Digital Analysis and Processing of 3D Reconstructions of Human Canine Teeth

Today micro-focus tomographic scanning methods are widely used in anthropological and palaeoanthropological research. Facilitating application of non-destructive study techniques, it provides essential, detailed and accurate data in terms of dental morphology. These features become of particular importance in studies of unique findings, such as presented in this paper Upper Palaeolithic Sunghirian samples. A range of techniques are applied to study 3D reconstructions of teeth; some of them are taken directly from traditional methods applied to physical objects, others developed on the bases provided by of digital techniques of image processing and analysis. However the majority of research techniques, especially those based on measurements, require appropriate orientation of the teeth being studied. In this regard it should be noted that human teeth have, different morphology which depends to a great extent on their position in arches; in addition teeth are composed of different tissues. Hence these determining factors influence variety of approaches to image processing. The current paper presents fully automated algorithm for orientation of canines, or more specifically, their coronal part composed of enamel. This provides data for 2D and 3D morphological studies usually related to evolutionary aspects or sexual dimorphism.

Сегодня методы микрофокусного томографического сканирования широко используются в антропологических и палеоантропологических исследованиях. Облегчая применение неразрушающих методов исследования, он предоставляет важные, подробные и точные данные с точки зрения морфологии зубов. Эти особенности приобретают особое значение при изучении уникальных находок, таких как представленные в данной статье верхнепалеолитические сунгирские образцы. Для изучения трехмерных реконструкций зубов применяется ряд методов; некоторые из них взяты непосредственно из традиционных методов, применяемых к физическим объектам, другие разработаны на основе цифровых методов обработки и анализа изображений. Однако большинство методов исследования, особенно основанных на измерениях, требуют соответствующей ориентации изучаемых зубов. В связи с этим следует отметить, что зубы человека имеют различную морфологию, которая в значительной степени зависит от их положения в дугах; кроме того, зубы состоят из разных тканей. Следовательно, эти определяющие факторы влияют на разнообразие подходов к обработке изображений. В настоящей статье представлен полностью автоматизированный алгоритм ориентации клыков, а точнее их корональной части, состоящей из эмали. Это предоставляет данные для 2D и 3D морфологических исследований, обычно связанных с эволюционными аспектами или половым диморфизмом.