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Analyse de données de tomographie par intelligence artificielle

Segmentation d'images 3D avancée par deep learning et CNN

La tomographie à rayons X (CT, micro-CT) génère des volumes d’images 3D extrêmement riches en informations. Cependant, l’extraction des données quantitatives peut être complexe lorsque les contrastes sont faibles ou que les structures sont imbriquées.

Les méthodes d’intelligence artificielle basées sur le deep learning, et en particulier les réseaux de neurones convolutifs (CNN), permettent aujourd’hui de repousser les limites des approches conventionnelles et d’automatiser l’analyse de volumes de tomographie avec une précision et une reproductibilité élevées.

Grâce à son réseau U-Net 3D pré-entraîné, NOVITOM réalise des prestations d’analyse d’images avancées et robustes pour traiter efficacement vos volumes issus de micro-tomographie, nano-tomographie ou tomographie industrielle.

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Atouts clés des analyses d'images CT par IA

  • Segmentation de structures complexes ou ambiguës : proportion du volume total occupée par les pores

  • Distribution de taille et forme : diamètre équivalent, taille moyenne, sphéricité, facteur de forme, orientation, diamètre de Feret.

  • Localisation spatiale : position des porosités dans la pièce ou la structure.

  • Connectivité : distinction pores ouverts/ pores fermés, dimension de réseau poreux interconnecté, épaisseur locale, tortuosité.

  • Évolution dynamique de la porosité sous contraintes mécaniques, thermiques ou chimiques

  • Cellules de mousses : volume cellulaire, densité de cellules, distibution de tailles

En savoir plus sur les grandeurs mesurées

Nos prestations d'analyse d'images par IA

Segmentation d’images complexes

  • Fissures très fines ou microfissures dans les matériaux métalliques, céramiques ou composites
  • Défauts proches de la limite de détection : petites porosités ou inclusions, amas de petits défauts
  • Contours irréguliers ou flous dans des images bruitées
  • Objets de faible contraste par rapport à la matrice (ex. fibres, interfaces, inclusions)

Analyse de microstructures complexes

  • Matériaux multiphasés : identification de grains, inclusions, pores dans les alliages ou composites
  • Structures imbriquées : microcanaux, réseaux poreux interconnectés
  • Matériaux multi-échelles : impression 3D, composites, structures sandwich, mousses

Analyse d’objets hétérogènes ou naturels

  • Objets patrimoniaux : sculptures, peintures ou vestiges archéologiques, pour séparer matériaux ou restaurations
  • Matériaux naturels : bois, roches, os, tissus biologiques, où les structures sont organiques et irrégulières
  • Structures biologiques complexes : cellules, vaisseaux, neurones, tissus multicouches
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Automatisation, qualité image et aide à la décision avec IA spécifiquement pré-entraînées

Automatisation de contrôle qualité par CT

  • Détection automatique de défauts y compris invisibles à l’œil ou aux méthodes classiques
  • Inspection de grandes séries de pièces avec segmentation fiable et reproductible
  • Analyse d’objets petits ou volumineux où l’examen manuel est impossible ou fastidieux
  • Intégration des algorithmes développés dans la plateforme LOGITOM pour fournir un logiciel de contrôle qualité à installer chez le client

Amélioration de la qualité d’images reconstruites

Une étape de traitement nécessaire pour les applications où l’analyse visuelle des volumes 3D reste primordiale :

  • Débruitage d’images 2D ou volumes 3D pour améliorer la segmentation
  • Correction d’artéfacts : beam hardening, gradients, anneaux
  • Renforcement du contraste ou de la résolution pour faciliter la détection automatique

Création ou structuration de bases de données

Vous utilisez déjà l’IA pour analyser vos données mais manquez d’images de tomographie annotées pour l’entraînement ou la validation de vos réseaux. NOVITOM vous propose :

  • Annotation experte ou assistée par IA de volumes 3D
  • Création de jeux de données pour entraînement de modèles
  • Mise en place de workflows d’annotation semi-automatisés

Développement de modèles IA sur mesure

  • Mise en place de réseaux de neurones convolutifs (CNN, U-Net, 2D/3D)
  • Transfert d’apprentissage et fine-tuning sur vos données spécifiques
  • Approches de segmentation faiblement supervisée pour limiter l’annotation
  • Création de pipelines reproductibles (Python, TensorFlow, PyTorch, TensorRT)
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rendu 3D d'une gélule dans son blister: l'emballage, la capsule et les granules ont été segmentés pour analyse

FAQ : analyses de données CT et IA

* Est-ce que l’on peut avoir confiance en l’analyse des images par IA?

Les algorithmes d’analyse basés sur l’IA fornissent des résultats cohérents et standardisés, indépendants de l’opérateur. Cela garantit la reproductibilité de l’analyse.

* L’analyse par IA permet-elle d’améliorer la qualité du contrôle en tomographie ?

détection de tous les défauts internes ; réduction des faux négatifs et faux positifs

Pourquoi choisir l'analyse d'images par IA ?

  • Fiabilité et reproductibilité : des résultats cohérents et standardisés, indépendants de l’opérateur.

  • Amélioration de la qualité du contrôle : détection de tous les défauts internes ; réduction des faux négatifs et faux positifs

  • Accélération des traitements : analyse automatisée de lots ou séries de volumes 3D, réduction drastique du temps de traitement

  • Accès à des informations inacessibles autrement : détails dans des objets complexes, multi-matériaux, multi-échelles, irréguliers 

  • Amélioration drastique de la qualité d’images : correction efficiente des artefacts de beamhardening, de bruit, super-résolution, etc.

Exemples d'analyses par microtomographie​

Caractérisation de l’orientation de fibres avec la tomographie rayons X

Caractérisation de l’orientation de fibres avec la tomographie rayons X

Les images issues de la microtomographie aux rayons X…

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Analyse granulométrique en 3D avec la tomographie

Analyse granulométrique en 3D avec la tomographie

Les images de microtomographie aux rayons X (µCT) permettent…

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Nos techniques de tomographie X et d'analyses d'images 3D

Pour la mesure sur des échantillons de R&D comme sur des produits finis:

Pour des rendus visuels et des résultats quantitatifs adaptés à vos besoins :

  • Visualisations 3D : localisation, taille et répartition des porosités pour une inspection claire et immédiate
  • Analyse d’images 3D : quantification précise des dimensions, formes, connectivité, orientations… des porosités
  • Analyse assistée par IA : détection et mesure des porosités les plus fines ou dans des matériaux complexes
  • Automatisation et reproductibilité : traitements d’images standardisés et transfert de logiciels pour analyses comparables et fiables
  • Montage de films et animations 3D : pour des présentations claires et convaincantes

Les avantages NOVITOM

Des analyses rapides et facilitées

grâce à l’utilisation d’un réseau CNN pré-entraîné unique, dédié à l’analyse d’images de tomographie

Une approche sur-mesure

adaptée à vos contraintes, avec un interlocuteur technique qui vous accompagne du début à la fin du projet 

Des résultats alignés

et exploitables grâce à des rapports détaillés,  des visuels 3D qui facilitent la prise de décision

D'autres prestations de caractérisation avancée des matériaux

Analyse 3D de fibres

Caractérisation 3D de fissures

Contrôle non-destructif avancé

Tomographie in situ

Comparaison CAO

Accompagnement et partenariat R&D

Formation en tomographie
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