等値面(STLファイルとWRLファイル)出力及びボリューム編集

1. 等値面(STLファイルとWRLファイル)出力

サンプルの三次元CT再構成結果を3Dプリンタでモデル造形するためには、CTデータをSTL形式やWRL形式などのCADデータに変換する必要があります。

TomoShopでは、再構成結果を色付けポリコーンデータに変換した後、STL形式やWRL形式のファイルに保存できるようにプログラムを実装しました。

等値面変換および3Dプリンターによる再現化
等値面変換および3Dプリンターによる再現化

2.アドバンスト閾値機能 --- 動的輪郭モデルを用いたセグメンテーション

セグメンテーションとは、3次元CT再構成画像からユーザが注目する領域を自動的に抽出する手法です。 セグメンテーションの簡単方法は閾値法ですが、画像ノイズなどの影響で、閾値法は満足できる抽出結果を得られない場合が多いです。

TomoShopでは、閾値法によって抽出した結果を動的輪郭モデルの初期陰関数を定義し、レベルセット法のエネルギー最小化によって動的輪郭を進化します。 進化過程中には、

  • 三次元画像の輝度閾値

  • 三次元画像の輝度勾配

  • 抽出領域の曲面の曲率

  • 抽出領域の体積拡張、縮む
などの要素を考慮し、より良い結果を抽出出来ます。

三次元画像の断面図 抽出結果の等値面図
三次元画像の断面図 抽出結果の等値面図

3.ボリューム編集 --- サブピクセルの編集と楽な作業体験

ボリューム編集機能は、三次元CT再構成画像に対して、着目した部分だけを抽出して3Dプリンタで再現したい場合に欠かせない機能です。

TomoShopでは、編集プランの作成および適用と言う革新的な編集コンセプトを提案し、高精度(サブピクセル)の編集と楽な作業体験を追求した正確・簡単・高速に三次元画像が編集できるプログラムを実装しました。

編集プランとは、人間の頭の中で考えている編集内容を計画立てて実行すると言う意味で、領域・曲線・点群・スクエアから選択できます。

編集前の三次元画像 編集中の三次元画像
編集前の三次元画像 編集中の三次元画像
編集後の三次元画像
編集後の三次元画像