基于三维扫描的医用头模逆向重建开题报告

1. 研究目的与意义

随着虚拟现实技术和现代医学的飞速发展和交叉融合，基于虚拟现实技术的手术仿真在医学仿真系统中占据了重要地位。

借助于计算机建立的虚拟环境，医生能够事先合理制定手术方案，选择最佳手术路线，减少手术损伤，提高病灶定位精度；三维扫描技术最重的意义在于实现了实物的数字化只需对任意实物进行扫描，就能在电脑上得到实物的三维图像和物体真实的色彩，还原度好、精度高、能被直接利用。

由于利用计算机虚拟手术仿真可以模拟活体组织的各种特性，它还为外科医生的培训提供了无尽的实验对象，降低了医学教育成本，为医学教育模式的改革提供了有力的技术支持。

2. 国内外研究现状分析

三维激光扫描技术是近年来的一种新技术，具有扫描精度高、速度快、多方位、易操作等特点。

80年代,cyber ware公司研制出了可用于人的头部扫描的二维扫描仪,并将其成功地用于计算机影视特技制作。

之后,许多公司、研究所争先恐后地在这个领域投入巨资和人力,开发了一系列三维扫描装置。

3. 研究的基本内容与计划

本课题拟基于三维激光扫描仪，进行医用头模的三维重建研究。

课题研究内容包括：（1）与课题合作单位南京医科大学共同采集一例医用头模；（2）基于三维激光扫描仪获得医用头模的点云数据；（3）采用逆向工程技术获得医用头模的曲面，并重建出实体模型。

（4）评估建模精度。

4. 研究创新点

1、采用三维扫描技术获得头模的精确点云数据。

2、利用逆向工程方法对医用头模数字化处理，获得头模曲面数据信息。

3、利用三维软件catia建模分析，提高了对头模曲面数据的精确度。