论文摘要
近年来,随着电子、自动控制和计算机图形图像处理等多种技术的巨大进步,口腔测量数据三维可视化技术逐渐成为目前口腔医学计算机应用的重要研究方向和研究热点。该技术主要的研究内容是将抽象的数字化信息转化成可视化图形,在计算机中重构三维人工牙牙合模型,使医生可以运用计算机清晰地观察分析牙齿及牙列的形态,实现预排、模拟显示及其交互测量调整等操作。要重构三维人工牙牙合模型,必须先进行三维数据采集,然后对采集到的数据进行处理。孔洞修补是三维数据处理中的一个重要问题,本文分析了孔洞形成的原因,研究了已有的孔洞修补方法,在此基础上针对牙颌模型表面形态复杂、尖窝点隙繁多、孔洞细小散在的问题,提出了三种较为实用的孔洞修补方法,这些方法分别适用于不同情况,本文对此进行了分析比较。对采集数据处理完毕后,就可在此基础上重构模型三维视图。本文分别研究了基于三角形和四边形的曲面构造,以及对三维坐标集合的变换与显示,深入探索了基于三维点云数据的高效重构算法。研究利用本课题开发的低盲区牙颌模型激光三维扫描仪所获取的牙颌模型点云数据和桌面计算机环境,实现了对三维人工牙模型的高效重构和快速显示。本文最后研究了牙颌模型数据分离、双目立体成像和三维交互测量技术。利用一种伪三维显示技术,实现了牙列与牙龈的边界分离,通过此研究可以清晰地辨认出牙齿的边界,有利于实现三维牙齿移动的计算机仿真。在对双目立体成象原理简要分析的基础上,利用补色法模拟人眼观察,实现了牙颌模型立体像对的生成与显示,方便了医生进行模型观察。采用人机交互技术实现了坐标值、距离、角度、面积、体积等几何参数的人机交互测量。通过临床应用表明:口腔测量数据的可视化对口腔内科、外科、正畸、修复等各专业的发展都有重要的临床意义。