 12-13 歲的正畸病例,(a)是正牙頜點(diǎn)云,(b)是正畸治療后的牙頜點(diǎn)云,可以看到由于病人正處于生,整個牙頜有擴(kuò)弓的變化,而由于正畸治療的效果,部分牙齒的位置的現(xiàn)象,治療前1A 點(diǎn)在治療后為2A ,可以發(fā)現(xiàn)有凸起的區(qū)域,這是因激光掃描過程中采模誤差或者人工失誤導(dǎo)致;治療前1B 點(diǎn)在治療后為現(xiàn)這顆牙齒發(fā)生了脫落,也使得下方牙齦較大變化,這可能是病人自常脫落,也可能是正畸的治療所致;所以同一病例但不同時期的石膏大差異,不能完全重疊在一起,也就是說牙頜點(diǎn)云數(shù)據(jù)源具備低重疊
圖 1-3 傳統(tǒng)配點(diǎn)云準(zhǔn)流程圖高噪聲和低重疊率的特點(diǎn),這估計(jì)的方法作為解決低重疊率,給定兩組數(shù)據(jù)獲取相應(yīng)的特點(diǎn)集,并認(rèn)為是點(diǎn)云間的重疊能夠具備抗噪聲和很高的魯棒關(guān)系;另外如果特征很難保證最后步驟中,就會放大噪聲或?qū)е滤惴o法收斂或錯誤。論,牙頜上的 WALA 嵴[26]的生較小,并且表征牙頜整體結(jié)構(gòu)首先對輸入點(diǎn)云進(jìn)行預(yù)處理,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于截線法的快速骨架提取算法[J]. 高立青,王延章. 自動化學(xué)報. 2016(07)
[2]一種基于Delaunay三角網(wǎng)的柵格線劃矢量化方法[J]. 倪皓晨,伍鐘潔,郟建,徐地保,芮一康,王結(jié)臣. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2016(02)
[3]一種區(qū)域?qū)哟紊系淖詣狱c(diǎn)云配準(zhǔn)算法[J]. 韓寶昌,曹俊杰,蘇志勛. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報. 2015(02)
[4]新型基于分層多假設(shè)跟蹤的冠脈骨架提取算法[J]. 朱文博,李彬,田聯(lián)房,陳侃,鮑盈含. 自動化學(xué)報. 2014(08)
[5]出租車軌跡數(shù)據(jù)快速提取道路骨架線方法[J]. 張莉婷,陳云波,左小清,王偉鵬. 測繪科學(xué). 2015(01)
[6]一種面向人體管狀組織的三維骨架提取算法[J]. 耿歡,楊金柱,趙大哲,覃文軍,袁玉亮. 儀器儀表學(xué)報. 2014(04)
[7]骨性Ⅱ類錯下頜牙弓與基骨形態(tài)相關(guān)性的三維測量研究[J]. 吳佳琪,江久匯,鄒薇,許天民,劉學(xué)宗. 華西口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2013(06)
[8]一種高分辨率遙感影像城區(qū)道路網(wǎng)提取方法[J]. 周家香,周安發(fā),陶超,高陳強(qiáng),李靜. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(06)
[9]基于遺傳算法的點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)[J]. 張曉娟,李忠科,王先澤,呂培軍,王勇. 計(jì)算機(jī)工程. 2012(21)
[10]基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)細(xì)化算法的圖像邊緣細(xì)化[J]. 李杰,彭月英,元昌安,林墨,王仁民. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2012(02)
本文編號:3465708
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