Koala Aufnahme & Analyse Software

Die spezifische Koala Software ist die absolut zentrale Software bem DHM® Gerät. Sie kontrolliert sämtliche Parameter bei der Hologrammaufnahme, lädt diese auf Befehl aus früher gemachten Aufnahmen, und berechnet und zeigt die 3D-Information auf dem Bildschirm. Ebenso steuert sie den Laser, die Elektronik, die Peripherie wie Verfahrtisch oder stroboskopisches Modul. Die Koala Software beinhaltet viele innovative Konzepte der DHM® Technologie. Im Weiteren bietet Koala eine grosse Anzahl von Standard-Tools und Features beim Daten-Prozessieren, Einstellungen beim Messen, externer Kontrollen, alles in einer flexiblen und anwenderfreundlichen Umgebung.

Koala Aufnahme & Analyse benützt die neuste IT Technologie wie Graphics-Precessing-Unit (GPU) zum Rechnen und Parallelisieren. Sie ist in anwenderfreundlichen Fenstern aufgebaut, welche in Echtzeit refreshed werden. Jedes Fenster lässt sich in der Grösse anpassen und besitzt Icons zum schnellen Zugriff auf Werkzeuge. Die Aufnahme im Fenster lässt sich digital zoomen, enthält laterale und vertikale Massstäbe und die Colorierung lässt sich wählen. Die Massstäbe lassen sich entweder in Nanometer oder in Grad darstellen. Diese interaktive Fenster-Auslegung erlaubt ein komfortables Arbeiten. Daten können als Bilder oder als Graphiken ausgegeben werden, und sie lassen sich Weiterbearbeiten in Standard Analyseprogrammen für noch weitergehende Auswertungen.

Topographie Analyse mit der Koala Software

Koala Software Spezifikationen

Technologie Basierend auf C++ and .NET
Umgebung Microsoft Windows
Administration Multi-user Konfigurationen mit individuellem Passwort und Restriktionen-Ebenen
Personalisierung
  • Werkkonfiguration mit Anwender gewählten Objektiven
  • Möglichkeit der Speicherung + Abrufen personalisierter Konfigurationen in Datenbank
Betriebsarten
Live Rekonstruktion
  • Rekonstruktionsrate: Standard 25 fps (1024 x 1024 pixels hologram) (optional bis zu 60 fps). Limitiert einzig durch die Kamera-Aufnahmerate.
Offline Rekonstruktion
  • Rekonstruktion gespeicherter Hologramme
  • Mit allen Sample Informationen
Sequenz
  • Aufnahme & Wiedergabe von Sequenzen
  • Rate bis 30 fps (Bilder/sec), höher mit optionaler Kamera
Stroboscopic (option)
  • Synchronization von MEMS Anregung, Hologrammaufnahme, Rekonstruktion und Datenanalyse bis zu 25 MHz
  • Frequenz Scanning für Resonanz Analyse
  • Kombination von stroboskopischem Modus und stitching
Vertikales Scanning (Option) Specifikationen abhängig von Objektiv und Hardware
Production (Option) Kundenspezifische Interfaces für spezifische Anwendungen
Einzigartige Tools
Digitales Fokussieren Vertikaler Bereich bis zu 50x Fokustiefe (Objektiv abhängig)
Digitale Sample Ebenenkorrektur Auf einfachen Mausklick
 Phasen Monitoring
  • Langzeit-Monitoring der Topographie in gewünschtem Bereich
  • Live, Sequenz und stroboskopischer Modus
  • Zeigen des Profils über die Zeit
Stitching
  • Aufnahmegeschwindigkeit wird durch die Verfahrtisch-Geschwindigkeit begrenzt, ungefähr 3 Aufnahmen/sec
  • Anzahl der zusammensetzbaren Aufnahmen (stitchen) wird allein durch den Verfahrtischbereich definiert, begrenzt
Rauheitsmessungen
  • Profil- und Oberflächen-Rauheitsmessungen in Übereinstimmung mit ISO Standards
  • Visualisiert Primärprofile, Rauhigkeit und Welligkeit
  • Cutoff-Frequenzen abhängig von der Anwenderdefinierten Profillänge resp. Bildgrösse
Oberflächen Nivellierung Verschiedene Fit Modelle (Polynomial, Zernike, Rund, Zylindrisch, etc.)
Form Faktor Unterdrückung Oberflächenglättung für bessere Sichtbarkeit von Oberflächendetails und Unregelmässigkeiten
Profile Präzises axiales und laterales Messen mit Cursors
Konfiguration
Data Kompatibilität Aufgenommene und rekonstruierte Bilder in .tif Format oder .txt Array
Kamera Konfiguration Kamera Auflösung: 1024 x 1024 pixels, ROI Auswahl inbegriffen
Kontrolle der Referenz Länge
  • Ermöglicht die Kompensation für Immersions-Flüssigkeiten, Deckglas, etc.
  • Automatische Anpassung der optimalen Referenzstrahl- und optischen Pfadlänge

 

Koala Aufnahme & Analyse Software beinhaltet mehrere Betriebsarten, damit der Anwender so verschiedene Messaufgaben wie die dynamische Analyse eines Sample, Charakterisieren einer grösseren Oberfläche mit hoher lateraler Auflösung, Synchronisieren der MEMS Bewegung für Topographie-Messungen, automatisierte Messungen an Wafern oder Multi-Loch Platten, etc.
Alle diese Betriebsarten ergeben die Flexibilität für das Messen und Analysieren einer grossen Bandbreite von Samples mit ein und demselben Instrument. Die wichtigsten Betriebsarten sind nachfolgend beschrieben.

Live-Rekonstruktions Modus

  • Rekonstruktion der Hologramme in Echtzeit
  • Liefert live 3D-Topographie des Samples mit zusätzlichen leistungsfähigen Tools für präzise Messungen

Sequenzen Modus

  • Aufnahme, Rekonstruktion und Wiedergabe von Zeitsequenzen von Hologrammen. Erlaubt sowohl langsame wie schnelle Aufnahmen bei Langzeit-Untersuchungen, mit der Möglichkeit der Ausgabe von Filmen im avi Format.

Stitching Modus

  • Automatische und schnelle Prozeduren zur Aufnahme zusammengesetzter Bilder. Besonders nützlich, um eine grössere Abbildungsfläche mit hoher lateraler Auflösung zu erhalten.

Stroboskopischer Modus (optional)

  • Benötigt das stroboskopische Modul für die Synchronisation der Hologrammaufnahme mit externer Hardware und Software. Erlaubt das Messen periodischer Bewegung bis 25 MHz. Analoger und digitaler Input für externes Recording inbegriffen
  • Der stroboskopische Modus erlaubt das Stitchen für die dynamische Charakterisierung grösserer Sampleflächen. Benötigt Objektive mit grosser Vergrösserung

Produktions Modus (optional)

  • Braucht das TCP/IP Kontrol Modul zur Kontrollübernahme mit anderen Programmen
  • Erlaubt die Integration des DHM® in externe Hardware und Software. Ermöglicht kundenspezifische Interfaces für spezifische Anwendungen, zum Beispiel Qualitätskontrolle, automatisierte Analyse etc. Ebenso das Schreiben von Scripts für automatisiertes Messen.

Vertikaler Scanning Modus (optional)

  • Erweitert den z-Messbereich. Dieser Modus ist vergleichbar mit dem vertikalen Scanning bei einem Weisslichtinterferometer

Koala Aufnahme & Analyse Software ermöglicht nicht nur Messungen in verschiedenen Betriebsarten, sie enthält auch für jede davon diverse Tools für die Analyse der aufgenommenen Daten. Die Ergebnisse (Bilder, Profilschnitte etc.) werden laufend in Echtzeit auf dem Bildschirm dargestellt, dank dem fortlaufenden Rechnen der 3D-Daten aus den Hologrammen. Diese einzigartige Live-Datenanalyse & Darstellung eröffnet neue Möglichkeiten in der Charkterisierung und Inspektion von Samples. Die zugrunde liegenden Prozess-Tools nutzen die Stärken der digitalen Holographie – nachfolgend die Beschreibung der Standard-Topographie-Tools in Koala:

Digitales Fokussieren

  • Erhöht die Tiefenschärfe bis zu 50-fach verglichen mit klassischer optischer Mikroskopie. Damit Möglichkeit zum digitalen Durchfokussieren innerhalb dieses Bereichs

Digitale Korrektur der Verkippung

  • Simpler Mausklick für die digitale Korrektur der Sample-Schräglage erübrigt mühsames mechanisches Ausrichten des Samples

Justierbarer Phasen-Offset

  • Anwender definierte Nullpunkt-Referenz ermöglicht erst die ausserordentliche Stabilität der Messungen in Standardumgebung

Digitale Abberations-Kompensation

  • Erlaubt präzise und Artefakt freie Phasenmessungen in optisch nicht konformen Situationen

Vielfältige Darstellungsmöglichkeiten und Optionen

  • 1D Profile
  • 2D und 3D Bilder mit Höhenlinien (Phasenbild) und diversen Colorierungen
  • 3D Topographie-Filme
  • etc.

Profile legen in jede Richtung

  • Stufenhöhen Messungen
  • Messen kritischer lateraler und vertikaler Dimensionen aus 3D-Bildern
  • Erweiterte Nivellierung mit Polynomial Fit bis zum sechsten Freiheitsgrad
  • Laterale und längliche Mittelung von Profilen
  • Speichern von Profilen als Graphik (png) oder Rohdaten (csv)

Phasen Monitoring

  • Misst die dynamische Antwort eines Sample auf Anregung. Starkes Tool für Zeitraffer-Aufnahmen in der Biologie und für das Auffinden der Resonanz-Frequenzen bei MEMS
  • Einfache Selektion einer Stelle für die Verfolgung. Anwenderspezifische Definition des Orts und in Grösse bis runter zu 1 Pixel
  • Monitoring von bis zu 6 Stellen gleichzeitig

Berechnen von Oberflächen-Parametern gemäss ISO Standards

  • Rauheits- und Welligkeits-Messungen
  • Mit Flächen-Glättung

Maus gesteuerte Interaktionen

  • Erlaubt die Rotation, Skalierung und Zoom der 3D Bilder

Koala Offline Software erlaubt die Analyse der mit dem DHM erfassten Daten auf weiteren Computern, fern vom DHM Gerät. Diese Software bietet die Freiheit, dass mehrere Nutzer die erfassten Daten analysieren, so zum Beispiel wenn das DHM im Reinraum steht, die Datenanalyse aber ausserhalb geschieht.

Diese optionale Software erlaubt das Laden von zuvor aufgenommen Hologrammen oder Sequenzen von Hologrammen auf anderen PC’s. Daraus lassen sich die kompletten 3D-Daten extrahieren und analysieren, mit dem gesamten Arsenal an Tools von Koala ausser den live Aufnahme-Features. So zum Beispiel – falls nötig – den Fokus digital scharf stellen, den Möglichkeiten der digitalen Holographie sei dank. Damit gehen keine wichtigen Aufnahmen mehr verloren, nur weil der Fokus beim Aufnehmen nicht stimmte. Dazu alle übrigen Möglichkeiten, wie Korrigieren der Verkippung, Kompensation der Aberration, Form als Fläche darstellen, und all die weiteren Möglichkeiten für die vertiefte Post-Analyse.

Die Hologrammaufnahme ist zwar limitiert durch die Kamera, aber Koala kann viel grössere Hologramme als die 1024 x 1024 Kamerapixel prozessieren. Das ermöglicht insbesondere für Akademische und R&D Holographie-Set-ups, dass sich die Koala Software in Verbindung mit dem Remote TCP/IP Modul vom Anwender für seine Bedürfnisse anpassen lässt.

Das Koala Offline Modul kann auf allen PC mit Windows 10, 64-bit, NVIDIA GeForce GTX 1050 Ti 4Go GDDR5 – micro-architecture : Pascal. installiert werden.