50 Jahre Bildanalyse
Ein Raum voller Elektronik - Von QTM A zur LAS 4.2
Was heute elegant auf einen Tisch passt und per Touchscreen zu bedienen ist, füllte damals einen ganzen Raum mit Elektronik: Vor 50 Jahren begann die Entwicklung der modernen Bildanalyse. 1962 wurde das erste automatisierte System zur Analyse mikroskopischer Bilder von der in Cambridge ansässigen Firma Metals Research entwickelt. Der Modellname „QTM A“ stand für Quantitative Television Microscope, da das System eine Fernseh-Aufnahmekamera als Signaleingabegerät verwendete. Lange vor der Erfindung der Floppy Disks oder USB-Sticks basierte das QTM A ausschließlich auf Hardware und war damit ganz und gar analog - aber dafür ziemlich schnell: Mit 20 Millisekunden pro Bild konnte der Urvater der Bildanalyse gut mit heutigen Geräten mithalten. Die große Akzeptanz des Konzepts führte im folgenden Jahr zum Launch des Nachfolgemodells QTM B, das als das erste kommerziell erfolgreiche automatisierte System in diesem Bereich gilt.
QTM B
Leica Microsystems
Produktmanager Geoff Jenkinson arbeitet seit 40 Jahren bei Leica Microsystems und hat die Entwicklung der Bildanalyse hautnah miterlebt.
Wer waren die Kunden, die das QTM A oder seinen Nachfolger QTM B für den Preis eines kleinen Hauses kauften?
Jenkinson: Zu den ersten Kunden zählte das Unternehmen British Steel in England. Die Anwender kamen in erster Linie aus der Stahlindustrie – Krupp in Deutschland beispielsweise – oder aus metallurgischen und mineralogischen Forschungseinrichtungen. Diese Bildanalyse-Systeme waren in erster Linie wissenschaftliche Instrumente. Unsere Marketingkollegen haben oft Wochen mit den Kunden zusammengesessen, um deren spezifische Forschungsprobleme mit dem Einsatz des QTM zu lösen. Dabei waren diese ersten Systeme extrem benutzerfreundlich: Alle Bedienelemente waren gut erreichbar, und da sie nur auf Hardware basierten, gab es keine versteckten Menüs, keinen Computer, der erst hochfahren muss, keine Software, die abstürzen kann oder veraltet... Man musste nur am Bedienknopf drehen, die Ergebnisse ablesen und ins Laborbuch eintragen - wirklich einfach!
Wie war es, in einem vom Aufbruch geprägten Umfeld zu arbeiten?
Jenkinson: Wir mussten alle unternehmerisch denken, das war prägend. Das Entwicklungsteam bestand aus Mechanik- und Elektronikingenieuren, die sehr innovativ dachten. Wir hatten auch unseren eigenen Patentanwalt im Haus. Die Applikationsspezialisten kamen aus den gleichen Bereichen wie unsere Kunden, also Materialkunde oder zunehmend auch aus der Biologie, so dass sie auf Augenhöhe miteinander diskutieren konnten. Es ist erstaunlich, wie viele Kollegen später erfolgreich ihre eigenen Unternehmen gründeten oder Entwicklungschefs anderer Firmen wurden.
Welche Meilensteine gab es auf dem Weg von QTM A zur heutigen LAS?
Jenkinson: Der nächste Meilenstein war die Einführung des Quantimet 720 im Jahr 1969, denn nun Begann die Digitalisierung der Bildanalyse. Quantimet 720 basierte auf einem eigens entwickelten Computer. Mit speziellen Tubuskameras erreichte man eine Auflösung von 896x704 Pixel und konnte das ganze Bild digitalisieren. Bemerkenswert ist, dass die Einführung der Computer den Prozess der Bildanalyse zunächst verlangsamte. Die ersten Computer waren einfach noch nicht in der Lage, die großen Datenmengen aus den Bildern zu verarbeiten.
In den 1980er Jahren wurden die Computer leistungsstärker und preiswerter. Obwohl die Bildverarbeitung noch in der Hardware stattfand, ermöglichten die Mikroprozessoren die Speicherung von Bildern und Ergebnissen. Das Quantimet 800 wurde mit dem ersten Apple-Computer, der nach England importiert wurde, entwickelt. Er kam an einem denkwürdigen Freitagabend in meiner Garage an...
In dem Maße, wie die Computertechnologie sich in den nächsten Jahren entwickelte, veränderte sich auch die Bildanalyse. Das erste, von der Hardware völlig unabhängige Bildanalyse-System war die QWin-Software. In den folgenden Jahren stand dann die Entwicklung anwendungsspezifischer Lösungen im Fokus: Für Materialkunde, Zytogenetik, Fluoreszenz, Pathologie.
Inzwischen ist die Version 4.2 der Leica Application Suite auf dem Markt. Welche Trends sind in der Bildanalyse zu beobachten?
Jenkinson: Mit dem Live Image Builder aus der LAS greift man interessanterweise auf die Einfachheit der ersten Geräte zurück. Soll das Bild im Fokus sein? Man muss nur am Fokusknopf drehen und auf dem modernen großen Bildschirm wird das gesamte Bild fokussiert. Muss das Sehfeld erweitert werden, um das ganze Bauteil zu erkennen? Der Anwender bewegt lediglich den Tisch auf der XY Achse und das Bild baut sich auf. Mit der jüngsten Version LAS 4.2 hat Leica Microsystems einen wichtigen Beitrag für metallographische Anwendungen geleistet: Der Leica Dendrite Expert untersucht Kristallstrukturen in Metallen und Legierungen, der Leica Decarburisation Expert analysiert Stahlproben auf Entgasungen.
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