For those of you that do not know what Photogrammetry is, go to my Blog and check my other posts, it is a technique that uses accurate images to reconstruct objects in 3D.
I use a Full frame professional camera, the Sony a7RM2 with 42 megapixels, and I use different lenses depending on what I scan, mostly a 28mmF2, a 50mm F2.8 Macro and the 90mmF208 macro, all from Sony
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
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.
Estos modelos anatómicos de tórax son demasiado grandes para imprimirse en la mayoría de impresoras convencionales, y mucho menos para imprimirse en impresoras de alta resolución.
Después de hacer una segmentación de un caso complejo, resulta frustrante tener que tomar decisión sobre que parte se tiene que remover porque no cabe en la impresora, incluso partes del modelo que son de interés para el cirujano.
La empresa Formlabs está por sacar al mercado su nueva máquina de gran formato de tecnología LFSLA la Form 3L, que permite imprimir piezas de 30×33.5x20cm, un volumen enorme comparado con máquinas similares.
Estoy en conversaciones con ellos para hacer una prueba de impresión de estos modelos complejos.
Actualización: Formlabs imprimió el tórax entero en su Form 3 L :
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.
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.
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
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.
makemarco 