Analyse d'images microscopiques de matériaux
Personnes impliquées : Arnaldo de Albuquerque Araujo,
Marcos C. Andrade, Gilles Bertrand, Michel Couprie, Laurent Letellier
(LETI, CEA), Régis Vinciguerra (stagiaire de fin d'études ESIEE,
majeure Informatique).
Dans les centrales nucléaires destinées
à la production d'électricité,
le principal ``carburant'' utilisé est
l'oxyde d'uranium, conditionné sous la
forme de pastilles de céramique.
Ces pastilles sont obtenues par compression d'une poudre
constituée de grains d'oxyde,
la céramique conserve donc une structure hétérogène qui peut
être mise en évidence par microscopie : voir Fig. 14(a) une portion
d'une coupe d'une de ces pastilles (la taille d'un grain est de
l'ordre de 10 µm).
Le comportement du carburant lors du fonctionnement
du réacteur dépend, entre autres
facteurs, de la taille des grains d'oxyde et de
la porosité des pastilles (taille
des joints, présence d'alvéoles). Pour étudier ces paramètres qui sont
par nature tri-dimensionels,
des méthodes ont été mises au point qui permettent
de partir d'une mesure de caractéristiques statistiques bi-dimensionnelles,
pouvant être obtenues à partir d'images de coupes comme celle de
la Fig. 14(a).
Le principal problème est pour nous de partitionner l'image en ses
différents grains : nous appelons cette opération une
segmentation. Bien que réalisée facilement par l'il et le
cerveau humain, la segmentation d'une image peut poser des problèmes
difficiles, souvent dus à la présence de bruit et à la
discrétisation des données.
Nous avons contribué à l'analyse de telles images en proposant
de nouvelles méthodes
de segmentation basées sur des notions de topologie en niveaux de
gris [BEC97,CBB99], et en implémentant de manière efficace des
méthodes issues du cadre de la morphologie mathématique [CB97].
Une ``bonne'' segmentation de l'image initiale,
obtenue grâce à l'une de nos méthodes, est présentée
Fig. 14(b).
Nous avons réalisé pour le LETI-CEA une étude portant
sur l'analyse de telles images, qui a donné lieu à un contrat.
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| (a) | (b)
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Figure 14: Segmentation d'une micrographie de céramique d'oxyde
d'uranium. (a): image originale, (b): segmentation de (a), en
surimpression avec l'image originale.