基于三維掃描工程建模的面部整形點云數(shù)據(jù)處理方法研究.pdf

1、基于三維掃描工程建模的面部整形技術(shù)屬機(jī)械制造技術(shù)與醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的交叉領(lǐng)域，是當(dāng)前研究的一個熱點問題；能有效避免傳統(tǒng)方法中依靠醫(yī)生的主觀經(jīng)驗完成臨床治療手術(shù)的不確定性。三維掃描工程建模的點云數(shù)據(jù)處理是該項技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)。本文針對現(xiàn)有研究的不足，對基于點云數(shù)據(jù)的缺陷修補(bǔ)方法、基于點云數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)模型求解的臉部整形面積獲取方法、基于點云數(shù)據(jù)的正畸牙齒模型空間移動精確距離分析方法等面部整形點云數(shù)據(jù)處理中的關(guān)鍵方法進(jìn)行了研究。主要包括以下內(nèi)容：

2、>　　①針對面部整形點云數(shù)據(jù)缺陷修補(bǔ)問題，提出了通過多幅二維圖片對三維點云數(shù)據(jù)進(jìn)行缺陷修補(bǔ)的方法。該方法以 ATOS掃描設(shè)備所獲取的點云數(shù)據(jù)為研究對象，首先對掃描得到的點云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，提取二維圖片與三維點云數(shù)據(jù)中非編碼點的位置坐標(biāo)，同時提取三維點云數(shù)據(jù)中缺陷點云數(shù)據(jù)的邊界，接著通過非編碼點建立二維圖片與三維點云數(shù)據(jù)之間的對應(yīng)關(guān)系，并求出焦點位置，然后建立焦點與所要修補(bǔ)的非編碼點之間的空間直線方程，最后通過計算多條直線交點來確定需要修

3、補(bǔ)的缺陷點云數(shù)據(jù)位置坐標(biāo)。
　?、卺槍Υ竺娣e燒傷、創(chuàng)傷的自體或體外皮源移植中的面部整形面積計算問題，提出了一種基于點云數(shù)學(xué)模型求解的臉部整形面積獲取方法。該方法首先進(jìn)行面部掃描，然后對點云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，接著對預(yù)處理后的點云數(shù)據(jù)采用對稱化處理，得出對稱前后兩個點云數(shù)據(jù)的色彩對比圖CDM（Color Difference Maps）,通過CDM圖得到臉部整形面積區(qū)域的切片數(shù)學(xué)模型，將該切片模型直接進(jìn)行求解從而最后獲取臉部整形面積。該

4、方法直接對點云數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，可以準(zhǔn)確、高效地完成手術(shù)面積計算。最后通過對比分析表明這種方法在臉部整形中是行之有效的。
　　③針對正畸矯治過程中牙齒空間移動距離值的精確測量問題，提出了一種基于Typodont水域?qū)嶒灥娜S空間移動距離測量的新方法。該方法首先通過Typodont水域?qū)嶒灥玫窖例X模型的三維數(shù)據(jù)，然后在迭代最近點ICP（Iterative Closest Point）匹配算法的基礎(chǔ)上采用VICP算法對采樣點云數(shù)據(jù)進(jìn)行二次