画像計測処理法による歯科高速切削シミュレーション教育支援システム確立に関する研究

利用图像测量处理方法建立牙科高速切削仿真教育支持系统的研究

• 批准号: 09771616
• 负责人: 辻 武司
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09771616/
• 关键词: 座標変換; 最適化; 非接触式; ディジタルカメラ; 窩洞形成; 画像処理; 形態計測; 幾何学; シミュレーション; 画像計測; 数値解析; 人工歯; デジタルカメラ; 切削

歯科高速切削におけるシミュレーション教育は歯学部における重要課題の一つであり,限られた時間内に充分な教育効果を得るためには切削技法を客観的に評価することが可能である有用なシステムの利用が不可欠である.そこで,本研究では形成した窩洞をデジタルスチルカメラで撮影し,その画像をパーソナルコンピュータに取り込んで数値解析を行うことにより,術者のスキルと切削の適正度を数量的に表現・評価するシステムの構築を目指して,計測に伴う諸問題の検討と窩洞外形の計測結果から切削技法を評価する手法に関する検討を行っている.今年度は,本計測システムが直面する「レンズと被写体との位置関係」という間題点に関連して,計測対照が基準平面に対する傾斜並びに異なった距離に位置する場合の補正方法に座標変換を用いた手法を拡張する試みを行った.その結果,計測対象となる歯牙に設定した計測基準点から算出した精度は,傾斜角が十分小さい場合は基準平面上でのみ座標変換を作用させた場合と近似していた.この場合,術者のpd条件から得られた座標系をこの基準平面上で定義することによって,術者側の感覚に矛盾しない座標系を定義することが可能である.一方,この手法で模型歯上の窩洞形態を計測し,最小自乗法による最適化問題から切削技法の適正度について切削時における転向点の変位と切削方向の偏向角で表現すると,基準平面の方向角と光軸とのなす角が充分小さい場合は,基準平面内での手法が近似的に有用であることが判明した(15度以下).しかしながら,基準平面の方向角と光軸とのなす角が大きくなるにつれて切削方向の偏向角の検出精度が低下し,傾斜角の検出に関して最大8度の誤差が生じることがが判明した.これは,傾斜角が大きくなるにしたがって照明の入射方向の影響を強く受けることから,境界線の判別法に関する画像処理の手法を確立する必要があることが示唆された.これらの問題は,繰り返し学習によるスキル向上の効果判定を行うためには不可欠であることから,座標変換システムの3D化と境界値のソフト的な判別法に関して,目下検討中である.

高速牙科切割中的模拟教育是牙科学院的重要问题之一，必须使用一个有用的系统，可以客观地评估切割技术以在有限的时间内获得足够的教育效果。因此，在这项研究中，通过使用数码静止相机拍摄成型的腔，将图像放入个人计算机并进行数值分析，我们旨在创建一个定量表达并评估操作员的技能并削减适用性的系统。我们检查了与测量相关的各种问题，并且在空腔中，我们正在考虑一种评估形状测量结果的切割技术的方法。今年，我们试图使用坐标转换扩展该方法，以纠正测量控制措施倾斜和相对于参考平面的不同距离时的测量控制，这与“镜头与主体之间的位置关系”的问题是该测量系统面对的问题。结果，从要测量的牙齿上设置的测量参考点计算得出的精度近似于倾斜角度足够小的情况，当仅在参考平面上应用坐标转换时。在这种情况下，操作员的PD规则是定义从该参考平面上此参考平面获得的坐标系，可以定义与操作员意义一致的坐标系。但是，使用该技术，测量了模型牙齿上的腔形态，使用最小平方方法的最佳问题被用来表达切割技术的适当性，因为切割时的转弯点的位移和切割方向上的偏转角的位移，已经发现，在参考平面的方向平面和光学轴的方向较小，这是在较小的degry smill中的距离，因此在较小的情况下（因此）较小的方法（因此），因此（因此）在参考中（因此），因此（因此）然而，参考平面的定向角和光轴表示如下：发现在切割方向上偏转角的检测准确性随着角度的增加而降低，并且在倾斜角度的检测中最多出现8度的误差。这表明，随着角度的增加，应建立用于确定边界线的图像处理方法，随着角度增加而受到照明入射方向的严重影响。这些问题对于通过重复学习确定技能提高的有效性至关重要，因此，我们目前正在考虑3D转换系统和确定边界值的软方法。