蔡司高级重构工具箱

更好的图像质量,更高的处理效率

蔡司高级重构工具箱

更好的图像质量,更高的处理效率

什么是人工智能?
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什么是人工智能?
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高级重构工具箱(ART)将人工智能(AI)驱动的重构技术引入到蔡司三维 X 射线显微镜 Xradia Versa 系列及微米CT中。对 X 射线物理特性和应用的深入了解可让您以全新的创新方式解决一些非常困难的成像挑战。

了解如何通过ART的特有模块OptiRecon,两种版本的DeepRecon以及PhaseEvolve,在不牺牲分辨率的情况下,提高数据采集和重构速度以及图像质量。

使用高级重构工具箱,您可以:

  • 改善数据采集和分析,确保准确快速的决策
  • 大幅提升图像质量
  • 对于各种不同类型的样品,都可以实现出色的内部断层扫描成像质量或高处理效率
  • 通过改善后的衬度和信噪比来呈现细微的图像差异
  • 对于需要重复工作流程的样品类型,速度可提升一个数量级

使用蔡司Xradia 620 Versa与DeepRecon Pro获取的智能手机相机镜头的三维 X 射线数据体。

蔡司DeepRecon Pro提供了一种直接、简单和强大的人工智能和深度神经网络技术应用,可在没有深度学习技术背景知识的情况下,改善X射线断层扫描结果。[...] 在原位流体-岩石相互作用实验中,当我们基于普通的重建技术需要较长的曝光时间时,它可以帮助我们减少所需的扫描时间。

Markus Ohl博士 | X射线显微镜 | EPOS-NL MINT | 荷兰乌特勒支大学

蔡司DeepRecon Pro & Custom,基于深度学习的重建技术

采用重建技术提高数据采集速度

DeepRecon技术运用于DeepRecon Pro和 DeepRecon Custom两种版本。两种版本均采用人工智能(AI)技术,在不牺牲RaaD(大工作距离高分辨率)的情况下提高处理效率,实现成像速度和成像质量的显著提高。此外,DeepRecon技术可保持相同的投影数从而进一步改善图像质量。

DeepRecon Pro用于提高陶瓷基复合材料(CMC)样品的处理效率,在不牺牲图像质量的情况下,效率可提高10倍。这将显著提高原位研究中的时间分辨率。左:标准重建(FDK):扫描时间9小时(3001张投影)。中:标准重建(FDK):扫描时间53分钟(301张投影)。右:DeepRecon Pro:扫描时间53分钟(301张投影)。

发现不同之处:

  • 使用DeepRecon Pro,您可以在广泛的应用中获得出色的处理效率和图像质量。
  • 它使您能够通过改善后的衬度和信噪比来呈现样品图像中的细微差异。
  • 对于需要重复工作流程的样品类型,数据采集速度可提高10倍。
  • DeepRecon Pro适用于单独的某个样品,也适用于半重复和重复工作流程。
  • 现在,您可以通过使用方便的一键式软件界面,训练自己的机器学习网络模型。
  • 无需机器学习专家,即使没有经验也可轻松上手DeepRecon Pro。
  • 蔡司DeepRecon Custom专门适用于重复性工作流程,以进一步提升XRM的性能,超越DeepRecon Pro。
  • 蔡司与用户密切合作,开发精准满足客户重复应用需求的定制网络模型。

应用实例

陶瓷基复合材料(CMC) - 处理效率提高10倍

在不牺牲图像质量的情况下,处理效率提高10倍

智能手表电池 - 处理效率提高4倍

在保持阴极颗粒细节质量的情况下,处理效率提高4倍

智能手表电池 - 图像质量提高

增强图像质量,看到低反差石墨颗粒图像

21700 圆柱形锂离子电池 - 处理效率提高8倍

在具有可比的图像质量的情况下,处理效率提高8倍

2.5D半导体硅中介板封装 – 处理效率提高4倍

在保持1微米裂纹的情况下,处理效率提高4倍

2.5D半导体硅中介板封装 – 图像质量提高

相同扫描时间内提高图像质量

砂岩岩心 – 处理效率提高6倍

在砂岩岩心成像时,处理效率提高6倍,图像质量改善,成像伪影减少,可实现更精确的图像分割、定量和模拟

植物组织 - 图像质量提高

更高的植物组织图像质量

采用迭代重建的蔡司OptiRecon

保持相似的结果,速度提升4倍

蔡司OptiRecon采用迭代重建,可以极大地提高采集速度,同时优化图像质量。

  • 扫描速度可提升至4倍,或在相同处理效率的情况下,改善图像质量。
  • 对于各种不同类型的样品,这种经济的解决方案可以实现出色的内部断层扫描成像质量或高处理效率。
通过一个在电子元件样品上执行的工作流程来观察OptiRecon的性能。
通过一个在电子元件样品上执行的工作流程来观察OptiRecon的性能。分析智能手机相机镜头中的组装问题,速度提高了4倍。左:标准重建:扫描时间90分钟(1200张投影)。中:标准重建:扫描时间22分钟(300张投影)。右:OptiRecon:扫描时间22分钟(300张投影)。
手机相机模组,在具有可比的图像质量的情况下,处理效率提高4倍
手机相机模组,在具有可比的图像质量的情况下,处理效率提高4倍

由右向左滑动以进行比较:

Standard Reconstruction #300Zoom OptiRecon #300Zoom
标准重建
OptiRecon

应用实例

矿粉,4倍处理效率

岩石勘查的灵活性
– 图像质量与处理效率

电池研究,4倍处理效率

电池研究的灵活性
– 图像质量与处理效率

2.5D半导体封装(50毫米 x 75毫米),2倍处理效率

2.5D半导体封装的图像质量(50毫米 x 75毫米),更高的图像质量

半导体封装,2倍处理效率

更高的半导体封装图像质量


蔡司PhaseEvolve,增强对比度

在中低密度样品或高分辨率数据体中,
X 射线显微镜所特有的图像对比度被相位效应所遮盖,应该怎么办?

  • PhaseEvolve是一种后处理重建算法,
    它可以增强图像对比度。
  • 改善图像对比度,可实现更精准的量化分析
    和对结果进行图像分割。

右侧图像所示为PhaseEvolve应用于药物粉末样品。高分辨率或低加速电压成像可导致材料固有的图像对比度被相位衬度伪影所遮盖。PhaseEvolve可有效消除相位条纹,增强图像对比度,改善图像分割效果。

Standard reconstruction PhaseEvolve applied reconstruction
标准重建
PhaseEvolve应用的重建
AI的使用推进重构技术

三维 X 射线成像

Wiley网络研讨会

观看9月7日举行的AZO网络研讨会

人工智能重建技术实现新一代XRM成像:
提高处理效率和图像质量

使用 X 射线显微镜解决学术和工业问题时的主要挑战之一是权衡成像通量和图像质量之间的关系。高分辨率三维 X 射线显微成像技术的图像采集时间往往需要数小时。在思考选择高精度三维分析技术还是较为经济的分析技术时,时间成本会让人更关注投资回报率(ROI)问题,而这个问题恰恰是富有挑战性的。

为了解决这个问题,需要对显微操作步骤尽可能优化。对三维 X 射线微观尺度断层扫描技术而言,其步骤通常包括样品安装,扫描设置,2D投影图像采集,2D到3D图像重建,图像处理和分割以及最终分析等。

如果您有任何问题或想要了解如何
使用高级重构技术升级您的3D X射线显微镜

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