烤瓷牙內(nèi)部缺陷的圖像檢測及其統(tǒng)計特征分析.pdf

1、隨著人們整體生活水平正在全面提升，飲食習(xí)慣的改變，尤其是高糖分、精致食品攝入量的增加使得人們的口腔健康問題越來越普遍。由于牙周炎、齲病、外傷等原因造成的牙缺失是臨床中常見的口腔疾病其嚴重程度隨著年齡的增加而加重。目前做為口腔康復(fù)的主要選項之一，烤瓷牙是牙體缺損、缺失較理想的修復(fù)體，越來越多的人選擇外套烤瓷牙對口腔問題進行修復(fù)。因此生產(chǎn)出高質(zhì)量的烤瓷牙，滿足人們需求顯得尤為迫切。目前制作烤瓷牙過程中，采用烤瓷熔附金屬工藝。通過采印模、蠟型

2、、包埋、鑄造、烤瓷、粘接等一系列過程制作完成。但是在制作過程中通常產(chǎn)生氣泡，氣孔，針孔等缺陷，嚴重影響了烤瓷牙質(zhì)量從而影響烤瓷牙的使用壽命。
　　在這種背景下，本文首先分析了烤瓷牙的MicroCT圖像，然后對烤瓷牙中存在缺陷的分布情況進行統(tǒng)計分析，為烤瓷牙生產(chǎn)工藝的改進提供一種理論上的指導(dǎo)，從而為工業(yè)生產(chǎn)過程中存在的問題得以改善提供有力的理論支持。本文得到廣東省高性能計算重點實驗室開放項目資助（項目編號TH1528）。本文的工作內(nèi)

3、容如下：
　　首先，本文介紹了基于MicroCT圖像的烤瓷牙缺陷檢測的研究背景以及研究意義；分析了MicroCT圖像統(tǒng)計分析的研究現(xiàn)狀，并介紹了本文的研究工作和主要研究成果。
　　其次，本文詳細闡述了圖像處理相關(guān)的理論。給出了基于MicroCT圖像的烤瓷牙缺陷檢測圖像分析的整體框架。對讀取到的烤瓷牙的MicroCT圖像進行圖像預(yù)處理，其主要包括：采用灰度變換、空間濾波兩種方法實現(xiàn)圖像增強，比較兩者對圖像增強效果；獲取圖像增強

4、后的樣本通過三種方法對圖像進行二值化，對比三種方法優(yōu)缺點，選擇效果最佳的方法。
　　第三，本文闡述了烤瓷牙缺陷檢測統(tǒng)計分析的相關(guān)基礎(chǔ)理論。在變量的分布形態(tài)未知的情況下，根據(jù)樣本數(shù)據(jù)對變量的分布形態(tài)作出估計。討論了參數(shù)估計和假設(shè)檢驗的方法和步驟，以及常用分布和分布的概率密度函數(shù)。
　　第四，本文設(shè)計了統(tǒng)計烤瓷牙內(nèi)部缺陷的具體操作流程。結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計分析原理，首先分別對烤瓷牙缺陷的面積、缺陷質(zhì)心坐標(biāo)、缺陷類圓度、缺陷的形狀進行統(tǒng)計

5、。其次通過繪制缺陷面積、質(zhì)心坐標(biāo)、缺陷的類圓個數(shù)以及缺陷的多邊形個數(shù)的頻率直方圖，初步判斷其對應(yīng)的概率密度分布函數(shù)的類型。第三對樣本數(shù)據(jù)進行參數(shù)估計，從而推測假設(shè)缺陷服從何種分布，第四對所假設(shè)的分布進行檢驗，最后確定缺陷面積、質(zhì)心坐標(biāo)服從所屬分布。本文在統(tǒng)計多邊形的過程中主要統(tǒng)計了缺陷為三邊形、四邊形、五邊形的數(shù)量，詳細的闡述了缺陷統(tǒng)計分析步驟。
　　實驗結(jié)果表明缺陷面積服從指數(shù)分布，說明面積大的缺陷比較多；質(zhì)心坐標(biāo)服從正態(tài)分布，

6、說明烤瓷牙內(nèi)部缺陷的分布大多集中在烤瓷牙邊緣及過渡圓弧處；缺陷的類圓度服從正態(tài)分布，說明烤瓷牙內(nèi)部缺陷主要是由于烤瓷牙生產(chǎn)過中產(chǎn)生氣泡，氣孔所導(dǎo)致的；缺陷的四邊形個數(shù)服從正態(tài)分布，說明烤瓷牙內(nèi)部缺陷也存在一部分是由于烤瓷牙生產(chǎn)過中修復(fù)體內(nèi)仍存在殘余應(yīng)力，各部分收縮不一致所導(dǎo)致的。對烤瓷牙MicroCT圖像內(nèi)部缺陷研究，不但可以準(zhǔn)確的得到生產(chǎn)過程中缺陷產(chǎn)生的位置，而且還可以通過缺陷分析得到的規(guī)律性從而在改進烤瓷牙生產(chǎn)工藝過程中，提供了有效