基于线结构光扫描牙齿模型获取三维点云信息从而进行三维重建是计算机视觉领域和医学牙科领域相结合的一个关键的研究方向,是未来发展数字化口腔医疗中最重要的一个环节。上世纪60年代虽然已经发展了十分成熟的牙模印模技术,然而该方法与三维扫描的三维重建方式相比存在印模过程复杂、印模周期长的问题。本文主要研究基于线结构光的三维牙齿模型扫描技术的研究,并构建出一套完整低成本、可移动的便携式三维牙模扫描系统,本文主要完成以下工作:(1)完成了硬件的研究与构建。针对三维牙模扫描技术和三维点云获取技术的整体需求分析、硬件系统分析,主要对步进电机、摄像头、控制板进行调研与分析,最终设计出了一套完整的三维牙模扫描的硬件系统。(2)完成摄像机标定与系统标定的研究。为了达到该系统的可移动性和可操作性,根据经典的棋盘格标定算法基础上,设计了自动标定方案:棋盘格垂直固定在转盘上,利用棋盘格的转动来自动获取不同角度的棋盘格图像,达到了自动标定的目的,该定标流程简单,提升了该牙模三维扫描系统的标定效率。系统标定是将图片坐标转换到摄像机坐标系中,将摄像机坐标转换到激光平面坐标系中,然后利用同质转换矩阵将激光平面坐标转换到世界惯性坐标系中,最后根据步进电机转动原理获得旋转矩阵使得世界惯性坐标向世界坐标系进行转换。标定实验结果显示针对罗技C310型号的摄像机标定参数f_x、f_y、c_x、c_y的平均误差分别为1.38%、2.11%、0.51%和0.08%。(3)完成了激光光条提取的研究。针对光条检测问题,本文分别研究了峰值检测、质心检测、分段高斯滤波器的提取效果,通过改进分段高斯滤波器激光光条检测算法,提出采用的是自适应阈值的分段高斯滤波器进行激光提取,自适应阈值的分段高斯滤波器激光提取平均时间为20ms。(4)完成了三维扫描系统的实现与测试针对三维牙模扫描系统的硬件构建、三维点云技术的实现与改进,对扫描扫描系统进行实验与精度测试,最终扫描误差为1.57%,验证了三维牙模扫描与点云获取系统的可用性。