Превращение рентгеновских снимков в 3D-отпечатки с помощью самодельного компьютерного томографа

В этом видео я покажу, как я собрал компьютерный томограф и использовал его для создания 3D-печатных моделей скелетов животных и внутренней геометрии некоторых объектов. Это было сделано с помощью коммерческого рентгеновского аппарата, который мне подарил один из участников Patreon, но вы также можете сделать это с помощью самодельного рентгеновского аппарата (только будьте очень осторожны с радиационным облучением, используя систему с дистанционным управлением и находясь на большом расстоянии во время сканирования). Сканер использует старый телефон в качестве камеры, которая активируется токопроводящим датчиком, который активирует сенсорный экран, когда реле замыкает электрический контакт между датчиком и корпусом телефона. Сенсорный датчик, рентгеновский блок и поворотный стол с шаговым двигателем сканера управляются Arduino Uno с простой панелью управления для ручного перемещения поворотного стола и выбора количества снимков для обзора на 360 градусов. Обычно для хорошего сканирования требуется не менее 100 изображений, хотя чем больше, тем лучше. Одним из главных недостатков моей системы было то, что камера находилась на пути рентгеновского излучения, что создавало много шума на изображении из-за «горячих пикселей». В конечном итоге я исправлю это с помощью системы зеркал, чтобы убрать камеру из луча, но это не настолько плохо, чтобы испортить качество модели сканирования. Рентгеновские снимки обрезаются, преобразуются в оттенки серого, инвертируются цвета, а яркость и контраст корректируются с помощью плагина для пакетной обработки в GIMP. Вот руководство по этому процессу:    • Batch processing in GIMP: multiple photos ...   Вы также можете использовать программу, например, ifranview, для пакетной обработки. Обратите внимание, что для выполнения следующего шага изображения должны быть представлены в формате BMP с разрядностью 24 бит (или ниже): Поворотные изображения преобразуются в трансляционные срезы с помощью программы «Cone-beam backprojection tool», которую можно найти здесь: https://elektronika.kvalitne.cz/SW/gr...
Трансляционные срезы затем загружаются в программу «3d slicer» — мощный инструмент для визуализации данных КТ и преобразования их в 3D-сетку, готовую к печати. ​​Программа обладает множеством полезных инструментов для настройки и удаления нежелательных артефактов, возникающих в процессе сканирования, для создания чистой 3D-модели. Затем сетка экспортируется в файл STL и печатается. Мне удалось успешно скопировать черепа дохлой крысы и рыбью голову, а также смоделировать и распечатать внутреннюю геометрию тыквы, так что устройство действительно работает, но, вероятно, нуждается в небольшой доработке. Использованная музыка: Kevin MacLeod — Lobby Time Kevin MacLeod — Groove Groove