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Instrumentation, Mesure, Métrologie

1631-4670
Revue des Systèmes
 

 ARTICLE VOL 12/1-2 - 2012  - pp.7-8
TITRE
ÉDITORIAL

RÉSUMÉ

Le terme d’imagerie revêt de nombreuses acceptions, qui varient selon les domaines de la connaissance humaine, les âges ou les disciplines. En ce qui concerne la mesure et l’instrumentation scientifiques, on peut désigner sous le terme commun d’imagerie, les techniques visant à fournir, à l’instar des premiers clichés radiographiques de Röntgen, la représentation interprétable d’une grandeur non accessible à la simple observation visuelle. Par extension, on pourrait définir l’ « imagerie » comme l’ensemble des techniques permettant d’estimer la valeur et la distribution (spatiale, fréquentielle, spatio-temporelle, etc.) d’un ou de plusieurs paramètres caractérisant un milieu.

Dans ce cadre, de nombreuses techniques d’imagerie sont développées pour répondre à des besoins très variés, qui concernent la caractérisation de milieux naturels (biologiques, géologiques…) ou artificiels (matériaux ou produits manufacturés…), et qui nécessitent de travailler à tout type d’échelle (atomique, moléculaire, humaine, terrestre, etc.). Le plus souvent, l’estimation des grandeurs caractérisant le milieu « imagé » se fait à partir de l’observation multidimensionnelle de la réponse du milieu à une excitation provoquée. La mise en oeuvre d’une technique d’imagerie requiert donc d’élaborer un système instrumental capable « d’illuminer » ou de solliciter le milieu, et de relever la distribution des grandeurs d’observation, à l’échelle requise ; l’excitation et l’observation peuvent être envisagées à distance, à proximité ou encore à l’intérieur même du milieu à imager. Le plus souvent, l’imagerie nécessite également de développer les algorithmes de traitement de l’information permettant, à partir des observations fournies par le système instrumental et de connaissances a priori portant sur les interactions physiques mises en jeu, de remonter à l’estimation des paramètres caractérisant le milieu. Le développement des techniques d’imagerie est donc, par essence, pluridisciplinaire et mêle de nombreux domaines de la physique, des sciences et des technologies de l’information.

Imagerie des milieux naturels et artificiels ambitionne d’illustrer cette diversité à travers des exemples de travaux de recherches récemment développés dans le cadre d’applications variées, qui touchent par exemple aux domaines de la santé, du contrôle non destructif, ou encore de la géophysique, et qui abordent tour à tour les questions de la technologie des capteurs, de l’élaboration et de la mise en oeuvre de systèmes d’instrumentation, de la modélisation des phénomènes physiques ou encore du développement d’algorithmes de traitement de l’information pour la résolution de problèmes inverses en imagerie.

Les deux premiers articles concernent l’imagerie médicale par résonance magnétique. Le premier aborde le développement technologique de micro-antennes biocompatibles implantables, destinées à l’imagerie in vivo haute sensibilité et haute résolution du petit animal. Il présente également la caractérisation de ces antennes et 8 I2M. les premières images de lésions du petit animal obtenues in vivo. Le second article présente la conception et la mise en oeuvre instrumentale de techniques d’IRM haute sensibilité en champ intermédiaire, reposant sur l’utilisation d’antennes supraconductrices.

Le troisième article est consacré à l’imagerie électromagnétique basses fréquences de microsystèmes artificiels. Il s’agit ici de caractériser le vieillissement de composants à semi-conducteurs de puissance, afin d’en opérer, à terme, le contrôle santé intégré in situ en vue de la prédiction des défaillances.

Le quatrième article illustre la pertinence de l’imagerie multidimensionnelle d’un milieu, dans le cas particulier de l’imagerie ultrasonore transitoire. Il montre, en particulier, qu’à partir de l’identification des modes de propagation des ondes ultrasonores recueillies à l’aide d’un système instrumental à détection laser, et analysées dans les domaines du temps, de l’espace, des vecteurs d’onde et des fréquences, il est possible de remonter aux caractéristiques spatiales et temporelles du milieu.

Le cinquième article présente la mise en oeuvre d’une technique d’imagerie par thermographie infrarouge destinée à l’analyse et la caractérisation de la fatigue d’aciers hétérogènes. L’article se focalise plus particulièrement sur le dispositif instrumental et le protocole de mesure du champ de température d’éprouvettes d’acier sous chargement cyclique.

Le sixième article traite d’une technique d’imagerie tridimensionnelle, permettant d’estimer la propagation d’une fissure dans un matériau, reposant sur un couplage entre microtomographie à rayons X, mesures de champs cinématiques par corrélations d’images volumiques, et simulations numériques.

Le septième article se consacre à l’étude des performances de techniques de localisation et de caractérisation de réflecteurs enfouis dans le sous-sol en imagerie radar à pénétration de sol, en vue d’études géophysiques du sous-sol de Mars.

Enfin, les deux derniers articles sont consacrés à des techniques de reconstruction d’images pour la caractérisation de milieux naturels ou artificiels. Le huitième article porte sur les performances d’une technique de reconstruction de milieux homogènes non dissipatifs, par « retournement temporel » de l’onde d’excitation retropropagée avec conditions aux limites absorbantes, qui est appliquée ici à la discrimination d’inclusions dans le milieu imagé. Le dernier article présente quant à lui deux algorithmes de reconstruction d’images adaptés à deux modalités de tomographie Compton par transmission, modélisées par deux transformées de Radon sur les arcs de cercle. Cette étude ouvre la voie à une nouvelle génération de détecteur.



AUTEUR(S)
Pierre-Yves JOUBERT

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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