ZEISS Advanced Reconstruction Toolbox

Verbesserte Abbildungsqualität, höherer Probendurchsatz

ZEISS Advanced Reconstruction Toolbox

Verbesserte Abbildungsqualität, höherer Probendurchsatz

Was ist künstliche Intelligenz?
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Was ist künstliche Intelligenz?
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Die Advanced Reconstruction Toolbox (ART) erweitert Ihr ZEISS Xradia 3D-Röntgenmikroskop (XRM) oder microCT mit zukunftsweisenden, durch künstliche Intelligenz (KI) gesteuerten Rekonstruktionstechnologien. Die grundlegenden Kenntnisse sowohl der Röntgenphysik als auch deren Anwendungen ermöglichen es Ihnen, einige der größten Herausforderungen beim Abbilden der Proben auf neue und innovative Weise zu bewältigen.

Erleben Sie selbst, wie sich mithilfe der einzigartigen ART-Modulen OptiRecon, PhaseEvolve und DeepRecon (in seinen zwei unterschiedlichen Versionen) die Datenaufnahmezeit und die Rekonstruktion beschleunigen lassen und die Abbildungsqualität ohne Einbußen bei der Auflösung optimieren können.

Die Advanced Reconstruction Toolbox bietet:

  • Verbesserte Datenaufnahme und -analyse als Grundlage für eine eindeutige, schnellere Entscheidungsfindung
  • Deutlich verbesserte Abbildungsqualität
  • Überragende Tomographie von im Inneren der Probe liegendem Teilbereich bzw. hoher Probendurchsatz für die verschiedensten Probenklassen
  • Darstellung feinster Unterschiede durch ein verbessertes Kontrast-Rausch-Verhältnis
  • Eine erheblich höhere Geschwindigkeit bei Probenklassen mit repetitivem Arbeitsablauf

3D-Röntgen-Datensatz eines Kameraobjektivs, aufgenommen mit ZEISS Xradia 620 Versa und DeepRecon Pro.

Die Advanced Reconstruction Toolbox von ZEISS

Verbesserte Bildqualität, höherer Durchsatz

Die Advanced Reconstruction Toolbox ist eine innovative Softwareplattform für Ihr ZEISS Xradia 3D-Röntgenmikroskop (XRM) oder microCT. Das Anwendungspaket ermöglicht Ihnen den Zugriff auf zukunftsweisende Rekonstruktionstechnologien. Die einzigartigen Module basieren auf profunden Kenntnissen der Röntgenphysik sowie Kundenanwendungen und überwinden einige der größten Herausforderungen bei der Bildgebung auf neue und innovative Weise.

ZEISS DeepRecon Pro mit seiner bedienerfreundlichen, unkomplizierten, leistungsstarken Umsetzung der KI und des Deep Neural Network legt die Grundlage für optimierte röntgentomografische Ergebnisse auch ohne Vorkenntnisse im Deep Learning. [...] Damit können wir die Scandauer bei in situ Experimenten zur Fluid-Gesteins-Interaktionen verkürzen, in denen lange Belichtungszeiten erforderlich sind.

Dr. Markus Ohl | Röntgenmikroskopie | EPOS-NL MINT | Universität Utrecht, NL

ZEISS DeepRecon Pro/Custom für Deep-Learning-gestützte Rekonstruktion

Schnellere Datenaufnahme mit Rekonstruktionstechnologie

Die beiden Versionen der DeepRecon-Technologie – DeepRecon Pro und DeepRecon Custom – arbeiten mit KI und optimieren dadurch die Abbildungsqualität und die Geschwindigkeit. Somit erhöhen Sie den Probendurchsatz, ohne dabei auf die RaaD-Technologie (Resolution at a Distance) verzichten zu müssen. Alternativ können Sie die Anzahl der Projektionen beibehalten und die Abbildungsqualität noch weiter erhöhen.

DeepRecon Pro zur Verringerung des Probenaufnahmezeit bei einer Probe aus keramischem Faserverbundwerkstoff (CMC): 10-fache Geschwindigkeit ohne Einbußen bei der Abbildungsqualität. Damit wird eine deutlich höhere zeitliche Auflösung für in situ Untersuchungen möglich. Links: Standardrekonstruktion (FDK): Scandauer 9 Std. (3001 Projektionen). Mitte: Standardrekonstruktion (FDK): Scandauer 53 Min. (301 Projektionen). Rechts: DeepRecon Pro: Scandauer 53 Min. (301 Projektionen).

Die Besonderheiten der beiden Varianten:

  • DeepRecon Pro ermöglicht für Spitzenleistungen in puncto Probendurchsatz und Abbildungsqualität bei einer Vielzahl von Anwendungen.
  • Durch das verbesserte Kontrast-Rausch-Verhältnis machen Sie feinste Unterschiede in den Bildern Ihrer Proben sichtbar.
  • Sie erzielen eine um bis zu 10-mal schnellere Datenaufnahme bei Probenklassen mit repetitivem Arbeitsablauf.
  • DeepRecon Pro eignet sich für Einzelproben, halbrepetitive und repetitive Arbeitsabläufe gleichermaßen.
  • Neue Machine-Learning-Netzwerkmodelle lassen sich direkt vor Ort über eine anwenderfreundliche Bedienoberfläche selbst trainieren.
  • Sie sind nicht mehr auf einen Machine-Learning-Experten angewiesen und DeepRecon Pro kann somit auch von Anwendern ohne besondere Vorkenntnisse bedient werden.
  • ZEISS DeepRecon Custom zielt speziell auf Anwendungen mit repetitiven Arbeitsabläufen ab und steigert die XRM-Leistung gegenüber DeepRecon Pro noch weiter.
  • ZEISS entwickelt in enger Zusammenarbeit mit Anwendern individuelle Netzwerkmodelle, die exakt auf die jeweiligen Anforderungen der repetitiven Anwendungen abgestimmt sind.

Anwendungsbeispiele

Keramikverbundwerkstoff (KVW) – 10-fach höherer Probendurchsatz

10-facher Probendurchsatz ohne Einbußen bei der Abbildungsqualität.

Smartwatch-Batterie – 4-fach höherer Probendurchsatz

4-facher Probendurchsatz mit gleichbleibender Detailgenauigkeit bei Kathodenpartikeln.

Smartwatch-Batterie – verbesserte Abbildungsqualität

Verbesserte Abbildungsqualität zur Darstellung kontrastarmer Graphitpartikeln

Akkumulator (Type 21700) – 8-fach höherer Probendurchsatz

8-facher Probendurchsatz mit vergleichbarer Abbildungsqualität.

2,5D Halbleiter-Zwischenkontaktschicht – 4-fach höherer Probendurchsatz

4-facher Probendurchsatz unter Beibehaltung einer Rissgröße von 1 µm.

2,5D Halbleiter-Zwischenkontaktschicht – verbesserte Abbildungsqualität

Verbesserte Abbildungsqualität bei identischer Scandauer.

Sandsteinbohrkern – 6-fach höherer Probendurchsatz

Der 6-fache Probendurchsatz, die verbesserte Abbildungsqualität und die geringere Anzahl an Bildartefakten bei der Aufnahme von Sandsteinfelskernen bewirkt eine präzisere Segmentierung, Quantifizierung und Simulation.

ZEISS OptiRecon zur iterativen Rekonstruktion

Viermal so schnell zu vergleichbaren Ergebnissen

ZEISS OptiRecon ist eine Form der iterativen Rekonstruktion, die den Probendurchsatz erheblich erhöht und gleichzeitig die Bildqualität optimiert.

  • So erzielen Sie einen bis zu 4-fach schnelleren Scanvorgang oder eine verbesserte Abbildungsqualität bei vergleichbarer Geschwindigkeit.
  • Diese wirtschaftliche Lösung bietet überragende Tomographiemöglichkeiten bzw. ausgezeichneten Durchsatz für die verschiedensten Probenklassen.
Beachten Sie die Leistungsfähigkeit von OptiRecon am Beispiel einer Probe aus dem Bereich Cosumer Electronics.
Beachten Sie die Leistungsfähigkeit von OptiRecon am Beispiel einer Probe aus dem Bereich Cosumer Electronics. Fertigungstoleranzen im Bereich des Kameraobjektiv eines Smartphones lassen sich jetzt viermal so schnell analysieren. Links: Standardrekonstruktion: Scandauer 90 Min. (1200 Projektionen). Mitte: Standardrekonstruktion: Scandauer 22 Min. (300 Projektionen). Rechts: OptiRecon: Scandauer 22 Min. (300 Projektionen).
Kameramodul eines Smartphones zur Demonstration des 4-fachen Probendurchsatzes mit vergleichbarer Bildqualität.
Kameramodul eines Smartphones zur Demonstration des 4-fachen Probendurchsatzes mit vergleichbarer Bildqualität.

Zum Vergleichen von rechts nach links ziehen:

Standardrekonstruktion #300Zoom OptiRecon #300Zoom
Standardrekonstruktion
OptiRecon

Anwendungsbeispiele

4-facher Probendurchsatz bei Schwarzpulver

Flexibilität für die Gesteinsuntersuchung
– Abbildungsqualität vs. Probendurchsatz

4-facher Probendurchsatz in der Batterieforschung

Flexibilität für die Batterieforschung
– Abbildungsqualität vs. Probendurchsatz

2-facher Probendurchsatz bei einem 2,5D-Halbleiterpaket (50 mm × 75 mm)

Verbesserte Abbildungsqualität bei einem 2,5D-Halbleiterpaket (50 mm × 75 mm)

2-facher Probendurchsatz bei einem Halbleiterpaket

Verbesserte Abbildungsqualität bei einem Halbleiterpaket


ZEISS PhaseEvolve zur Kontrastverstärkung

Was wäre, wenn der Bildkontrast, der bekannterweise ein inhärentes Merkmal der Röntgenmikroskopie ist, durch Phaseneffekte in Proben mit niedriger bis mittlerer Dichte oder in Datensätzen mit hoher Auflösung überlagert würde?


  • Nutzen Sie PhaseEvolve, den Rekonstruktionsalgorithmus für die Nachbearbeitung,um den Bildkontrast zu verbessern.
  • Nehmen Sie präzisere quantitative Analysen mit verbessertem Kontrast und besserer Segmentierung der Ergebnisse vor.

Das Bild rechts zeigt eine Anwendung von PhaseEvolve bei einer Probe mit pharmazeutischem Pulver. Die Bildgebung mit hoher Auflösung oder niedrigem kV-Wert kann dazu führen, dass der inhärente Materialkontrast durch Phasenkontrastartefakte verdeckt wird. PhaseEvolve entfernt die Phaseninterferenzen, sodass der Bildkontrast optimiert und die Segmentierungsergebnisse verbessert werden.

Standardrekonstruktion Rekonstruktion mit PhaseEvolve
Standardrekonstruktion.
Rekonstruktion mit PhaseEvolve

Anmeldung zum AZO-Webinar vom 7. September

Auf KI basierende Rekonstruktionstechnologien als Grundlage für das XRM-Imaging der nächsten Generation:
Höherer Probendurchsatz und verbesserte Bildqualität
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