利用數(shù)碼相機和轉(zhuǎn)印實現(xiàn)硅橡膠贗復體復雜曲面顏色仿真的初步研究.pdf

1、頜面贗復學是應用口腔修復學的原理和方法，以人工材料修復患者難以用自體組織和外科手術(shù)方法修復的頜面部缺損的一門科學。而其中面部顏色的仿真是實現(xiàn)贗復體高度仿真的一個重要環(huán)節(jié)。目前贗復體的顏色匹配仍舊依靠臨床醫(yī)生經(jīng)驗配色，操作者顏色辨別能力的差異、添加配色顏料的主觀性及心理因素等多種因素都影響著贗復體的顏色仿真。為提高贗復體的顏色仿真性，本文利用以數(shù)碼單反相機為中心構(gòu)建數(shù)字化顏色采集系統(tǒng)，并利用轉(zhuǎn)印的方式，實現(xiàn)復雜曲面的硅橡膠贗復體的顏色仿真

2、。全文共分三部分：
　　第一部分面部顏色的采集
　　面部顏色采集的準確是實現(xiàn)硅橡膠贗復體顏色仿真的第一步，本文以數(shù)碼單反相機為中心構(gòu)建數(shù)字化顏色采集系統(tǒng)，通過采用CIE推薦的標準光源、幾何照射條件和固定采集距離等措施，并充分考慮光源穩(wěn)定，背景對顏色采集的影響，對應用數(shù)碼相機采集面部皮膚顏色進行了測定，并對結(jié)果進行統(tǒng)計學分析。研究結(jié)果如下：
　　1.實驗光源照射在藍背景下時，其色差?E在6min～70min基本穩(wěn)定，且?

3、E<0.58NBS。當實驗光源照射在紅背景下時，其?E值在21～70min內(nèi)比較穩(wěn)定，其?E<0.85NBS。因此，當用本實驗光源測定顏色時，光源需要預熱20min以上。
　　2.背景色對硅橡膠的顏色的采集有明顯的影響，其中以膚色作為背景色測定結(jié)果與其它背景色相比，最小色差也有2.93NBS。同時不同厚度的硅橡膠在相同的背景下顏色是有所差別的，所以當采集已內(nèi)著色而又厚度不均勻的硅橡膠贗復體的顏色時，最好以贗復體覆蓋于患者缺損區(qū)進行

4、采集。3.122名受試者的右側(cè)頰部的皮膚的L*a*b*色度學參數(shù)范圍為：L*49～66，a*7～18，b*5～22，其色度學參數(shù)的分布范圍與國內(nèi)外多位學者測定的亞洲人的膚色范圍基本是一致的。而且無論L*與a*的關(guān)系，L*與b*的關(guān)系還是a*與b*的關(guān)系，其分布均集中于一定的范圍內(nèi)，這與人類膚色具有聚類性的特征是一致的。
　　第二部分利用3DSS和數(shù)碼照相技術(shù)對面部顏色進行分區(qū)域采集的初步探索
　　人面部本身是一高度復雜的不可

5、展曲面，當利用數(shù)碼單反相機在推薦的幾何條件下對面部進行顏色的采集時，會不可避免的因為光線照射角度的不同或面部解剖結(jié)構(gòu)的阻擋而導致某些采集部位的光照不均勻。本文以3DSS三維掃描儀采集面部數(shù)據(jù)，通過對采集部位的顏色數(shù)據(jù)按曲率進行分割，得到曲率相對變化較小的區(qū)域，從而減小光照不均勻?qū)︻伾杉挠绊?。最后應用?shù)碼單反相機對分割區(qū)域進行顏色的采集后進行統(tǒng)計學分析。研究結(jié)果如下：
　　1.在標準的光源和顏色采集幾何條件下，在一次面部顏色的采

6、集中發(fā)現(xiàn)面部存在陰影、高光和正常區(qū)域，這些區(qū)域的顏色L*、a*、b*值經(jīng)SNK-q檢驗，P<0.05，即三者之間的顏色是明顯不同的，因此對于面部這樣一個復雜的曲面進行顏色的采集的時候，僅從一個角度進行一次顏色的采集，可能會在某些部位造成顏色的偏差。
　　2.對經(jīng)曲面分割的七塊區(qū)域進行顏色測定，除區(qū)域六外，經(jīng)亮度L*值的SNK-q檢驗，P>0.05，即這六塊區(qū)域的亮度不存在明顯的差別。對七塊區(qū)域間進行色差的計算發(fā)現(xiàn)最大色差為1.21

7、NBS，其平均色差僅為0.61NBS，但對區(qū)域七分割前后采集的顏色計算其差值為3.66NBS，反映出按曲率進行區(qū)域分割采集面部顏色可以較好的消除光照不均勻造成的影響。
　　第三部分通過熱轉(zhuǎn)印實現(xiàn)贗復體顏色仿真的初步研究
　　硅橡膠贗復體的顏色仿真主要以內(nèi)、外著色來模仿面部缺損區(qū)的顏色，而這一般都要要求醫(yī)師在有一定的美術(shù)功底，同時需要占用較長的椅旁時間。熱升華轉(zhuǎn)印可以在曲面上轉(zhuǎn)印顏色，同時由于硅橡膠具有耐高溫的特點，因此轉(zhuǎn)印后