基于CBCT影像與雙目視覺技術(shù)的顳下頜關(guān)節(jié)運動可視化系統(tǒng)開發(fā)與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-10-17 10:27
本課題所研究的顳下頜關(guān)節(jié)雖然非常小,但是復(fù)雜程度非常高,影響著人們?nèi)粘5膹埧谶\動,如咀嚼、說話等功能均與顳下頜關(guān)節(jié)緊密相關(guān),顳下頜關(guān)節(jié)異常引起的相關(guān)口腔功能障礙也會引起越來越多人們的重視。因此,對顳下頜關(guān)節(jié)的運動機制進行研究具有十分重要的意義。本文基于雙目視覺技術(shù)獲取下頜運動數(shù)據(jù),并結(jié)合三維CBCT影像重建顳下頜關(guān)節(jié)的運動過程,并進行可視化。在課題組前期研究成果的基礎(chǔ)上,設(shè)計新的編碼標(biāo)記固定裝置,并自定義編碼標(biāo)記點,由雙目視覺技術(shù)及圖像識別與檢測技術(shù)完成對編碼標(biāo)記的檢測和定位,重建編碼標(biāo)記中心的三維坐標(biāo)位置;使用三維區(qū)域生長算法完成對上、下頜骨的分割;結(jié)合剛體運動的原理,使用編碼標(biāo)記中心的三維坐標(biāo)計算頜骨運動矩陣,最后結(jié)合分割后的上、下頜骨數(shù)據(jù)與運動矩陣完成顳下頜關(guān)節(jié)運動狀態(tài)的可視化。一般通過傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)或者髁突運動軌跡描記儀獲得顳下頜關(guān)節(jié)的診斷數(shù)據(jù),而傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)影像僅能觀察靜態(tài)的顳下頜關(guān)節(jié),髁突軌跡描記儀價格昂貴又操作復(fù)雜,且其也只能描記髁突運動的二維曲線,本文的顳下頜關(guān)節(jié)運動可視化系統(tǒng),具有較高的精度和準(zhǔn)確性,為研究顳下頜關(guān)節(jié)疾病提供了新的思路,為診斷顳下頜關(guān)節(jié)疾病提供了新的...
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 系統(tǒng)硬件與實施流程
2.1 系統(tǒng)硬件
2.1.1 雙目立體視覺平臺搭建
2.1.2 標(biāo)記點設(shè)計
2.1.3 標(biāo)記點固定裝置設(shè)計
2.2 系統(tǒng)實施流程
第三章 雙目立體視覺測量及其精度評估
3.1 雙目立體視覺模型與標(biāo)定
3.1.1 雙目立體視覺中的坐標(biāo)系
3.1.2 雙目立體視覺數(shù)學(xué)模型
3.1.3 雙目立體視覺標(biāo)定
3.2 雙目立體視覺測量原理
3.2.1 雙目立體校正
3.2.2 雙目立體視覺測量
3.3 本文系統(tǒng)雙目立體視覺平臺的測量精度
3.3.1 誤差來源與改進措施
3.3.2 靜態(tài)測量精度
3.3.3 動態(tài)測量精度
3.4 本章小結(jié)
第四章 編碼標(biāo)記的檢測與空間定位
4.1 編碼標(biāo)記的檢測
4.1.1 圖像預(yù)處理
4.1.2 編碼標(biāo)記輪廓提取
4.1.3 編碼標(biāo)記識別
4.2 編碼標(biāo)記中心定位
4.2.1 編碼標(biāo)記中心的像素坐標(biāo)位置
4.2.2 編碼標(biāo)記中心的空間位置
4.3 實驗及準(zhǔn)確性驗證
4.3.1 運動編碼標(biāo)記中心的三維重建
4.3.2 編碼標(biāo)記檢測的準(zhǔn)確性驗證
4.4 本章小結(jié)
第五章 運動頜骨重建與可視化
5.1 坐標(biāo)變換
5.1.1 CBCT坐標(biāo)系
5.1.2 坐標(biāo)系變換
5.1.3 編碼標(biāo)記中心坐標(biāo)變換
5.2 頜骨運動矩陣計算
5.3 上、下頜骨分割
5.3.1 基于Mevislab平臺的頜骨分割方法
5.3.2 基于區(qū)域生長算法的頜骨分割方法
5.4 運動頜骨重建
5.5 顳下頜關(guān)節(jié)可視化
5.5.1 體繪制
5.5.2 顳下頜關(guān)節(jié)可視化
5.6 口腔運動數(shù)據(jù)分析與可視化結(jié)果
5.6.1 開閉口運動的數(shù)據(jù)分析
5.6.2 開閉口運動的可視化
5.6.3 其他口腔運動的可視化
5.7 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)
6.1 系統(tǒng)軟件功能結(jié)構(gòu)與模塊劃分
6.2 子模塊設(shè)計與實現(xiàn)
6.2.1 圖像采集與標(biāo)定模塊
6.2.2 坐標(biāo)系變換矩陣計算模塊
6.2.3 運動矩陣計算模塊
6.2.4 三維頜骨分割模塊
6.2.5 頜骨運動可視化模塊
6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于三維動態(tài)區(qū)域生長算法的肝臟自動分割[J]. 仇清濤,段敬豪,鞏貫忠,李登旺,尹勇. 中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2017(07)
[2]光學(xué)在船模運動跟蹤中的應(yīng)用[J]. 趙亞麗. 艦船科學(xué)技術(shù). 2017(10)
[3]棋盤格圖像角點坐標(biāo)亞像素提取方法[J]. 劉俊杰,謝春利,王娟. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(S1)
[4]基于動態(tài)自適應(yīng)區(qū)域生長的肝臟CT圖像腫瘤分割算法[J]. 宋紅,王勇,黃小川,李佳佳,張春萌. 北京理工大學(xué)學(xué)報. 2014(01)
[5]環(huán)狀編碼標(biāo)記點的檢測與識別[J]. 宋麗梅,陳昌曼,陳卓,覃名翠,李大鵬. 光學(xué)精密工程. 2013(12)
[6]視覺測量中可糾錯的編碼點識別及提取[J]. 楊劍,韓建棟,秦品樂. 光學(xué)精密工程. 2012(10)
[7]一種數(shù)字編碼圖像識別方法的研究與應(yīng)用[J]. 丁俊健,邱術(shù)芹. 科技資訊. 2011(29)
[8]下頜開閉口運動的三維數(shù)字化虛擬還原[J]. 王輝,劉陽,趙衛(wèi)東,焦培峰,歐陽鈞,黃文華,畢振宇. 中國臨床解剖學(xué)雜志. 2011(05)
[9]聯(lián)合動態(tài)MRI和下頜運動軌跡描記儀分析健康人開閉口時下頜運動軌跡特征[J]. 張松梅,張富強,蘇凱,張志光. 口腔醫(yī)學(xué)研究. 2011(05)
[10]三維圖像顯示中的表面繪制與體繪制[J]. 李晶,阮興云,徐志榮,朱弋. 中國醫(yī)學(xué)裝備. 2009(03)
碩士論文
[1]基于雙目視覺的醫(yī)療器械三維模型及可視化研究[D]. 喻海中.上海理工大學(xué) 2014
本文編號:3441606
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 系統(tǒng)硬件與實施流程
2.1 系統(tǒng)硬件
2.1.1 雙目立體視覺平臺搭建
2.1.2 標(biāo)記點設(shè)計
2.1.3 標(biāo)記點固定裝置設(shè)計
2.2 系統(tǒng)實施流程
第三章 雙目立體視覺測量及其精度評估
3.1 雙目立體視覺模型與標(biāo)定
3.1.1 雙目立體視覺中的坐標(biāo)系
3.1.2 雙目立體視覺數(shù)學(xué)模型
3.1.3 雙目立體視覺標(biāo)定
3.2 雙目立體視覺測量原理
3.2.1 雙目立體校正
3.2.2 雙目立體視覺測量
3.3 本文系統(tǒng)雙目立體視覺平臺的測量精度
3.3.1 誤差來源與改進措施
3.3.2 靜態(tài)測量精度
3.3.3 動態(tài)測量精度
3.4 本章小結(jié)
第四章 編碼標(biāo)記的檢測與空間定位
4.1 編碼標(biāo)記的檢測
4.1.1 圖像預(yù)處理
4.1.2 編碼標(biāo)記輪廓提取
4.1.3 編碼標(biāo)記識別
4.2 編碼標(biāo)記中心定位
4.2.1 編碼標(biāo)記中心的像素坐標(biāo)位置
4.2.2 編碼標(biāo)記中心的空間位置
4.3 實驗及準(zhǔn)確性驗證
4.3.1 運動編碼標(biāo)記中心的三維重建
4.3.2 編碼標(biāo)記檢測的準(zhǔn)確性驗證
4.4 本章小結(jié)
第五章 運動頜骨重建與可視化
5.1 坐標(biāo)變換
5.1.1 CBCT坐標(biāo)系
5.1.2 坐標(biāo)系變換
5.1.3 編碼標(biāo)記中心坐標(biāo)變換
5.2 頜骨運動矩陣計算
5.3 上、下頜骨分割
5.3.1 基于Mevislab平臺的頜骨分割方法
5.3.2 基于區(qū)域生長算法的頜骨分割方法
5.4 運動頜骨重建
5.5 顳下頜關(guān)節(jié)可視化
5.5.1 體繪制
5.5.2 顳下頜關(guān)節(jié)可視化
5.6 口腔運動數(shù)據(jù)分析與可視化結(jié)果
5.6.1 開閉口運動的數(shù)據(jù)分析
5.6.2 開閉口運動的可視化
5.6.3 其他口腔運動的可視化
5.7 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)
6.1 系統(tǒng)軟件功能結(jié)構(gòu)與模塊劃分
6.2 子模塊設(shè)計與實現(xiàn)
6.2.1 圖像采集與標(biāo)定模塊
6.2.2 坐標(biāo)系變換矩陣計算模塊
6.2.3 運動矩陣計算模塊
6.2.4 三維頜骨分割模塊
6.2.5 頜骨運動可視化模塊
6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于三維動態(tài)區(qū)域生長算法的肝臟自動分割[J]. 仇清濤,段敬豪,鞏貫忠,李登旺,尹勇. 中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2017(07)
[2]光學(xué)在船模運動跟蹤中的應(yīng)用[J]. 趙亞麗. 艦船科學(xué)技術(shù). 2017(10)
[3]棋盤格圖像角點坐標(biāo)亞像素提取方法[J]. 劉俊杰,謝春利,王娟. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(S1)
[4]基于動態(tài)自適應(yīng)區(qū)域生長的肝臟CT圖像腫瘤分割算法[J]. 宋紅,王勇,黃小川,李佳佳,張春萌. 北京理工大學(xué)學(xué)報. 2014(01)
[5]環(huán)狀編碼標(biāo)記點的檢測與識別[J]. 宋麗梅,陳昌曼,陳卓,覃名翠,李大鵬. 光學(xué)精密工程. 2013(12)
[6]視覺測量中可糾錯的編碼點識別及提取[J]. 楊劍,韓建棟,秦品樂. 光學(xué)精密工程. 2012(10)
[7]一種數(shù)字編碼圖像識別方法的研究與應(yīng)用[J]. 丁俊健,邱術(shù)芹. 科技資訊. 2011(29)
[8]下頜開閉口運動的三維數(shù)字化虛擬還原[J]. 王輝,劉陽,趙衛(wèi)東,焦培峰,歐陽鈞,黃文華,畢振宇. 中國臨床解剖學(xué)雜志. 2011(05)
[9]聯(lián)合動態(tài)MRI和下頜運動軌跡描記儀分析健康人開閉口時下頜運動軌跡特征[J]. 張松梅,張富強,蘇凱,張志光. 口腔醫(yī)學(xué)研究. 2011(05)
[10]三維圖像顯示中的表面繪制與體繪制[J]. 李晶,阮興云,徐志榮,朱弋. 中國醫(yī)學(xué)裝備. 2009(03)
碩士論文
[1]基于雙目視覺的醫(yī)療器械三維模型及可視化研究[D]. 喻海中.上海理工大學(xué) 2014
本文編號:3441606
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