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2000
Diploma Thesis
Titel
Interaktive Segmentierung und Nachbearbeitung in einem 3D-Viewer auf der Grundlage registrierter Tiefenbilder
Abstract
Für zahnmedizinische Restaurationen von Zahndefekten haben sich, neben Goldfüllungen, insbesondere auch Keramik-Einlagefüllungen (Keramik-Inlays) bewährt. Leider steht momentan den offensichtlichen Vorteilen eine arbeitsaufwendige und kostenintensive Herstellung der Keramik-Inlays im Zahnlabor gegenüber. Ihre Herstellung erfordert von Zahntechnikern und dem behandelnden Zahnarzt viel Geschick und Handarbeit. Für den Patienten sind mehrere Behandlungssitzungen notwendig zwischen Anfertigung eines Zahnabdrucks, Herstellung und Einsetzen des Inlays bis hin zur endgültigen Anpassung. Daher wird für eine ausreichende Breitenversorgung eine computergestützte Rekonstruktion der zerstörten Kaufläche immer dringender. Eine Automatisierung ist aber auch schon mit den heute zur Verfügung stehenden Mitteln durchführbar, was bereits existierende industrielle Lösungen belegen. Diese Systeme stellen aus einem gebrannten Keramik-Rohling zahnsubstratähnliche, restaurative Formteile her, die den heutigen kosmetischen Anforderungen entsprechen. Die Aufgabe dieser Diplomarbeit bestand darin, ein interaktives Segmentierungs- und Nachbearbeitungsverfahren auf der Grundlage registrierter Tiefenbilder zu entwickeln, und sie in ein bestehendes zahnmedizinisches CAD-System zur automatischen Zahnrekonstruktion einzubauen. Als Segmentierungsverfahren wurde ein kantenorientiertes Verfahren entworfen, das Modellwissen über die zu segmentierende Kante verwendet. Eine Kante wird automatisch entlang fest vorgegebener Punkte in registrierten Tiefenbildern detektiert. Im Idealfall genügt ein einziger Punkt. Das Segmentierungsverfahren wurde exemplarisch auf die Äquatorlinie und den Kavitätenrand in Zahnaufnahmen angewendet. Das interaktive Setzen der Punkte und das Visualisieren des Ergebnisses wurde in einen vorgegebenen 3D-Viewer integriert. Da das Segmentierungsverfahren aufgrund fehlerhafter Ausgangsdaten oder Schwierigkeiten des Verfahrens ein schlechtes Ergebnis liefern kann, ist es notwendig, das Ergebnis mittels eines Nachbearbeitungsschrittes zu korrigieren. Für die hierfür benötigte Benutzerinteraktion wurden intuitive Tools bereitgestellt. Mittels des Nachbearbeitungsverfahrens kann der Anforderung nach 100-prozentiger Richtigkeit des erzeugten Ergebnisses, die an eine medi-zi-nische Anwendung gestellt wird, nachgekommen werden.
ThesisNote
Darmstadt, FH, Dipl.-Arb., 2000
Verlagsort
Darmstadt