国家科技支撑计划(2009BAI81B00)
- 作品数：20 被引量：117H指数：5
- 相关作者：李忠科吕培军王先泽孙玉春马亚奇更多>>
- 相关机构：中国人民解放军第二炮兵工程大学第二炮兵工程学院北京大学口腔医院更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术金属学及工艺更多>>
- 基于测地路径的牙齿模型交互分割算法研究被引量：5
- 2011年
- 从3维牙颌模型中精确地分离出单颗牙齿是计算机辅助正畸治疗的重要步骤。由于牙齿有不同的形状并且不同个体之间有很大差异,其自动分离比较困难。为此,提出一种交互分割单颗牙齿的方法:首先,在牙颌模型上交互选定特征点,然后计算特征点间近似测地路径,待测地路径封闭后,利用区域生长方法从整个牙颌模型上精确分离出单颗牙齿。实验结果显示,该算法执行速度快,用户交互量少,且分割得到的牙齿边界线平滑,较好地满足口腔正畸的临床要求。
- 马亚奇李忠科王先泽
- 关键词：三角网格
- 基于Delaunay三角剖分和区域生长的散乱点云重构被引量：5
- 2012年
- 提出了一种基于Delaunay三角剖分和区域生长相结合的对散乱点云进行三角网格重构的方法。首先计算了点云的Delaunay三角剖分,从中选取一个三角面片作为初始区域,然后在区域的边界边上迭代添加新的三角面片,通过曲面网格由局部到整体的动态增长最终生成了一张完整的三角网格曲面。与传统的区域增长算法相比,在区域生长的过程中使用自定义的可接受度因子作为判断添加新三角面片的标准,可以提高生成网格的质量。实验证明:该算法是快速有效的,并能在一定程度上避免狭长三角形的产生。
- 王先泽李忠科马亚奇张晓娟
- 关键词：DELAUNAY三角剖分散乱点云曲面重构
- 基于特征的点云精确配准算法被引量：7
- 2013年
- 在散乱点云的配准过程中,由于不同次扫描得到的点云模型之间的重叠部分可能较小且点云具有丰富的几何细节,致使传统ICP(Iterative Closest Point)精确配准算法很难得到理想精度。针对这个问题以Chen和Medioni提出的点面距离误差测度函数为基础,结合基于特征的点云配准思想,设计了一种先建立拥有接近的主曲率的匹配点对集合,然后将二次拟合曲面间的平均距离作为误差测度进行迭代优化的精确配准算法。该算法在微小距离精确配准的应用环境下能提供相对于传统ICP算法更好的精度和更高的效率。
- 许斌李忠科吕培军孙玉春王勇
- 关键词：散乱点云ICP算法主曲率
- 保持细节的网格曲面局部变形算法被引量：1
- 2013年
- 针对直接控制自由变形算法(DFFD)在对大规模网格模型实施局部变形时细节保持性差的问题,以网格曲面上的离散泊松方程和微分算子为理论基础,提出一种完全自动化的网格模型局部变形算法。基本思想是依据用户对模型上控制顶点的移动及网格的表面几何特征,由算法自动判断得到变形区域,继而将用户对控制顶点的编辑操作映射为对变形区域梯度场地操作,最后通过泊松重建得到变形后的网格。优点是在使模型表面的局部几何细节得到保持的基础上省略了人为划定变形区域的步骤。
- 许斌李忠科吕培军孙玉春王勇
- 关键词：微分算子
- 特征保持的基于紧支径向基函数的点云简化被引量：5
- 2013年
- 提出一种特征保持的基于紧支径向基函数的点云简化算法。算法采用迭代简化的策略:使用改进的k_近邻算法计算点的k邻域,并根据每个点的局部最小二乘拟合曲面多项式计算每个点的高斯曲率;根据选择的紧支径向基函数,建立与点曲率和基函数支撑半径内点云密度相关的评估函数来评估点的重要性,删除函数值最小的点;更新与删除点相关的函数值,迭代删除值最小的点直到满足简化要求。实验结果表明,该方法能够精确地控制简化后点云的数量,尖峰信噪比高,且能够较好地保持点云的特征。
- 王先泽李忠科张晓娟吕培军王勇
- 关键词：点云简化
- 基于牙颌模型的散乱点云配准技术研究被引量：3
- 2012年
- 在牙齿三维矫正中需要对牙齿进行排列,常用方法是通过人机交互完成,效率不高。提出了一种基于粒子群的自动化排牙方法,将每颗牙齿上的特征点到标准牙弓曲线的距离和作为目标函数,利用粒子群算法对解空间进行搜索,在搜索过程中加入约束条件,得到牙齿移动的最终位置。利用算法对牙齿进行排列,可以省去人机交互中的平移等操作。实验结果表明:该算法能够有效地用于牙齿三维矫正中,提高了排牙效率。
- 张晓娟李忠科吕培军王勇
- 关键词：点云配准牙模型特征点ICP算法
- 高速高精度五轴口腔修复体加工设备数控硬件平台研制
- 2011年
- 本文针对高速高精度口腔修复体加工设备的需求,设计了一种开放式五轴运动控制硬件平台,其中主控卡以FPGA为核心采用PCI总线与IPC接口,I/O控制卡以ARM+CPLD为核心,采用CAN总线与主控卡进行通信。本文给出了系统结构图,并对驱动信号的产生和CAN通信协议解析等关键技术进行了深入研究。经验证,该平台可使加工设备定位精度达到0.02mm,3D型面切削精度达到0.02mm,达到国外同类产品水平。
- 翟庆一曹宇男叶佩青
- 关键词：数控系统FPGAARMCAN
- 一种基于PSO的自动化排牙方法被引量：2
- 2012年
- 在牙齿三维矫正中需要对牙齿进行排列,常用方法是通过人机交互完成,效率不高。提出了一种基于粒子群的自动化排牙方法,将每颗牙齿上的特征点到标准牙弓曲线的距离和作为目标函数,利用粒子群算法对解空间进行搜索,在搜索过程中加入约束条件,得到牙齿移动的最终位置。利用该算法对牙齿进行排列,可以省去人机交互中的平移等操作。实验结果表明该算法能够有效地用于牙齿三维矫正中,提高了排牙效率。
- 王先泽李忠科马亚奇陈柏松
- 关键词：粒子群优化牙齿矫正主成分分析
- 基于STL文件的Laplacian网格优化算法被引量：2
- 2013年
- 针对三角网格模型优化算法对模型几何细节描述不够精确的问题,提出一种基于Laplacian坐标的网格模型全局优化算法。模型几何细节描述方面,采用网格顶点Laplacian坐标。网拓扑结构不变的前提下,可精确描述网格曲面局部几何特性。顶点重新定位方面,采用在最小二乘意义下求解由权重控制的包含顶点位置,以及Laplacian坐标双重约束的线性系统最优解的方法。实验结果表明,该算法在优化提高模型三角面片质量的同时,可较好地保留原始模型的几何细节。
- 许斌李忠科
- 关键词：STL文件三角网格模型全局优化
- 基于支持向量机的Laplacian网格曲面孔洞修补算法被引量：2
- 2014年
- 针对三角网格曲面上的孔洞修复问题,提出了一种空间修补算法。在提取孔洞边界特征后进行边界预处理,建立孔洞边界特征平面,并将孔洞边界向该平面投影;通过二维三角化在特征平面上对孔洞多边形进行修补;以孔洞边界周围的网格顶点坐标及其Laplacian坐标作为训练样本,通过最小二乘支持向量机推断出填充顶点的Laplacian坐标;以推断得到的填充顶点Laplacian坐标为基础建立线性方程组,求解得到填充顶点坐标,以实现孔洞的准确修补。实例验证说明该算法可以很好的恢复缺失部分曲面的几何特征。
- 许斌李忠科宋大虎
- 关键词：三角网格模型孔洞修补最小二乘支持向量机三角剖分
