Zora Zisser
Drehtelleransteuerung, Bildverarbeitung und Rekonstruktion des 3D-Körpers
MATLAB ist Macht!
Deutsch Die Computertomographie ist eine essentielle diagnostische Methode, die in der modernen Medizin weit verbreitet ist und in allen großen Gesundheitseinrichtungen zum Standard gehört. Da sie ionisierende Röntgenstrahlung nutzt, ist ihr Einsatz im schulischen Umfeld aus Sicherheitsgründen nicht zulässig. Um die Funktionsweise dennoch anschaulich zu vermitteln, wird ein Demonstrationsgerät entwickelt, das mit einer Lichtquelle arbeitet und semitransparente Objekte durchleuchtet. Eine Kamera nimmt die Projektionen aus verschiedenen Positionen auf, und aus den Bildern wird ein präzises 3D-Modell rekonstruiert. Die Steuerung des Drehtellers und der Bildaufnahme erfolgt über eine benutzerfreundliche Oberfläche, die eine einfache Bedienung ermöglicht und zugleich die Funktionsweise der Computertomographie anschaulich visualisiert.
Unser Projekt wird an der HTL Mössingerstraße bearbeitet und umgesetzt.
English Computed tomography is an essential diagnostic tool and a key component of modern medicine, widely used in major healthcare facilities. However, due to the use of ionizing X-rays, its application in educational settings is not feasible for safety reasons. To still convey the principles of computed tomography in an understandable and engaging way, a demonstration device is being developed. This device uses a light source to illuminate semi-transparent objects, while a strategically placed camera captures images from various angles on a specially designed projection surface. Based on these images, a detailed 3D model of the object is reconstructed. The control of the turntable and image capture is managed through a user-friendly interface, which not only enables easy operation but also visually demonstrates the workings of computed tomography.
Die Systemarchitektur dieser Diplomarbeit veranschaulicht das Zusammenspiel der verschiedenen Komponenten. Im Zentrum steht die Beleuchtung eines auf einem Drehteller positionierten Objekts durch eine Lichtquelle mit speziell abgestimmter Lichtstreuung. Der Drehteller kann entweder über eine serielle Schnittstelle mit MATLAB oder durch ein im Gehäuse des Drehtellers integriertes Arduino-System in festgelegte Winkelpositionen gedreht werden. Gegenüber dem Drehteller befindet sich eine Projektionsfläche, auf die die Schattenbilder des Objekts projiziert werden. Diese Schattenbilder werden von einer Kamera aufgenommen, die hinter der Projektionsfläche positioniert ist. Die Kamera wird ebenfalls über MATLAB gesteuert, wodurch Bilder in unterschiedlichen Winkelschritten von 0 bis 180° aufgenommen werden können. Die aufgenommenen Bilddaten werden anschließend in MATLAB verarbeitet, um eine 3D-Rekonstruktion des Objekts zu erstellen. Die resultierenden Daten werden schließlich auf einer übersichtlichen Oberfläche präsentiert, die eine einfache und intuitive Nutzung ermöglicht.
Hier finden Sie die Erklärung von unserem Projekt im Detail mit hilfreichen Bildern und Text welcher diese genau beschreibt.
Der Aufbau des LT2.0 sieht zunächst simpel aus, doch hinter der Fassade der Hardware versteckt sich eine neue Software die alte Fehler behebt und auch die Handhabung deutlich vereinfacht durch eine Graphical- User-Interface, kurz GUI. Dies und mehr können Sie im oberen Teil der Website nachlesen.
Unsere Software umfasst 5 MATLAB Klassen, welche in einer Datei zusammengeführt werden. Wir entschieden uns für diese Herangehensweise da diese mehrere Vorteile bietet, unter anderem eine einfachere Handhabung und eine simplere Darstellung. Fehler hierbei führen nicht direkt zu einem Ausfall des gesamten Projekts.
MATLAB ist Macht!
Alles hat ein Ende, nur das Projekt hat keins!
Frau Zisser hat recht!