論文の概要: Deep Spectral Models for Robust Dental Shape Generation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.31293v1
- Date: Tue, 30 Jun 2026 08:10:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-01 18:27:19.134003
- Title: Deep Spectral Models for Robust Dental Shape Generation
- Title(参考訳): ロバストな歯科用形状生成のための深部スペクトルモデル
- Abstract要約: ToothForgeは、コンパクトで本質的な表現から歯冠の幾何学をモデル化するディープスペクトル生成フレームワークである。
スペクトル領域で操作することで、TothForgeはシンクロナイズドスペクトル埋め込みを通して3次元歯形の潜在多様体を学習する。
以上の結果から,TothForgeは空間的アプローチに匹敵する,あるいは超越した再現性と生成性能を達成できることが示唆された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.22399170518036912
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Accurate modeling of dental crown morphology is fundamental for diagnosis, orthodontic planning, and computer-aided restoration design. However, datasets suitable for training such models are typically limited in size. We present ToothForge, a deep spectral generative framework that models dental crown geometries from compact, intrinsic representations. By operating in the spectral domain, ToothForge learns a latent manifold of 3D tooth shapes through synchronized spectral embeddings, ensuring consistent modeling across samples with varying connectivity. Spectral synchronization mitigates the instability of Laplace-Beltrami eigenbases and enables efficient learning in a low-dimensional space. The framework is thoroughly evaluated through robustness analysis, ablation studies, and benchmarking against PCA-based statistical shape models and point-based generative frameworks. Results show that synchronized spectral modeling achieves reconstruction and generative performance comparable to or exceeding spatial approaches, while maintaining compactness and geometric interpretability. Together, the compact synchronized coefficients and low-dimensional learning space make the framework particularly suitable for limited datasets, as often encountered in dental and medical domains, and applicable in real-world scenarios where guaranteeing consistent connectivity across shapes from various clinics is unrealistic.
- Abstract(参考訳): 歯冠形態の正確なモデリングは, 診断, 矯正計画, コンピュータ支援修復設計の基礎となる。
しかしながら、そのようなモデルのトレーニングに適したデータセットは通常、サイズが制限される。
歯冠形状をコンパクトで本質的な表現からモデル化する深層スペクトル生成フレームワークであるTothForgeについて述べる。
スペクトル領域で操作することで、TothForgeは同期されたスペクトル埋め込みを通じて3次元の歯形の潜在多様体を学習し、様々な接続性を持つサンプル間の一貫したモデリングを確実にする。
スペクトル同期はラプラス・ベルトラミ固有基底の不安定性を緩和し、低次元空間での効率的な学習を可能にする。
本フレームワークは,PCAに基づく統計形状モデルと点ベース生成フレームワークに対するロバストネス解析,アブレーション研究,ベンチマークを通じて,徹底的に評価される。
その結果、同期スペクトルモデリングは、コンパクトさと幾何学的解釈性を維持しつつ、空間的アプローチに匹敵する、あるいは超越した再現性と生成性能を達成することを示した。
コンパクトな同期係数と低次元学習空間は、歯科領域や医学領域でよく見られるような、限られたデータセットに特に適しており、様々な診療所の形状間の一貫した接続を保証する現実のシナリオに適用できる。
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