1 / 25

Zobaczyć więcej – tomograficzne obrazy 3D

Zobaczyć więcej – tomograficzne obrazy 3D. dr Laurent Babout dr inż. Marcin Janaszewski mgr inż. Michał Postolski mgr inż. Łukasz Jopek. Katedra Informatyki Stosowanej, WEEiA, PŁ. XI Festiwal Nauki Techniki i Sztuki, IFE-PŁ, 14 kwietnia 2011r. Spis treści. Dlaczego obrazy 3D są potrzebne?

amal
Télécharger la présentation

Zobaczyć więcej – tomograficzne obrazy 3D

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Zobaczyć więcej – tomograficzne obrazy 3D dr Laurent Babout dr inż. Marcin Janaszewski mgr inż. Michał Postolski mgr inż. Łukasz Jopek Katedra Informatyki Stosowanej, WEEiA, PŁ XI Festiwal Nauki Techniki i Sztuki, IFE-PŁ, 14 kwietnia 2011r

  2. Spis treści • Dlaczego obrazy 3D są potrzebne? • Zalety tomografii rentgenowskiej • Zasada działania tomografii • Zastosowanie tomografii rentgenowskiej do analizy pęknięć korozyjnych w materiałach • Zastosowanie tomografii rentgenowskiej w ilościowej analizie drzew oskrzelowych

  3. Dlaczego obrazy 3D są potrzebne? • Świat jest trójwymiarowy. • Obrazy 2D pokazują wiele ale nie pokazują co jest przed. • Czasami obrazy 2D prowadzą do błędnej interpretacji (dwa obiekty w 2D mogą stanowić jeden obiekt w 3D) • Wizualizacja stereoskopowa obrazów 3D otwiera nowe możliwości i dostarcza dużo zabawy

  4. Zalety tomografii rentgenowskiej Nieinwazyjna metoda diagnostyki Generuje obrazy 3D Umożliwia badanie różnego rodzaju obiektów: istoty żywe, materiały, procesy przemysłowe, produkty przemysłowe, różne dziedziny nauki CAD

  5. Transformata Radona Filtrowana projekcja wsteczna (inwersja transformaty Radona) Piksel kąt (°) Zasada działania tomografii rentgenowskiej Natężenie 0 1 0 Detektor I0 przekrój obiektu I Piksel 600 Obraz tomograficzny mapa 3D lokalnego współczynnika pochłaniania

  6. Eksploracja 3D szczeliny korozyjnej • Korozja jest wszędzie i może w różny sposób wpływać na nasze życie codzienne • …również w przemyśle stanowi duży problem • Mikrostruktura materiału powinna być optymalizowana pod kątem odporności na korozję

  7. W jaki sposób obrazy tomograficzne mogą pomóc? • Analiza zjawisk we wnętrzu materiału • Uzyskanie lepszej korelacji i zrozumienia interakcji szczeliny korozyjnej z mikrostrukturą • Jak szczelina rozrasta się od powierzchni materiału do jego wnętrza • Jak, gdzie i kiedy powstają wiązadła mostowe • Ułatwia wyznaczanie lepszych modeli mikrostruktury • Umożliwia analizę pełnej historii pęknięć. Wymaga przeprowadzenia eksperymentu in situ.

  8. Eksperyment* wymaga przygotowań … i środków ostrożności 302 pręt stali nierdzewnej (Φ0.4mm) Pojemnik z kwasem (K2S4O6 – pH 2) • SR: 0.7 μm, E=30 keV, 1500 projekcji, czas skanowania: 30 min. *przeprowadzony w ID19 “X-ray microtomography” beam-line w ESRF (Grenoble, Francja. url: www.esrf.eu)

  9. Rendering 3D próbki materiału

  10. Podróż 3D do wnętrza próbki Algorytm wypełniania otworów rozpoznaje i wydobywa wiązadła mostowe

  11. Historia degradacji próbki aż do jej rozerwania Pełna historia procesu pękania: nałożenie obrazu szczeliny i mostów na popękaną powierzchnię próbki

  12. Nowe kierunki badań: porównanie z innymi technikami wizualizacji Mikroskopia elektronowa Dyfrakcyjna tomografia kontrastowa

  13. Ilościowy opis oskrzeli na bazie obrazów tomograficznych • Tchawica • Oskrzela główne • Oskrzela płatowe (6 to15 mm) • Oskrzeliki (1 to 5mm) • Oskrzeliki końcowe (0.7mm)

  14. Choroby oskrzeli • Astma • Choruje 300 milionów na Świecie. • 250000 tyś ludzi umiera rocznie. • Przewlekła obturacyjna choroba płuc • WHO przewiduje, że POChP w 2030 roku stanie się 4 przyczyną zgonów na Świecie. • Aktualnie stosowane jedynie leczenie objawowe

  15. Nowoczesne badanie oskrzeli

  16. Program do ilościowej analizy drzew oskrzelowych • 2 algorytmy segmentacji drzewa oskrzelowego • 10 algorytmów szkieletyzacji drzewa oskrzelowego • Konwersja szkieletu do grafu • Możliwość wyboru dowolnej gałęzi grafu • 5 algorytmów generacji wektorów równoległych do szkieletu • Możliwość dokonania przekroju 2D prostopadłego do szkieletu w dowolnym wokselu wybranej gałęzi • 3 algorytmy pomiaru prześwitu i grubości ścianki oskrzeli na bazie przekroju 2D

  17. Wynik segmentacji oskrzeli

  18. Wynik szkieletyzacji

  19. Konwersja szkieletu do postaci grafu

  20. Wyznaczanie objętości każdej gałęzi oskrzela

  21. Selekcja przekroju 2D

  22. Wykres pola prześwitu oskrzeli dla wybranej gałęzi

  23. Detekcja granic ściany oskrzeli

  24. Realizowane projekty • Zamykanie i wypełnianie otworów w obiektach występujących na obrazach tomograficznych Współpraca: Uniwersytet Paryż Wschodni • Zastosowanie zamykania i wypełniania otworów do detekcji wiązadeł mostowych na bazie tomograficznych obrazów pęknięć korozyjno naprężeniowych w stali nierdzewnej Współpraca: Uniwersytet w Manchesterze , • Segmentacja obrazów tomograficznych stopów tytanu o strukturze płytkowej. Współpraca: MATEIS, INSA Lyon Francja • Ilościowa analiza oskrzeli na bazie tomograficznych obrazów klatki piersiowej Współpraca: Uniwersytet Medyczny w Łodzi, Uniwersytet Paryż Wschodni • Budowa profesjonalnego systemu wizualizacji stereoskopowej współpraca: Uniwersytet w Manchesterze i Uniwersytet Paryż Wschodni

  25. Dziękujemy za uwagę lbabout@kis.p.lodz.pl, janasz@kis.p.lodz.pl Katedra Informatyki Stosowanej Bud. WEEIA (A10) pok. 318

More Related