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投影散斑相关方法的是从八十年代发展起来的一种新的光测方法。它是投影
云纹和数字散斑相关方法的结合。投影散斑相关方法通过投影,将物体的高度信
息转换成记录平面内的面内位移信息,然后通过相应的方法提取出面内位移,通
过换算得到物体表面的高度分布。在具体的实现过程中,它基于数字散斑相关方
法,对前后两幅数字化的散斑场进行相关识别,通过相关运算和面内位移向高度
(离面位移)转换的计算,最终实现高度测量。
本文以数字散斑相关方法为基础,建立了适合于测量复杂微小曲面形状的投
影散斑相关方法测量系统,再结合口腔修复的临床应用,实现了以投影散斑相关
方法测量复杂微小曲面形状为基础的口腔修复CAD系统,并对口腔修复的CAM
系统进行了初步的探索,具体来说,本文做了以下几方面的工作:
1、以数字散斑相关方法为基础,提出投影散斑相关方法的原理,建立完整
的物体复杂微小曲面高度场的测量系统,并根据测量系统的组成,对系统中影响
测量结果的各种因素进行了理论上的分析和研究。
2、通过实验的手段对系统测量精度进行考核。分别以平面倾斜某一小角度
和圆柱面为对象进行测试,实验结果表明了该系统具有很高的测量精度。
3、为了能使测量系统方便地测得物体表面高度场,在标定实验中给出了整
个视场中各点的高度值与面内位移的换算因子。在测量过程中,只要通过相关运
算计算出被测物体表面的面内位移场,便可以利用标定实验的结果将各点的高度
场方便地测量出来。同时还指出,利用该测量系统可以测量物体微小的转动。
4、首次把投影散斑相关方法应用在口腔修复的领域中,拓展光测力学测量
方法的应用范围。使用简单的实验设备,测量了口腔牙列的三维模型,并以数据
格式存储。然后对其进行计算机图像处理,实现口腔修复系统中的三维形状恢
复,其结果与实际模型比较吻合。
5、对口腔牙齿作了系列的研究设计,如咬合时的接触面积变化的计算机视
觉效应的处理和研究;对单个牙齿和组合牙列进行了CAD系统设计;对缺损牙
体、嵌体的修复给出了很好的效果。
6、在口腔修复CAD系统的基础上,对口腔修复CAM系统的技术路线作
了可行性探讨,为下一步口腔修复CAM系统的实现奠定了相应的基础。
关键词:数字相关,投影散斑,面内位移,离面位移,三维形状测量,三
维形状恢复,CAD/CAM