蔡司Advanced Reconstruction Toolbox
软件

高级重构工具箱

用于蔡司X射线显微镜或microCT的先进重构技术

丰富您的研究,扩大蔡司Xradia X射线平台的感兴趣区域

高级重构工具箱(ART,Advanced Reconstruction Toolbox)基于人工智能及对X射线物理原理和客户应用的深刻理解,以全新的创新方式成功克服了极其困难的成像挑战。可选模块基于工作站的解决方案,获取便捷,简单易用。

ART由蔡司通过不断开发的算法和独到的工作流程打造而成,是有助于蔡司X射线显微技术持续推出突破性创新的强大平台。

图像重构技术可增强X射线系统性能:

  • 分辨率 / 衬度 / 图像质量
  • 效率
  • 不同样品类型、尺寸和和形状
  • 易于使用
  • 伪影减少

利用DeepScout采集的智能手机A12芯片封装

对于大观察视野扫描,通过高分辨率扫描训练模型,并对LFOV进行高分辨率重构。

大豆花
大豆花
左图为标准重构。而在右图中,DeepScout展现出明显更多的细胞信息。样品由唐纳德丹福斯植物科学中心Keith Duncan提供

蔡司DeepScout

观察视野级别的分辨率及通量

蔡司DeepScout使用高分辨率三维显微镜数据集作为低分辨率、大观察视野数据集的训练数据,并使用神经网络模型对更大的数据量进行扩展。蔡司DeepScout的研发基于蔡司独特人工智能基础架构实现的持续算法创新,具备特色“定位和放大(Scout-and-Zoom)”功能,以更高的分辨率获取更丰富的信息,其中包括大样品的内部断层扫描图像。

  • 进行大型概览扫描
  • 通过蔡司DeepScout重构算法馈入数据
  • 在明显更大的观察视野上获得接近放大扫描的分辨率。

蔡司DeepScout的核心依托于生成多尺度、空间对齐数据集的能力,由此来训练神经网络以提升重构。在深度学习的助推下,新功能缓和了观察视野和分辨率之间传统的取舍矛盾。

DeepScout在聚合物电解质燃料电池样品中的应用。

DeepScout

工作原理

聚合物电解质燃料电池(PEFC),您的体积扫描现在涵盖了样品的全部观察视野。选定的高分辨率扫描会训练整个模型,为您提供高分辨率观察视野(FOV)。这是一种具有重要意义的人工智能,能够以空前的速度通过独到方式在整个大观察视野上实现精细结构的可视化。

与DeepRecon Pro图像相比,这张带有标记的FDK图像带有显而易见的噪点
使用DeepRecon Pro重构
蔡司Xradia 620 Versa采集的商用智能手表软包电池图像。左:标准FDK重构。右:展现出色图像质量的DeepRecon Pro重构。

蔡司DeepRecon Pro

从XRM所生成的大数据中发掘蕴藏的良机

这一率先实现基于深度学习的商用重构技术使您能够在不影响先进远距离高分辨率(RaaD)的情况下将通量提高多达10倍,也可保持相同的投影数,进一步改善图像质量。蔡司DeepRecon为您提供人工智能驱动的出色成像速度,或显著提升的图像质量。

蔡司DeepRecon Pro既适用于单个样品,也适用于半重复和完全重复的工作流。用户们可以通过使用十分方便的界面在现场独立训练新的机器学习网络模型。蔡司DeepRecon Pro的一键式工作流让没有任何经验的用户也能够熟练操作,无需熟知机器学习技术的专家辅助。

蔡司DeepRecon Pro现已可在蔡司Ultra纳米级XRM上使用。

蔡司DeepRecon Pro

更多示例

  • 标准重构
    DeepRecon Pro Ultra重构

    通过蔡司UltraXRM成像的fcBGA倒装芯片

    左:标准重构,1000幅投影,18小时扫描

    右:DeepRecon Pro Ultra重构,250幅投影,4.5小时扫描,效率提高4倍。

  • 通过蔡司620 Versa成像的斑马鱼样品:使用标准FDK重构
    通过蔡司620 Versa成像的斑马鱼样品:使用DeepRecon Pro重构

    通过蔡司620 Versa成像的斑马鱼样品

    左图所示为标准FDK重构;右图所示为DeepRecon Pro重构,其中的噪点明显更少。

    提供者:巴塞尔大学的Bert Müller教授

  • 小鼠肺
    小鼠肺——DeepRecon Pro成像

    使用Xradia Versa成像的小鼠肺

    样品经碘染色后通过3001次投影拍摄。使用DeepRecon完成的重构(右图)与使用FDK重构的等效图像(左图)进行对比。

骨骼中的生物医用金属植入物。未使用MARS(左图),使用MARS(右图)。
骨骼中的生物医用金属植入物。未使用MARS(左图),使用MARS(右图)。
骨骼中的生物医用金属植入物。未使用MARS(左图),使用MARS(右图)。

材料意识重构解决方案(MARS)

确保易衰减样品的出色图像质量

MARS是一种重构算法,它可以剖析重构中的成分。在实验室环境中进行X射线重构的一大挑战是,用多色射线源成像会生成不同的X射线能量,从而导致射线硬化的现象。当您的材料非常密实且嵌入密度相对较低的材料时,这一影响便尤其具有挑战性。MARS会告知重构系统如何在高密度物体之间的区域对极端射线硬化的影响作出补偿。这一点在生物材料等应用中十分重要,在这些应用中,您可能会看到植入物紧挨着骨骼或组织。电子器件亦是如此:在印制电路板上,密度极高的焊接球出现在其余密度较低的材料旁,产生了明显的伪影。MARS可重构您的图像,以减轻此类影响。

MARS现已纳入伪影减少套装中。

药品样品由大乳糖载体颗粒和较小(< 1μm)API颗粒构成。左侧所示图像为标准FDK;右侧所示图像已经过PhaseEvolve处理
药品样品由大乳糖载体颗粒和较小(< 1μm)API颗粒构成。左侧所示图像为标准FDK;右侧所示图像已经过PhaseEvolve处理

药品样品由大乳糖载体颗粒和较小(< 1μm)API颗粒构成。左侧所示图像为标准FDK;右侧所示图像已经过PhaseEvolve处理。直方图显示了图像中的强度分布。左图中,所有相位错综复杂,因此难以分割图像。右图中,直方图显示了使用PhaseEvolve实现的分化良好相位,如两处峰值所示。样品由英国曼彻斯特大学提供

药品样品由大乳糖载体颗粒和较小(< 1μm)API颗粒构成。左侧所示图像为标准FDK;右侧所示图像已经过PhaseEvolve处理。直方图显示了图像中的强度分布。左图中,所有相位错综复杂,因此难以分割图像。右图中,直方图显示了使用PhaseEvolve实现的分化良好相位,如两处峰值所示。样品由英国曼彻斯特大学提供

PhaseEvolve

增强图像衬度并改善分割

蔡司PhaseEvolve是一种正在申请专利(US11645792B2)的后处理重构算法,其通过揭示X射线显微镜所固有的材料成分衬度来增强图像对比度,而这些衬度通常会被低中密度样品或高分辨率数据集中的相位效应所掩盖。改善结果的衬度和分割后,可进行更准确的定量分析。

PhaseEvolve现已可在伪影减少套件中和云端使用。

标准重构
OptiRecon
相机模块:使用标准FDK在90分钟内进行1200次投影(左图),相比之下使用OptiRecon在22分钟内进行300次投影(右图)。在片刻之内获得不相伯仲的图像质量。

蔡司OptiRecon

快捷高效的迭代重构解决方案

以快速、高效的算法为基础,在您的电脑桌面上操作即可进行迭代重构,使您的扫描速度提升高达4倍,或在同样的通量下改善图像质量。蔡司OptiRecon是一个经济的解决方案,可以为广泛的样品类别提供出色的内部断层扫描成像质量或快速的成像通量。

OptiRecon现已纳入Recon套装中。

多种途径任您选择:如何访问ART

ART的独特架构为您提供了适合您工作条件的选项和灵活性。

工作站

使用永久许可证可在功能强大的高性能工作站和专用硬件上访问ART。当您需要99.999%的可靠性以及全套ART功能更迅速地处理数据时,这便是适宜的选择。

限时许可证

利用Recon服务器和云支持架构,您可以选择限时许可证(每项许可可为多达三个用户提供访问高性能工作站、另一个工作站或笔记本电脑的权限),从而实现远程工作。如果您只需为某一项目使用ART,比起永久许可,限时许可将会是更适合的选择。或者,如果您在使用后认为这一结构充分满足了您的需求,也可将限时许可证轻松升级为永久许可证。

云端

您还可以通过云端访问多个ART模块。云端访问包括配备多个接入点的多席位设置,而无需投入资本。这为广大用户提供了访问权限,获取数据的时间基于您的IT基础设施。

与您的蔡司销售代表合作,掌握您当前的情况,并为您的短期和长期需求确定理想的解决方案或方案组合。

DeepRecon Pro
DeepScout
PhaseEvolve
MARS
OptiRecon

系统

Versa






Context、Crystal CT






Ultra


高性能工作站,配有永久许可证和/或限时许可证






云端,仅配有一年期许可证




套装

人工智能增益



伪影减少



重构套装



高级版ART






描述从ART客户端到ART云服务器的数据传输的图表
描述从ART客户端到ART云服务器的数据传输的图表

无状态处理大大增强数据安全

您的数据是实践的基础,由您掌控。作为用户,您可以完全自主掌控与同行及合作者共享您的数据、结果和训练模型。您的数据在处理和传输过程中均受到保护。蔡司的核心隐私原则是:您的数据归您所有。上传的所有数据都只属于您和您的组织,而确保您的数据无丝毫泄露则是我们工作的重中之重。关于数据的发送场所和处理方式,您尽可放心。

下载

    • ZEISS AI Supercharger

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

      文件大小: 1 MB
    • 蔡司高级重构工具箱

      用于 X 射线数据高级图像处理的理想软件

      文件大小: 16 MB
    • ZEISS OptiRecon for semiconductor packages

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

      文件大小: 1 MB
    • ZEISS PhaseEvolve

      Reveal contrast that has never been seen before

      文件大小: 2 MB

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