三维数字化牙颌模型在口腔正畸领域有着广泛的应用,它是牙科计算机辅助诊断的前提,对于提高口腔正畸自动化水平有重要的意义。由于牙颌石膏模型的自遮挡及视角局限性,一次三维扫描无法获取完整的模型三维信息,必须对模型各个侧面进行分别扫描,然后通过配准技术进行拼接,才能构成一个完整的三维数字化牙颌模型。其中,曲面配准是牙颌模型三维数字化的关键,直接影响到数字化模型的精度。本文重点研究三维曲面配准技术,为三维数字化牙颌模型的建立奠定基础。
本文首先通过对比研究国内外主要配准技术的优缺点,提出了基于迭代最近点(Iterative Closest Point, ICP)算法的三维曲面配准方案。但标准ICP算法在配准效率及精度上不能满足实际需求。本文在标准ICP算法基础上进行了如下有针对性的改进:1.采用八叉树搜索算法提高算法效率;2.采用伪对应点对滤除策略提高算法精度;3.采用初始运动参数估计提高算法稳定性。结果证明,本文针对原始ICP算法进行的改进,显著提高了算法的配准效率与精度,该方案能较好完成牙颌石膏模型的三维曲面配准。但是该方案有一定的局限性,它依赖一定的重叠区域,当曲面间重叠区域过小时,配准可能失败。
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【英文摘要】
Three-dimensional digitalization of dental cast is widely used in the field of stomatology, as the first step of dental computer-aided diagnosis, which is of great significance for improving the level of automation of oral medicine. Since eye direction and the shape of the dental cast, the complete three-dimensional information can’t be got only by one scanning. In order to reconstruct 3D dental cast, one must repeatedly scan dental cast in different views, then register these surfaces. The key in the above...
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