基于逆向工程的牙齿三维数据建模技术

摘要

本课题通过对牙齿CT图片的研究,旨在建立一种行之有效的建模方法,能够完成由CT图片提取数据构建牙列与牙套三维模型,并应用于隐形牙齿矫治器的研制.本文针对CT图片的特点,研究了如何从CT图片中提取牙列层切面数据;根据元胞自动机原理,提出一种算法,对数据进行轮廓提取;利用空间相邻性排序算法,对轮廓数据进行排序;利用三次样条插值法,对数据进行插值.然后讨论了造型软件的选择;调节点云方向、统一起始点位置、选择控制点、选择曲线阶次、选择段数,创建轮廓线;选择自由曲线,构建牙列模型;根据牙列模型,设定参数,构建牙套模型.最后利用立体光固化技术(Stereolithography Apparatus,简称SLA)进行牙套模型加工的工艺实验,找到了一组相对合适的加工工艺参数,加工出牙套模型样件.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景

1.2逆向工程概述

1.2.1数据采集

1.2.2数据预处理

1.2.3数据分割

1.2.4曲面重构建模

1.2.5逆向工程应用软件的研究现状

1.3课题研究目的及意义

1.4课题研究内容

第2章牙列轮廓数据提取与处理

2.1由CT图片提取牙列数据

2.1.1 CT成像原理

2.1.2牙列数据的提取

2.2牙列轮廓数据提取

2.2.1元胞自动机理论

2.2.2轮廓数据提取算法

2.3牙列轮廓数据排序

2.3.1空间相邻性排序算法

2.3.2算法分析

2.4牙列轮廓数据插值

2.4.1轮廓曲线的插值算法

2.4.2插值误差分析

2.5本章小结

第3章牙齿与牙套三维模型的构建

3.1隐形牙齿矫治器原理

3.2牙齿与牙套三维模型构建原理

3.2.1构建原理

3.2.2构建步骤

3.3造型软件的选择

3.4牙列轮廓线的构建

3.4.1点云方向调节

3.4.2轮廓线起始点位置的调节

3.4.3轮廓线的构建

3.5牙列模型的构建

3.6牙套模型的构建

3.6.1牙套模型参数的选择

3.6.2牙套模型的构建

3.7本章小结

第4章牙套模型加工实验

4.1实验工艺决策

4.2模型预处理

4.2.1模型分层

4.2.2轮廓检验

4.2.3添加支撑

4.3加工工艺参数设置

4.3.1填充扫描速度设置

4.3.2层间等待时间设置

4.3.3加工工艺参数的确定

4.4牙套模型加工及后续处理

4.5本章小结

结 论

参考文献

附 录

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢