Hoy estuve escaneando con un escaner 3D un componente de mi sistema de escaneo 3D por fotogrametría.

Este proceso requiere capturar varias nubes de Puntos digitales y después alinearlas para reconstruir el objeto completo

Con el modelo completamente escaneado, se procedió a limpiar el pequeño ruido que tenía y reducir su densidad de polígonos (el archivo original pesaba 700+ MB)

Este objeto es un Flash de anillo, normalmente utilizado en fotografía macro, pero que estoy utilizando para realizar polarización cruzada para mejorar los resultados de mis escaneos 3D por fotogrametría.

Estas son unas pruebas que hice con un modelo que diseñé basándome solo en medidas de calibre, ahora voy a utilizar el diseño 3D para crear un modelo que se ajuste mejor para tener mejores resultados.

También subí el modelo para poder descargarlo gratuitamente en Sketchfab

Flashring (Godox Ar400 or Flashpoint Ring Li-On) by makemarco on Sketchfab

Fotogrametría es el proceso de medición usando múltiples fotografías, con este proceso, la posición en el espacio de los píxeles de la imagen se puede deducir usando muchas imágenes, álgebra lineal y gran cantidad de procesamiento.

los resultados suelen tener un poco de ruido, pero con algo de limpieza suelen ser perfectos para uso digital y algunas aplicaciónes de ingeniería.

El proceso empieza con un programa que identifica los puntos sobresalientes en común de todas las imágenes, y los utiliza para posicionar en el espacio cada una de las fotos.

Con todos estos puntos ya se logra apreciar un poco la forma de lo que se ha escaneado con las fotografías y se puede elegir la zona de interés.

Aunque por ahora son muy pocos puntos, y solo dan una idea general de la forma, aunque para algunas aplicaciones ya esto es muy útil y puede llevarse a programas de manipulación de nubes de puntos y programas de diseño.

Pero lo que queremos conseguir es un modelo de alta calidad con toda la información de las imágenes.

Para este ejemplo se utilizó una cámara mirrorles Sony a7R II de 42 megapixels y un lente de 28mm.

Con las imágenes posicionadas, el programa genera una nube de puntos de alta densidad, usando todos los pixeles de las fotos, esta nube de puntos puede ser tan densa que no se aprecia que son puntos, y parece un modelo 3D.

Con La nube de puntos densa, se puede generar un a malla uniendo los puntos para crear poligons, y de esta forma generar un modelo 3D de lo que se fotografió.

Por último, se puede aplicar una proyección de las imagenes sobre este modelo, para tener una textura gráfica de alta resolución.

Caso de un tumor complejo que requería visualizar las estructuras oseas.

La segmentación de este caso fue particularmente difícil, había artefactos por implantes dentales, el contraste en el TAC no había dado buen resultado y los tejidos blandos no se diferenciaban bien del tumor, hubo varias técnicas de segmentación que se debieron aplicar para obtener todas las estructuras.

Se imprimió con soportes solubles en una Ultimaker 3, se hizo una sección pequeña que era la más importante para el cirujano.

Este fue un caso de trauma, donde se hizo una prueba con diferentes especialistas en forma distribuida, entre doctores de la Clínica las Américas en Medellín, Julian Saldarriaga, ingeniero mecánico de EAFIT y Marco De Rossi, investigador en la Universidad Politécnica de Valencia.

El caso se envió de la clínica al experto en impresión 3D en España quien creo el modelo 3D de la anatomía relevante.
Para poder resolver el problema de la distancia, se hizo una prueba de visualización en 3D digital, y también se buscó otro especialista en la misma ciudad del hospital para poder imprimir el modelo.

Después de un par de pruebas para calibrar la máquina, se logró imprimir un modelo de alta calidad para que fuera analizado por los cirujanos.

Este es un caso retrospectivo, donde no se utilizó para tratamiento de pacientes, el propósito fue encontrar un modo de colaboración interinstitucional e internacional.

Para visualizar el modelo 3D puedes seguir el siguiente enlace.

https://skfb.ly/6SUDw

Otro modelo de trauma que se utilizó como prueba fue un caso de rodilla.

https://skfb.ly/6RBX8

Modelos para cardio realizados con la la Clínica las Américas

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La Clínica tiene un extenso servicio de radiología, con equipos de TAC, PET-CT y ecografos

Adapter to turn a full face scuba mask into a personal protection equipment for doctors and other professional that must be in an environment with high concentration of airborne viruses

 

The process starts with a 3D printed part that is then used as the bases for a silicone mold, with this mold, a quick hardening polyurethane resin can be used to produce parts in minutes.

You can get the links to the files here

 

using a 3D printed model, you can make many silicone models with a fast curing silicone  and make hundreds of replicas in short time using a fast curing poliurethane resine

Files for the model and guide are in the link

Casting silicone on a 3D printed model with printed containing walls

With a coumple of models, you can make many molds and many parts quickly

 

In this case, I used a guide to incorporated a perforated sheet of PVC directly into the model, makeing it sturdier and safer for the user.

 

 

Compré una Form 3 para poder hacer piezas de mejor calidad y con detalles más delicados.

Esto aumenta las capacidades de fabricación del laboratorio.

Esto complementa las demás tecnologías que ya tenía, como Las impresoras FDM, el set para fotogrametría y el dispositivo de realidad virtual.

Se ayudo a modelar e imprimir algunos trabajos de final de carrera a unos estudiantes de Aeroespacial del la Universidad Politécnica de Valencia.

Esto no era el objetivo principal de los proyectos, pero los estudiantes querían dar un paso más y lograr reproducir en 3D los modelos de las aeronaves que estaban analizando. 

El proceso consistió de escaneo láser 3D de las aeronaves, después una reconstrucción de una malla a partir de la nube de puntos y finalmente impresión y armado.

Algunas pruebas para verificar la precisión de máquinas económicas de MSLA, en particular la Elegoo Mars, de unos 260€.

Tienen excelente calidad superficial y tiempos relativamente rápidos de impresión.

Los resultados fueron bastante buenos, se comparó el modelo impreso con el escaneo intraoral original y se detectó muy poca variación.

Probablemente la principal limitante actual de este tipo de tecnología es el área de impresión tan reducido, pero si se necesitan piezas pequeñas, como en joyería, odontología, prototipado de piezas precisas, es más que suficiente.

Además existen algunas impresoras formato mayor, aunque son de un coste significativamente más alto, amenos 6 veces más.

Elegoo Mars Tecnología MSLA