UFO
- Ansprechperson:
- Förderung:
BMBF / “Joint Declaration on a Strategic Partnership in Education, Research and Innovation” between the Federal Republic of Germany and the Russian Federation
- Projektbeteiligte:
KIT-LAS, KIT-IPS, KIT-IEKP, KIT-IPE, Saint Petersburg State University of Civil Aviation / RUS, Shubnikov Crystallography Institute / RUS, Tomsk Polytechnic University / RUS
- Starttermin:
2010
- Endtermin:
2018
Die in den letzten Jahren erzielten Fortschritte in der Röntgenoptik, der Detektortechnologie und die enorme Steigerung der Verarbeitungsgeschwindigkeit von Standard-Berechnungsarchitekturen führen zu einem Paradigmenwechsel in der Synchrotron-Röntgenbildgebung. Die ultraschnelle Röntgenbildgebung von wissenschaftlichen Prozessen mit Online-Bewertung und datengesteuerter Prozesskontrolle (UFO) soll eine neue Art intelligenter Experimente ermöglichen, bei denen die enorme Rechenleistung massiv-paralleler Recheneinheiten genutzt wird: Die Online-Bewertung der Probendynamik wird eine aktive bildbasierte Steuerung ermöglichen, eine noch nie dagewesene Bildqualität ermöglichen und Einblicke in bisher unzugängliche wissenschaftliche Prozesse gewähren.
Das UFO-Team am IPE hat einen Beitrag zur ultraschnellen und Hochdurchsatz-Röntgentomographie geleistet:
- Beschleunigte Rekonstruktion mit GPUs ermöglicht Online-Rekonstruktion und Bildqualitätskontrolle; die Datenverarbeitungspipeline kann durch High-Level-Beschreibung im UFO Parallel Processing Framework konfiguriert werden; kontinuierliche Verarbeitung von Datenströmen in der Größenordnung von Gigabyte pro Sekunde.
- Das neuartige schnelle Kontrollsystem "Concert" integriert die Strahlführungsinstrumentierung und die GPU-Rekonstruktionspipeline und erreicht einen Probendurchsatz von bis zu 1000 Tomogrammen pro Woche Strahlzeit.
- Es wurde eine vielseitige, auf einem FPGA basierende, modulare Hochdurchsatz-Smart-Kamera-Plattform entwickelt, die folgende Hauptmerkmale aufweist: kontinuierliches Daten-Streaming per PCIe-Link, die Möglichkeit zur Realisierung einer Online-Datenverarbeitung und eine Reihe von steckbaren Bildsensoren von 2 bis 20 Megapixel und verschiedenen Bildraten.