Brevet FR2923607A1 — publié le 20090515

PROCEDE D'ANALYSE RADIOGRAPHIQUE DU CONTENU D'UN FUT DESCRIPTION Le sujet de l'invention est un procédé d'analyse radiographique du contenu d'un fût. Une application possible et aujourd'hui envisagée par le déposant est la vérification du remplissage de fûts d'entreposage de déchets irradiés hétéroclites et de diverses matières, métaux, plastiques, etc. Il importe de respecter certaines contraintes, notamment d'obtenir un remplissage suffisant afin de limiter l'accumulation de gaz possible dans le fût à l'avenir et d'éviter un excès d'objets lourds et tranchants, susceptibles de produire des perforations du fût. On procède à des analyses à distance des fûts afin de discerner leur contenu. Un rayonnement est transmis à travers chaque fût et un cliché est pris. Les différents objets de son contenu apparaissent sous forme de couleurs différentes d'après leur densité et leur capacité d'absorption du rayonnement. L'étude du cliché est faite de façon empirique, l'observateur s'aidant de masques transparents de formes géométriques simples pour identifier les formes observées sur le cliché, en reconnaissant d'après ses connaissances la nature des objets. Une fois son contenu analysé, le fût peut être entreposé, ou au contraire son chargement peut être modifié s'il est au-delà de seuils de tolérance pour un excès d'objets denses ou un défaut de remplissage. Cette façon d'agir est toutefois rudimentaire et insuffisante à donner des résultats précis. Les principales causes d'erreur sont l'influence de la direction de la prise du cliché sur la projection des objets de forme irrégulière et notamment des objets minces et tranchants, la distorsion d'échelle due à la conicité du rayonnement qui induit un grossissement de chaque objet qui dépend de sa distance au foyer, et le rôle excessif que doit jouer l'opérateur pour interpréter les clichés. L'absence d'enregistrement des opérations d'analyse conduit à l'absence de démonstration du bien-fondé des résultats obtenus par cette analyse. Un procédé perfectionné est proposé avec cette invention. Il repose aussi sur un examen radiographique du contenu du fût et sur des techniques d'interprétation de clichés radiographiques ; son étape caractéristique consiste en ce que deux clichés essentiellement perpendiculaires au moins sont pris pour chaque fût, les objets identifiés sur chacun des clichés sont appariés et une reconstitution des objets est faite à partir de l'intersection des portions du rayonnement inscrivant l'objet pour les deux clichés. Cette estimation de la forme des objets est relativement précise et mieux apte à exprimer leur volume, leur épaisseur et leur densité et à enregistrer les éléments de l'analyse, qui ne requiert plus de compétences spécifiques. L'invention va maintenant être décrite au moyen des figures parmi lesquelles la figure 1 illustre une vue générale du dispositif employé ; la figure 2 illustre une étape importante du principe de l'invention ; et les figures 3 et 4 illustrent deux autres étapes de l'invention. Un fût 1 contenant divers déchets est transporté jusqu'au dispositif de l'invention par des dispositifs de manipulation non représentés. Un générateur de rayons X 4 émet un faisceau 5 conique traversant le fût 1, et le rayonnement absorbé d'après le contenu du fût 1 arrive à un détecteur qui prend un cliché 6. En pratique, le contenu du fût 1 comprend quelques objets denses 7 qui sont prépondérants pour l'absorption et dont les projections 8 se distinguent assez bien sur le cliché 6. C'est surtout sur ces objets 7 denses que l'examen doit porter. Les objets 7 sont placés de façon aléatoire et leur proportion du volume des déchets est variable, mais elle est généralement faible. On passe maintenant à la figure 2. Conformément à l'invention, le fût 1 est tourné juste après que le cliché 6 a été pris, d'un angle de 90° ou environ, puis un deuxième cliché 10 est pris par le générateur de rayons X 4 en conservant la distance de l'axe du fût 1 au foyer du système de projection. Les objets 7 se projettent sur ce deuxième cliché 10 par des projections 9. Les clichés 6 et 10 sont des images numériques envoyées à un écran d'ordinateur où elles apparaissent juxtaposées, et l'opérateur les traite simultanément en recourant à des moyens classiques informatiques, comme une souris pour désigner certains points de l'écran, définir des lignes et des segments. L'ordinateur effectue ensuite certains calculs qu'on décrira dans la suite, et certaines opérations simples. Il peut ainsi convertir les niveaux d'absorption dans les clichés 6 et 10 en couleurs plus vives (rouge, bleu, vert par exemple) d'après certains seuils d'absorption, ce qui accroît le contraste sur les clichés 6 et 10 et permet de mieux distinguer les projections 8 et 9 des objets 7 denses du fond des clichés 6 et 10, et de faire apparaître leurs limites, par la discrétisation des couleurs. L'opérateur procède alors à une identification du contour des objets 7 en appariant leurs projections 8 et 9 et en indiquant les appariements à l'ordinateur. En connaissant les caractéristiques du générateur de rayons X 4, notamment sa distance aux clichés 6 et 10 et au fût 1, il est possible à l'ordinateur de déterminer les positions et les formes des deux portions coniques 11 et 12 du faisceau 5 ayant formé les projections 8 et 9, puis de calculer leur intersection 13 dans l'espace d'après les portions des projections 8 et 9 appariées sur les clichés 6 et 10. L'objet 7 y est inscrit. L'intersection 13 est un volume dans lequel l'objet 7 est inscrit. Une étape suivante consiste alors à estimer la surface de projection maximale de l'objet 7 en calculant les surfaces de projection de l'intersection 13 dans une série régulière de directions différentes. Dans le cas de la figure 2, cette surface maximale de projection est vue selon la flèche 14 de la figure 3. On constate qu'en pratique cette surface maximale de projection sera proche de la surface réelle de l'objet 7, surtout s'il est mince ; la majoration de l'objet 7 par cette évaluation pourra être de 10% à 50% selon les formes. Il faut ajouter qu'une majoration correspond à une sécurité en vue d'éviter un excès d'objets 7 denses dans le fût 1 : elle est donc acceptable. Le volume de l'intersection 13 elle-même peut encore servir à évaluer le volume de l'objet 7 dans certaines applications. La majoration de l'évaluation est plus grande que par le critère de la surface maximale de projection, mais elle peut encore être admise. Une autre vérification qu'on peut entreprendre est celle du taux de remplissage du fût 1. Le principe de la figure 2 est repris en recherchant sur chacun des clichés 6 et 10 les projections (15 à la figure 1) du contour 16 de l'ensemble du contenu du fût 1. La surface inscrite dans chacune de ces projections 15 est calculée, et rapportée à la surface totale englobée par le fût 1 sur le cliché pour en estimer le taux de remplissage sur chacun des clichés 6 et 10. L'intersection des cônes de projection à partir de deux clichés 6 et 11, permet une évaluation tridimensionnelle approchée par défaut du volume des objets 7 accumulés dans le fût 1, en vue d'atteindre un taux de remplissage minimal pour accepter la prise en charge d'un fût 1. En pratique, cette minoration est de 10 ou 20% environ de la valeur vraie. La valeur estimée est comparée au seuil entre l'acceptation du fût 1 pour entreposage ou son rejet. Comme pour l'évaluation précédente, la comparaison des deux clichés 6 et 10 permet de réduire le risque d'erreur d'interprétation due à un objet 7 mal orienté, c'est-à-dire vu par la petite dimension pour la première évaluation (sa taille peut être sous-estimée) ou au contraire par la grande dimension dans la seconde évaluation (s'il cache un volume vide derrière lui). La densité des objets 7 est estimée à partir de leurs projections 8 et 9 sur les clichés 6 et 10. Le logiciel crée un maillage de points 17 à intervalles définis dans les projections 8 et 9 et associe à chacun d'eux une densité d'après la couleur d'une zone d'échantillonnage dans laquelle ils apparaissent. La densité globale de l'objet 7 est une moyenne de valeurs obtenues pour les zones d'échantillonnage. Une pondération est faite pour les zones d'échantillonnage où différentes couleurs apparaissent. Chaque valeur obtenue est ensuite comparée à des seuils prédéfinis et corrigée de façon à augmenter l'estimation de la valeur de la densité de l'objet 7, encore à une fin de sécurité de l'estimation en vue d'éviter l'excès d'objets denses dans le fût 1. Celui des clichés 6 et 10 sur lequel l'objet 7 se projette avec la plus grande surface pourra être préféré, mais il n'y a pas ici de critère immuables et l'opérateur peut exercer son choix. Enfin, une dernière évaluation du contenu du fût concerne l'épaisseur des objets 7. Celle-ci est encore mesurée d'après les projections 8 et 9 des objets 7 sur les clichés 6 et 10, au moyen de curseurs 18 construits à travers leurs largeurs. On retient seulement le cliché 6 ou 10 qui représente le mieux la face d'épaisseur de l'objet 7. Ici encore la valeur trouvée peut être comparée à un seuil prédéterminé pour faire la répartition des fûts 1. L'estimation de la densité faite précédemment peut aussi être corrigée d'après l'épaisseur trouvée, puisqu'elle reflète plutôt une atténuation du rayonnement qui non seulement dépend du matériau de l'objet 7, mais de l'épaisseur traversée par le rayonnement. REVENDICATIONS 1) Procédé d'analyse radiographique du contenu d'un fût (1), comprenant une prise d'une première image (6) du fût (1), une analyse de l'image pour en distinguer des objets (7) intérieurs, caractérisé en ce qu'il consiste à prendre une seconde image (10) du fût (1) essentiellement perpendiculaire à la première, à apparier des projections (8, 9) des objets (7) sur les deux images, et en ce qu'il comprend une première évaluation de forme des objets (7) en calculant, pour chacun des objets (7), une intersection (13) de portions (11, 12) du rayonnement délimitées par leurs projections (8, 9). 2) Procédé d'analyse radiographique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une estimation d'une projection de surface maximale des objets (7) d'après l'intersection (13). 3) Procédé d'analyse radiographique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend des évaluations de taux de remplissage du fût d'après des projections (15) du contenu du fût sur chacun des clichés. 4) Procédé d'analyse radiographique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend une évaluation de densité des objets (7) d'après un calcul fait sur un échantillonnage de points (17) des projections. ) Procédé d'analyse radiographique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une évaluation d'épaisseur des 5 objets (7) d'après une mesure de largeur sur un des clichés, après une sélection dudit cliché.10