用于虚拟〔牙合〕架的下颌三维运动轨迹跟踪装置

摘要

本发明涉及一种用于虚拟〔牙合〕架的下颌三维运动轨迹跟踪装置，包括上颌固位夹板、连接杆一、拍摄靶连接杆一、拍摄靶一、下颌固位夹板、连接杆二、拍摄靶连接杆二、拍摄靶二、左摄像机、右摄像机、固定板，所述上颌固位夹板与连接杆一连接，连接杆一与拍摄靶连接杆一连接，拍摄靶连接杆一与拍摄靶一连接，所述下颌固位夹板与连接杆二连接，连接杆二与拍摄靶连接杆二连接，拍摄靶连接杆二与拍摄靶二连接，左摄像机、右摄像机分别安装在固定板上，固定板架设在拍摄靶一和拍摄靶二的正前方。本发明能快速获取个体下颌三维运动轨迹，所输出的轨迹数据可直接输入开放式口腔修复体CAD软件，可以提高冠桥咬合面的设计制作质量和临床适合性。

主权项

一种用于虚拟|牙合|架的下颌三维运动轨迹跟踪装置，其特征在于：包括上颌固位夹板、连接杆一、拍摄靶连接杆一、拍摄靶一、下颌固位夹板、连接杆二、拍摄靶连接杆二、拍摄靶二、左摄像机、右摄像机、固定板，所述上颌固位夹板与连接杆一连接，连接杆一与拍摄靶连接杆一连接，拍摄靶连接杆一与拍摄靶一连接，所述下颌固位夹板与连接杆二连接，连接杆二与拍摄靶连接杆二连接，拍摄靶连接杆二与拍摄靶二连接，左摄像机、右摄像机分别安装在固定板上，固定板架设在拍摄靶一和拍摄靶二的正前方；由上颌固位夹板、连接杆一、下颌固位夹板、连接杆二组成的口内固定装置固定于受试者的上颌或下颌，将口内固定装置与受试者组成的整体定义为刚体G，刚体G与拍摄靶一、拍摄靶二固定连接，拍摄靶一、拍摄靶二上有O、P、Q三个标记点，R点在平面外，OPQR四点确定了三维坐标系；对口内固定装置作表面三维扫描，并将坐标换算到OPQR坐标系；用摄像头对拍摄靶一、拍摄靶二拍照，处理图像，能得到OPQ三点在摄像机坐标系中的坐标，进而得到R点在摄像机坐标系中的坐标：$\overrightarrow{R}=\overrightarrow{P}\times \overrightarrow{Q}$设OPQR坐标系中的点O(0，0，0)，P(1，0，0)，Q(0，1，0)，R(0，0，1)在XYZ坐标系中的相应坐标是(x₀,y₀,z₀),(x₁,y₁,z₁),(x₂,y₂,z₂),(x₃,y₃,z₃)$\left[\begin{array}{cccc}{x}_1& y_1& z_1& 1\\ x_2& y_2& z_2& 1\\ x_3& y_3& z_3& 1\\ x_0& y_0& z_0& 1\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 1\\ 0& 1& 0& 1\\ 0& 0& 1& 1\\ 0& 0& 0& 1\end{array}\right]M$于是能得到一个由PQR到XYZ的变换矩阵M，将刚体G表面所有点变换到XYZ坐标系；当刚体G发生运动后，重复上述测量过程，能得到刚体G在XYZ坐标系中的新坐标；于是能在计算机中分析、再现刚体G的三维运动形态与过程。