Shape Segmentation using Medial Point Clouds with Applications to Dental Cast Analysis

We present an automatic surface segmentation method for dental cast scans based on the point density properties of the surface skeleton of such shapes. We produce quasi-flat segments separated by soft ridges, in contrast to classical surface segmentation methods that require sharp ridges. We compute the surface skeleton by a fast 3D skeletonization technique followed by its regularization using surface geodesies. We segment the resulting skeleton by a mean-shift approach and transfer the segmentation results back to the surface. We demonstrate our results on an industrial dental-cast segmentation application and several generic 3D shape models. Keywords: Dental cast analysis; Medial axes; Surface segmentatio

Shape segmentation and retrieval based on the skeleton cut space

3D vormverzamelingen groeien snel in veel toepassingsgebieden. Om deze effectief te kunnen gebruiken bij modelleren, simuleren, of 3D contentontwikkeling moet men 3D vormen verwerken. Voorbeelden hiervan zijn het snijden van een vorm in zijn natuurlijke onderdelen (ook bekend als segmentatie), en het vinden van vormen die lijken op een gegeven model in een grote vormverzameling (ook bekend als opvraging). Dit proefschrift presenteert nieuwe methodes voor 3D vormsegmentatie en vormopvraging die gebaseerd zijn op het zogenaamde oppervlakskelet van een 3D vorm. Hoewel allang bekend, dergelijke skeletten kunnen alleen sinds kort snel, robuust, en bijna automatisch berekend worden. Deze ontwikkelingen stellen ons in staat om oppervlakskeletten te gebruiken om vormen te karakteriseren en analyseren zodat operaties zoals segmentatie en opvraging snel en automatisch gedaan kunnen worden. We vergelijken onze nieuwe methodes met moderne methodes voor dezelfde doeleinden en laten zien dat ons aanpak kwalitatief betere resultaten kan produceren. Ten slotte presenteren wij een nieuwe methode om oppervlakskeletten te extraheren die is veel simpeler dan, en heeft vergelijkbare snelheid met, de beste technieken in zijn klasse. Samenvattend, dit proefschrift laat zien hoe men een complete workflow kan implementeren voor het segmenteren en opvragen van 3D vormen gebruik makend van oppervlakskeletten alleen