ECTS - University of Pisa
Al termine del corso:
1) Lo studente avrà acquisito conoscenze di teoria per l’acquisizione, ricostruzione, ed elaborazione di modelli 3D da volumi medicali, fotografia, e strumenti di range scan.
2) Lo studente avrà acquisito conoscenze in merito al software per la ricostruzione 3D.
3) Lo studente avrà acquisito conoscenze in merito alla diverse tecniche di stampa 3D
4) Lo studente avrà acquisito conoscenze in merito alle diverse tecniche di micro e nanofabbricazione 2D
At the end of this course:
1) The student will gain expertise on the theory for acquiring, reconstructing, and processing 3D models using different technologies such as medical images, photographs, and range scans.
2) The student will gain expertise on the use of packages for 3D reconstruction (Slicer, VisualSFM, Regard3D, etc.) and mesh processing (MeshLab).
3) The student will gain expertise on the several techniques of 3D printing
4) The student will gain expertise on theseveral techniques of 2D micro and nanofabrication
Modulo Micro e nano sistemi:
la verifica delle consocenze sarà conseguita tramite esame orale
Modulo Sviluppo di modelli computazionali 3D:
La verifica delle conoscenze sarà oggetto della valutazione dell'elaborato scritto previsto all'inizio di ogni sessione d'esame e un esame orale per valutare le conoscenze pratiche dei software visti a lezione.
Micro and nanosystems module:
An oral exam is the main test to assess the knowledge that students have gained during the course
Development of 3D computational models module:
A written exam is the main test to assess the knowledge that students have gained during the course. Students, who manage to reach at least 18/30 points at the written exam, may ask for a VIVA to improve their marks.
As alternative to the written exam, students can opt for a project; i.e., either a 3D scanning campaign with reconstruction or writing software for 3D reconstruction.
Modulo Micro e nano sistemi:
1) Lo studente saprà valutare la tecnica di stampa 3D ottiminale per la realizzazione di un dispositivo biomedicale
4) Lo studente saprà valutare la tecnica di micro e nanofabbricazione 2D per la realizzazione di un dispositivo biomedicale
Modulo Sviluppo di modelli computazionali 3D:
Al termine del corso:
1) Lo studente saprà utilizzare il software MeshLab, Slicer, Regard3D, eccetera.
2) Lo studente sarà in grado di calibrare geometricamente fotocamere.
3) Lo studente sarà in grado di generare modelli 3D da diverse tecnologie di acquisizione quali: volumi medicali, fotografie, e range scan.
Micro and nano systemsmodule :
1) The student will be able to identifiy the most suitable 3D printing technologies for the fabrication of a biomedical device
4) The student will be able to evaluate the most suitable 2D micro and nanofabrication techniques for the fabrication of a biomedical device
Development of 3D computational models module:
At the end of the course:
1) The student will have knowledge on how to use main packages for 3D reconstruction.
2) The student will be able to calibrate cameras.
3) The student will be able to generate 3D models from photographs, medical images, and range scans.
Modulo Micro e nanosistemi
Durante le lezioni saranno svolte esercitazioni al fine di selezionare le migliori tecniche di stampa 2D e 3D per la realizzazione di componenti biomedicali
Modulo Sviluppo di modelli computazionali 3D:
1) Durante le sessioni di laboratorio informatico saranno svolti esercitazioni tesi al comprendere l'utilizzo del software per la ricostruzione 3D come MeshLab, 3D Slicer, Regard3D, MATLAB, eccetera.
2) Lo studente dovrà preparare e presentare una relazione scritta che riporti i risultati dell'attività di progetto (in caso si opti per questa modalita’ d’esame).
Micro and Nanosystems module
During the lessons will be carried out exercises in order to select the best 2D and 3D printing techniques for the realization of biomedical components
Development of 3D computational models module:
1) During laboratory sessions, students will have to complete exercises to understand how theory and software for 3D reconstruction work (e.g., MATLAB, Slicer, Regard3D, VisualSFM, and MeshLab).
2) In the case students opts for a project (for the assessment of their knowledge), they will have to write and present a technical report describing the project in details.
1) Lo studente potrà saper gestire una campagna di acquisizione di dati 3D e ricostruzione di modelli 3D dai dati acquisiti.
2) Lo studente potrà saper selezionare una tecnica di stampa 2D e 3D e realizzare un dispositivo biomedicale
1) the Student will be able to manage and run a 3D acquisition campaign and the ability to reconstruct a 3D model out of the acquired data.
2) The student will be able to select a 2D and 3D printing technique and create a biomedical device
Durante le sessioni di laboratorio e di esercitazione verranno controllati i risultati svolti dagli studenti.
During laboratory sessions results of exercises will be checked.
Modulo di micro e nanosistemi:
1) scienza e tencologia dei materiali
2) elettronica
3) meccanica
4) fisica
5) matematica
Modulo di Sviluppo di modelli computazionali 3D
1) Algebra lineare e geometria;
2) Analisi Matematica;
3) Filtraggio di segnali;
4) Programmazione (e.g., MATLAB).
Micro and nanosystems module
1) materials science and technology
2) electronic
3) mechanics
4) physics
5) mathematics
Development of 3D computational models module:
1) Linear Algebra and Geometry;
2) Calculus;
3) Filtering of signals;
4) Programming (e.g., MATLAB).
1) Lezioni frontali con l’ausilio di slides;
2) Esercitazioni in laboratorio informatico (singole o a gruppi) usando i PC delle aule informatiche oppure i PC personali degli studenti;
3) E-learning: materiale didattico sul sito web del corso;
4) Interazione tra studente e docente: ricevimento e posta elettronica.
1) Lectures with slides;
2) Laboratory sessions using university or personal PCs;
3) E-learning: slides to be downloaded from the official website of the course;
4) Interaction between students and lecturers: office hours and e-mails.
Il corso sarà basato sulla:
1) teoria per l’acquisizione, ricostruzione, ed elaborazione di modelli 3D da volumi medicali, fotografia, e strumenti di range scan.
2) Il software per la ricostruzione 3D ed il suo uso
3) le diverse tecniche di stampa 3D
4) le diverse tecniche di micro e nanofabbricazione 2D
the course will be based on:
1) T the theory for acquiring, reconstructing, and processing 3D models using different technologies such as medical images, photographs, and range scans.
2) the use of packages for 3D reconstruction (Slicer, VisualSFM, Regard3D, etc.) and mesh processing (MeshLab).
3) the several techniques of 3D printing
4) the several techniques of 2D micro and nanofabrication
Modulo di modelli computazionali 3D:
-Image Processing in Radiology, a medical image processing book edited by Emanuele Neri, Davide Caramella, and Carlo Bartolozzi.
-Computer Vision: Algorithms and Applications, a computer vision book by Richard Szeliski.
- Polygon Mesh Processing, a 3D mesh processing book by book by Mario Botsch, Leif Kobbelt, Mark Pauly, Pierre Alliez, Bruno Levy.
- MATLAB primer, a gentle introduction to MATLAB.
Modulo di micro e nanosistemi:
- Madou, Fundamentals of MicrofabricaEon, CRC Press
- Gibson, I., Rosen, D. W., Stucker, B., Khorasani, M., Rosen, D., Stucker, B., & Khorasani, M. (2021). Additive manufacturing technologies (Vol. 17, pp. 160-186). Cham, Switzerland: Springer.
Non ci sono variazioni per studenti non frequentanti.
There are no variations for students that do not attend the course.
Modulo di micro e nanosistemi:
L'esame consiste in una prova orale
Modulo di modelli computazionali 3D:
L’esame consiste in una prova scritta e una prova orale opzionale per eventualmente migliorare il voto dello scritto
La prova scritta consiste in tre domande aperte, una domanda per ogni sottomodulo dell’insegnamento: ricostruzione 3D da volumi, ricostruzione 3D da foto, ricostruzione 3D da mappe di profondità. La prova di svolge in un’aula normale ed ha la durata di 2 ore. Ogni risposta concorre alla formazione del voto finale con una massimo di 10 punti. La prova viene superata con un punteggio minimo di 18/30. Il voto rimane valido per l’intera sessione di laurea. Qualora lo studente volesse migliorare il voto della prova scritta può sostenere una prova orale.
La prova orale consiste in un colloquio sulle varie tematiche affrontate durante il corso per valutare le capacità di analisi acquisite dallo studente.
Micro and nanosystems module
The exam consists of an oral exam
Development of 3D computational models module:
The exam comprises a written test and an optional viva (an oral test) to eventually improve the vote of the written test.
The written exam comprises three questions; one question for each submodule of the course: 3D reconstruction from volume, 3D reconstruction from photo, and 3D reconstruction from range scans. The maximum point for each answer is 10 points. The student must reach at least 18/30 to pass the exam. If the student want to improve the vote can take a viva (an oral exam).
The viva (an oral exam) is a discussion about the different issues presented in the course with the purpose to evaluate the analysis capability acquired by the student during the course.
Software/Codice/Dati:
- MeshLab, tool open source di elaborazione di mesh 3D http://www.meshlab.net/.
- Slicer, software open source di visualizzazione ed elaborazione di dataset 3D medicali https://www.slicer.org/.
- Regard3D, software open source per la ricostruzione 3D da foto http://www.regard3d.org/.
- COLMAP, software open source per la ricostruzione 3D da foto https://colmap.github.io/.
- Piccante, libreria open source di elaborazione di immagini http://piccantelib.net/.
Datasets
- Erlangen Volume Library http://www9.informatik.uni-erlangen.de/External/vollib/.
- OpenfMRI.org https://openfmri.org/.
- Utah SCI CT datasets archive http://www.sci.utah.edu/cibc-software/ctdata.html.
- Datasets di immagini multi-view per ricostruzione 3D http://vcg.isti.cnr.it/corsi/G3D_InfoUma/Materials/Multi_View_Stereo.zip.
- Datasets di mappe di profondità acquisite con strumenti a triangolazione http://vcg.isti.cnr.it/corsi/G3D_InfoUma/Materials/Scanning_pipeline.zip.
- Datasets di mappe di profondità acquisite con strumenti a tempo di volo http://vcg.isti.cnr.it/corsi/G3D_InfoUma/Materials/Phase_shift_Scans.zip.
- Datasets per la proiezione del colore da un insieme di foto su una mesh 3D http://vcg.isti.cnr.it/corsi/G3D_InfoUma/Materials/Color_projection.zip.
- Dataset di mappe di profondità del Gargoyle https://harvest4d.org/datasets/gargoyle_autoregistration.zip.
Software/Codice/Dati:
- MeshLab, tool open source di elaborazione di mesh 3D http://www.meshlab.net/.
- Slicer, software open source di visualizzazione ed elaborazione di dataset 3D medicali https://www.slicer.org/.
- VisualSFM, software open source per la ricostruzione 3D da foto http://ccwu.me/vsfm/.
- Regard3D, software open source per la ricostruzione 3D da foto http://www.regard3d.org/.
- COLMAP, software open source per la ricostruzione 3D da foto https://colmap.github.io/.
- Piccante, libreria open source di elaborazione di immagini http://piccantelib.net/.
Datasets
- Erlangen Volume Library http://www9.informatik.uni-erlangen.de/External/vollib/.
- OpenfMRI.org https://openfmri.org/.
- Utah SCI CT datasets archive http://www.sci.utah.edu/cibc-software/ctdata.html.
- Datasets di immagini multi-view per ricostruzione 3D http://vcg.isti.cnr.it/corsi/G3D_InfoUma/Materials/Multi_View_Stereo.zip.
- Datasets di mappe di profondità acquisite con strumenti a triangolazione http://vcg.isti.cnr.it/corsi/G3D_InfoUma/Materials/Scanning_pipeline.zip.
- Datasets di mappe di profondità acquisite con strumenti a tempo di volo http://vcg.isti.cnr.it/corsi/G3D_InfoUma/Materials/Phase_shift_Scans.zip.
- Datasets per la proiezione del colore da un insieme di foto su una mesh 3D http://vcg.isti.cnr.it/corsi/G3D_InfoUma/Materials/Color_projection.zip.
- Dataset di mappe di profondità del Gargoyle https://harvest4d.org/datasets/gargoyle_autoregistration.zip.
