04.05.2023

ZEN core

Industrielle
Bildverarbeitung

Bildanalyse für industrielle Mikroskopie

In der Industrie liegt der wahre Wert eines Bildes nicht in der Optik, sondern in den Daten. Um diese zu erfassen, kommen industrielle Bildverarbeitungssysteme in Kombination mit einer Software zum Einsatz. Mithilfe verschiedener Methoden, wie z. B. der Grauwertanalyse, ist einfache Bildsegmentierung möglich, stößt jedoch an einigen Stellen an ihre individuellen Grenzen. Künstliche Intelligenz (KI) ist dafür die optimale Ergänzung. KI-basierte Software für industrielle Bildverarbeitung, wie ZEISS ZEN core, ist der Schlüssel zu automatisierten, schnellen, zuverlässigen, skalierbaren und vor allem reproduzierbaren Ergebnissen.

ZEISS bietet mit ZEN core die Lösung für komplexe Bildverarbeitungen. Die Software vereint Bildgebung, Segmentierung, Analyse und Datenkonnektivität und macht die automatisierte Bildanalyse mikroskopischer Bilder möglich. Durch die intuitive Bedienoberfläche der ZEN core Software ist es ein Leichtes, komplexe Bildanalysen durchzuführen. Vordefinierte Arbeitsabläufe reduzieren dabei die Zeit der Analyse und erzeugen zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse. Nutzen Sie optional die Vorteile der Integration eines ZEISS Mikroskops mit Live-Bilderfassung und Gerätesteuerung für erweiterte automatisierte Analysen. ZEN core bietet Ihnen die Möglichkeit, Ihr Know-how unternehmensweit zu streuen und zu vernetzen. So profitiert das gesamte Unternehmen von der automatisierten Bildsegmentierung sowie -analyse und erzielt eine maximale Qualitätssicherung. Überzeugen Sie sich selbst von der ZEISS ZEN core Suite und testen Sie die Software für industrielle Bildbearbeitung bis zu 60 Tage kostenfrei und unverbindlich.

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Facetten der industriellen Bildverarbeitung
Bildanalyse
KI
Toolkit- und Modulliste
Kostenfrei testen

Die Facetten der industriellen Bildverarbeitung

Bei der industriellen Bildverarbeitung werden 2D- und 3D-Aufnahmen zunächst in verschiedene Bereiche eingeteilt (Bildsegmentierung), welche dann analysiert werden und wichtige Informationen liefern. Industrielle Bildverarbeitung kommt bei der Fehlererkennung, Struktur- und Materialanalyse zum Einsatz und liefert zudem weitere Daten, die für die Qualitätskontrolle und -sicherung essenziell sind. Wird die Bildverarbeitung in der Industrie manuell durchgeführt, ist viel Erfahrung und Zeit für die Segmentierung und Analyse der Bilder nötig. Die Lösung: Künstliche Intelligenz. Mit einer automatisierten Bildanalyse lassen sich skalierbare, zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse erzielen. Die ZEISS ZEN core Suite bietet Ihnen genau diese Vorteile – und noch einiges mehr.

Deep Learning für automatisierte Analysen

Mit Deep Learning wird eine künstliche Intelligenz trainiert, die Bildsegmentierungen und -analysen von 2D- und 3D-Aufnahmen automatisiert, schnell und mit zuverlässigen Ergebnissen durchführt.

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Symbolbild für Deep Learning
Bildverlauf zur intelligenten Materialanalyse

Intelligente Materialanalyse

Zum Untersuchen der Materialeigenschaften und Struktur eines Objekts sind aufwändige Analysen notwendig. Mit ZEN core können komplexe Analysen ganz einfach und workflowbasiert Schritt-für-Schritt durchgeführt werden.

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Symbolbild zur smarten Bilddatenbank

Smarte Bilddatenbank mit GxP-Option

Mit der smarten Bilddatenbank verlieren Sie nie den Überblick über Ihre Aufnahmen, Analysen und Reportings und können zusätzlich Ihre Daten standortübergreifend austauschen sowie jeden Arbeitsschritt dokumentieren und nachvollziehen.

Symbolbild für Softwarelösung

Individuelle Softwarelösung

Die ZEISS ZEN core Suite lässt sich individuell auf Ihre Aufgaben und Anwendungen anpassen und erweitern. Sie können die Anpassungen selbst programmieren oder bei ZEISS in Auftrag geben.

Mikroskopisch kleine Proben

Automatisierte Serienvermessung von 2D-Bilddaten

Mikroskopisch kleine Proben können mithilfe der automatisierten Serienvermessung schnell und präzise gemessen werden. Steigern Sie Ihre Qualitätssicherung auf Knopfdruck.

Bildanalyse

Im industriellen Umfeld wird eine Bildanalyse meist in Form einer Bildsegmentierung mikroskopischer Aufnahmen vorgenommen. Dafür wird das Bild in mehrere Bereiche unterteilt, die sich voneinander abgrenzen. Diese Bereiche und die Grenzen zwischen den verschiedenen Bereichen werden analysiert, z. B. um Fehler zu erkennen und die Qualität der Produkte zu sichern. Je nach Objekt müssen jedoch Sonderfälle beachtet werden. Zusammenhängende Bereiche sind bspw. erst ab einer bestimmten Größe und Form relevant oder es ist wichtig, wie weit die Bereiche voneinander entfernt sind. Das macht die manuelle Analytik sehr komplex und zeitaufwendig. Hier kommt eine Software zur industriellen Bildverarbeitung zum Einsatz, die eine manuelle Analyse durch einen automatisierten Prozess ersetzt. Dadurch wird der Benutzereinfluss verringert und die Zeit der Informationsbeschaffung minimiert. Die Bildanalyse kann in Verbindung mit der Grauwertanalyse (Thresholding) oder über KI-basierte Modelle arbeiten.

Bildsegmentierung eines ICs Bildsegmentierung eines ICs
Bildsegmentierung eines ICs (Integrated Controller) im Querschliff

Künstliche Intelligenz

Künstliche Intelligenz (engl.: artificial intelligence, kurz AI) befasst sich mit Automatisierung und maschinellem Lernen. Dabei wird menschliches Denken und Lernen von einem Computer imitiert. In der Industrie werden KIs trainiert, um Strukturen, Defekte und Merkmale zu erkennen und eigenständig komplexe Sachverhalte grafisch zu lösen.

ZEISS setzt KI für die Bildsegmentierung und ganzheitliche Bildanalyse ein. Durch das einfache Training eines Modells mithilfe von ZEISS ZEN core kann die Segmentierung und Klassifizierung für eines oder mehrere Bilder automatisch ablaufen. Die Routinearbeit wird dadurch effizienter, benutzerunabhängiger und spart Zeit und Kosten.

Toolkit- und Modulliste

ZEN core bietet verschiedene Werkzeuge, um die Bildanalyse bestmöglich zu unterstützen. Hier finden Sie einen Auszug aus dem Softwareangebot. Alle Toolkits lassen sich unabhängig vom bildgebenden System einsetzen.

Toolkit- und Modulliste
Materials Apps

Paketinhalt:

  • Korngrößenanalyse: Bestimmung der Korngrößen mit verschiedenen Verfahren nach internationalen Normen
    • Planimetrische Methode: Automatische Rekonstruktion der Korngrenzen (Einzelkornmessung und Bestimmung der Korngrößenverteilung)
    • Linienschnitt-Methode: Halbautomatische Messung mit Schnittlinienmustern
    • Vergleichsmethode: Manuelle Auswertung mit Richtreihen
    • Messung nach folgenden Normen: DIN EN ISO 643:2020 ASTM E 112-13 Plate I - IV; ASTM E 1382-97 GB/T 6394 2017
       
  • Gusseisenanalyse: Analyse der Form, Größe und Verteilung von Graphitpartikeln in Gusseisen
    • Form und Größenverteilung in Flächenprozent (optional: Graphitanordnung mit Richtreihen)
    • Bereitgestellte Norm: DIN EN ISO 945 # 2019
    • Zusätzliche manuelle Umklassifizierung der Phasen
  • Mehrphasenanalyse: Automatisierte Messung der Partikelgröße und deren Flächeninhalt in Mehrphasenproben sowie Evaluierung der Porosität
  • Richtreihenvergleich: Vergleich von Gefügebildern mit standardisierten oder benutzerdefinierten Richtreihen
    • Vergleich mit einen, zwei, vier oder acht Richtreihenbildern in einer Ansicht mit Überlagerungsmöglichkeit von Bild und Diagramm für den direkten Vergleich:
      • Körner: DIN EN ISO 643:2012 ASTM E 112-13 Plate I - IV; GB/T6394 2002
      • Nichtmetallische Einschlüsse (NMI): ISO 4967:2013; GB-10561 EN 10247:2007, ASTM E 45:2013; DIN 50602:1987
      • Graphit: EN ISO 945-1: 2008 + Cor. 1: 2010
      • Richtreihenerstellung: Funktionalität für die Erstellung von kundenspezifischen Richtreihen
         
  • Schichtdickenmessung: Automatisierte oder interaktive Messung der Dicke verschiedener Schichten
    Bereitgestellte Normen: ASTM B 487 - 2007, DIN EN ISO 1463 - 2004

KI-fähig – vortrainierte Modelle können zur Bewertung von Daten ausgeführt werden. Die Modelle können nicht erstellt oder modifiziert werden – für diese Aufgaben ist das AI Toolkit erforderlich; für Modelle, die auf Deep Learning basieren, ist ein Abonnement für APEER ML erforderlich.

2D Toolkit Bildanalyse

Toolkit für die 2D-Bildanalyse durch Erstellung automatischer Messprogramme, einschließlich erweiterter Verarbeitungsfunktionen

AI Toolkit

Vollständiges KI-Anwendungspaket, einschließlich integrierter Trainingsschnittstellen:

  • ZEN Intellesis Segmentierung: Automatisierte Bildsegmentierung über Machine-Learning-Algorithmen
  • ZEN Intellesis Objektklassifizierung: Automatische Objektklassifizierung segmentierter und analysierter Bilder mithilfe von Machine-Learning-Algorithmen
  • ZEN Intellesis KI-Rauschunterdrückung: KI-gestützte Rauschunterdrückung mit Noise-2-Void-Algorithmen
Developer Toolkit
  • Macro-Umgebung : Programmieren von kundenspezifischen Makros mit Python
  • API: Ansteuern von ZEN core über API-Schnittstelle (Service des ZEISS Programmierteam)
GxP
  • Rückverfolgbarkeit und Rechenschaftslegung der Workflows (Voraussetzung für die Einhaltung von 21 CFR Part 11)
  • Audittrail
Data Storage

SQL-basierte Bilddatenbank

  • Zentrale Datenbanklösung
  • Intelligentes Datenmanagement
  • Integrierte Benutzer- und Zugriffsverwaltung ohne Limitierung und zusätzliche Kosten

Fragen zu ZEN core

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