【摘 要】
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近几年来,口腔科中的隐形正畸技术得到了快速发展,目前牙齿正畸技术大致分为有托槽正畸技术和无托槽正畸技术,隐形正畸属于无托槽正畸,其使用的隐形牙套需要从3 D打印的热压模型上沿患者牙龈线切割分离下来。目前,对于热压模型的切割一般采用人工切割,面对日趋旺盛的市场,人工切割效率低,仅仅依靠人工切割是远远不够的;并且人工切割后的透明热压膜片较粗糙,需要进行二次加工;从2014年以来,我国每年采用隐形正畸技
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近几年来,口腔科中的隐形正畸技术得到了快速发展,目前牙齿正畸技术大致分为有托槽正畸技术和无托槽正畸技术,隐形正畸属于无托槽正畸,其使用的隐形牙套需要从3 D打印的热压模型上沿患者牙龈线切割分离下来。目前,对于热压模型的切割一般采用人工切割,面对日趋旺盛的市场,人工切割效率低,仅仅依靠人工切割是远远不够的;并且人工切割后的透明热压膜片较粗糙,需要进行二次加工;从2014年以来,我国每年采用隐形正畸技术的患者差不多呈100%增长趋势,人工切割热压模型仅能够满足小批量生产,难以满足日趋旺盛的大规模市场。为提高热压模型的切割效率与切割质量,本文结合双目立体视觉技术和实际工程应用需求,致力于设计一种基于双目视觉的牙龈线立体重构系统来实现自动化切割热压模型。重点研究了牙龈线的三维重建系统,对牙龈线三维重构系统的相机选型、相机标定、图像处理等关键问题进行了深入研究,最终设计实现了一个牙龈线的三维重建系统,试验结果表明,该系统符合设计要求。本文的主要研究内容如下:（1）研究双目相机的成像原理,对相机选型进行讨论;通过建立相机线性模型与非线性模型,获得相机内外参数求解方法,利用MATLAB求解双目相机参数并保存;针对拍摄过程中的环境干扰问题,采用双边滤波进行平滑处理;阐述了细化算法原理,针对目前细化算法出现的问题,改进Zhang细化算法得到单行像素排列的牙龈线图像。（2）本文提出一种Harris-SURF-RANSAC特征点检测算法用来检测牙龈线图像上的特征点,通过在Open CV中对比SIFT算法与SURF算法试验结果表明,Harris-SURFRANSAC算法能够较好的匹配稳定的特征点,相较于SIFT算法提高10对匹配点;介绍了立体匹配原理和约束准则,重点研究了局部匹配算法中的SAD算法与半全局匹配算法中的SGBM算法。提出基于SAD算法的二次筛选立体匹配算,在特征点范围内使用不同的窗口大小SAD算法对牙龈线进行立体匹配,得到关于牙龈线的特征点匹配图。（3）搭建一个基于双目视觉的牙龈线立体重构系统,该系统操作简单,花费低,提取牙龈线的视差图得到牙龈线的三维坐标;试验结果表明,整个立体重构系统的精度能够满足设计要求。
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