ImageSP - программное обеспечение для электронной и световой микроскопии

ImageSP – это мощная система, разрабатываемая SYSPROG совместно с TRS, для электронной и световой микроскопии. ImageSP представляет собой многофункциональную рабочую среду для получения, обработки, анализа и хранения изображений, а также генерации отчетов. Программа состоит из основного модуля и дополнительных модулей. Опциональными модулями ImageSP являются: коррекция дрейфа, панорамирование, EFTEM, анализ частиц, машина скриптов, а также анализ картин микродифракции.

Для ознакомления мы предоставляем бесплатную демо-версию системы ImageSP, которая содержит базовую функциональность.

Чтобы получить демо, свяжитесь с нами!

TRÖNDLE Restlichtverstärker­systeme

TRS

TRS – TRÖNDLE Restlichtverstärker­systeme – является ведущим производителем CCD-камер для ПЭМ в Западной Европе. ImageSP разрабатывается в тесном взаимодействии с TRS. Европейских пользователей программы ImageSP, мы просим обращаться по всем вопросам к нашему партнеру – TRS.

Duncelbuch 35, 82272, Moorenweis, Germany

Albert Tröndle
Директор TRÖNDLE Restlichtverstärkersysteme

TRS сотрудничает с компанией СИСПРОГ с 2002 года. Многофункциональная система ImageSP, разработанная в результате этого сотрудничества, является на сегодняшний день лучшим программным обеспечением во всем мире в сфере просвечивающей электронной микроскопии. Carl Zeiss рекомендует ImageSP для использования со всеми микроскопами своего производства. Подробнее (PDF, English)…

Основная функциональность ImageSP

Микроскопы и платформы

  • Подключение ко всем электронным микроскопам производства Carl ZEISS, а также к микроскопу JEOL; плюс расширяемый список поддерживаемых ПЭМ.
  • Управление электронным микроскопом на разных этапах сканирования.
  • Поддержка модуля EFTEM для просвечивающих электронных микроскопов Carl ZEISS.
  • Автоматическое снятие ПАНОРАМНЫХ изображений используя ГОНИОМЕТР или систему сдвига (SHIFT SYSTEM): только для ПЭМ производства компании Carl ZEISS.
  • Поддержка всех СВЕТОВЫХ МИКРОСКОПОВ оснащенных CCD или видео -камерой.
  • Поддерживаемые операционные системы: Microsoft Windows 7/10 64-бит, Mac OS.

Сенсоры и интерфейсы

  • Работа с различными типами устройств получения изображений при наличии драйвера: CCD-камеры, камкордеры, сканеры (через пртокол TWAIN) и т.д.
  • Поддержка цветных и монохромных CCD с возможностью точной настройки сенсора; поддержка всех CCD камер производства компании TRS.
  • Поддержка различных интерфейсов, в частности через шины USB и FireWire.

Сканирование и управление

  • Управление экспозицией, а также режим АВТОЭКСПОЗИЦИИ по интенсивности;
  • Режимы сканирования: 1 SCAN (один скан) и SERIES для сканирования серий в под-режимах NONSTOP или LIMITED с возможностью суммирования и усреднения;
  • Высокоскоростное сканирование в режиме поиска SEARCH (изображение полностью с биннингом) и в режиме ROI (область изображения без группирования);
  • TimeLapse: автоматическое выполнение подготовленной сессии сканирования.

Коррекция и предобработка

  • ВЫЧИТАНИЕ ФОНА и КОРРЕКЦИЯ ПЛОСКОГО ПОЛЯ во время сканирования;
  • Удобный мастер подготовки изображений для коррекции фона и плоского поля;
  • Автоматическая интерполяция вычитаемого фона при изменении значения экспозиции;
  • Во время сканирования: БПФ (быстрое преобразование Фурье), НЕГАТИВ изображения, коррекция (дефектных) БИТЫХ ПИКСЕЛЕЙ: одиночных пикселей, строк и столбцов.

Визуализация и хранение

  • Мульти-БУФЕР неограниченного размера для серий изображений с предпросмотром;
  • Многофункциональные ОКНА-ИЗОБРАЖЕНИЯ для работы с изображениями;
  • Статические и динамические режимы контрастирования; ZOOMING (масштабирование), MAGNIFIER (лупа), расширенная работа с ГИСТОГРАММОЙ;
  • АКСОНОМЕТРИЯ: представление изображения в виде трехмерной поверхности;
  • COLORING (раскрашивание) монохромных изображений с использованием палитр.

Калибровка и измерения

  • КАЛИБРОВКА: метрическая калибровка пространственных изображений, калибровка Фурье-изображений и дифракционных изображений;
  • Набор различных метрических инструментов: линия, полоса, прямоугольник, полигон, полилиния, круг, сектор, эллипс, цветная сетка, двойной круг и блобы (для режима БПФ);
  • СТАТИСТИЧЕСКИЕ характеристики изображения: минимум, максимум, сумма, среднее…
  • Масштабная линейка, линейки разметки, наложение графиков, МАРКЕРЫ с текстом;
  • Оценка подобия и сдвига двух изображений с помощью двумерной КРОСС-КОРРЕЛЯЦИИ.

Обработка и анализ изображений

  • Частотная фильтрация посредством АНАЛИЗА ФУРЬЕ: низкочастотный, высокочастотный и полосной заграждающий и пропускающий фильтры; отображение кривой МПФ;
  • ВЫРАВНИВАНИЕ ФОНА: низкочастотная фильтрация или коррекция плоскости фона;
  • Регулировка контрастности и яркости; ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЕ и ИНТЕГРИРОВАНИЕ;
  • ФИЛЬТРАЦИЯ: обнаружение контуров, резкость, сглаживание, баланс белого, сигма…
  • Операции АРИФМЕТИЧЕСКИЕ, ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ, смешивания и наложения;
  • Математический анализ изображений: ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЕ и ИНТЕГРИРОВАНИЕ;
  • ПРЕОБРАЗОВАНИЯ изображений: масштабирование, поворот, зеркальное отображение…
  • ГАММА-КОРРЕКЦИЯ при помощи кривых коррекции; COLOR BALANCE (цветовой баланс).

Базы данных изображений и генерация отчетов

  • БАЗЫ ДАННЫХ изображений (включают информацию об изображении и сопутствующие документы); возможность работы с базами данных созданными в программе SIS;
  • ГАЛЕРЕИ изображений; параметризованный ПОИСК изображений в каталогах;
  • Копирование данных изображений и статистики в программы Excel, Word и WordPad;
  • Работа с документом изображения перед ПЕЧАТЬЮ; вывод на печать нескольких изображений с метрическими инструментами и выбранными характеристиками;

Типы данных и форматы файлов

  • Поддерживаемые типы данных: монохромные 8, 16, 32 and 64-битные изображения, RGB 24 and 48-битные изображения; удобное преобразование между типами данных;
  • Формат файлов по-умолчанию – TIFF: сохранение отдельных изображений и серий изображений плюс сохранение информации об изображениях (TEM и CCD параметры);
  • Основные форматы файлов: TIFF монохромный, raw (необработанный), BMP, JPEG, GIF;
  • Около сотни поддерживаемых форматов файлов; анимация с сохранением в *.AVI.

Графики и пики

  • Считывание СПЕКТРА с инструментов на изображении: курсора, линии, полосы…
  • Вычисление, обработка и сохранение графиков и спектров; БУФЕР ГРАФИКОВ;
  • Автоматическое НАХОЖДЕНИЕ ПИКОВ на графиках плюс обширная статистика пиков.

Дополнительные модули ImageSP

Панорамирование

Модуль для панорамирования позволяет выровнять и склеить серию частично перекрывающихся изображений и содержит инструменты для сканирования таких серий изображений. Путем сканирования и отображения получаемых изображений непосредственно в окне Панорама, большие области образца могут быть сняты и представлены в виде пересекающихся друг с другом фрагментов. Данные фрагменты могут быть выравнены и склеены в единое панорамное изображение. Сканирование может выполняться с использованием (только для ПЭМ производства Carl ZEISS) или без использования автоматической системы сдвига (Image Shift System) или гониометра, каждый из которых должен быть правильно откалиброван в ImageSP.

EFTEM

EFTEM модуль ImageSP состоит из трех приложений: ESI, IEELS и PEELS, которые представляют собой три метода EFTEM. Метод ESI (Energy Spectroscopic Imaging) позволяет получить изображение высокой четкости отображающее распределение заданного элемента в образце, то есть элементную карту. Метод IEELS (Image Electron Energy-Loss Spectroscopy) позволяет сканировать серии изображений при разных значениях потерь энергии. IEELS серия может быть использована для получения спектра элемента и элементной карты. Метод PEELS (Parallel Electron Energy-Loss Spectroscopy) позволяет снять спектр образца в откалиброванном диапазоне потерь энергии а также снять серию спектров в широком диапазоне. Модуль EFTEM также содержит периодическую таблицу химических элементов вместе с библиотекой EELS атласов и схем границ ионизации.

Коррекция дрейфа

Мастер для коррекции дрейфа в ImageSP позволяет выровнять любое количество изображений примерно одной и той же области относительно друг друга. Все изображения сортируются в соответствии с возрастающим значением потерь энергии, а затем выравниваются попарно: каждое изображение с более высоким значением потерь энергии выравнивается относительно предыдущего изображения с более низким значением потерь энергии. Дрейф смещенного изображения рассчитывается автоматически, но его можно скорректировать вручную на этапе проверки дрейфа. Мастер коррекции дрейфа позволяет: вычислить сдвиги изображений, исследовать разностные изображения, проверить сдвиги, изменить сдвиги вручную и выровнять сдвинутые изображения.

Анализ частиц

Модуль анализа частиц предназначен для выделения на изображении частиц (групп пикселей), которые удовлетворяют заданным параметрам по яркости и форме, а также для получения статистических характеристик найденных частиц. Функциональность модуля позволяет: находить частицы на одном изображении и на нескольких изображениях; отображать распределение найденных частиц относительно выбранного параметра; распределять частицы в классы с соответствующим раскрашиванием; корректировать распределение по классам; выполнять с частицами различные действия (деление, объединение, удаление, добавление и т.д.); генерировать отчеты со статистикой частиц и их классов; посылать отчеты в Excel и Word, а также подготавливать отчеты для печати.

Дифракционный анализ

Модуль Diffraction Analysis предназначен для индексирования изображений дифракции электронов на атомах одиночных кристаллов и, при наличии базы данных веществ для изучаемых материалов, предоставляет средства для поиска и идентификации дополнительных фаз. В целом, модуль анализа картин микродифракции позволяет: идентифицировать ось зоны и индексировать рефлексы дифракционной картины известного кристалла; тестировать гипотезы о химическом составе образца; рассчитывать межплоскостные расстояния и углы между плоскостями и направлениями в кристалле с заданными параметрами элементарной ячейки; создавать и редактировать кристаллографические базы данных; а также идентифицировать рефлексы вручную.

Машина скриптов

Модуль Script Engine является инструментом для записи действий пользователся в ImageSP в форме скрипта. Скрипт может быть затем выполнен, то есть проигран, воспроизводя таким образом все записанные действия полностью автоматически или с минимальным взаимодействием с пользователем. По своей сути, скрипт это список команд для ImageSP. Скрипты можно записывать, проигрывать, редактировать, создавать с нуля, сохранять и загружать. Script Engine содержит множество встроенных и легких в использовании скриптовых функций и операторов, а также позволяет добавлять к скриптам комментарии, циклы, метки, сравнения, паузы, точки остановки и различные типы сообщений. Скрипты можно сохранять в форматах XML, RTF и TXT, а также загружать из данных файлов.

Сканирование серий перекрывающихся изображений и построение панорам

Модуль для панорамирования позволяет выровнять и склеить серию частично перекрывающихся изображений и содержит инструменты для сканирования таких серий изображений. Путем сканирования и отображения получаемых изображений непосредственно в окне Панорама, большие области образца могут быть сняты и представлены в виде пересекающихся друг с другом фрагментов. Данные фрагменты могут быть выравнены и склеены в единое панорамное изображение. Сканирование может выполняться с использованием (только для ПЭМ производства Carl ZEISS) или без использования автоматической системы сдвига (Image Shift System) или гониометра, каждый из которых должен быть правильно откалиброван в ImageSP.

Просвечивающая электронная микроскопия с энергетической фильтрацией

EFTEM модуль ImageSP состоит из трех приложений: ESI, IEELS и PEELS, которые представляют собой три метода EFTEM. Метод ESI (Energy Spectroscopic Imaging) позволяет получить изображение высокой четкости отображающее распределение заданного элемента в образце, то есть элементную карту. Метод IEELS (Image Electron Energy-Loss Spectroscopy) позволяет сканировать серии изображений при разных значениях потерь энергии. IEELS серия может быть использована для получения спектра элемента и элементной карты. Метод PEELS (Parallel Electron Energy-Loss Spectroscopy) позволяет снять спектр образца в откалиброванном диапазоне потерь энергии а также снять серию спектров в широком диапазоне. Модуль EFTEM также содержит периодическую таблицу химических элементов вместе с библиотекой EELS атласов и схем границ ионизации.

Выравнивание серии изображений относительно друг друга

Мастер для коррекции дрейфа в ImageSP позволяет выровнять любое количество изображений примерно одной и той же области относительно друг друга. Все изображения сортируются в соответствии с возрастающим значением потерь энергии, а затем выравниваются попарно: каждое изображение с более высоким значением потерь энергии выравнивается относительно предыдущего изображения с более низким значением потерь энергии. Дрейф смещенного изображения рассчитывается автоматически, но его можно скорректировать вручную на этапе проверки дрейфа. Мастер коррекции дрейфа позволяет: вычислить сдвиги изображений, исследовать разностные изображения, проверить сдвиги, изменить сдвиги вручную и выровнять сдвинутые изображения.

Нахождение и статистический анализ частиц на изображениях

Модуль анализа частиц предназначен для выделения на изображении частиц (групп пикселей), которые удовлетворяют заданным параметрам по яркости и форме, а также для получения статистических характеристик найденных частиц. Функциональность модуля позволяет: находить частицы на одном изображении и на нескольких изображениях; отображать распределение найденных частиц относительно выбранного параметра; распределять частицы в классы с соответствующим раскрашиванием; корректировать распределение по классам; выполнять с частицами различные действия (деление, объединение, удаление, добавление и т.д.); генерировать отчеты со статистикой частиц и их классов; посылать отчеты в Excel и Word, а также подготавливать отчеты для печати.

Анализ картин микродифракции

Модуль Diffraction Analysis предназначен для индексирования изображений дифракции электронов на атомах одиночных кристаллов и, при наличии базы данных веществ для изучаемых материалов, предоставляет средства для поиска и идентификации дополнительных фаз. В целом, модуль анализа картин микродифракции позволяет: идентифицировать ось зоны и индексировать рефлексы дифракционной картины известного кристалла; тестировать гипотезы о химическом составе образца; рассчитывать межплоскостные расстояния и углы между плоскостями и направлениями в кристалле с заданными параметрами элементарной ячейки; создавать и редактировать кристаллографические базы данных; а также идентифицировать рефлексы вручную.

Автоматическая запись и выполнение действий в ImageSP

Модуль Script Engine является инструментом для записи действий пользователся в ImageSP в форме скрипта. Скрипт может быть затем выполнен, то есть проигран, воспроизводя таким образом все записанные действия полностью автоматически или с минимальным взаимодействием с пользователем. По своей сути, скрипт это список команд для ImageSP. Скрипты можно записывать, проигрывать, редактировать, создавать с нуля, сохранять и загружать. Script Engine содержит множество встроенных и легких в использовании скриптовых функций и операторов, а также позволяет добавлять к скриптам комментарии, циклы, метки, сравнения, паузы, точки остановки и различные типы сообщений. Скрипты можно сохранять в форматах XML, RTF и TXT, а также загружать из данных файлов.