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《重庆大学》 2009年
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基于立体视觉的牙模三维重建系统的研究

曾一庭  
【摘要】: 随着现代生活水平的不断提高,人们越来越重视自身的外表,而一直以来畸形牙齿却是影响人们外表的重要因素,为此口腔正畸治疗日益为人们所注目。牙颌模型是口腔正畸治疗中的一种重要的诊治工具,通过牙颌模型参数的测量与分析,便于进行矫正方案的制定和疗效的准确评估。传统的牙颌模型测量,采用游标卡尺、万能角度尺等测量工具在石膏模型上直接测量,不仅难以对牙颌的复杂几何形态给出全面的描述,而且对数据的测量和处理也较费时费力。同时,由于受外界环境的影响,搁置一段时间后,牙颌石膏模型容易发生形变,从而影响了测量的精度。基此,采用数字化技术对牙颌模型图像进行三维重建,尔后进行测量与分析,是目前口腔科学中数字化研究的一个热点。 本论文立足于平行双目立体CCD数字摄像机视觉系统的原理及方法,采用两台工业级的CCD数字摄像机,采集牙模图像,在Windows操作系统平台上,使用Visual C++ 2005作为开发工具,借助QT.4.43图形界面开发包和Open CV开源图像处理库,对口腔牙颌模型进行三维重建及测量分析。在系统的开发设计中,采用模块化的编程方法,根据双目CCD立体视觉的理论,将系统划分为图像采集、摄像机标定、图像处理、立体匹配、坐标计算及三维显示几个模块。 在CCD摄像机的标定部分,阐述了摄像机标定的原理,实现了标定模块的开发,基此能够获得CCD摄像机的内外参数、基础矩阵、畸变系数、棋盘格角点坐标等参数。在图像处理模块中,可以完成图像的灰度化、图像滤波除噪、直方图修正、图像的锐化、图像畸变的校正等处理,最后,输出处理后的立体图像对。在立体匹配部分,采用基于区域的匹配方法,研究了匹配的原理及常用的约束条件,实现了匹配模块的开发,并对匹配窗口大小和测度函数进行了实验选择及分析,最终,输出图像的视差图。在坐标计算及三维显示模块中,分析了空间坐标计算的原理,实现了空间点坐标的计算及空间离散点集的三角剖分,开展了三角剖分的效果分析,利用OpenGL分析工具,实现了口腔牙颌模型的三维显示。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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10 董颖怀;一种微型涡轮发动机的关键结构及其制造技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
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【二级引证文献】
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【二级参考文献】
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6 蔡国强;利用OpenGL 实现工程结构地震反应分析的三维动态可视化[D];太原理工大学;2004年
7 贺歆;弹目遭遇动态可视化仿真研究[D];南京理工大学;2004年
8 孙卿;基于OpenGL的卫星运行仿真[D];华中科技大学;2004年
9 靳军;基于NURBS的叶片优化设计与OpenGL中的渲染仿真系统的开发[D];西北工业大学;2005年
10 韦宇炜;基于OpenGL技术的三维游戏引擎开发[D];广东工业大学;2005年
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