文档介绍：西安科技大学
硕士学位论文
基于牙冠数据的牙齿建模方法研究
专业名称：计算机软件与理论
作者姓名：高天宇
指导教师：李占利
学 位 论 文 独 创 性 说 明
本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得
研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体
已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构的学
位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中
做了明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签名： 日期：
论文题目：基于牙冠数据的牙齿建模方法研究
专 业：计算机软件与理论
硕 士 生：高天宇 （签名）
指导老师：李占利 （签名）
摘 要
三维数字化牙齿模型是计算机辅助口腔正畸系统的基础。在计算机辅助口腔正畸的
过程中使用三维数字化牙齿模型不仅可以随时观测牙齿模型记录正畸治疗进展中的数
据，同时也易于医生进行病案的讨论交流，为正畸远程网上诊断和治疗提供了信息载体。
本文针对如何基于牙冠数据模型建立完整的牙齿模型进行了研究。
本文首先对现有的三维数字化牙齿模型的获取方法及存储方法进行了简要的介绍，
并分析了现有方法的优势与不足。针对目前获取三维数字化牙齿模型方法的优势与不
足，本文提出了两种基于牙冠数据建立完整牙齿模型的方法。第一种建模方法是基于三
维模型检索的牙齿建模方法，该方法利用三维检索技术查找与待建模牙冠具有相似牙冠
的牙齿模型，通过三点平移变换法配准、裁剪和拼接完成建模工作。为了减少检索时的
工作量，本文设计了一种基于区域分割的牙齿类型识别方法，该方法通过分析不同类型
恒牙牙冠特征的差异，利用高斯曲率和平均曲率两种曲率描绘的曲面特征对牙冠表面进
行区域分割。根据不同类型恒牙牙冠特征的差异和分割区域所描述的牙冠曲面特征对牙
冠进行类型识别，对牙齿分类后，针对不同类型的牙齿分类进行检索。第二种建模方法
是基于牙冠与牙根特征的牙齿建模方法，该方法利用对牙体测量数据的分析找出牙冠数
据与牙根数据间的关联规则，根据这些关联规则及待建模牙冠数据计算出对应牙根部分
的数据，最后使用样条曲线和Laplace变形等方法建立牙齿模型，其同样需要使用牙冠类
型识别对牙冠进行分类建模。
本课题通过VS2010和VTK编程实现上述算法，主要就算法的效率和建模结果进行
对比分析，经试验两种建模方法的建模结果比较理想。
关 键 词：牙齿建模；三维检索；牙体测量；区域分割
研究类型：应用研究
Subject ： The Research of Tooth Modeling Method Based on Dental
Crown Data
Specialty ：Computer software and theory
Name ：Gao Tianyu （Signature）
Instructor：Li Zhanli （Signature）
ABSTRACT
Three-dimensional digital dental model is the foundation of computer-aided orthodontics
system. In the process of computer-aided orthodontic treatment, the application of the
three-dimensional digital dental model not only makes it possible to observe the data of
orthodontic treatment recorded by the dental