基于點(diǎn)云的口腔修復(fù)體曲面測(cè)量與重建基礎(chǔ)技術(shù)研究及應(yīng)用.pdf

1、隨著逆向工程在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的拓展及應(yīng)用，CAD/CAM技術(shù)在口腔修復(fù)學(xué)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，一門(mén)新興的口腔修復(fù)工藝開(kāi)始形成，CAD/CAM系統(tǒng)使口腔修復(fù)學(xué)從傳統(tǒng)手工設(shè)計(jì)制作步入了口腔修復(fù)數(shù)字化和自動(dòng)化時(shí)代。本文結(jié)合口腔醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用，以口腔修復(fù)體三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)測(cè)量及其曲面重建關(guān)鍵技術(shù)為研究對(duì)象，系統(tǒng)研究了口腔修復(fù)體從數(shù)據(jù)獲取到三維實(shí)體模型重建的相關(guān)基礎(chǔ)理論、方法及關(guān)鍵技術(shù)。本文主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新成果如下： （1）研究了口腔修復(fù)體三維點(diǎn)云

2、數(shù)據(jù)測(cè)量技術(shù)，提出了基于格雷碼和相移組合編碼技術(shù)的光柵投影式測(cè)量方法，自主研發(fā)了基于該方法的三維測(cè)量系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)標(biāo)定，應(yīng)用到口腔修復(fù)CAD/CAM系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了修復(fù)體數(shù)據(jù)的高效快速采集。 （2）改進(jìn)了基于聚類的核估計(jì)去噪算法，通過(guò)定義一個(gè)似然函數(shù)來(lái)反映測(cè)量點(diǎn)云數(shù)據(jù)中任意一點(diǎn)在采樣表面上的概率，并利用自適應(yīng)核尺寸檢測(cè)并剔除離群點(diǎn)和不同振幅的噪聲點(diǎn)，使得處理后的測(cè)量點(diǎn)云數(shù)據(jù)光順平滑。 （3）研究了基于空間劃分策略的

3、k近鄰搜索算法，并對(duì)測(cè)量點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行了搜索算法實(shí)驗(yàn)分析，提出了基于測(cè)量步距的k近鄰搜索算法，有效地縮小了k近鄰的搜索區(qū)域，提高了搜索速度，兼顧?quán)徑c(diǎn)數(shù)k的取值，彈性地改變搜索半徑，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量點(diǎn)云數(shù)據(jù)k近鄰的最優(yōu)搜索。 （4）提出了基于法向距離的切平面法矢方向調(diào)整算法，根據(jù)法向距離閾值，調(diào)整路徑選擇的速度，提高了法矢方向調(diào)整的效率，并用三次最近距離法解決了法矢?jìng)鞑ミ^(guò)程中可能出現(xiàn)的死鎖問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了切平面法矢方向的協(xié)調(diào)一致。