Mikroskopie und 3D Druck

[Michael K.]

Hallo zusammen,

Ich habe mal eine Frage an die Experten hier im Forum.
Ist es möglich von Bildern eine 3D Druckdatei zu erstellen?  Ich denke mir das so, das man Schichtaufnahmen macht, so wie beim stacken, und daraus wird die Druckdatei erstellt,
allerdings weis ich nicht wie das gehen soll. Die Bilder müssten meiner Meinung nach in Vektordaten umgewandelt werden.
Hat das mal jemand gemacht, hatte jemand schon die gleiche Idee?

Gruss
Michael

[Nochnmikroskop]

Hallo Michael,
mit Coreldraw kann man die Bildumwandlung vornehmen. Ob das allerdings reicht für 3D-Druck kann ich auch nicht beantworten.
LG Frank

[Michael K.]

Hallo Frank,

Das CorelDraw in Vektoren umwandeln kann, war mir klar. Das sind aber nur 2 Dimensionale Bilder.  Wie verbindet man die einzelnen Bilder so das daraus ein Volumenbild entsteht.
Zahnärzte nutzen mittlerweile spezielle Minikameras um ein Abbild herzustellen. Die Zähne werden quasi  rundherum abgefilmt und am Monitor wird live das Gebiss zusammengesetzt.
Mit diesen Daten kann man das Gebiss ausdrucken oder gleich passenede Teile anfertigen. Die Zeiten mit den Alginatabdrücken dürften vorbei sein.
So ähnlich könnte man doch auch Mikroskopbilder zusammensetzten und aufbereiten.  Das ist im Moment nur eine vage Vorstellung, ob es geht weis ich nicht. Wenn nicht ist es auch, kein
Beinbruch.

Lg
Michael

[Nochnmikroskop]

Hallo,
wäre das die richtige Antwort?
https://youtu.be/877GbgZURxw               
Such bei G.. war "foto stack to 3d prints".

LG Frank

[jcs]

Ist es möglich von Bildern eine 3D Druckdatei zu erstellen?  Ich denke mir das so, das man Schichtaufnahmen macht, so wie beim stacken, und daraus wird die Druckdatei erstellt,

Das am meisten verwendete Format im 3D-Druck sind stl-Dateien. Solche Dateien können aus Mikroskopaufnahmen generiert werden. Ich würde zwei Fälle unterscheiden, da der entsprechende Workflow unterschiedlich ist:
(1) Auflichtaufnahmen an nicht transparenten Objekten
(2) Durchlichtaufnahmen an transparenten Objekten.

Im Fall (1) arbeitet man dann in einem Workflow, der recht ähnlich zur erwähnten digitalen Zahnmedizin ist:

(1.a) Aufnahme von z-Stacks und Erstellung eines 3D-Modells. Helicon Focus kann das angeblich:
https://forum.heliconsoft.com/viewtopic.php?f=8&t=5702&sid=02dce1a5dc3a57fe5243aaaaf35e611d. Picolay eventuell auch?
(1.b) Umwandeln des 3D-Modells in ein stl-File
(1.c) Meistens sind solche stl's fehlerhaft (z.B. Lücken in der Oberfläche) und müssen repariert werden. (Professionelle) Softwarelösungen dafür sind z.B. Materialise Magics, Netfabb, Deskartes 3Data expert, ...). Teilweise gibt es die als Test-Version.
(1.d) Repariertes stl slicen und zum Drucker schicken

Im Fall (2) ist man näher an der Computertomographie bzw. konfokalen Lasermikroskopie. Da ist der Workflow dann etwas anders.

(2.a) Aufnahmen von z-Stacks und identifizieren der scharfen Bereiche
(2.b) Segmentieren der erhaltenen Bilder (d.h. Identifikation der Bereiche "Material" und "Leere")
(2.c) Erstellen eines stl's aus den segementierten Bildern. Das geht z.B. mit Materialise Mimics, die Software ist aber unglaublich teuer. Vermutlich gibt es da Open-Source-Lösungen, die ich aber nicht kenne.
(2.d) stl slicen und zum Drucker schicken.

LG

Jürgen

[bernd552]

Hallo in die Runde,


da sich hier einige von euch mit der Materie auskennen, hier eine Frage zur Software.

Gibt es eine Softwarelösung, die aus Sliceschichten das 3D Modell rechnen kann?

Ich "fräse" unter dem Mikroskop Objekte in x µm Schichten ab und Fotografiere jeweils den Block.

Diese "Block-Bilder" möchte ich zu 3D Objekten zusammensetzen, dabei interessiert nur die Außenhülle und nicht das Innenleben der Objekte.

LG
Bernd

p.s. entschuldige Michael, falls ich in deinem Beitrag von Thema abkomme

[Michael K.]

Hallo zusammen,

Danke erst mal für die Infos.  Ich habe den 3D Drucker (MINGDA D2) erst wenige Tage.  Erst mal muss ich zusehen das ich normale Teile zustande bekomme.
Figuren drucken ist zwar ganz nett, aber mein Augenmerk liegt da mehr auf technische Dinge (Diatomeen inkl.).
An Piccolay hatte ich auch schon gedacht, aber keine Ahnung ob das geht.  Es würde mir schon reichen wenn ich die Tiefenkarte als Druckdatei nutzen könnte.

@Bernd:
Du kommst nicht vom Thema ab, das ist ja das was ich auch will, passt also.

Gruss
Michael

[jcs]

@Bernd: Das was Du vorhast entspricht im Wesentlichen dem, was in der Computertomographie gemacht wird: Aus einem Stapel Bitmaps (Röntgenbilder im Fall von CT, Kamerabilder in Deinem Fall) ein 3D-Modell zu erstellen. Wenn das 3D-Modell gedruckt werden soll, muss die Software auch stl's erstellen können. Die einzelnen Bitmaps müssen segmentiert werden. D.h. ich muss der Software mitteilen, welche Grauwerte (oder Farben) einem gefüllten Volumselement (z.B. Knochen im Fall von CT) entsprechen, und welche Grauwerte einem leeren Volumselement entsprechen (z.B. Luft oder auch Bindegewebe im Fall von CT). Segmentierung kann ziemlich trickreich sein und ist nicht ganz einfach durchzuführen.

Es gibt da natürlich viele professionelle und teure Software (z.B. das oben erwähnte Mimics), aber auch einiges an freien oder Open Source Lösungen (Stichwort für Google:bitmap stacks, dicom, stl ).

Matlab (recht leicht verfügbar) kann das auch: https://de.mathworks.com/matlabcentral/answers/403478-converting-a-stack-of-bmp-images-into-an-stl-file.

Offenbar funktioniert das auch mit Imagej/Fiji ganz gut:
http://talesofa3dprinter.blogspot.com/2014/02/converting-tiff-data-to-stl-file.htm

@Michael: Du brauchst etwas, das die Grauwerte aus der Höhenkarte in ein stl-Relief transformiert. Das ist einfacher als der oben skizzierte Fall mit Bitmap Stacks. Die meisten professionellen stl-Editoren können so etwas. Als freie Software käme Ultimaker Cura (https://ultimaker.com/de/software/ultimaker-cura) in Frage, dort scheint das auch zu funktionieren (habe es aber selbst nicht probiert):

https://3dprinterly.com/how-to-make-an-stl-file-3d-model-from-a-photo-picture/

[Bob]

Hallo Michael,
frag mal Heribert Czypionka, der hat sowas ähnliches schon mal gemacht, gibt auch ein Video davon, wimre.
An sonsten ist das wohl eher in der high-tech-Ecke des 3D-Drucks angesiedelt und wird wohl nicht so schnell und einfach Ergebnisse bringen.

Viele Grüße,

Bob

[Nochnmikroskop]

Hallo,
siehe
https://www.researchgate.net/post/How-do-you-convert-a-confocal-microscope-produce-image-stack-tiff-to-a-file-suitable-for-3D-printing-stl-using-freeware
Der Kollege hatte das gleiche vor, wie Michael.
Letztendlich funktioniert es wohl mit ImageJ. Dabei gibt es zahllose Erweiterungen und Plugins, u.a. FIJI.
https://imagej.net/software/fiji/
https://imagej.nih.gov/ij/download.html
Wer Interesse hat hann es ja mal probieren. Ich bin immer etwas skeptisch wenn es um Java geht, ist mir suspekt.
LG Frank

[Lupus]

Hallo,

das Thema wird hier im Video "Hologramm-Stacking mit Picolay" ab 9'45" kurz angesprochen (Export der einzelnen Oberflächen-Schichten).
https://www.youtube.com/watch?v=5MKPi-_whZU

Hubert

[Nochnmikroskop]

Hallo,
hier hat ADi die Lösung gefunden wie es geht.
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=42956.0
bzw.
https://www.photomacrography.net/forum/viewtopic.php?p=279452#p279452
Zitat:
The workflow is as follows:
1. I thresholded confocal stack and made it binary in Fiji/ImageJ. Opened it in 3DViewer plugin as surfaces, exported the mesh as an .stl file.
2. cleaned up the mesh in Blender - filled in all the holes, symmetrized if necessary. This step is pretty time-consuming!
3. since I wanted the desmids to be hollow, in Blender I cut the meshes in half, added some thickness and little joinery elements so the 3D-printed halves would snap together.
4. Printed on Formlabs Form 2 printer using Gray Pro resin.
5. Spray painted and added gold or chrome highlights using acrylic paint and chrome marker, respectively. Finished with a high-gloss clear coat.
Zitat Ende

LG Frank