擁有一副整齊潔白的牙齒,能夠令人更加自信,迎合現(xiàn)代人愛美的生活觀念,牙齒健康逐漸受到人們重視。計算機輔助設計與口腔醫(yī)學的交叉融合,使得隱形牙齒矯治成為研究熱點。隱形牙齒矯治技術能夠預測正畸結(jié)果,如何自動計算出牙齒正畸中間階段的位姿是矯治技術的關鍵點,為解決該問題,本文分為兩部分展開研究。針對牙齒理想位姿確定問題,利用歐拉角定義牙齒姿態(tài),提出一種基于擬合優(yōu)化的錯位牙齒自動排列算法。從二維角度分析三維牙列中各顆牙齒的位置和姿態(tài),采用加權(quán)擬合優(yōu)化的方法分別計算牙齒的坐標平移量與局部坐標軸旋轉(zhuǎn)量,形成牙齒位姿與空間牙列曲線的關聯(lián)約束,并結(jié)合矩形包圍盒的碰撞檢測方法,設計基于最速下降法的迭代算法在空間牙列曲線約束范圍內(nèi)調(diào)整牙齒位姿,完成牙齒的自動排列,最后通過實驗驗證算法有效性,同時與人工排牙和現(xiàn)有排牙方法進行對比,并給出實驗結(jié)果及分析。針對牙齒正畸路徑規(guī)劃問題,利用四元數(shù)定義牙齒姿態(tài),結(jié)合牙齒的初始位姿和目標位姿,給出兩階段法為牙齒正畸規(guī)劃無碰撞路徑。第一個階段,采用四元數(shù)球面線性插值和位置線性插值求取牙齒正畸中間位姿,獲得正畸階段初始值,并將得到的中間姿態(tài)作為采樣節(jié)點應用于下個階段;第二個階... 

【文章來源】：西安科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 隱形矯治技術研究現(xiàn)狀
        1.2.2 路徑規(guī)劃技術研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)安排
2 數(shù)字化牙齒正畸問題描述與分析
    2.1 數(shù)據(jù)
        2.1.1 獲取牙頜數(shù)據(jù)
        2.1.2 牙齒數(shù)據(jù)引用
        2.1.3 牙齒醫(yī)學名稱及編號
    2.2 問題
        2.2.1 隱形矯治過程
        2.2.2 數(shù)字化牙齒正畸問題
        2.2.3 數(shù)字化牙齒正畸問題分析
    2.3 解決方案
        2.3.1 位姿空間
        2.3.2 本文解決方案
    2.4 本章小結(jié)
3 牙齒理想正畸位置確定
    3.1 引言
    3.2 技術準備
        3.2.1 排牙坐標系
        3.2.2 牙齒局部坐標系
        3.2.3 坐標轉(zhuǎn)換
    3.3 錯位牙齒自動排列方法
        3.3.1 平移量
        3.3.2 旋轉(zhuǎn)量
        3.3.3 碰撞檢測與迭代調(diào)整
        3.3.4 排牙算法
    3.4 實驗結(jié)果及分析
        3.4.1 排牙前后對比
        3.4.2 與人工排牙結(jié)果對比
        3.4.3 與現(xiàn)有排牙方法對比
    3.5 本章小結(jié)
4 牙齒正畸路徑規(guī)劃
    4.1 引言
    4.2 牙齒正畸路徑規(guī)劃問題的描述與建模
        4.2.1 問題假設
        4.2.2 問題描述
        4.2.3 問題建模
    4.3 獲取初始解
        4.3.1 姿態(tài)定義
        4.3.2 旋轉(zhuǎn)姿態(tài)插補
        4.3.3 平移量線性插值
        4.3.4 初始解算法
        4.3.5 實驗結(jié)果及分析
    4.4 考慮碰撞的牙齒正畸路徑規(guī)劃策略
        4.4.1 RRT算法原理
        4.4.2 牙齒碰撞定義
        4.4.3 結(jié)合RRT算法與優(yōu)先級方案的牙齒正畸路徑規(guī)劃策略
        4.4.4 實驗結(jié)果及分析
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
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[5]牙石膏模型三維數(shù)字化現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 彭春,宋錦璘.  現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生. 2015(04)
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博士論文
[1]多移動機器人路徑規(guī)劃研究[D]. 馬勇.華中科技大學 2012

碩士論文
[1]三維空間移動機器人路徑規(guī)劃技術的研究[D]. 陸亮.合肥工業(yè)大學 2017
[2]牙齒正畸路徑規(guī)劃方法研究及可視化開發(fā)[D]. 張筱.山東大學 2016
[3]工業(yè)機器人姿態(tài)規(guī)劃及軌跡優(yōu)化研究[D]. 季晨.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[4]牙齒矯正中牙齒移動的仿真和優(yōu)化方法研究[D]. 楊光.西安科技大學 2011
[5]基于隱形矯正器的牙齒矯正模擬系統(tǒng)研究與開發(fā)[D]. 張志亮.福州大學 2011
[6]牙齒移動路徑規(guī)劃優(yōu)化方法研究[D]. 李彬杰.西安科技大學 2010
[7]牙齒隱形正畸系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 楊峰.浙江大學 2010
[8]隱形矯治系統(tǒng)中牙列矯治CAD技術研究與實現(xiàn)[D]. 郝國棟.南京航空航天大學 2008
[9]個體化直絲弓托槽及新型定位托盤的計算機輔助設計與制造[D]. 張文健.南京醫(yī)科大學 2007
[10]虛擬牙齒矯正系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 紀峰.西安科技大學 2006



本文編號：3636154