自动化排牙系统的研究与实现

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1、浙江大学硕士学位论文摘要摘要随着计算机图形学技术的发展，借助计算机进行牙齿隐形矫治逐渐成了口腔正畸学界的研究热点。牙齿隐形矫治技术通过先进的三维扫描设备获取患者的牙颌数字模型，在隐形矫治软件系统中经过单颗牙齿分割修补、牙齿牙龈辅助信息构建、牙齿移动和矫治方案制定、牙龈组织变形以及附件安装融合等环节，生成需要的矫治方案，最终输出隐形矫治器的数字母模，并根据其模型生产相应的矫治器。相比传统的矫治技术，隐形矫治技术采用了精确的三维扫描设备获得病人的牙齿原始模型，并可以量身定做一套精确订制的正畸方案与相应的正畸器，不

2、但可以精确地预测和观察正畸后的效果，同时还能够方便地测量各项牙齿正畸参数，达到良好的正畸效果。现有的牙齿正畸系统均通过手工拖动牙齿实现牙齿正畸的目的。本文提出了一整套牙齿隐形矫治技术中自动排牙的实现方案。该系统在满足正畸各方面参数要求的同时，以生成优化矫治数据为目标，设计并实现了自动排牙的各个流程环节。本文在隐形矫治技术基本原理指导下，根据牙齿隐形矫治中各个评价参数建立了一整套体系框架，通过建立理想牙弓线，结合粒子群算法与所建立的正畸方案评价函数，同时结合碰撞检测技术对牙齿移动和排牙过程中牙齿间可能发生的碰撞

3、进行监测，来动态探测最优的正畸方案，并给出了较优化的结果，较大地节省了人工操作的时间，保证了自动生成方案的可用性与合理性。关键词：隐形正畸，自动排牙，碰撞检测浙江大学硕士学位论文AbstractNowadays，moreandmoreresearchersarepayingattentiontotheinvisibleorthodontictreatmenttechnology,wi也therapiddevelopmentofcomputergraphicsandtheotherrelatedtechnolo

4、gy．Thedi百talmodelsofthepatientsintheinvisibleorthodontictreatmentsystemareobtainedbyadvanced3Dscanningdevices．Aftertheproceduresoftoothsegmentation，toothmovement，treatmentplanestablishment，gummodeldeformationandattachmentinstallation，wewillgetthefinaldi西tal

5、modelswhichCanbeusedtoproducetherealaligners．Comparedwiththetraditionalorthodontictreatmenttechnology,invisibleorthodontictreatmentCangettheaccuratedilgitalmodelsofthepatients，andthemade—to·measurealignersforpatientswillbeproduced．Inaddition，doctorsandpatie

6、ntscanobservethesimulatedtreatmentplanandgettheorthodonticparametersconveniently．Mostoftheexistinginvisibleorthodonticsystemsmovetheteethmanually．Incontrast，wehavedevelopedanapproachtoaligntheteethautomatically．Oursystemcangeneratehigh-qualitytreatmentplans

7、whilesatisfyingtherequirementsfromthedoctors．Amethodcombining丽也theidealarchform，particleswarmalgorithm，andcollisiondetectionispresentedtogeneratethetreatmentplan．Thesystemcanacceleratethedesignprocedurewhilekeepingtheresultsreasonable．Keywords：Invisibleorth

8、odontictreatmenttechnology,automatictoothaliglanent,collisiondetection浙江大学硕士学位论文目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．iAbstract⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ii第l章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯