Exposition « Curieuses momies » : création de contenu multimédia
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Le projet e-col+, porté par le Muséum National d’Histoire Naturelle, à pour but de valoriser les collections naturalistes française par leur numérisation. En structurant les filières de numérisation 3D et en développant des outils d’intelligence artificielle, le projet permet aux chercheurs d’exploiter et d’enrichir ces ressources.
NOVITOM a été choisi pour les prestations externalisées en microtomographie. Les scans en haute définition d’une collection entomologique de plusieurs centaines de specimens sont effectués au synchrotron de Grenoble ESRF, sur les instruments tomographes BM05 et BM18.
La particularité de ce projet réside dans le grand nombre de spécimens à scanner, ainsi que dans leur fragilité.
NOVITOM a créé un protocole d’analyse spécifique, des images 3D microtomographiques assité par IA. Après la réception des échantillons, la première étape s’attache à planifier et réaliser l’acquisition des données en microtomographie synchrotron, ainsi que la reconstruction de ces données.
Une architecture 3D U-Net est entraînée pour segmenter les données annotées générées avec le logiciel de labellisation de NOVITOM. Ensuite, un maillage est créé. Pour cela, on applique aux données segmentées une dilatation afin de combler les petits espaces, puis on convertit le volume dilaté en maillage 3D et enfin la complexité du maillage est réduite tout en conservant sa forme globale. Ce rendu final léger permet de pouvoir diffuser les résultats ainsi obtenus facilement.
Le protocole d’analyse de données à été présenté lors de la conférence internationale Technart2025 qui a eu lieu à Perugia (Italie).
Le projet « e-COL+ Valorisation des données naturalistes » a bénéficié d’une aide de l’État gérée par l’ANR, the French National Research Agency au titre du Programme d’Investissements d’Avenir ANR-21-ESRE-0053 PIA3.
Quels sont les atouts de la microtomographie par rayons X synchrotron ?
++ Mesures non invasives
La microtomographie synchrotron révèle les microstructures d’objets délicats sans les dégrader.
++ Analyses systématiques et personnalisées des volumes de microtomographie
Les données de microtomographie sont analysés par nos experts à l’aide d’algorithmes et méthodologies dévelopées en interne, y compris pour les algorithmes d’IA. Les microstructures d’intérêt sont isolées, on parle de segmentation, des calculs et mesures sont ensuite réalisées: volumes, surfaces, dénombrement, morphologies, épaisseurs, orientations.
En tant que laboratoire indépendant, Novitom permet aux organisation de tout type d’accéder à la micro et nano-tomographie synchrotron.
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La numérisation 3D permet de créer une représentation numérique détaillée des spécimens des collections naturalistes, notamment grâce à la microtomographie aux rayons X. Elle facilite leur étude, leur analyse et leur valorisation sans nécessiter de manipuler directement les spécimens.
La microtomographie synchrotron permet d’obtenir des informations sur la structure interne de spécimens délicats de manière non invasive. Cette méthode permet ainsi d’étudier les microstructures sans dégrader les échantillons.
La microtomographie peut être adaptée à des projets portant sur un grand nombre de spécimens. Dans le cadre du projet e-COL+, Novitom intervient notamment sur une collection entomologique comprenant plusieurs centaines de spécimens.
Les données microtomographiques permettent d’explorer les structures internes du spécimen (segmentation liées aux organes par exemple) et d’en extraire différentes informations quantitatives : volumes, surfaces, épaisseurs, et autres morphologies particulières.
Oui. Dans ce projet, Novitom a développé un protocole d’analyse des images 3D assisté par intelligence artificielle. Une architecture 3D U-Net est notamment entraînée pour segmenter les données annotées et isoler automatiquement certaines structures d’intérêt.
La segmentation 3D consiste à identifier et isoler, dans les volumes issus de la microtomographie, les structures ou éléments présentant un intérêt pour l’analyse. Elle permet ensuite d’effectuer des mesures et de générer des représentations 3D exploitables pour les chercheurs ou le grand public.
Oui. Après segmentation, les données peuvent être transformées en maillage 3D. Celui-ci peut ensuite être simplifié afin de conserver la forme globale du spécimen tout en obtenant un fichier plus léger et plus facile à diffuser. Ces modèles servent aussi à produire des répliques via la fabrication additive.