【技术讲堂】医疗器械篇(一):55mm黑色骨钉,如何排除难点,获取高精度三维数据?

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【摘要】:
在往期的技术讲堂里,我们已经系统地向各位介绍了如何喷粉、如何贴点,小体积工件的扫描技巧等,将这些内容融会贯通,将可以轻松获取众多工件的高精度三维数据。今天我们就以三维扫描中较难处理且对精度要求很高的医疗器械领域样件为例,重温这些应用技巧。

  在往期的技术讲堂里,我们已经系统地向各位介绍了如何喷粉、如何贴点,小体积工件的扫描技巧等,将这些内容融会贯通,将可以轻松获取众多工件的高精度三维数据。今天我们就以三维扫描中较难处理且对精度要求很高的医疗器械领域样件为例,重温这些应用技巧。

  第四期:55mm黑色骨钉扫描技巧

  根据往期讲解,我们已经明白有一些物体是殊难采集三维数据的,它们也许具有黑色或者反光表面,也许体积过小,需要掌握诸如喷粉、贴点,和手动拼接一类的应用技巧才能准确获取数据。

  本期讲堂,我们以骨钉的扫描为例,重新回顾这些技巧,也一起看看OKIO 5M Plus工业级三维扫描仪是如何攻克这项难题的。

  骨钉的扫描是一项有着高精度要求的工程。作为医疗中的一种金属植入物,骨钉在放射治疗中会产生两项影响。

  一是在医学影像中产生金属伪影,降低诊断准确性。

  二是对周边组织的药品吸收剂量产生影响。

  因此利用三维扫描来建立金属植入物的准确数学模型有着非常重大的实际意义:

  可以帮助我们模拟研究金属植入物对医学影像以及放着治疗剂量学的影响,也可以对骨钉进行逆向设计,不过这一切都建立在准确获取扫描数据的前提之上。

  第一步:评估扫描样件

  为了获取准确的数据,首先需要对扫描样件进行评估,判断出样件的特性,以此来确定预处理流程。通过观察,可以发现骨钉具有以下特征:

  黑色表面材质,附带反光效果

 

 

  黑色且反光的表面材质,决定我们需要在扫描之前对骨钉进行喷粉处理。

  体积小,长度仅55mm

 

 

  体积小的特点导致骨钉无法利用标志点进行自动拼接,需要在背景处贴点,利用过渡拼接的方式手动拼接合并数据。

  在做出评估,了解扫描难点之后,可以得知在预处理部分,需要喷粉以及借助背景贴点,在数据处理部分,需要手动拼接合并数据。这些技巧在往期的讲堂中都有涉及,本期再次以骨钉扫描为例,对这些技巧做出回顾。

  第二步:做出预处理

  在预处理部分,我们需要进行两个步骤,一是给骨钉喷粉,二是需要在背景处贴点。

  喷粉:

  首先我们骨钉做出喷粉处理,在第一期的技术讲堂中,我们已经介绍过手动喷粉的方法主要有以下几个注意事项:

  在喷粉前,需要摇晃瓶身让显像剂粉末充分溶解;同时在喷涂过程中,也要避免和工件进行直接接触。

  在喷粉过程中,需和喷涂工件保持15-20cm左右距离,匀速来回喷涂。

  贴点:

  在第三期的技术讲堂中,我们介绍了有关于贴点的知识和技巧,如果工件尺寸较小无法贴点,为完成拼接扫描,就需要借助背景贴点注意事项如下:

  首先在转盘或夹具上黏贴标志点,选择大小合适的标志点黏贴在平面或曲面上,黏贴时注意随机均匀避免过于规则,同时保持标志点完整干净。

  接着将工件固定在转盘或夹具上,在转动和扫描的过程中不能出现相对位移,否则影响数据精度。

 

 

  - 接受过预处理的骨钉正在扫描中 -

  第三步:手动拼接合并数据

 

 

  拼接合并数据

  第二期的技术讲堂设计到了数据的拼接与合并。小型工件无法贴点,需要借助背景点进行过渡拼接:

  根据工件的复杂程度,进行两次或以上的扫描,得到几次扫描数据。

  之后在扫描数据上以对应点为依据手动拼接数据,并在数据形成组之后合并成整体。

 

 

  - 拼接合并完成的骨钉模型 -

 

 

  在往期的讲堂中我们已经介绍了针对小型不规则物体、黑色及表面反光物体的扫描技巧,结合本期的回顾,只要对扫描样件做出正确评估,根据样件的实际情况展开合适的预处理,并对扫描数据进行调整,加以一定的操作熟练度,你也能用OKIO 5M Plus获取高精度数据。

  【技术讲堂】第四期就到这里啦,我们下期见。温馨提示:干货内容,建议收藏并转发~

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