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基于网格抽取的牙齿模型快速分割算法
基于网格抽取的牙齿模型快速分割算法
摘要：牙齿的三维模型分割是数字牙科学中的重要任务之一。传统的分割方法通常耗时较长且需要用户参与，而且对于复杂的牙齿形态具有一定的局限性。为了解决这些问题，本文提出了一种基于网格抽取的牙齿模型快速分割算法。该算法结合了网格处理技术和传统分割方法，能够在较短的时间内自动完成牙齿的分割，并且能够适应不同形态的牙齿。实验结果表明，该算法能够快速准确地分割出牙齿模型，为数字牙科学研究提供了一种有效的工具。
关键词：网格抽取、牙齿模型、快速分割、数值牙科学
1.引言
牙齿的三维模型分割是数字牙科学中的重要任务之一。传统的分割方法通常依赖于人工标定或者手工绘制标记点，耗时耗力且易受主观因素的影响。而且，对于形态复杂的牙齿，传统的分割方法往往难以取得满意的效果。因此，需要一种快速准确的牙齿分割算法来提高数字牙科学的研究效率和准确性。
2.相关工作
目前，已经有许多关于牙齿模型分割的研究工作。其中，一些研究利用医学图像分割技术，如阈值化、区域生长等方法来完成牙齿的分割。然而，这些方法往往需要用户进行交互操作，并且对于形变较大的牙齿难以适应。另外，也有一些研究利用形态学变换、模板匹配等方法来进行牙齿分割，但是这些方法对于形态复杂的牙齿效果有限。
3.算法设计
本文提出的基于网格抽取的牙齿模型快速分割算法主要分为两个步骤：预处理和分割。
3.1预处理
在预处理步骤中，首先对牙齿模型进行去噪和对齐操作，以提高后续分割的准确性。然后，对齐后的牙齿模型进行网格化处理，将三维模型转化为网格表示。
3.2分割
在分割步骤中，首先利用网格抽取算法提取牙齿模型的特征点。网格抽取算法是一种用于从网格模型中提取特征的方法，其主要思想是在网格的顶点上计算曲率、法向量等特征，然后根据这些特征选择感兴趣的顶点。通过网格抽取算法，可以快速准确地提取牙齿模型的特征点。
接下来，利用特征点进行分割。具体而言，根据特征点的位置和属性信息，将牙齿模型划分为多个子区域。通过对每个子区域进行分割操作，可以得到牙齿的分割结果。在进行分割操作时，可以利用一些传统的分割算法，如阈值化、区域生长等来实现。由于牙齿的形态牙齿差异较大，因此需要针对不同的牙齿进行适应调整，以获得好的分割效果。
4.实验与结果
本文在一个包含多个牙齿的三维模型数据集上进行了实验。实验结果表明，本文提出的算法能够在较短的时间内自动完成牙齿的分割，并且对于不同形态的牙齿具有较好的适应性。与传统的分割方法相比，本算法能够提高分割的准确性和效率。
5.结论
本文提出了一种基于网格抽取的牙齿模型快速分割算法。通过在预处理步骤中进行去噪和对齐，以及在分割步骤中利用网格抽取和传统分割算法，能够在较短的时间内自动完成牙齿的分割，并且对于不同形态的牙齿具有较好的适应性。实验结果表明，该算法能够提高数字牙科学研究的效率和准确性，为数字牙科学的发展提供了一种有效的工具。
参考文献：
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