Neue Analysesoftware für Volumenbilder

Bei der Untersuchung von Materialien werden immer öfter räumliche Bilder ihrer Mikrostruktur aufgenommen. Übliche Abbildungsverfahren sind Mikro-Computertomographie auf der Basis von Röntgen- oder Synchrotronstrahlung, konfokale Laserscanning-Mikroskopie oder AFM (Atomic Force Microscopy). Im Gegensatz zu 2D-Bildern von Schnitt- oder Bruchflächen enthalten die entstehenden 3D- oder Volumenbilder die volle Information über die räumliche Mikrostruktur.

Am Fraunhofer ITWM ist für die Verarbeitung und Analyse von 3D-Bildern das Softwaretool MAVI (Modular Algorithms for Volume Images) entwickelt worden. Es ist speziell für die Analyse von Mikrostrukturen konzipiert, wie sie z. B. in Beton oder Schaumstoff vorkommen, kann aber auch dreidimensionale Bilder anderer Strukturen wie Knochen oder Schnee erfassen und verarbeiten. MAVI ist spezialisiert auf die Charakterisierung der Geometrie von komplexen Mikrostrukturen: Volumen, Oberfläche, Krümmungsintegrale und die Eulerzahl werden für die vollständige Struktur oder für einzelne Objekte erkannt. Anisotropien und bevorzugte Richtungen werden nicht nur gefunden, sondern auch deren Stärke wird bestimmt. Für spezielle Anwendungen wurden einige Analyse-Tools zu benutzerfreundlichen Modulen zusammengefasst. Damit ist MAVI bereits nach kurzer Einarbeitungszeit einsetzbar. MAVI wurde 2006 mit dem Innovationspreis Rheinland-Pfalz in der Sparte "Sonderpreis für Forschungseinrichtungen" ausgezeichnet.

Anfang 2008 wird das Fraunhofer ITWM über ein System zur 3D-Mikrotomographie auf Basis von Röntgenstrahlung verfügen, das zur zerstörungsfreien Untersuchung verschiedenster Materialien geeignet ist. Proben mit einem Durchmesser bis 70 mm und einer Höhe bis 70 mm können mit diesem System bei einer Auflösung von 1 bis 70 µm aufgenommen werden. Zur Charakterisierung unterschiedlicher Materialien wie Schäume, Fasermaterialien, Verbundwerkstoffe, Keramik und Beton bietet das Fraunhofer ITWM Serviceanalysen an. Die Proben werden mit dem hausinternen CT-Gerät aufgenommen und anschließend mit MAVI ausgewertet. Als Ergebnis stehen die topografischen Aufnahmen, Visualisierungen und ein Bericht zur Verfügung.

Die Software "MAVI" wird vom Fraunhofer ITWM am Messestand der Fraunhofer-Allianz Vision bei der Control 2008 in Stuttgart präsentiert. Die Fraunhofer-Allianz Vision ist ein Zusammenschluss von Fraunhofer-Instituten zu den Themen Bildverarbeitung, optische Inspektion und 3D-Messtechnik, Röntgenmesstechnik und zerstörungsfreie Prüfung.

Quelle: idw / Fraunhofer Vision