ZEISS Advanced Reconstruction Toolbox
ソフトウェア

Advanced Reconstruction Toolbox

ZEISSのX線顕微鏡またはマイクロCT向け最先端再構成テクノロジー

研究を充実させ、ZEISS Xradia X線プラットフォームのROIを向上させる

ZEISS独自のAdvanced Reconstruction Toolbox(ART)は、AIを活用し、X線物理学とアプリケーションの両方を深く理解することで、最も難度の高いイメージングの課題を新しい革新的な方法で解決します。これらのオプションモジュールはワークステーションベースのソリューションで、アクセスしやすく使い勝手に優れています。

継続的に開発されたアルゴリズムと独自のワークフローによりZEISSによって構築されたARTは、ZEISS X線顕微鏡を使用して画期的なイノベーションを生み出し続けるための堅牢なプラットフォームです。

画像再構成技術が、X線システムのパフォーマンスを向上させます:

  • 分解能 / コントラスト / 画質
  • ハイスループット
  • 多様な試料タイプ、サイズ、形状に対応
  • 使いやすさ
  • アーチファクト低減

DeepScoutで撮影したA12スマートフォンパッケージ

広域視野スキャンと高倍率スキャンでモデルをトレーニングし、広域視野を高倍率の解像度で再構成

大豆花
大豆花
左:標準的な再構成。右:DeepScoutにより、細胞に関するより多くの情報が得られます。試料ご提供:Keith Duncan, Donal Danforth Plant Science Center

ZEISS DeepScout

実視野の分解能、実視野のスループット

ZEISS DeepScoutは、高分解能の3D顕微鏡データセットを低分解能の広視野用データセットのトレーニングデータとして使用しており、ニューラルネットワークモデルを使用して大容量データをアップスケーリングします。ZEISS DeepScoutは、ZEISSのAIインフラストラクチャにより可能となる継続的なアルゴリズムイノベーションによって開発されており、独自のScout-and-Zoom機能を使用することで、大型試料の内部トモグラフィーなど豊富な情報を高分解能で取得します。

  • 広視野スキャンを実施
  • ZEISS DeepScoutの再構成アルゴリズムにスキャンを通す
  • Zoomスキャンに近い分解能をより広い視野で達成

ZEISS DeepScoutは、その根本において、マルチスケールのデータセットを空間的にアライメントできる機構を活用しており、その能力を用いてニューラルネットワークを訓練し、再構成を向上させます。深層学習を活用した新機能によって、視野サイズと分解能の間のトレードオフ関係が軽減されます。

DeepScoutをポリマー電解質形燃料電池試料に適用。

DeepScout

仕組み

固体高分子型燃料電池(PEFC) ボリュームスカウトには試料の全視野が含まれます。選択された高解像度スキャンがモデル全体をトレーニングし、広視野で高分解能を提供します。これは画期的なAIであり、これまでにない速度で広視野の微細構造を可視化することが可能になります。

このラベルされたFDK画像は、DeepRecon Proの画像と比較すると、ノイズが目立ちます
DeepRecon Proの再構成を使用
ZEISS Xradia 620 Versaで撮影された市販のスマートウォッチ用ポーチ型電池。左:標準的なFDK再構成。右:DeepRecon Proの再構成による優れた画質。

ZEISS DeepRecon Pro

XRMが生み出すビッグデータから隠れた好機をつかむ

ZEISS DeepReconは初めて商品化された深層学習再構成技術で、新しいResolution at a Distance(RaaD)機能を活用しつつ、スループットを最大10倍高めることができます。あるいは同じ投影枚数において画質を向上させることが可能です。ZEISS DeepReconは、AIによる高速化または画質の改善を実現します。

ZEISS DeepRecon Proは、単一の試料だけでなく半反復/反復ワークフローの双方に使用することができます。非常に使いやすいインターフェースで、新しい機械学習ネットワークモデルをオンサイトで自己学習させることができます。ZEISS DeepRecon Proのワンクリック・ワークフローなら、機械学習の専門知識は必要なく、初心者でもすぐに使用可能です。

ZEISS DeepRecon Proは、ZEISS UltraナノスケールXRMでもご利用いただけます。

ZEISS DeepRecon Pro

その他の例

  • 標準的な再構成
    DeepRecon ProによるUltra再構成

    ZEISS UltraXRMでイメージングしたfcBGAフリップチップ

    左:標準的な再構成、投影数1000、スキャン時間18時間

    右:DeepRecon ProによるUltra再構成、投影数250、スキャン時間4.5時間、4倍速を達成。

  • ゼブラフィッシュ試料、ZEISS 620 Versaでイメージング:標準的なFDK再構成
    ゼブラフィッシュ試料、ZEISS 620 Versaでイメージング:DeepRecon Proで再構成

    ゼブラフィッシュ試料、ZEISS 620 Versaでイメージング

    左:標準的なFDK再構成、右:DeepRecon Proによる再構成。ノイズが大幅に低減している。

    ご提供:Prof. Dr. Bert Müller, University of Basel

  • マウス肺
    マウス肺 - DeepRecon Pro

    マウス肺、Xradia Versaでイメージング

    ヨウ素染色した試料を投影数3001で取得。DeepReconで再構成を実施(右)。FDKで再構成した同等の画像(左)との比較。

骨に埋め込まれた医療用金属インプラント。左:MARS不使用。右:MARS使用。
骨に埋め込まれた医療用金属インプラント。左:MARS不使用。右:MARS使用。
骨に埋め込まれた医療用金属インプラント。左:MARS不使用。右:MARS使用。

Materials Aware Reconstruction Solution(MARS)

吸収の大きい試料でも優れた画質を実現

MARSは、再構成中の構成要素を感知する再構成アルゴリズムです。ラボでのX線再構成における課題として、多色性光源を用いたイメージングでは、複数のX線エネルギーが発生し、線質硬化と呼ばれる現象が発生することが挙げられます。この現象が及ぼす影響は、非常に高密度の物質が、比較的低密度の物質に埋没されている場合に特に問題となります。MARSは、非常に密度の高いオブジェクト間領域で過度な線質硬化の影響を補正する方法を再構成システムに指示します。これは、骨や組織の隣にあるインプラントを観察する生体材料などのアプリケーションで重要です。また、電子製品の場合、プリント基板上に極めて高密度なはんだボールと低密度の材料があるため、強いアーチファクトが発生します。MARSは、これらの影響を補正して画像を再構成します。

MARSはArtifact Reductionパッケージとしてもご利用いただけます。

大きなラクトースキャリア粒子と小さな(1 μm未満)API粒子からなる医薬品試料。左の画像:標準的なFDK。右の画像:PhaseEvolve処理
大きなラクトースキャリア粒子と小さな(1 μm未満)API粒子からなる医薬品試料。左の画像:標準的なFDK。右の画像:PhaseEvolve処理

大きなラクトースキャリア粒子と小さな(1 μm未満)API粒子からなる医薬品試料。左の画像:標準的なFDK。右の画像:PhaseEvolve処理。ヒストグラムは画像の強度分布を示す。左:2つの相のコントラストが近く、画像のセグメンテーションが困難。右:PhaseEvolveにより、ヒストグラムが2つの相を示すピークにはっきりと区別されている。試料ご提供:University of Manchester, UK

大きなラクトースキャリア粒子と小さな(1 μm未満)API粒子からなる医薬品試料。左の画像:標準的なFDK。右の画像:PhaseEvolve処理。ヒストグラムは画像の強度分布を示す。左:2つの相のコントラストが近く、画像のセグメンテーションが困難。右:PhaseEvolveにより、ヒストグラムが2つの相を示すピークにはっきりと区別されている。試料ご提供:University of Manchester, UK

PhaseEvolve

画像のコントラストが向上し、セグメンテーションが改善

ZEISS PhaseEvolveは、特許出願中の後処理再構成アルゴリズムです。密度が低~中度の試料や、高分解能データセットでは位相効果によって不明瞭になりがちなX線顕微鏡特有の物質のコントラストを明らかにして画像コントラストを向上させます。再構成データのコントラストが高まることで、より良いセグメンテーションが可能となり、さらに精度の高い解析を行うことができます。

PhaseEvoveはクラウドまたはアーチファクト低減パッケージとしてもご利用いただけます。

標準的な再構成
OptiRecon
カメラモジュール:左は標準FDK法を使用した、撮像時間90分、投影像1200枚の再構成データです。右はOptiReconを使用した、撮像時間22分、投影像300枚の再構成データです。OptiReconにより、短時間で同等画質を得られます。

ZEISS OptiRecon

高速かつ効率的な逐次近似再構成ソリューション

ZEISS OptiReconは、アルゴリズムベースの高速かつ効率的な技術です。デスクトップからの反復再構成が可能で、従来と同等のスループットでスキャン時間を最大4倍短縮させ、画質の向上を実現します。様々な試料に対して優れた内部トモグラフィーと高いスループット提供する経済的なソリューションです。

OptiReconはReconパッケージでご利用いただけます。

どこにいても利用可能:ARTへのアクセス方法

独自のARTアーキテクチャが、お客様の作業条件に合うオプションと柔軟なソリューションを提供します。

ワークステーション

ARTへは、永久ライセンスを持つ専用のハードウェアである堅牢な高性能ワークステーションで使用できます。これは、99.999%の信頼性と常時接続、そしてARTスイートの全機能データを最高レベルの速度で処理することが求められる場合に最適な選択肢となります。

期限付きライセンス

Reconサーバーとクラウドサポートアーキテクチャを活用することで、1ライセンスにつき最大3人のユーザーが高性能ワークステーション、別のワークステーション、またはノートパソコンにアクセスできる期限付きのライセンスを選択でき、リモート作業が可能になります。これは、永久ライセンスを必要とせず、プロジェクトベースで作業を行いたい場合に理想的なオプションです。また、これが自社の要件に最適なオプションだと判断した場合、期限付きのライセンスから簡単に永久ライセンスにアップグレードすることができます。

クラウド

クラウドを通して複数のARTモジュールにアクセスすることもできます。クラウドアクセスには複数のアクセスポイントを持つマルチシート・セットアップが含まれており、設備投資が不要です。これにより、お客様のITインフラに基づいたデータへのアクセス時間を幅広いユーザーに提供することができます。

最適なアクセス方法については、ZEISSの担当者にご相談ください。お客様の現在の状況を把握し、短期的・長期的なニーズに最適なソリューション、またはソリューションの組み合わせを決定するのをサポートします。

DeepRecon Pro
DeepScout
PhaseEvolve
MARS
OptiRecon

システム

Versa






Context、Crystal CT






Ultra


高性能ワークステーション用ライセンス
(永久または期限付き)






クラウドライセンス
(年間ライセンス)




パッケージ

AI Supercharger



Artifact Reduction



Recon Package



Premium ART






ARTクライアントからARTクラウドサーバーへのデータ送信プロセスを示す図
ARTクライアントからARTクラウドサーバーへのデータ送信プロセスを示す図

ステートレスプロセスで最大限のデータセキュリティを実現

エクスペリエンスを強化するデータは、あなたによって管理されます。データ、結果、トレーニングモデルの同僚や共同作業者との共有を、ユーザーの皆さん自身が完全に制御できます。データは処理中および転送中も保護されます。ZEISS にとってコアとなるプライバシー原則は、ユーザーのデータはユーザー自身が所有するというものです。アップロードされたすべてのデータは、あなたとその組織にのみ属しています。データの秘密保持は当社のトッププライオリティです。ご自身のデータがどこに送信され、どのように処理されるかについて安心した上でZEISSのソリューションをご利用いただけます。

ダウンロード

    • ZEISS Advanced Reconstruction Toolbox

      X ઢデータの高౓ͳը૾処理のたΊのιフトウェア

      ファイルサイズ: 4 MB
    • ZEISS AI Supercharger

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

      ファイルサイズ: 3 MB
    • ZEISS AI Supercharger

      ZEISS DeepRecon Pro + ZEISS DeepScout

      ファイルサイズ: 2 MB
    • ZEISS OptiRecon for semiconductor packages

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

      ファイルサイズ: 1 MB
    • ZEISS PhaseEvolve

      これまでにない高コントラストですべてを明らかに

      ファイルサイズ: 1 MB
    • ZEISS Advanced Reconstruction Toolbox

      ZEISS 3D X 線顕微鏡Λ ڧԽ͢ΔςΫϊϩδʔ

      ファイルサイズ: 2 MB

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