ZEISS
Software

Advanced Reconstruction Toolbox

Hochmoderne Rekonstruktionstechnologien für Ihr ZEISS Röntgenmikroskop oder microCT​

Treiben Sie Ihre Forschung voran und steigern Sie die Rentabilität Ihrer ZEISS Xradia Röntgenmikroskop-Plattform

Die einzigartigen Programme der Advanced Reconstruction Toolbox (ART) basieren auf KI und tiefgehenden Kenntnissen der Röntgenphysik. Auch Kundenanwendungen haben wichtige Erkenntnisse geliefert, um einige der größten Herausforderungen bei der Bildgebung auf neue und innovative Weise zu überwinden. Die optional erhältlichen Module laufen direkt auf Workstations und sorgen so für einfaches, bedienerfreundliches Arbeiten.​

Algorithmen und einzigartige Workflows werden permanent von ZEISS weiterentwickelt. Auf dieser Plattform werden regelmäßig bahnbrechende Innovationen aus der ZEISS Röntgenmikroskopie-Entwicklung präsentiert.

Bildrekonstruktionstechnologien zur Verbesserung der Leistung Ihrer Röntgensysteme:

  • Auflösung / Kontrast / Bildqualität​
  • Durchsatz
  • Verschiedene Probenarten, -größen und -formen​
  • ​Bedienkomfort
  • Artefaktreduktion

A12-Chip-Gehäuse eines Smartphones, aufgenommen mit DeepScout

Für einen Scan mit großem Sehfeld, einen Scan mit hoher Auflösung zum Trainieren des Modells und eine hochauflösende Rekonstruktion des großen Sehfelds (LFOV).

Blüte einer Sojapflanze
Blüte einer Sojapflanze

ZEISS DeepScout​

Aufnahmen des ganzen Sehfelds – mit mehr Auflösung und Durchsatz​

ZEISS DeepScout nutzt hochaufgelöste 3D-Mikroskopiedatensätze als Trainingsdaten für Datensätze mit größerem Sehfeld und geringerer Auflösung und skaliert größere Volumendaten mithilfe eines neuronalen Netzwerkmodells hoch. Die KI-Infrastruktur von ZEISS ermöglicht permanente algorithmische Innovationen – die Grundlage für ZEISS DeepScout. Für die Erfassung nutzt DeepScout die einzigartige Scout-and-Zoom-Funktion, um präzisere Informationen mit höherer Auflösung aufzunehmen, einschließlich Innentomografien großer Proben. ​

  • Nehmen Sie ein großes Übersichtsbild auf​
  • Speisen Sie es in den ZEISS DeepScout Rekonstruktionsalgorithmus ein​
  • Sie erhalten eine Aufnahme mit sehr großem Sehfeld in einer Auflösung, die annähernd der einer Detailaufnahme entspricht. ​

ZEISS DeepScout erzeugt mehrskalige Datensätze mit räumlichen Registrierungen. Diese Daten werden dazu genutzt, neuronale Netzwerke zu trainieren, um die Rekonstruktion zu verbessern. Mit derartigen neuen, Deep-Learning-gestützten Funktionen schließen wir mehr und mehr die Lücke zwischen Bildern mit großem Sehfeld und Aufnahmen mit hoher Auflösung. ​

Die Rekonstruktion mit DeepScout (linke Seite) zeigt erheblich mehr Zellinformationen als die Standardrekonstruktion (rechte Seite).
Probe mit freundlicher Genehmigung von Keith Duncan, Donald Danforth Plant Science Center.

DeepScout

Funktionsweise am Beispiel Polymerelektrolytbrennstoffzelle (PEFC)

Der Volume Scout Workflow erstreckt sich nun über das komplette Sehfeld Ihrer Probe. Ein ausgewählter, hochauflösender Scan wird zum Trainieren des gesamten Modells herangezogen. So erhalten Sie ein über das gesamte Sehfeld hochauflösendes Bild. Diese bahnbrechende Nutzung von KI ermöglicht die Visualisierung feinster Strukturen in großen Sehfeldern in bislang unerreichter Geschwindigkeit.

Lunge einer Maus​
Lunge einer Maus – DeepRecon Pro

ZEISS DeepRecon Pro

Nutzen Sie die das verborgene Potenzial von röntgenmikroskopisch erzeugten Big Data​

Diese erste kommerziell erhältliche Rekonstruktionstechnologie mit Deep Learning ermöglicht eine bis zu 10‑fache Steigerung des Durchsatzes, ohne dabei auf die einzigartige RaaD-Technologie (Resolution at a Distance) verzichten müssen. Alternativ können Sie die Anzahl der Projektionen beibehalten und die Abbildungsqualität weiter erhöhen. ZEISS DeepRecon sorgt mit dem Einsatz von KI für signifikante Verbesserungen bei Geschwindigkeit bzw. Bildqualität.​

​Darüber hinaus eignet sich ZEISS DeepRecon Pro für Einzelproben sowie halbrepetitive und repetitive Arbeitsabläufe. Neue Machine-Learning-Netzwerkmodelle lassen sich direkt über eine bedienfreundliche Bedienoberfläche selbst trainieren. Die Abläufe von ZEISS DeepRecon Pro werden durch einen einfachen Mausklick ausgelöst. Dadurch kann das Programm auch von Anwendern ohne besondere Vorkenntnisse bedient werden. Der große Vorteil: Sie sind nicht mehr auf einen Machine-Learning-Experten angewiesen.​

​ZEISS DeepRecon Pro ist ab sofort für das ZEISS Xradia Ultra Röntgenmikroskop für den Nanobereich erhältlich.

Lunge einer Maus, aufgenommen mit Xradia Versa. Probe gefärbt mit Iod und aufgenommen mit 3001 Projektionen. Rekonstruktion mithilfe von DeepRecon (rechts). Im Vergleich zu der gleichen Aufnahme nach Rekonstruktion mit FDK (links)

Standardrekonstruktion
DeepRecon Pro Ultra-Rekonstruktion

DeepRecon Pro

Beispiel

FCBGA-Flip-Chip, abgebildet mit ZEISS Xradia Ultra XRM

Links: Standardrekonstruktion, 1000 Projektionen, Scandauer 18 Std.
Rechts: DeepRecon Pro Ultra-Rekonstruktion, 250 Projektionen, Scandauer 4,5 Std., 4-fache Verbesserung.

Biomedizinisches Metallimplantat im Knochen. Ohne MARS links. Mit MARS rechts.​
Biomedizinisches Metallimplantat im Knochen. Ohne MARS links. Mit MARS rechts.​

Materials Aware Reconstruction Solution (MARS)

Herausragende Bildqualität bei stark attenuierenden Proben​

MARS ist ein Rekonstruktionsalgorithmus, der die einzelnen Komponenten einer Rekonstruktion berücksichtigt. Die unterschiedlichen Röntgenstrahlenergien, die durch das Imaging mit einer polychromatischen Röntgenquelle erzeugt werden, sind eine große Herausforderung bei der laboratorischen Rekonstruktion in der Röntgenmikroskopie. Dabei entsteht das Phänomen der Strahlaufhärtung. Dieser Effekt ist besonders bei sehr dichtem Material ein Problem, das in weniger dichtes Material eingebettet ist. MARS gibt dem Rekonstruktionssystem vor, wie die Artefakte extremer Strahlaufhärtung in den Bereichen zwischen sehr dichten Objekten zu kompensieren sind. Dies kommt insbesondere bei Anwendungen wie Biomaterialien zum Tragen, wenn z. B. Implantate neben Knochen oder Gewebe visualisiert werden sollen. Oder bei elektronischen Anwendungen, wenn auf einer Leiterplatte extrem dichte Lotkugeln neben weniger dichten Materialien angeordnet sind und starke Artefakte verursachen. Mit MARS werden diese Effekte bei der Rekonstruktion Ihrer Bilder kompensiert.

Biomedizinisches Metallimplantat im Knochen. Ohne MARS links. Mit MARS rechts.

Viskosefasern. Probe mit freundlicher Genehmigung von Dr. Sherry Mayo und Dr. David Fox, CSIRO, Australien.
Viskosefasern. Probe mit freundlicher Genehmigung von Dr. Sherry Mayo und Dr. David Fox, CSIRO, Australien.

PhaseEvolve​

Optimierter Bildkontrast und verbesserte Segmentierungsergebnisse​

ZEISS PhaseEvolve ist ein zum Patent angemeldeter Rekonstruktionsalgorithmus zur Nachbearbeitung, der den Bildkontrast verbessert. Dazu wird der Materialkontrast sichtbar gemacht. Dieser Kontrast wird oft durch Phaseneffekte in Proben mit niedriger bis mittlerer Dichte oder in Datensätzen mit hoher Auflösung überlagert und ist ein inhärentes Merkmal der Röntgenmikroskopie. Nehmen Sie präzisere quantitative Analysen mit deutlicherem Kontrast und besserer Segmentierung der Ergebnisse vor.

Viskosefasern, aufgenommen mit einer Auflösung von 1,5 µm/Voxel und bearbeitet mit ZEISS PhaseEvolve, sodass die große Verteilung der radialen Porosität über die Länge der Fasern sichtbar wurde.
Probe mit freundlicher Genehmigung von Dr. Sherry Mayo und Dr. David Fox, CSIRO, Australien.

Standardrekonstruktion
OptiRecon

ZEISS OptiRecon​

Lösung für die schnelle und effiziente iterative Rekonstruktion​

ZEISS OptiRecon ist eine schnelle und effiziente algorithmusbasierte Technologie, die Ihnen die iterative Rekonstruktion direkt auf dem Desktop ermöglicht. Sie ermöglicht einen bis zu 4-fach schnelleren Scanvorgang oder eine verbesserte Abbildungsqualität bei vergleichbarer Geschwindigkeit. Mit dieser wirtschaftlichen Lösung erzielen Sie überragende Tomografien von Teilbereichen im Inneren der Probe bzw. einen hohen Durchsatz für die verschiedensten Probenklassen.​

Kameramodul: 1 200 Projektionen in 90 Minuten mit dem Standardalgorithmus FDK (links), verglichen mit 300 Projektionen in 22 Minuten mit OptiRecon (rechts). Vergleichbare Bildqualität, erzielt in einem Bruchteil der Zeit.

Downloads

    • ZEISS AI Supercharger

      Enabling AI-based Reconstruction for Your ZEISS X-ray microscope

      Seiten: 4
      Dateigröße: 2 MB
    • ZEISS OptiRecon for semiconductor packages

      Improve 3D X-ray image quality and increase scan speed by 2X

      Seiten: 2
      Dateigröße: 1 MB
    • ZEISS PhaseEvolve

      Reveal contrast that has never been seen before

      Seiten: 2
      Dateigröße: 2 MB

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