数字化全景齿科曲面断层摄影系统机构设计

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1、中文图书分类号：R318密级：公开UDC：620学校代码：10005工程硕士学位论文M.E.DISSERTATION论文题目：数字化全景齿科曲面断层摄影系统机构设计论文作者：梁洪领域：生物医学工程指导教师：刘有军研究员、陆建荣高级工程师论文提交日期:2015年6月UDC：620学校代码：10005中文图书分类号：R318学号：S201215062密级：公开北京工业大学硕士专业学位论文（全日制）题目：数字化全景齿科曲面断层摄影系统机构设计英文题目：MECHANISMDESIGNFORDIGITALDENTALPANORAMICT

2、OMOGRAPHYSYSTEM论文作者：梁洪学科专业：生物医学工程研究方向：生物医学电子与信息处理申请学位：工程硕士专业学位指导教师：刘有军研究员、陆建荣高级工程师所在单位：生命科学与生物工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已

3、在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：2015年6月1日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要全景齿科X线机是临床上专门应用于口腔疾病诊断的成像设备，它通过曲面断层摄影技术把类似于抛物线型的牙弓结构展开陈列在一张X片上，其旋转机构决定系统摄影的轴位运动方式，此方式是导致

4、成像是否清晰的决定性因素。课题研究的意义在于与本课题组已完成的全景齿科数字化升级系统组合设计成连续可变轴方式的数字化全景齿科成像系统，使其扫描的断层面为真实的牙弓，以提高影像的清晰度，弥补国内技术的空白，减低购买成本。基于此，课题组本文提出了同心偏心轴式、单Y轴旋转式及XY双轴旋转式的三种连续可变轴方式的曲面断层摄影技术方案，拟合其运动过程，提出最优的产业设计。具体的研究工作如下：（1）全景齿科成像运动控制系统分析。选取最符合成人颌骨结构的牙弓曲线，为断层轨迹；设计符合成像要求的X线发生器、TDI-CCD、转动轴和断层面的位置

5、结构；分析影响成像清晰度的因素，确定成像清晰的条件；（2）同心偏心轴式的系统机构设计。分析同方式样机的成像原理，设计偏心轴的轨迹，并与实际轴的轨迹相比较，得出符合成像要求的偏心轴轨迹方程，根据偏心轴与断层面的位置关系，得出设计的断层轨迹，制作牙模进行成像实验；（3）单Y轴旋转式的系统机构设计。关键在于确定沿Y轴方向轴速和成像点速度。根据运动中速度变量的变化，设置不同的控制模式，实现相应的运动过程仿真；在符合工业实际设计的要求下，与同方式的样机参数比较；（4）XY双轴旋转式的系统机构设计。关键在于XY移动平台的X轴方向速度、Y轴

6、方向速度以及横臂同步旋转角速度的确定。设计符合实际的控制模式，进行运动过程仿真；（5）从原理、性能及应用对三种设计进行对比分析。研究结果表明：（2）中通过成像实验，得到了高清晰度的牙模全景片，验证了设计方案的正确性；（3）中定轴速为4mm/s时，得出的成像点速度符合工业设计的要求，并与同方式的样机参数比较，基本一致，确定设计的合理性；（4）中，得到设计的Y轴方向的速度从开始以28mm/s减到0（门牙处），再反向加速，符合实际工业设计要求，并得出合理的成像点速度、TDI-CCD的积分时间以及角速度的变化数据；根据比较得出XY双轴

7、旋转式的摄影系统机构为最优的产业设计，它是全景齿科X线机的发展趋势。本课题设计的XY双轴旋转式的摄影系统机构为设计产业化提供了最合理-I-北京工业大学工程硕士专业学位论文的连续可变轴方式的全景齿科曲面断层摄影系统运动控制参数，和课题组研发的数字化全景齿科成像系统结合，可组成自主研发的高清晰度的数字化全景齿科曲面断层摄影X线机。关键词：曲面断层；同心偏心轴；单Y轴旋转；XY双轴旋转-II-AbstractAbstractPanoramicdentalX-raymachineisspeciallyusedinclinicaldia

8、gnosticimagingapparatusoforaldiseases,displayingsimilarparabolicarchstructureintoaX-chipthroughpanoramicphotographytechnology,anddetermini