Blitzschnelle 100-Prozent-Prüfung unter dem Mikroskop

mehr Info

Automatisierte schnelle Mikroskopie für biologische Präparate

mehr Info

Highspeed-Mikroskopie zur Qualitätskontrolle

© Fraunhofer IPT

Anhand der High-Speed-Mikroskopie lassen sich großflächige Objekte in kürzester Zeit in mikroskopischem Maßstab aufnehmen. In der Halbleiter-, Elektronikindustrie und der Biologie ist der Bedarf an mikroskopischen Prüfverfahren besonders groß, da die zunehmende Inspektion großer Flächen einen immer schnelleren Aufnahmeprozess erfordert.

Bei der High-Speed-Mikroskopie bewegt sich das Objekt dabei im Gegensatz zum herkömmlichen Stop-and-Go-Betrieb kontinuierlich während des Aufnahmevorgangs. Dadurch kann die Probe mit sehr hohen Bildraten – je nach Kamera mit mehr als 500 fps – digitalisiert werden. Durch eine synchrone Blitzbeleuchtung wird Bewegungsunschärfe vermieden. Während des kontinuierlichen Scanvorgangs regeln echtzeitfähige Hardware-Autofokussysteme den Fokus automatisch nach, sodass die Probe an jeder Stelle scharf abgebildet wird.

Das Fraunhofer IPT arbeitet daran, den Aufnahmevorgang noch weiter zu beschleunigen und wählt regelmäßig neue Komponenten zur schnellen Bildaufnahme, wie Beleuchtung, Sensorik für Hardware-Autofokussysteme und Kameratechnik, aus.

Eine Software zur echtzeitfähigen Datenaufnahme mit RAM-Recording, die am Fraunhofer IPT eigens für die High-Speed-Mikroskopie entwickelt wurde, gewährleistet, dass Bildvorverarbeitung und Stitching dank GPU-Processing ohne Verzögerung ablaufen. Die entstehenden großflächigen Aufnahmen können mit speziell entwickelten Bildverarbeitungsalgorithmen ausgewertet werden. Aktuelle Entwicklungen zielen dabei auf den Einsatz von Methoden des Maschinellen Lernens wie Deep Learning und Convolutional Neuronal Networks (CNN).

Unser Leistungsangebot

  • Entwicklung hochdurchsatzfähiger Mikroskopielösungen mit kundenindividueller Software
  • Integration spezieller Beleuchtungen
  • Individuelle Bilddatenauswertung
  • Integration in automatisierte Anlagen
  • High-Speed-Bildaufnahmeprozesse

Anwendungen

Elektronik- und
Waferfertigung

Mit der individuell anpassungsfähigen Software des Fraunhofer IPT lassen sich sowohl einzelne Baugruppen als auch ganze Wafer auf mikroskopische Fehler untersuchen und automatisiert auswerten. Spezielle Beleuchtungsarten können integriert werden.

Biologie

Mit Phasenkontrast-, Flouriszenz-, Durchlicht und Auflichtmikroskopie kann die Highspeed-Mikroskopie ganze Zellkulturgefäße und Slides sehr schnell mikroskopieren und somit ein vollständiges Abbild erzeugen.

Mikrostrukturfertigung

Großflächige Mikrostrukturen lassen sich mit der High-Speed-Mikroskopie sehr schnell aufnehmen. Eine Inline-Bilderkennung ist möglich.

Projekte

APERITIf

Der Phasenkontrast ist eines der wichtigsten Mikroskopieverfahren, um transparente, unangefärbte Zellen sichtbar zu machen. Adaptive Phasenkontrastmikroskopie vergrößert den sichtbaren Bereich um ein Vielfaches.

StemCellFactory

Ein High-Speed-Mikroskop erlaubt die vollständige Aufnahme von Mikrotiterplatten in weniger als einer Minute. Bildauswertung mittels Deep Learning erlaubt bereits heute die Klassifizierung induziert-pluripotenter Stammzellen.

StemCellDiscovery

Das High-Speed-Mikroskop ermöglicht mit Fluoreszenzmessung und TDI-Scanning die vollständige Aufnahme von Mikrotiterplatten in weniger als einer Minute.