广东工业大学学报 ›› 2018, Vol. 35 ›› Issue (01): 1-5.doi: 10.12052/gdutxb.170091

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烤瓷牙内部缺陷的图像检测及其特征统计分析

钟映春1, 吕帅1, 罗鹏2, 简裕涛3, 褚千琨4   

  1. 1. 广东工业大学 自动化学院, 广东 广州 510006;
    2. 深圳市第六人民医院 骨科, 广东 深圳 518000;
    3. 中山大学 口腔研究所, 广东 广州 510080;
    4. 深圳市第六人民医院 影像科, 广东 深圳 518000
  • 收稿日期:2017-05-03 出版日期:2018-01-09 发布日期:2017-12-22
  • 通信作者: 吕帅(1993-),男,硕士研究生,主要研究方向为图像处理与算法研究,E-mail:396512681@qq.com E-mail:396512681@qq.com
  • 作者简介:钟映春(1973-),男,副教授,博士,主要研究方向为医学图像理解.
  • 基金资助:
    广东省高性能计算重点实验室开放项目(TH1528);广州市科技计划产学研协同创新重大专项(201604016086)

Internal Defects Detection and Their Features Statistical Analysis of Porcelain Teeth

Zhong Ying-chun1, Lyu Shuai1, Luo Peng2, Jian Yu-tao3, Chu Qian-kun4   

  1. 1. School of Automation, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China;
    2. Department of Bone and Joint Surgery, Sixth People's Hospital of Shenzhen, Shenzhen 518000, China;
    3. Institute of Stomatological Research, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510080, China;
    4. Department of Imaging, Sixth People's Hospital of Shenzhen, Shenzhen 518000, China
  • Received:2017-05-03 Online:2018-01-09 Published:2017-12-22
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摘要: 烤瓷牙是临床中牙体缺损或缺失等口腔疾病比较理想的修复体. 受到制作工艺的影响,在烤瓷牙制作过程中难免产生气孔、缩孔、塌陷等缺陷. 这些缺陷严重影响烤瓷牙的使用寿命和强度. 本文提出采用MicroCT(超高精度CT)扫描烤瓷牙,然后对扫描后的图像进行处理,使得缺陷在图像中清晰呈现出来;再对这些缺陷的面积、位置等特征进行统计分析,从而为烤瓷牙生产工艺的改进提供指导. 实验结果表明,烤瓷牙的缺陷面积呈现Weibull分布,面积小于100像素的缺陷占总数的94.9%,这说明由缩孔引起的小面积缺陷是缺陷的主体部分,而塌陷引起的大面积缺陷则数量很少. 此外,缺陷的位置主要集中在牙冠边缘、圆弧过渡以及烤瓷与金属熔附的结合面附近. 而这些部位恰恰是应力集中的地方. 可见,减小应力避免缩孔、加强在熔附过程中的排气等措施是有效减少烤瓷牙内部缺陷的主要手段.

关键词: 超高精度CT, 图像处理, 烤瓷牙内部缺陷, 统计分析

Abstract: Porcelain tooth is an ideal prosthesis of oral diseases. Limited by the fabrication process, there are always some internal defects in porcelain teeth, such as stomas, shrinkages and bubbles. These defects affect the service life and strength of porcelain teeth. It is proposed to scan the porcelain teeth by MicroCT. Then the defects can be displayed clearly through image processing. Subsequently, some features of defect are extracted, including areas and positions. Finally, the statistics of these features are analyzed in order to giveadviceto improve the fabrication process of porcelain teeth. The analysis results show that the distribution of area of internal defect obeys Weibull distribution, that is, the number of internal defects with large area is small but the number of internal defects with small areas is quite large. It reveals that most of defects are caused by porosity and shrinkage, which often result in small area defects. Additionally, the defects are mainly located at crown and joint surface, where the stress concentration is often located. Therefore, there are two methods to reduce the defects. One is reduce the stress concentration and the otherto improve the gas exit.

Key words: MicroCT, image process, internal flaws of porcelain, statistical analysis

中图分类号: 

  • TP391.41
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