基于线结构光的三维牙模扫描技术研究

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kof8697
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
基于线结构光扫描牙齿模型获取三维点云信息从而进行三维重建是计算机视觉领域和医学牙科领域相结合的一个关键的研究方向,是未来发展数字化口腔医疗中最重要的一个环节。上世纪60年代虽然已经发展了十分成熟的牙模印模技术,然而该方法与三维扫描的三维重建方式相比存在印模过程复杂、印模周期长的问题。本文主要研究基于线结构光的三维牙齿模型扫描技术的研究,并构建出一套完整低成本、可移动的便携式三维牙模扫描系统,本文主要完成以下工作:(1)完成了硬件的研究与构建。针对三维牙模扫描技术和三维点云获取技术的整体需求分析、硬件系统分析,主要对步进电机、摄像头、控制板进行调研与分析,最终设计出了一套完整的三维牙模扫描的硬件系统。(2)完成摄像机标定与系统标定的研究。为了达到该系统的可移动性和可操作性,根据经典的棋盘格标定算法基础上,设计了自动标定方案:棋盘格垂直固定在转盘上,利用棋盘格的转动来自动获取不同角度的棋盘格图像,达到了自动标定的目的,该定标流程简单,提升了该牙模三维扫描系统的标定效率。系统标定是将图片坐标转换到摄像机坐标系中,将摄像机坐标转换到激光平面坐标系中,然后利用同质转换矩阵将激光平面坐标转换到世界惯性坐标系中,最后根据步进电机转动原理获得旋转矩阵使得世界惯性坐标向世界坐标系进行转换。标定实验结果显示针对罗技C310型号的摄像机标定参数f_x、f_y、c_x、c_y的平均误差分别为1.38%、2.11%、0.51%和0.08%。(3)完成了激光光条提取的研究。针对光条检测问题,本文分别研究了峰值检测、质心检测、分段高斯滤波器的提取效果,通过改进分段高斯滤波器激光光条检测算法,提出采用的是自适应阈值的分段高斯滤波器进行激光提取,自适应阈值的分段高斯滤波器激光提取平均时间为20ms。(4)完成了三维扫描系统的实现与测试针对三维牙模扫描系统的硬件构建、三维点云技术的实现与改进,对扫描扫描系统进行实验与精度测试,最终扫描误差为1.57%,验证了三维牙模扫描与点云获取系统的可用性。
其他文献
近些年来随着交通量的增加,既有隧道改扩建成为缓解交通压力的解决方式。原位扩建是在既有隧道的基础上再开挖形成更大断面的隧道,是隧道改扩建的主要形式之一。跟新建隧道不
通过一个事例,详细地介绍了水利施工企业应如何进行成本计划的编制与管理,使施工企业在施工中能将工种、工序、工艺与经济管理达到有机地结合,以获得目标经济效益。
<正>在分宜县洋江镇,有这么一户贫困户,虽然身患残疾,自幼失去双掌,但凭借乐观的心态、坚强的毅力、勤奋的品质,从村里户户知晓的贫困户,变成了镇里闻名的"脱贫之星"。他就是
微博营销是网络经济背景下的一种新型营销模式,房地产企业开展网络营销,在观念上必须认识微博特点,重视微博应用;在方法上围绕客户兴趣,合理安排内容;在组织上开展微博活动,
随着经济的日益发展,旅游业已成为社会经济发展中最强劲和规模最大的产业之一,它吸引着众多的消费者,为当地带来了巨大的经济效益和更多的关注目光,在国民经济中的地位日益重
三毛生活在一个对常人来说如同梦境的世界里。三毛的散文靠异域的奇特和卓然不群的才情吸引了读者,其散文呈现出飘逸旷达的美学特质,这和她的人生选择、生存信念和文学追求有
<正>前不久,我回到工作过多年的湖南省岳阳市,参加洞庭湖国际观鸟节,场面十分壮观。由此我联想到不少城市持续出现的重污染天气,我们不可能像鸟那样集体迁徙,寻找适宜的生存
高校是培养人才的摇篮,对新时代海南的建设发展有着重要作用。高校思想政治理论课实践教学具有引导性,校园文化作为一种文化载体和课程资源能够丰富思想政治理论课实践教学内
<正> 1990年2月,电影经济与改革调研组对长春电影制片厂进行调查研究。长影厂是我国建立比较早的老厂,素有“电影摇篮”之称。建国四十多年来,曾拍出过许多好影片,受到广大人