口腔修復(fù)嵌體造型關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、近年來,數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)(CAD/CAM)在牙科修復(fù)領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛。相比于傳統(tǒng)的修復(fù)體手工制作方式,牙科CAD/CAM技術(shù)不僅極大地改善了修復(fù)體制作質(zhì)量,而且顯著地縮短了修復(fù)體的制作周期,同時滿足了個性化修復(fù)體的應(yīng)用需求。
  本文以嵌體修復(fù)體的三維曲面造型設(shè)計為研究對象,結(jié)合計算機輔助幾何設(shè)計、離散微分幾何學(xué)、計算機圖形學(xué)、計算幾何學(xué)、概率論以及逆向工程等相關(guān)學(xué)科知識作為理論基礎(chǔ),對嵌體修復(fù)體數(shù)字化設(shè)計過程中的若干關(guān)鍵技

2、術(shù)進行了深入研究,并提出了一些新的算法和技術(shù),實現(xiàn)了一個較為完整的嵌體修復(fù)體造型框架。本文的主要研究內(nèi)容如下:
  (1)針對傳統(tǒng)的區(qū)域增長算法因點云數(shù)據(jù)量大、點云分布不規(guī)則而導(dǎo)致的網(wǎng)格化效率低、網(wǎng)格化質(zhì)量不高的問題,提出了基于Hash-Grid最近鄰查找結(jié)構(gòu)以及自適應(yīng)區(qū)域增長策略的三維點云網(wǎng)格化算法。為提高網(wǎng)格化的效率,設(shè)計Hash-Grid查找結(jié)構(gòu)實現(xiàn)最近鄰點集的高效查詢;為改善網(wǎng)格化的質(zhì)量,設(shè)計了根據(jù)點云均勻度自適應(yīng)調(diào)整最近

3、鄰搜索半徑的方法,同時提出了候選三角片質(zhì)量檢測準則,避免了非流形三角片的產(chǎn)生,可以在保持模型曲面精度及拓撲準確度的條件下實現(xiàn)大規(guī)模散亂點云的網(wǎng)格化處理。
  (2)針對現(xiàn)有的全局特征提取算法難以準確實現(xiàn)嵌體預(yù)備體洞緣線提取的局限,提出了基于啟發(fā)式搜索策略的嵌體洞緣線提取技術(shù)。研究了基于局部曲面擬合分析網(wǎng)格模型特征信息的方法,探討了基于圖結(jié)構(gòu)的最短路徑提取思想。根據(jù)特征信息定義啟發(fā)函數(shù)用于搜索代價最小的初始特征路徑,提出了可以保持曲

4、面貼合度的路徑優(yōu)化算法以改善初始特征路徑的形態(tài),能夠得到光滑、閉合的洞緣特征線。
  (3)研究了三維形變模型如何參數(shù)化描述幾何形狀的方法,從定量角度分析了影響牙齒主要形態(tài)的特征量,根據(jù)缺損牙體的殘留形態(tài)及其頜位接觸關(guān)系計算最優(yōu)形變參數(shù),提出了基于頜位空間約束的統(tǒng)計牙冠重建技術(shù)。與種類有限的標準牙冠數(shù)據(jù)庫相比,所建立的統(tǒng)計牙冠不僅具有足夠的解剖形態(tài)特征,而且能與缺損牙體的殘留形態(tài)以及鄰牙、對頜牙相適應(yīng),具有良好的頜位接觸關(guān)系,且后

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