人工智能和CT技術(shù)結(jié)合，為更好的成像質(zhì)量和效率量身打造

軟件重構(gòu)算法是X射線三維斷層掃描成像技術(shù)的重要基礎(chǔ)。好的CT產(chǎn)品除了硬件條件優(yōu)秀以外，還應(yīng)配備優(yōu)秀的重構(gòu)算法。蔡司Xradia X射線斷層掃描成像技術(shù)歷經(jīng)20余年的發(fā)展，在硬件方面精雕細(xì)琢、軟件重構(gòu)算法方面精益求精，使得產(chǎn)品系統(tǒng)能夠一直保持成熟穩(wěn)定的品質(zhì)，并贏得了廣大用戶(hù)的青睞。為了滿(mǎn)足廣大用戶(hù)對(duì)圖像質(zhì)量和工作效率的追求，蔡司在 Xradia 3D X 射線顯微鏡 (XRM) 或 Context 微米CT系統(tǒng)上推出高級(jí)重構(gòu)工具箱（ART）,可在不犧牲圖像質(zhì)量下將掃描速度最多提高10倍或在相同速度下顯著提高圖像質(zhì)量，將3D X射線斷層掃描重構(gòu)技術(shù)提升到一個(gè)新的高度。

蔡司3D X射線高級(jí)重構(gòu)（ART）包括OptiRecon、DeepRecon Pro 和PhaseEvolve模塊。尤其最新推出的DeepRecon Pro 和PhaseEvolve模塊采用了人工智能 （AI）技術(shù)，相對(duì)于基于"濾波反投影"或標(biāo)準(zhǔn)的FDK 算法的傳統(tǒng)重構(gòu)算法，實(shí)現(xiàn)了成像速度和成像質(zhì)量的顯著提高。

蔡司DeepRecon Pro

蔡司 DeepRecon Pro 是一種基于AI的重構(gòu)技術(shù)，可針對(duì)各種不同樣品類(lèi)型提供最多 10 倍的吞吐量或提升圖像質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)，節(jié)約了大量的掃描時(shí)間。它適用于半重復(fù)和重復(fù)樣品的工作流程，也可用于單獨(dú)的某個(gè)樣品。用戶(hù)友好的界面可以讓用戶(hù)體驗(yàn)“一鍵式”對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行自我訓(xùn)練，然后可將訓(xùn)練的模型應(yīng)用于類(lèi)似樣品的重構(gòu)中。

蔡司 DeepRecon Pro 用于陶瓷基復(fù)合材料 （CMC） 樣品，在不犧牲圖像質(zhì)量的情況下實(shí)現(xiàn) 10 倍的速度提升。這為原位研究提供更高的時(shí)間分辨率。左圖為標(biāo)準(zhǔn)重構(gòu)（FDK）：掃描時(shí)間9小時(shí)，3001個(gè)投影；中間圖為標(biāo)準(zhǔn)重構(gòu)（FDK）：掃描時(shí)間53分鐘，301個(gè)投影：右圖為蔡司DeepRecon Pro：掃描時(shí)間 53 分鐘，301 投影。

蔡司 DeepRecon Pro 用于2.5D半導(dǎo)體中介層封裝，在不犧牲圖像質(zhì)量的情況下實(shí)現(xiàn) 4 倍的速度提升，DeepRecon Pro的重構(gòu)結(jié)果依然能觀察到1um左右的裂縫，信噪比顯著提升。左圖為標(biāo)準(zhǔn)重構(gòu)（FDK）：掃描時(shí)間2小時(shí)，1201個(gè)投影；中間圖為標(biāo)準(zhǔn)重構(gòu)（FDK）：掃描時(shí)間30分鐘，300個(gè)投影：右圖為蔡司DeepRecon Pro：掃描時(shí)間 30 分鐘，300 個(gè)投影。

蔡司 DeepRecon Pro 用于智能手表中的電池樣品，相同的掃描時(shí)間下明顯提升了圖像質(zhì)量，包括正極和負(fù)極材料圖像質(zhì)量都有明顯提升。左圖為標(biāo)準(zhǔn)重構(gòu)；右圖為蔡司DeepRecon Pro，掃描時(shí)間為6小時(shí)。

蔡司PhaseEvolve

蔡司PhaseEvolve 是一種針對(duì)重構(gòu)數(shù)據(jù)的后處理算法，它通過(guò)軟件算法對(duì)低密度材料拍攝過(guò)程中因相位襯度產(chǎn)生的邊界效應(yīng)進(jìn)行處理，以改進(jìn)的成像結(jié)果的襯度的均一性，便于后續(xù)數(shù)據(jù)分割更準(zhǔn)確的定量分析，可節(jié)約大量定量分析的時(shí)間。

蔡司 PhaseEnvolve應(yīng)用于藥物粉末樣品。高分辨率或低電壓成像可導(dǎo)致材料固有的圖像襯度被相位效應(yīng)所遮蓋。蔡司 PhaseEnvolve有效去除相位增強(qiáng)的邊緣，以增強(qiáng)材料襯度并改善圖像分割。 左圖為標(biāo)準(zhǔn)重構(gòu)；右圖為PhaseEvolve重構(gòu)。

ART模塊適用范圍：

蔡司高級(jí)重構(gòu)工具箱改進(jìn)了數(shù)據(jù)采集和分析的流程，加快決策速度，適用于如電子半導(dǎo)體的失效分析、地球科學(xué)、制藥、電池、工程材料和4D原位實(shí)驗(yàn)等研究，尤其適用于4D 原位研究中進(jìn)行的相同參數(shù)多次掃描測(cè)試的情況，圖像質(zhì)量和樣品掃描速度的兩難問(wèn)題通過(guò)蔡司高級(jí)重構(gòu)工具箱可以得到很好的解決。

作為蔡司高級(jí)重構(gòu)工具箱ART 的*用戶(hù)之一，荷蘭烏得勒支大學(xué)地球科學(xué)系 Markus Ohl 博士說(shuō)：“蔡司 DeepRecon Pro 提供了基于AI和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的應(yīng)用，用戶(hù)無(wú)需了解深度學(xué)習(xí)技術(shù)，能非常容易的實(shí)現(xiàn)基于深度學(xué)習(xí)的 X 射線斷層掃描重構(gòu)。”

蔡司OptiRecon、DeepRecon Pro 和PhaseEvolve模塊都可在現(xiàn)有的蔡司 Xradia Versa 系列X射線顯微鏡 和Context 微CT上進(jìn)行升級(jí)。蔡司客戶(hù)體驗(yàn)中心已經(jīng)安裝升級(jí)就緒，歡迎感興趣的新老用戶(hù)們聯(lián)系我們，體驗(yàn)基于AI技術(shù)高級(jí)重構(gòu)功能帶來(lái)的全新成像效果。