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Kompak-Mikro-Computertomograph (CT-COMPACT) mit Analysesoftware für Volumenbilder (MAVI)

03.04.2007
Die Eigenschaften von Materialien werden nicht zuletzt durch ihre Mikrostruktur bestimmt. Es besteht daher wachsendes Interesse an der geometrischen Charakterisierung der Mikrostrukturen, insbesondere auch bei sehr weichen, brüchigen oder hoch porösen Materialien, die konventionellen mikroskopischen Methoden nicht zugänglich sind.

Mit der Software MAVI können innere Mikrostrukturen von Bauteilen analysiert, modelliert und visualisiert werden. Die Volumenbilder, die der Auswertung zugrunde liegen, werden vom Röntgen-Computertomograph CT-COMPACT geliefert.

Die Entwicklung der Computertomographie mit immer besserer Auflösung, größeren Bildausschnitten und schnelleren Rekonstruktionen macht die Aufnahme räumlicher Bilddaten für viele Anwendungsfelder interessant. Ein Tomographieverfahren ist die Röntgen-Computertomographie, die zerstörungsfrei und berührungslos die innere Struktur eines Prüfobjekts wiedergeben kann. Mit dem System CT-COMPACT steht eine schlüsselfertige, direkt in der Qualitätssicherung einsetzbare Kompaktanlage zur industriellen Röntgen-Computertomographie von kleinen Objekten bis zu einem Drehdurchmesser von ca. 140 mm zur Verfügung. Höchste Auflösungen bis zu 3 µm sind möglich.

Das Prüfteil liegt ohne komplizierte Befestigung auf einem Drehteller. Der sich kegelförmig ausbreitende Röntgenstrahl durchdringt das Teil und wird von einem Flachbilddetektor ausgewertet. Alle Justagen und Bewegungen werden von der Systemsoftware selbsttätig vorgenommen. Das Volumen wird in Querschnitten oder 3-D-Ansichten visualisiert. Die Bewertung der Ansichten kann automatisch mit speziellen Programmen erfolgen. Insbesondere kann auch ein automatischer Soll-Ist-Abgleich mit CAD-Daten erfolgen oder es können Oberflächendaten für die Weiterverarbeitung in CAD-Systemen erzeugt werden.

Die durch CT-COMPACT entstehenden Volumenbilder, die im Gegensatz zu 2-D-Bildern von Schnitt- oder Bruchflächen die volle Information über die räumliche Mikrostruktur enthalten, können mit der Software MAVI (Modular Algorithms for Volume Images) analysiert, modelliert und visualisiert werden. MAVI ist speziell für die Analyse der komplexen Mikrostruktur von Werkstoffen (wie Polymer-, Metall- und Keramikschäume, Sintermaterial, Beton) konzipiert, kann aber auch dreidimensionale Bilder anderer Strukturen wie z. B. Knochen oder Schnee erfassen und verarbeiten. Sie erkennt Volumen, Oberfläche, Krümmungsintegrale und die Eulerzahl für die vollständige Struktur oder für einzelne Objekte, findet Anisotropien und bevorzugte Richtungen und bestimmt deren Stärke. Für offenporige Schäume gibt es eine eigene Analysefunktion. Für einige komplexe aber häufig benötigte Anwendungen, wie die Entfernung von Rauschpartikeln oder die Trennung zusammenhängender Objekte, wurden die Algorithmen zu benutzerfreundlichen Modulen zusammengefasst.

Die Software ist plattformunabhängig und verfügt über mehrere Visualisierungsmöglichkeiten für Volumenbilder. Aufgrund des modularen Aufbaus lässt sich MAVI einfach erweitern, um speziellen Anforderungen gerecht zu werden.

Im Jahr 2006 wurde MAVI mit dem Innovationspreis Rheinland-Pfalz in der Sparte "Sonderpreis für Forschungseinrichtungen" ausgezeichnet. Die Arbeitsgruppe um Dr. Katja Schladitz erhält den Sonderpreis für das Software-Tool MAVI. MAVI ist ein modulares Softwaresystem für die Verarbeitung und Analyse von Volumenbildern, wie sie z. B. in der Mikrocomputertomographie erzeugt werden. Bei der Auswahl der Preisträger wird neben Innovationsgrad und Markttauglichkeit auch der wirtschaftliche Erfolg der Innovationen bewertet.

Das System wird auf der Control 2007, 8.-11. Mai, in Sinsheim (Halle 6, Stand 6306) vorgestellt.

Fachliche Anfragen:
Dr.-Ing. Norbert Bauer
Telefon: +49 9131 776-500
E-Mail: vision@fraunhofer.de
Presse-Anfragen
Fraunhofer-Allianz Vision
Regina Fischer M. A.
Am Wolfsmantel 33
91058 Erlangen
Telefon: +49 9131 776-530
Fax: +49 9131 776-599
E-Mail: vision@fraunhofer.de
Die Fraunhofer-Allianz Vision ist ein Zusammenschluss von Fraunhofer-Instituten zu den Themen Bildverarbeitung, optische Inspektion und 3-D-Messtechnik, Röntgenmesstechnik und zerstörungsfreie Prüfung.

Regina Fischer M.A | idw
Weitere Informationen:
http://www.vision.fraunhofer.de/de/4/projekte/332.html
http://www.vision.fraunhofer.de

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