ROI im Fokus
Multi-ROI-Rekonstruktion mittels CT-Analysesoftware
Oft richtet sich das eigentliche Augenmerk bei der CT auf nur wenige Regionen (ROI). Die CT-Analysesoftware VGStudio Max bietet ab dem Release 3.2.3 eine neue Funktionalität, um gezielt auch nur diese Regionen zu rekonstruieren.
Bild 1 | Szene mit einem rekonstruierten und zu untersuchenden ROIs (rot, blau). Der Szenebaum (r.) listet die Einzelvolumen auf und darunter die jeweils festgelegten Analysen. Eine 3D-Darstellung der Vorschau (u.) dient der räumlichen Orientierung. (Bild: Volume Graphics GmbH)
Der Computertomograph liefert zunächst Projektionen, d.h. Rohdaten, die vor der weiteren Analyse zu einem 3D-Modell rekonstruiert werden müssen. Die Software von Volume Graphics stellt dafür ein Rekonstruktionsmodul zur Verfügung. Bislang erfolgte die Rekonstruktion stets im Vorfeld der Analyse und auf Basis kompletter Bauteile. „Mit VGStudio Max 3.2.3 haben wir die Multi-ROI-Rekonstruktion eingeführt. Mit ihr kann der Nutzer die Rekonstruktion auf zuvor definierte Regions of Interest (ROIs) anwenden, und zwar ausschließlich auf diese. Der Vorteil ist, dass man damit viel Speicherplatz und Rechenzeit spart. Beides bedeutende Kostenfaktoren“, erklärt Sören Schüller, Product Owner Material Analyses & Product Manager CT Reconstruction bei Volume Graphics. Damit ändert sich auch die bisherige Arbeitsweise: Die Rekonstruktion wird Teil des Workflows zur Bauteilanalyse und ist nicht mehr nur reine Vorarbeit. Indem ausschließlich die relevanten ROIs rekonstruiert werden, entstehen handliche Datenvolumina von oft nur wenigen hundert MB. Im Vergleich dazu liegen die 3D-Modelle kompletter Bauteile häufig im zwei- und dreistelligen Gigabyte-Bereich. Besonders in Verbindung mit automatischen Auswertungen oder gar Inline-Szenarien werden große Datensätze und die damit erforderlichen langen Rechenzeiten schnell zum Problem, da die Analysen innerhalb einer Taktzeit zu erfolgen haben. So wenig Bytes wie möglich, soviel wie nötig, lautet daher die Devise.
Vorschau-Volumen
Ein zentraler Arbeitsschritt bei der Multi-ROI-Rekonstruktion ist die Generierung eines Vorschau-Volumens mit einer maximalen Auflösung von 512³ Voxel. Zum Vergleich: ein hoch aufgelöstes Volumen liegt bei 2k³ Voxel. Das Vorschau-Volumen ist Voraussetzung für den Fokus auf die ROIs, es bietet bereits einen Überblick über das Bauteil selbst und seine Lage im Raum. In VGStudio Max sind sämtliche Funktionen für die Darstellung und Auswertung auch auf die schlanken Vorschauansichten anwendbar. „Wir machen genau genommen nicht nur eine Vorschau, sondern auch so etwas wie eine Vor-Analyse“, erläutert Schüller. Beispielsweise lässt sich das Objekt im Koordinatensystem beliebig ausrichten. Auch sind Kantenfindungen durchführbar, um Details zu separieren. Grobe prozessbedingte Fehler werden bereits sichtbar, etwa größere Materialdefekte, nicht ausgegossene Details, überschüssiges Pulver bei der additiven Fertigung usw. „Schon im Vorfeld näherungsweise sehen zu können, ob ein Bauteil überhaupt die Voraussetzungen für die Auswertungen mit hoch aufgelösten Daten mitbringt, ist ein großer Vorteil, der Zeit und Kosten sparen hilft“, betont Schüller. Zeigt das Modell keine groben Fehler, fährt der Nutzer fort. Er kann unter anderem spätere Arbeitsschritte vorbereiten, die sich vielleicht erst jetzt durch die Vorschau konkretisieren. Beispielsweise kann er Analysen anhängen, etwa eine Porenanalyse, oder die Erstellung eines Prüfberichts.
