已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

[Deep learning-assisted construction of three-dimensional face midsagittal plane based on point clouds].

矢状面 翻译(生物学) 旋转(数学) 人工智能 计算机科学 点云 迭代最近点 主成分分析 计算机视觉 医学 解剖 生物化学 化学 信使核糖核酸 基因
作者
Yujia Zhu,Z G Liu,A N Wen,Zhengxiang Gao,Q Z Qin,Xiangling Fu,Yutang Wang,Junliang Chen,Yijiao Zhao
出处
期刊:PubMed 卷期号:58 (11): 1179-1184
标识
DOI:10.3760/cma.j.cn112144-20230825-00110
摘要

Objective: To establish an intelligent registration algorithm under the framework of original-mirror alignment algorithm to construct three-dimensional(3D) facial midsagittal plane automatically. Dynamic Graph Registration Network (DGRNet) was established to realize the intelligent registration, in order to provide a reference for clinical digital design and analysis. Methods: Two hundred clinical patients without significant facial deformities were collected from October 2020 to October 2022 at Peking University School and Hospital of Stomatology. The DGRNet consists of constructing the feature vectors of key points in point original and mirror point clouds (X, Y), obtaining the correspondence of key points, and calculating the rotation and translation by singular value decomposition. Original and mirror point clouds were registrated and united. The principal component analysis (PCA) algorithm was used to obtain the DGRNet alignment midsagittal plane. The model was evaluated based on the coefficient of determination (R2) index for the translation and rotation matrix of test set. The angle error was evaluated on the 3D facial midsagittal plane constructed by the DGRNet alignment midsagittal plane and the iterative closet point(ICP) alignment midsagittal plane for 50 cases of clinical facial data. Results: The average angle error of the DGRNet alignment midsagittal plane and ICP alignment midsagittal plane was 1.05°±0.56°, and the minimum angle error was only 0.13°. The successful detection rate was 78%(39/50) within 1.50° and 90% (45/50)within 2.00°. Conclusions: This study proposes a new solution for the construction of 3D facial midsagittal plane based on the DGRNet alignment method with intelligent registration, which can improve the efficiency and effectiveness of treatment to some extent.目的: 基于可变图结构配准网络(dynamic graph registration network,DGRNet)模型,建立一种可实现三维点云智能配准的本体-镜像关联深度学习算法,以实现三维颜面正中矢状面的自动化构建,为口腔临床数字化设计与分析提供参考。 方法: 收集2020年10月至2022年10月就诊于北京大学口腔医学院·口腔医院修复科、正颌外科和口腔正畸科的无明显颜面畸形的牙体缺损或缺失或错(牙合)畸形患者200例。通过数据增强(平移和旋转)的方式获得1 200例三维颜面数据,分为训练集(800例)、验证集(200例)、测试集(200例),用于DGRNet模型训练与测试。DGRNet模型包含构造本体与镜像点云中关键点的特征向量、基于特征向量获取本体和镜像点云中关键点的对应关系,并通过奇异值分解计算旋转矩阵和平移矩阵。基于DGRNet模型实现本体点云与镜像点云的智能配准,获得本体-镜像联合点云,并采用主成分分析算法获得DGRNet模型正中矢状面。基于决定系数(coefficient of determination,R2)指标对测试集平移及旋转矩阵进行模型评价,以迭代最近点(iterative closest point,ICP)算法构建的三维颜面正中矢状面作为真值。选择上述200例临床患者中的50例数据,对DGRNet模型与ICP算法构建的三维颜面正中矢状面进行角度误差评价。 结果: 基于200例三维颜面数据测试DGRNet模型旋转矩阵R2为0.90,平移矩阵R2为0.94。构建50例三维颜面数据正中矢状面共用时3 s,DGRNet模型与ICP算法构建的三维颜面正中矢状面角度误差为1.05°±0.56°,最小误差为0.13°,1.50°以内的准确率为39/50(78%),2.00°以内的准确率为45/50(90%)。 结论: 本项研究提出的基于三维点云智能配准的DGRNet模型可构建三维颜面正中矢状面,并在一定程度上提升诊疗效率和效果。.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
wenhao完成签到 ,获得积分10
2秒前
pangpang1992完成签到 ,获得积分10
3秒前
5秒前
zhaoxi完成签到 ,获得积分10
7秒前
lingliz发布了新的文献求助10
10秒前
小宁完成签到 ,获得积分10
12秒前
苏雅霏完成签到 ,获得积分10
15秒前
雅典的宠儿完成签到 ,获得积分10
18秒前
弈天完成签到 ,获得积分10
20秒前
大帅比完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
在水一方应助fan采纳,获得10
22秒前
KM完成签到,获得积分10
24秒前
华仔应助小吕采纳,获得10
24秒前
shelter完成签到 ,获得积分10
26秒前
龙仔发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
怕黑面包完成签到 ,获得积分10
30秒前
言1222完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
Marvin发布了新的文献求助10
32秒前
小吕完成签到,获得积分20
35秒前
35秒前
小吕发布了新的文献求助10
37秒前
Marvin完成签到,获得积分10
37秒前
39秒前
翟zhai发布了新的文献求助10
40秒前
梁梁完成签到 ,获得积分10
46秒前
46秒前
只如初完成签到 ,获得积分10
47秒前
哈哈哈发布了新的文献求助30
48秒前
冷酷哈密瓜完成签到,获得积分10
49秒前
49秒前
科研通AI5应助xxx采纳,获得10
50秒前
51秒前
潮鸣完成签到 ,获得积分10
52秒前
52秒前
53秒前
默默冬瓜发布了新的文献求助10
56秒前
dodo应助高兴的店员采纳,获得200
57秒前
高分求助中
Worked Bone, Antler, Ivory, and Keratinous Materials 1000
Algorithmic Mathematics in Machine Learning 500
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
建筑材料检测与应用 370
Getting Published in SSCI Journals: 200+ Questions and Answers for Absolute Beginners 300
Advances in Underwater Acoustics, Structural Acoustics, and Computational Methodologies 300
The Monocyte-to-HDL ratio (MHR) as a prognostic and diagnostic biomarker in Acute Ischemic Stroke: A systematic review with meta-analysis (P9-14.010) 240
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3830345
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3372772
关于积分的说明 10475011
捐赠科研通 3092498
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1702090
邀请新用户注册赠送积分活动 818797
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 771087