Brevet FR3126802A1 — publié le 20230310

Procédé de caractérisation d’une anomalie de tissage détectée dans une image tridimensionnelle d’une pièce réalisée dans un matériau composite tissé Un aspect de l’invention concerne un procédé de caractérisation d’une anomalie de tissage détectée dans une image tridimensionnelle (I 3D ) d’une pièce réalisée dans un matériau composite tissé, comportant les étapes suivantes : Création d’un polyèdre (400) dans l’image tridimensionnelle (I 3D ), le polyèdre (400) comportant une pluralité de faces (401), chaque face étant délimitée par une pluralité d’arêtes (402), chaque arête (402) présentant deux extrémités correspondant chacune à un sommet (403) du polyèdre (400), le polyèdre (400) comportant plus de huit sommets (403) ; Déplacement d’au moins une arête (402) et/ou d’au moins un sommet (403) du polyèdre (400) pour obtenir un polyèdre déplacé (410), au moins un point de chaque face (401) du polyèdre déplacé (410) étant en contact avec un point d’un contour extérieur de l’anomalie de tissage (303). Figure à publier avec l’abrégé : Figure 4 Procédé de caractérisation d’une anomalie de tissage détectée dans une image tridimensionnelle d’une pièce réalisée dans un matériau composite tissé DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine technique de l’invention est celui des pièces réalisées dans un matériau composite tissé et plus particulièrement celui des procédés de caractérisation des anomalies de tissage détectées dans des pièces réalisées dans un matériau composite tissé. La présente invention concerne un procédé de caractérisation d’une anomalie de tissage détectée dans une pièce réalisée dans un matériau composite tissé et en particulier un procédé de caractérisation d’une anomalie de tissage détectée dans une image tridimensionnelle d’une pièce réalisée dans un matériau composite tissé. La présente invention concerne également un procédé d’analyse de la topologie de tissage d’une pièce réalisée dans un matériau composite tissé à partir d’une image tridimensionnelle de la pièce ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Un matériau composite tissé est un assemblage comportant au moins une ossature textile tissée appelée renfort et un liant appelé matrice, le renfort étant composé de torons tissés. La fabrication d’une pièce dans un matériau composite tissé nécessite donc une première étape de confection du renfort par tissage, puis une deuxième étape d’assemblage avec la matrice, par exemple par injection après mise en forme dans un moule. Le renfort d’une pièce est confectionné de manière que la géométrie de tissage du renfort soit conforme à une topologie de tissage théorique permettant à la pièce d’avoir les propriétés thermo-physiques et/ou thermomécaniques souhaitées. Cependant, il est courant que des écarts soient constatés entre la topologie de tissage réelle de la pièce et la topologie de tissage théorique. Ces écarts, appelés anomalies ou indications de tissage, ont souvent pour conséquence une variation des propriétés thermo-physiques et/ou thermomécaniques de la pièce par rapport à ce qui a été prévu, et peuvent donc entraîner le rejet de la pièce considérée comme défectueuse si l’écart est trop important. Actuellement, la détection des anomalies de tissage est réalisée par analyse visuelle de trois ensembles d’images, chaque ensemble d’images comprenant des images correspondant chacune à une section d’une image tridimensionnelle de la pièce selon un plan de section perpendiculaire à un axe, l’axe étant différent pour chaque ensemble d’images et les trois axes formant préférentiellement un repère orthogonal. L’analyse consiste à faire défiler manuellement et successivement chaque ensemble d’images et ainsi détecter une différence dans la position des torons, signe d’une potentielle anomalie. Une fois détectée, une anomalie est ensuite identifiée et caractérisée. L’opération est donc extrêmement chronophage. Dans l’optique de la mise en place d’une solution de détection automatique des anomalies de tissage qui permettrait de considérablement réduire la durée de l’analyse, une caractérisation précise de chaque anomalie de tissage et en particulier la connaissance précise de ses contours extérieurs, est indispensable pour obtenir une solution de détection automatique performante. Il existe donc un besoin de caractériser précisément chaque anomalie de tissage sans complexifier l’étape de détection des anomalies de tissage. L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en permettant d’obtenir précisément les contours extérieurs de chaque anomalie de tissage sans allonger considérablement la durée de l’analyse. Un premier aspect de l’invention concerne un procédé de caractérisation d’une anomalie de tissage détectée dans une image tridimensionnelle d’une pièce réalisée dans un matériau composite tissé, comportant les étapes suivantes : Création d’un polyèdre dans l’image tridimensionnelle, le polyèdre comportant une pluralité de faces, chaque face étant délimitée par une pluralité d’arêtes, chaque arête présentant deux extrémités correspondant chacune à un sommet du polyèdre, le polyèdre comportant plus de huit sommets ; Déplacement d’au moins une arête et/ou d’au moins un sommet du polyèdre pour obtenir un polyèdre déplacé, au moins un point de chaque face du polyèdre déplacé étant en contact avec un point d’un contour extérieur de l’anomalie de tissage. Grâce à l’invention, un polyèdre est créé dans l’image tridimensionnelle puis déplacé pour épouser au mieux les contours extérieurs de l’anomalie de tissage détectée. Le polyèdre créé présente plus de huit sommets, ce qui le rend adaptable à toute forme d’anomalie de tissage, tout en étant simple à manipuler. Le polyèdre peut ensuite être utilisé pour entraîner de manière supervisée un réseau de neurones artificiels à la détection d’anomalies de tissage dans une pièce en matériau composite tissé. L’entraînement supervisé permet d’entraîner un réseau de neurones artificiels à une tâche prédéfinie, en mettant à jour ses paramètres de manière à minimiser une fonction de coût correspondant à l’erreur entre la donnée de sortie fournie par le réseau de neurones artificiels et la vraie donnée de sortie, c’est-à-dire ce que le réseau de neurones artificiels devrait fournir en sortie pour remplir la tâche prédéfinie sur une certaine donnée d’entrée. Ainsi, en utilisant pour données d’entrée des images de la pièce en matériau composite tissé et pour vraies données de sortie les polyèdres épousant les contours des anomalies de tissage présentes dans les images, il est possible d’entraîner un réseau de neurones artificiels pour le rendre capable de détecter automatiquement et de manière précise les contours extérieurs de chaque anomalie de tissage présente dans l’image fournie en entrée et d’ainsi réduire la durée de l’étape de détection. Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le procédé selon le premier aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. Selon une variante de réalisation, l’image tridimensionnelle comporte un parallélépipède rectangle comprenant l’anomalie de tissage, le parallélépipède rectangle comportant une pluralité d’arêtes, l’étape de création du polyèdre comportant la sous-étape suivante : Pour au moins une arête du parallélépipède rectangle, ajout d’au moins un nœud sur l’arête ; le polyèdre correspondant au parallélépipède rectangle dans lequel chaque nœud ajouté correspond à un sommet du polyèdre. Ainsi, le polyèdre est obtenu à partir d’un parallélépipède rectangle précédemment généré. Selon une première sous-variante de réalisation de la variante de réalisation précédente, la sous-étape d’ajout est réalisée en ajoutant une quantité de nœuds prédéfinie à l’arête du parallélépipède rectangle. Selon une deuxième sous-variante de réalisation de la variante de réalisation précédente, la sous-étape d’ajout est réalisée en définissant une unité de longueur et en ajoutant un nœud toutes les unités de longueur de l’arête. Selon une variante de réalisation compatible avec la variante de réalisation précédente, l’image tridimensionnelle est acquise par tomographie par rayons X. Un deuxième aspect de l’invention concerne un procédé d’analyse de la topologie de tissage d’une pièce réalisée dans un matériau composite tissé, le procédé étant réalisé à partir d’une image tridimensionnelle de la pièce, et comprenant les étapes suivantes : Pour chaque axe d’un ensemble d’axes, défilement d’un ensemble d’images comprenant une pluralité d’images correspondant chacune à une section d’au moins une partie de l’image tridimensionnelle selon un plan de section perpendiculaire à l’axe et étant chacune associées à une position sur l’axe, la pluralité d’images étant ordonnées par position croissante dans l’ensemble d’images : Pour chaque image de l’ensemble d’images, détection de chaque anomalie de tissage présente dans l’image ; Identification et caractérisation de chaque anomalie de tissage détectée comportant les étapes du procédé selon le premier aspect de l’invention. Selon une variante de réalisation, l’étape d’identification et de caractérisation comporte une sous-étape de création d’une boîte englobant l’anomalie de tissage dans l’image tridimensionnelle, réalisée avant les étapes du procédé selon le premier aspect de l’invention, la boîte ayant la forme d’un parallélépipède rectangle. Un troisième aspect de l’invention concerne un produit-programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, quand le programme est exécuté sur un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé selon le premier ou le deuxième aspect de l’invention. Un quatrième aspect de l’invention concerne un support d'enregistrement lisible par ordinateur comprenant des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé selon le premier ou le deuxième aspect de l’invention. L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. La montre une image tridimensionnelle d’un matériau composite tissé, acquise par tomographie par rayons X. La est un schéma synoptique illustrant l’enchaînement des étapes d’un procédé de caractérisation selon l’invention. La montre une représentation schématique tridimensionnelle d’une première étape et d’une deuxième étape du procédé de caractérisation selon l’invention. La montre une représentation schématique planaire de la première étape et de la deuxième étape du procédé de caractérisation selon l’invention. La est un schéma synoptique illustrant l’enchaînement des étapes d’un procédé d’analyse selon l’invention. Procédé (100) de caractérisation d’une anomalie de tissage (303) détectée dans une image tridimensionnelle (I 3D ) d’une pièce réalisée dans un matériau composite tissé, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes : Création d’un polyèdre (400) dans l’image tridimensionnelle (I 3D ), le polyèdre (400) comportant une pluralité de faces (401), chaque face (401) étant délimitée par une pluralité d’arêtes (402), chaque arête (402) présentant deux extrémités correspondant chacune à un sommet (403) du polyèdre (400), le polyèdre (400) comportant plus de huit sommets (403, 101) ; Déplacement d’au moins une arête (402) et/ou d’au moins un sommet (403) du polyèdre (400) pour obtenir un polyèdre déplacé (410), au moins un point de chaque face (401) du polyèdre déplacé (410) étant en contact avec un point d’un contour extérieur de l’anomalie de tissage (303, 102). Procédé (100) selon la revendication 1, dans lequel l’image tridimensionnelle (I 3D ) comporte un parallélépipède rectangle (500) comprenant l’anomalie de tissage (303), le parallélépipède rectangle (500) comportant une pluralité d’arêtes (502), l’étape (101) de création du polyèdre (400) comportant la sous-étape suivante : Pour au moins une arête (502) du parallélépipède rectangle (500), ajout d’au moins un nœud (504) sur l’arête (502, 1011) ; le polyèdre (400) correspondant au parallélépipède rectangle (500) dans lequel chaque nœud (504) ajouté correspond à un sommet (403) du polyèdre (400). Procédé (100) selon la revendication 2, dans lequel la sous-étape (1011) d’ajout est réalisée en ajoutant une quantité de nœuds (504) prédéfinie à l’arête (502) du parallélépipède rectangle (500). Procédé (100) selon la revendication 2, dans lequel la sous-étape (1011) d’ajout est réalisée en définissant une unité de longueur et en ajoutant un nœud (504) toutes les unités de longueur de l’arête (502). Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’image tridimensionnelle (I 3D ) est acquise par tomographie par rayons X. Procédé (200) d’analyse de la topologie de tissage d’une pièce réalisée dans un matériau composite tissé, le procédé étant réalisé à partir d’une image tridimensionnelle (I 3D ) de la pièce, et comprenant les étapes suivantes : Pour chaque axe (X, Y, Z) d’un ensemble d’axes, défilement d’un ensemble d’images comprenant une pluralité d’images (I) correspondant chacune à une section d’au moins une partie de l’image tridimensionnelle (I 3D ) selon un plan de section perpendiculaire à l’axe (X, Y, Z) et étant chacune associées à une position sur l’axe (X, Y, Z), la pluralité d’images étant ordonnées par position croissante dans l’ensemble d’images (201) : Pour chaque image (I) de l’ensemble d’images, détection de chaque anomalie de tissage (303) présente dans l’image (I, 202) ; Identification et caractérisation de chaque anomalie de tissage (303) détectée (203) comportant les étapes du procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes. Procédé (200) selon la revendication 6, dans lequel l’étape (303) d’identification et de caractérisation comporte une sous-étape (2031) de création d’une boîte englobant l’anomalie de tissage (303) dans l’image tridimensionnelle (I 3D ), réalisée avant les étapes du procédé (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, la boîte ayant la forme d’un parallélépipède rectangle (500). Produit-programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, quand le programme est exécuté sur un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes. Support d'enregistrement lisible par ordinateur comprenant des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.