基于數(shù)字化牙模表面形狀特征的邊界自動提取.pdf

1、本文首先列舉了當(dāng)前逆向工程中模型數(shù)字化的常用方法，并對這些方法進行簡要分析。對CT法、激光掃描法和層析法這三種方法獲得的數(shù)字化牙頜模型進行了實驗。通過實驗發(fā)現(xiàn)激光掃描法和層析法獲得的模型精度能夠滿足后續(xù)處理的要求，而CT法不能滿足精度上的要求。最終選用了層析法獲得的數(shù)字化牙頜模型進行后續(xù)的實驗。完成數(shù)字化后得到的STL文件記錄了模型的表面信息。 然后本文簡要說明了STL文件的數(shù)據(jù)格式，并指出STL文件的兩點缺陷：數(shù)據(jù)冗余和缺少拓

2、撲信息。因為在后續(xù)處理中需要用到模型中每個頂點的所屬平面和相鄰頂點等信息，所以在對數(shù)字化牙頜模型操作前需要進行拓?fù)渲亟?。但由于牙頜模型的數(shù)據(jù)量很大，所以在拓?fù)渲亟ㄟ^程中耗時很多，主要的時間是消耗在重復(fù)頂點的查找上。通常，加快查找的方法有平衡二叉樹法、哈希表法等。本文采用了平衡二叉樹法加快頂點的查找，從而大大提高了拓?fù)渲亟ǖ乃俣?。并設(shè)計了相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式保存拓?fù)湫畔?，為今后對模型的各種計算和操作做好了準(zhǔn)備。 參考一般對三角網(wǎng)格模型分

3、割的方法，并針對數(shù)字化牙頜模型表面結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、數(shù)據(jù)量較大等特點，本文提出采用離散曲率估算和凹凸性估算的方法對牙齒邊界進行自動提取。通過實驗發(fā)現(xiàn)離散曲率估算的方法能夠較好的檢測出模型的表面特征，但是對于牙齒邊界的檢測來說效果并不理想：而凹凸性估算的方法效果相對較好，可基本檢測出牙齒邊界。隨后對檢測出的邊界點進行處理，把每一處相鄰的邊界點歸納為一條邊界線，實現(xiàn)了對牙齒邊界的提取。同時對每條邊界線的頂點數(shù)進行判斷，去除頂點數(shù)較少的邊界線，從