FR 3090123 A1 20200619 FR 1873113 A 20181217 Description Titre de l'invention : PROCÉDÉ DE RECONSTRUCTION D'UNE SURFACE TRIDIMENSIONNELLE PAR UN CAPTEUR MATRICIEL ULTRASONORE Domaine technique 100011 L'invention se situe dans le domaine du contrôle non destructif par ultrasons. Elle concerne un procédé de reconstruction d'une surface tridimensionnelle d'une pièce à l'aide d'un capteur matriciel ultrasonore. 100021 L'invention s'applique notamment à la reconstruction de la surface d'une pièce in- dustrielle en vue de réaliser un contrôle non destructif par ultrasons. Le contrôle non destructif a pour finalité la détection de défauts dans la pièce industrielle, par exemple un élément d'une turbomachine d'aéronef tel qu'une aube. Technique antérieure [0003] Dans le domaine du contrôle non destructif par ultrasons, l'état de surface de la pièce à contrôler influence fortement la qualité de l'examen. L'utilisation d'un capteur matriciel permet de réduire l'impact de ce paramètre. Un tel capteur est en effet capable d'appliquer des lois de retard à l'émission et à la réception des signaux ultrasonores afin d'orienter l'axe de propagation des faisceaux ultrasonores perpendiculairement à la surface de la pièce au niveau du point d'impact. L'amplitude des signaux ultrasonores réfléchis reçus par le capteur matriciel est alors maximale. Néanmoins, l'adaptation du faisceau ultrasonore requière une connaissance précise de la géométrie de la pièce. Ainsi, préalablement à la mise en oeuvre d'un contrôle non destructif à proprement parler, une détermination de la géométrie de la surface de la pièce à contrôler est nécessaire. [0004] Différentes solutions utilisables à l'échelle industrielle ont été proposées. La plupart de ces solutions sont basées sur des capteurs multiéléments linéaires et ne permettent d'étudier que des variations bidimensionnelles de la surface. Autrement dit, les variations de hauteur de la surface ne sont déterminées que selon un seul axe. À titre illustratif, la thèse de doctorat de Léonard Le Jeune : « Imagerie ultrasonore par émission d'ondes planes pour le contrôle de structures complexes en immersion », Paris 7, décrit un procédé de contrôle ultrasonore adaptatif avec un capteur [nultiélément linaire en immersion. La surface bidimensionnelle d'une pièce est extraite en temps réel à partir d'une technique d'acquisition de matrice complète, connue sous la dénomination anglo-saxonne de « Full Matrix Capture » (FMC), puis une image ultrasonore du volume de la pièce est reconstruite par une technique de focalisation en tous points, connue sous la dénomination anglo-saxonne de « Total Focusing Method » 2 (TFM). Dans ce procédé, l'image ultrasonore ne représente que le volume situé sous la surface du capteur. L'article F. Lasserre et al : « lndustrialization of a Large Advanced Ultrasonic Flexible Probe for Non-destructive Testing of Austenitic Steel Pieces with lrregular Surface", Journal of Civil Engineering and Architecture, November 2017, p. 933-942, décrit un procédé de contrôle ultrasonore adaptatif avec un traducteur multiélément linéaire au contact de la pièce. La surface bidimensionnelle est extraite à partir d'un système de mesure optique puis les lois de retard sont adaptées en temps réel pour générer un faisceau ultrasonore focalisé sous incidence oblique. [0005] Des solutions ont également été proposées afin de reconstruire des surfaces tridimen- sionnelles. Par exemple, la demande WO 2015/075121 Al décrit un procédé de reconstruction d'une surface tridimensionnelle à partir d'un capteur matriciel en position statique ou à partir d'un capteur mono-élément se déplaçant selon deux axes d'un plan. Dans le premier cas, le capteur matriciel ne peut imager qu'une surface relativement réduite, correspondant sensiblement à la surface du capteur matriciel. Dans le deuxième cas, le capteur doit être déplacé en de nombreuses positions, rendant la durée d'acquisition relativement longue pour des surfaces étendues. En outre, le déplacement du capteur doit être effectué avec un système de positionnement présentant une grande précision. À défaut, la précision de la reconstruction est dégradée. En pratique, dans les deux cas, la reconstruction d'une surface tridimensionnelle aux dimensions étendues est complexe à réaliser. Une autre solution consisterait à utiliser un capteur matriciel et à le déplacer en différentes positions de mesure selon deux axes de déplacement. Une acquisition FMC pourrait être réalisée en chaque position, puis une reconstruction par la technique TFM pourrait être réalisée à partir de l'ensemble des acquisitions FMC. Cependant, une acquisition FMC implique, pour chaque position de mesure, l'émission individuelle d'un signal ultrasonore par chacun des éléments du capteur matriciel, et la réception d'un écho de ce signal ultrasonore par l'ensemble des éléments du capteur matriciel. Ainsi, pour un capteur à N éléments, chaque position de mesure engendre un ensemble de N2 signaux élémentaires. Le volume de données à traiter est rapidement considérable pour un capteur matriciel et des surfaces étendues, rendant le procédé incompatible pour une application industrielle. [0006] Un but de l'invention est donc de proposer une technique pour reconstruire à l'aide d'un capteur matriciel ultrasonore une surface tridimensionnelle relativement étendue. Exposé de l'invention [0007] À cet effet, l'invention repose sur un balayage de la surface tridimensionnelle avec un capteur matriciel et une collecte de données « en croix » en chaque point de mesure. 3 En pratique, pour chaque point de mesure, le procédé de reconstruction selon l'invention comprend l'émission d'une première onde incidente par un ou plusieurs éléments d'une ligne du capteur matriciel, la réflexion de cette première onde incidente, appelée « première onde réfléchie », étant reçue et convertie en signaux temporels par l'ensemble des éléments de cette ligne. Une deuxième onde incidente est par ailleurs émise par un ou plusieurs éléments d'une colonne du capteur matriciel, et la réflexion de cette deuxième onde incidente, appelée « deuxième onde réfléchie », est reçue et convertie en signaux temporels par l'ensemble des éléments de cette colonne. Le procédé de reconstruction comprend ensuite la génération d'images bidimensionnelles de ligne dans des premiers plans parallèles aux lignes d'éléments du capteur matriciel et la génération d'images bidimensionnelles de colonne dans des deuxièmes plans parallèles aux colonnes d'éléments du capteur matriciel. Chaque image bidimensionnelle de ligne est générée à partir des signaux temporels correspondant au premier plan considéré. De même, chaque image bidimensionnelle de colonne est générée à partir des signaux temporels correspondant au deuxième plan considéré. Enfin, une image tridimensionnelle est construite en fusionnant les images bidimensionnelles de ligne et les images bidimensionnelles de colonne. [0008] Plus précisément, l'invention a pour objet un procédé de reconstruction d'une surface tridimensionnelle d'une pièce à l'aide d'un capteur matriciel comprenant une pluralité d'éléments 111 n) agencés selon des lignes et des colonnes, chaque élément étant agencé pour pouvoir émettre une onde incidente en direction de la pièce et générer un signal représentatif d'une onde réfléchie reçue par ledit élément. Le procédé comporte les étapes suivantes : [0009] effectuer un balayage de la surface tridimensionnelle avec le capteur matriciel, le capteur matriciel étant déplacé en une pluralité de points de mesure O ( ) , chaque point de mesure étant défini par l'intersection d'une ligne de balayage L1 , parmi un ensemble de lignes de balayage parallèles aux lignes d'éléments du capteur matriciel, et d'une ligne d'incrément L , parmi un ensemble de lignes d'incrément parallèles aux colonnes d'éléments du capteur matriciel, [0010] en chaque point de mesure 0 ( ) , réaliser successivement [0011] une acquisition d'une image temporelle dc ligne i, [(ms, t) comprenant l'émission d'une onde incidente par un ou plusieurs éléments d'une ligne sélectionnée m du capteur matriciel et la génération, pour chacun des éléments E(m,, tir) de la ligne sélectionnée, d'un signal temporel représentatif d'une amplitude au cours du temps d'une onde réfléchie reçue par ledit élément, l'image temporelle de ligne SLi,l(ms,t) étant formée par l'ensemble des signaux temporels des éléments de la ligne sé- lectionnée In , , et [0012] une acquisition d'une image temporelle de colonne S C n 8, t) comprenant l'émission d'une onde incidente par un ou plusieurs éléments d'une colonne sélectionnée , du capteur matriciel et la génération, pour chacun des éléments E(mr, ns) de la colonne sélectionnée, d'un signal temporel représentatif d'une amplitude au cours du temps d'une onde réfléchie reçue par ledit élément, l'image temporelle de colonne SCi,1( n5, t) étant formée par l'ensemble des signaux temporels des éléments de la colonne sélectionnée us [0013] pour chaque ligne de balayage L ,construire, à partir de l'ensemble des images temporelles de ligne SL (in 5 .5 t) correspondant à ladite ligne de balayage L1 , une image bidimensionnelle de ligne Xi dans un plan Pi(niç) passant par les éléments de la ligne sélectionnée ni s , chaque image bidimensionnelle dc ligne xi étant définie par une amplitude d'onde réfléchie en différents points du plan Pi(ms) 100141 pour chaque ligne d'incrément Li , construire, à partir de l'ensemble des images temporelles de colonne SCiTi t) correspondant à ladite ligne d'incrément , une image bidimensionnelle de colonne dans un plan P passant par les éléments de la colonne sélectionnée n , chaque image bidimensionnelle de colonne Y' étant définie par une amplitude d'onde réfléchie en différents points du plan P1 (n5) [0015] à partir des images bidimensionnelles de ligne xi et des images bidimensionnelles de colonne Y , construire une image tridimensionnelle de la pièce, l'image tridimensionnelle étant définie par une amplitude d'onde réfléchie en différents points d'un volume contenant les images bidimensionnelles de ligne 6 xi et les images bidimensionnelles de colonne 100161 Les éléments du capteur matriciel sont par exemple agencés dans un plan, les lignes et les colonnes d'éléments étant alignées sur des lignes droites. Le capteur matriciel comprend par exemple un ensemble d'éléments agencés selon seize lignes et seize colonnes. Néanmoins, de manière générale, le capteur comprend un ensemble d'éléments E (m, n ) agencés selon lignes et colonnes, avec et deux entiers supérieurs ou égaux à trois. [0017] Il est à noter que, en chaque point de mesure o I( , la même ligne et la même colonne d'éléments peuvent être sélectionnées pour l'acquisition des images temporelles de lignes SL (ms, I-) et des images temporelles de colonne S C(n3, t) . Ainsi, seuls les éléments de cette ligne et de cette colonne sont utiles pour le procédé de reconstruction de surface tridimensionnelle selon l'invention. À la place d'un capteur matriciel, un capteur comprenant une seule ligne et une seule colonne d'éléments, par exemple en croix ou en T. pourrait donc être utilisé. Néanmoins, un capteur matriciel présente l'avantage de pouvoir être utilisé à la fois pour la reconstruction de la surface tridimensionnelle de la pièce et pour une étape ultérieure de contrôle non destructif par ultrasons de la pièce. [0018] Le procédé selon l'invention est adapté à la reconstruction de surfaces planes et de surfaces courbes, y compris lorsqu'elles présentent des déformations tridimensionnelles locales. Les lignes de balayage et d'incrément sont de préférence adaptées en conséquence. En particulier, les lignes de balayage peuvent être des lignes droites 7 ou des lignes courbes. De même, les lignes d'incrément peuvent être des lignes droites ou des lignes courbes. Chaque ligne de balayage et/ou chaque ligne d'incrément forme par exemple une ellipse, un cercle, une portion d'ellipse ou une portion de cercle. À titre d'exemple, pour une surface cylindrique de révolution, les lignes de balayage peuvent être des lignes droites parallèles à l'axe de révolution de la surface cylindrique et les lignes d'incrément peuvent être des cercles centrés sur l'axe de révolution. Pour une surface torique, les lignes de balayage peuvent être des cercles centrés sur l'axe de révolution du grand rayon de courbure et les lignes d'incrément peuvent être des cercles centrés sur l'axe de révolution du petit rayon de courbure. Lorsque les lignes de balayage et/ou les lignes d'incrément sont courbes, leur parallélisme avec les éléments du capteur est considéré localement au niveau du capteur. [0019] Le balayage est de préférence réalisé de manière à cc que le capteur matriciel soit po- sitionné une seule fois sur chaque point de mesure. Le capteur matriciel peut ainsi être déplacé le long de chaque ligne de balayage et stoppé à chaque point d'intersection avec une ligne d'incrément. La position du capteur matriciel peut être définie par la position de l'un de ses éléments, par exemple l'élément à l'intersection de la ligne et de la colonne sélectionnées. [0020] Selon une forme particulière de réalisation, le balayage de la surface tridimen- sionnelle est effectué avec un pas de balayage i inférieur à une longueur d'une colonne d'éléments du capteur matriciel et/ou avec un pas d'incrément P inférieur à une longueur d'une ligne d'éléments du capteur matriciel. Le pas de balayage pi est défini comme une distance séparant deux lignes de balayages adjacentes et le pas d'incrément pi est défini comme une distance séparant deux lignes d'incrément adjacentes. L'utilisation d'un pas inférieur à la longueur des éléments permet d'obtenir un recouvrement des zones imagées entre deux points de mesure adjacents, et donc d'améliorer la qualité de la reconstruction. [0021] Selon une première variante de réalisation, chaque acquisition d'une image temporelle de ligne SLi,j( t) comprend l'émission d'une onde incidente successivement par chacun des éléments 8 E ( m s, n r) de la ligne sélectionnée in s et la génération, pour chaque couple d'éléments IE(ms,n();E(ms,nr) de la ligne sélectionnée in s , l'élément E ( m n1) désignant l'élément situé à la ligne s et à la colonne n ayant émis l'onde incidente et l'élément désignant l'élément situé à la ligne in s et à la colonne n ayant reçu l'onde réfléchie, d'un signal temporel S (na n t, n r, t) représentatif d'une amplitude au cours du temps d'une onde réfléchie reçue par ledit élément E (rn n r) l'image temporelle de ligne SLi/ (ms, t) ' étant formée par l'ensemble des signaux temporels SL( flîs, ta tir' t) de la ligne sélectionnée in , [0022] Selon une deuxième variante de réalisation, compatible avec la première variante, chaque acquisition d'une image temporelle de colonne S C"(n g, t) comprend l'émission d'une onde incidente successivement par chacun des éléments E (m n s) 9 de la colonne sélectionnée Ils et la génération, pour chaque couple d'éléments 1E (m t, ns); E (nz r, n s) de la colonne sélectionnée n , l'élément E (m n ,) désignant l'élément situé à la ligne et à la colonne ils ayant émis l'onde incidente et l'élément E (m ns) désignant l'élément situé à la ligne r et à la colonne n ayant reçu l'onde réfléchie, d'un signal temporel S t, m n t) représentatif d'une amplitude au cours du temps d'une onde réfléchie reçue par ledit élément E (m ns) l'image temporelle de colonne Se( t) étant formée par l'ensemble des signaux temporels S C m t, mn n t de la colonne sélectionnée us [0023] Les acquisitions des première et deuxième variantes de réalisation pourraient être qualifiées d'acquisitions de matrice complète (FMC) en considérant que le capteur est constitué uniquement de la ligne et de la colonne sélectionnées. [0024] Selon ces première et deuxième variantes de réalisation, la construction de chaque image bidimensionnelle de ligne Xi dans le plan PI(Inc) peut comprendre une mise en oeuvre d'un procédé de focalisation en tous points (TFM) et la construction de chaque image bidimensionnelle de colonne dans le plan Pi ( ns) peut comprendre une mise en oeuvre d'un procédé de focalisation en tous points (TFM). Pour une mise en oeuvre d'un procédé de focalisation en tous points dans un plan, il est notamment possible de se reporter au document Caroline Holmes et al : « Post-processing of the full-matrix of ultrasonic transmit-receive array data for non-destructive evaluation », NDT&E International 38, 2005, 701-711. [0025] Selon une troisième variante de réalisation, chaque acquisition d'une image temporelle de ligne SL 'ft ( , comprend l'émission successive d'une pluralité d'ondes incidentes par plusieurs éléments de la ligne sélectionnée m , chaque onde incidente étant émise avec un angle d'incidence prédéterminé 0 k , et la génération d'un signal temporel 51,1,1(in5, Tir, k, pour chaque élément E(rns, tir) de la ligne sélectionnée m et pour chaque onde incidente avec l'angle d'incidence prédéterminé k , l'élément E ( 171 g, tir) désignant l'élément situé à la ligne 111 et à la colonne ayant reçu l'onde réfléchie, l'image temporelle de ligne S f(rns, t) 11 étant formée par l'ensemble des signaux temporels 51.1,1 (ms, n n 0k, t) de la ligne sélectionnée ni 100261 Selon une quatrième variante de réalisation, chaque acquisition d'une image temporelle de colonne S n s, t) comprend l'émission successive d'une pluralité d'ondes incidentes par plusieurs éléments de la colonne sélectionnée s , chaque onde incidente étant émise avec un angle d'incidence prédéterminé , et la génération d'un signal temporel SCi.,j(mr, n , 6k' t) pour chaque élément E( e, ) de la ligne sélectionnée et pour chaque onde incidente avec l'angle d'incidence prédéterminé ° k , l'élément E(ni e, s ) désignant l'élément situé à la ligne rn et à la colonne , ayant reçu l'onde réfléchie, l'image temporelle de colonne S C n s, t) étant formée par l'ensemble des signaux temporels S M r, n s, k, de la colonne sélectionnée n 100271 Les troisièmes et quatrième variantes de réalisation permettent de générer des ondes incidentes avec différents angles d'incidence et focalisées en différents points en réception. 12 [0028] Selon ces troisième et quatrième variantes de réalisation, la construction de chaque image bidimensionnelle de ligne xi et la construction de chaque image bidimensionnelle de colonne Y peuvent comprendre une mise en oeuvre d'un procédé d'imagerie en onde plane (PWI). Pour une mise en oeuvre d'un procédé d'imagerie en onde plane dans un plan, il est notamment possible de se reporter au document L. Le Jeune et al : « Plane Wave Imaging for Ultrasonic Inspection of Irregular Structures with High Frame Rates », AIP Conference Proceedings 1706, 2016. 100291 La construction de chaque image bidimensionnelle de ligne Xi peut comprendre une détection de contours, de manière à déterminer un profil de la pièce dans le plan de ladite image bidimensionnelle de ligne X , et/ou la construction de chaque image bidimensionnelle de colonne YI/ peut comprendre une détection de contours, de manière à déterminer un profil de la pièce dans le plan Pi ( n3) de ladite image bidimensionnelle de colonne Y , . Selon un mode de réalisation particulier, la détection de contours est réalisée par un scuillage, l'amplitude d'onde réfléchie en chaque point d'un plan Pi(111s) ou P J(ns) étant mise à zéro si elle est inférieure à un seuil prédéterminé, et inchangée sinon. Le seuil prédéterminé est par exemple déterminé comme étant égal à la moitié de la plus grande amplitude d'onde réfléchie dans le plan Pz ( ) 0 Li P1(n) considéré. 13 [0030] Le procédé de reconstruction selon l'invention peut comporter, en chaque point de mesure 0(i.i) , une acquisition d'une pluralité d'images temporelles de lignes SL i(msk, t) pour différentes lignes sélectionnées m s et/ou une acquisition d'une pluralité d'images temporelles de colonnes S n k, t) pour différentes colonnes sélectionnées n s k . Ainsi une image bidimensionnelle de ligne X1 k peut être construite pour chaque ligne de balayage 1. et pour chaque ligne sélectionnée m s k dans un plan Pi(niç k) passant par les éléments de la ligne sélectionnée 1772 . De même, une image bidimensionnelle de colonne k peut être construite pour chaque ligne d'incrément L.i et pour chaque colonne sélectionnée n s k dans un plan Pi nsk) passant par les éléments de la colonne sélectionnée n s k . L'acquisition de plusieurs images temporelles de ligne et/ou de colonne pour chaque point de mesure permet d'améliorer la précision de la reconstruction et/ou d'augmenter le pas de balayage et le pas d'incrément. 100311 Ainsi, plus précisément, le procédé de reconstruction peut comporter les étapes suivantes : 14 [0032] en chaque point de mesure O (i, './ , réaliser successivement une acquisition d'une pluralité d'images temporelles de ligne SL i(msk, t) pour différentes lignes sélectionnées s , chaque acquisition d'une image temporelle de ligne SLi,j(msk, t) comprenant l'émission d'une onde incidente par un ou plusieurs éléments E (rn sk, n t) de la ligne sélectionnée k du capteur matriciel et la génération, pour chacun des éléments E(rnsk, e.) de la ligne sélectionnée kil s k , d'un signal temporel représentatif d'une amplitude au cours du temps d'une onde réfléchie reçue par ledit élément, chaque image temporelle de ligne SL (in k, t) étant formée par l'ensemble des signaux temporels des éléments de ladite ligne sé- lectionnée k [0033] pour chaque ligne de balayage Li et pour chacune des lignes sélectionnées in s k , construire, à partir de l'ensemble des images temporelles de ligne S L ( in k, r) correspondant à ladite ligne de balayage L1 et à ladite ligne sélectionnée sk , une image bidimensionnelle de ligne X k dans un plan Pi (Msk ) passant par les éléments de la ligne sélectionnée k , chaque image bidimensionnelle de ligne Xi, k étant définie par une amplitude d'onde réfléchie en différents points du plan P 7 (111 ,% 100341 Le procédé de reconstruction peut aussi comporter les étapes suivantes : 100351 en chaque point de mesure 0 ( ) , réaliser successivement une acquisition d'une pluralité d'images temporelles de colonne SC t) pour différentes colonnes sélectionnées s k , chaque acquisition d'une image temporelle de colonne risk, t) comprenant l'émission d'une onde incidente par un ou plusieurs éléments de la colonne sélectionnée s du capteur matriciel et la génération, pour chacun des éléments E ( r, Tisk) de la colonne sélectionnée ri s , d'un signal temporel représentatif d'une amplitude au cours du temps d'une onde réfléchie reçue par ledit élément, chaque image temporelle de colonne SC11(n5k, t) étant formée par l'ensemble des signaux temporels des éléments de ladite colonne sélectionnée T2 s [0036] pour chaque ligne d'incrément L et pour chacune des colonnes sélectionnées 16 nsk , construire, à partir de l'ensemble des images temporelles de colonne SC 01,k, t correspondant à ladite ligne d'incrément et à ladite colonne sélectionnée s , une image bidimensionnelle de colonne k dans un plan P i(nsk) passant par les éléments de la colonne sélectionnée n sk , chaque image bidimensionnelle de colonne , k étant définie par une amplitude d'onde réfléchie en différents points du plan s Brève description des dessins [0037] D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : [0038] [fig.1A1 représente un exemple de capteur matriciel dont une ligne est sélectionnée pour la mise en oeuvre du procédé de reconstruction d'une surface tridimensionnelle d'une pièce selon l'invention ; [0039] [fig.1131 représente le capteur matriciel de la figure 1A dont une colonne est sélectionnée pour la mise en oeuvre du procédé de reconstruction selon l'invention ; [0040] [fig.21 représente un exemple d'étapes du procédé de reconstruction selon l'invention ; [0041] [fig.3A1 représente un exemple de balayage d'une surface plane ; [0042] [fig.3131 représente un exemple de balayage d'une surface formant une portion de tore ; [0043] [fig.41 17 illustre schématiquement la formation d'images bidimensionnelles de lignes et d'images bidimensionnelles de colonne ; [0044] [fig.5A] représente un exemple d'image bidimensionnelle de ligne obtenue pour la surface de la figure 3B au niveau d'une ligne de balayage ne passant pas par une déformation locale ; [0045] [fig.513] représente un exemple d'image bidimensionnelle de ligne obtenue pour la surface de la figure 3B au niveau d'une ligne de balayage passant par une déformation locale ; [0046] [fig.6A] représente un exemple d'image bidimensionnelle de colonne obtenue pour la surface de la figure 3B au niveau d'une ligne d'incrément ne passant pas par une déformation locale ; [0047] [fig.613] représente un exemple d'image bidimensionnelle de colonne obtenue pour la surface de la figure 3B au niveau d'une ligne d'incrément passant par une déformation locale ; [0048] [fig.7] représente un exemple d'image tridimensionnelle obtenue pour la surface de la figure 3B à partir d'images bidimensionnelles de lignes et d'images bidimensionnelles de colonne ; [0049] [fig.8] représente un exemple d'image tridimensionnelle extrapolée obtenue à partie de l'image tridimensionnelle de la figure 7. [0050] EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS [0051] Les figures lA et 1B représentent un exemple de capteur matriciel ultrasonore 1 apte à être utilisé dans le procédé de reconstruction d'une surface tridimensionnelle d'une pièce selon l'invention. Le capteur matriciel 1 comprend un ensemble de seize lignes par seize colonnes d'éléments E ( rn , n) , avec ni et deux entiers tels que 1 m 16 et 1 n 16 . De manière générale, l'invention peut s'appuyer sur tout capteur matriciel ul- 18 trasonore comprenant un ensemble de lignes par colonnes d'éléments, avec et deux entiers supérieurs ou égaux à trois. Chaque élément E(m , n ) du capteur matriciel 1 est agencé pour pouvoir émettre un signal incident, sous forme d'une onde incidente, en direction d'une surface d'une pièce à reconstruire, et pour pouvoir recevoir une onde réfléchie et la convertir en un signal représentatif d'une amplitude de cette onde réfléchie au cours du temps. Lorsque les éléments sont considérés lors de l'émission d'une onde incidente, ils sont notés E( tn r, n t) , et lorsqu'ils sont considérés lors de la réception d'une onde réfléchie, ils sont notés E(in n r ) - Pour le procédé de reconstruction selon l'invention, l'une des lignes et l'une des colonnes sont sélectionnés. Pour la suite de la description, on note la ligne sélectionnée in s et la colonne sélectionnée - , Éventuellement, plusieurs lignes ms k et plusieurs colonnes n s k peuvent être sélectionnées successivement. La figure lA représente la sélection de la neuvième ligne ( m =9) et la figure 1B représente la sélection de la huitième colonne (ri 8) [0052] La figure 2 représente un exemple de procédé de reconstruction d'une surface tridi- mensionnelle d'une pièce selon l'invention. Le procédé 10 comprend unc itération des étapes suivantes pour différents points de mesure o (i, 'I) 19 : une étape 11 de déplacement du capteur matriciel 1 au point de mesure O( considéré, une étape 12 d'acquisition d'une image temporelle de ligne SL , une étape 13 de construction d'une image bidimensionnelle locale de ligne xi, , une étape 14 d'acquisition d'une image temporelle de colonne C - une étape 15 de construction d'une image bidimensionnelle locale de colonne Y et une étape 16 de vérification de la complétude du balayage. Après itération de ces étapes 11 à 15 en chacun des points de mesure O( - c'est-à-dire après balayage de l'ensemble de la surface tridimensionnelle à re- construire, le procédé comprend une étape 17 de construction d'images bidimensionnelles de lignes xi - une étape 18 de constructions d'images bidimensionnelles de colonne Y! et une étape 19 de construction d'une image tridimensionnelle. [0053] Les étapes 11 et 16 génèrent un balayage de la surface tridimensionnelle avec le capteur matriciel I. Ce balayage comprend le déplacement du capteur matriciel 1 en chaque point de mesure O(1,/ ) où désigne une ligne de balayage parmi un ensemble de lignes de balayages parallèles entre elles, et désigne une ligne d'incrément L1 parmi un ensemble de lignes d'incrément parallèles entre elles. Chaque point de mesure o( est ainsi défini comme l'intersection d'une ligne de balayage L et d'une ligne d'incrément L Les lignes de balayage L et les lignes d'incrément sont de préférence adaptées à la surface tridimensionnelle à reconstruire. [0054] La figure 3A représente un premier exemple de balayage d'une surface tridimen- sionnelle par le capteur matriciel 1 dans le cas d'une surface tridimensionnelle 2 sensiblement plane et la figure 3B représente un deuxième exemple de balayage dans le cas d'une surface tridimensionnelle 3 formant une portion d'un tore. La surface tridimensionnelle 3 comporte une zone déformée localement 4 par un renfoncement. Dans chaque cas, le déplacement effectué par le capteur matriciel 1 pour passer par les différents points de mesure O( suit successivement les différentes lignes de balayage L , les étapes 12 et 14 d'acquisition étant effectuées après chaque déplacement du capteur matriciel d'un pas d'incrément pi . À l'extrémité de chaque ligne de balayage L , le capteur matriciel est déplacé vers une ligne de balayage suivante L i + , les lignes de balayage L adjacentes étant séparées d'un pas de balayage p , représenté sur la figure 4. Sur la figure 3A, les lignes de balayages L sont des lignes droites parallèles entre elles et aux lignes d'éléments E(m rz ) du capteur matriciel I. et les lignes d'incrément L1 sont des lignes droites parallèles entre elles et aux colonnes d'éléments E(m ) 21 du capteur matriciel 1. Sur la figure 3B, les lignes de balayage L f forment des portions de cercle centrées sur l'axe de révolution du grand rayon de courbure du tore et les lignes d'incrément L forment des portions de cercle centrées sur l'axe de révolution du petit rayon de courbure du tore. Eu égard aux dimensions respectives du capteur matriciel 1 et du tore, les lignes de balayage L peuvent être considérées comme étant parallèles aux lignes d'éléments E (ni , n ) du capteur matriciel 1 et les lignes d'incrément L1 peuvent être considérées comme étant parallèles aux colonnes d'éléments E ( , n) . Il peut être noté que le capteur matriciel 1 ne suit pas physiquement les lignes d'incrément L au cours du balayage. Néanmoins, le capteur matriciel 1 étant déplacé avec un pas d'incrément régulier le long des lignes de balayage L il passe par chacun des points de mesure 0 ( suivant les lignes d'incrément L . - Le pas d'incrément pi , représenté sur la figure 4, définit ainsi une distance entre deux lignes d'incrément adjacentes. [0055] L'étape 12 d'acquisition d'une image temporelle de ligne SL pour le point de mesure O (j, considéré considéré comprend l'émission d'une onde incidente successivement par chacun des éléments E (rn ' n t) d'une ligne sélectionnée In , du capteur matriciel 1, et la génération d'un signal temporel S L i,i(rn ' n t, nn t) pour chaque couple d'éléments 1E( ni' t); E ni ' n de la ligne sélectionnée in s , l'élément E (tn ' n t) désignant l'élément situé à la ligne s et à la colonne n ayant émis l'onde incidente et l'élément E ' n désignant l'élément situé à la ligne in , et à la colonne n ayant reçu l'onde réfléchie. Le signal S in ' nt, n ' t) t, représente une amplitude au cours du temps de l'onde réfléchie reçue par l'élément E (In ' n r) et issue d'une réflexion de l'onde incidente émise par l'élément E(m' n t) . L'image temporelle de ligne pour le point de mesure 0 ( 11 1 ) , notée SLi, i(m' et abrégée 23 , est formée par l'ensemble des signaux temporels S L j(m n , n r, t générés pour les différents couples d'éléments 1E ( n r ); E ( in, n r) de la ligne sélectionnée in s 100561 L'étape 13 de construction d'une image bidimensionnelle locale de ligne XLI pour le point 0 ( I ) considéré comprend la détermination, à partir de l'image temporelle de ligne S L .1( In t) correspondante, d'une amplitude d'onde réfléchie en différents points d'un plan Pi(111s) passant par les éléments E (m s, n) de la ligne sélectionnée s . Le plan P T(111 s ) est perpendiculaire aux colonnes du capteur matriciel I. Selon une forme particulière de réalisation, l'image bidimensionnelle locale de ligne X i, 1 est construite par un procédé de focalisation en tous points, également appelé procédé TFM d'après l'expression anglo-saxonne « Total Focusing Method ». 100571 L'étape 14 d'acquisition d'une image temporelle de colonne . 1, pour le point de mesure O( considéré comprend l'émission d'une onde incidente successivement par chacun des éléments d'une colonne sélectionnée ils du capteur matriciel 1, et la génération d'un signal temporel 24 SC (mi n t) 9 I SI pour chaque couple d'éléments 1E(n1(,ns);E(Tnnns)1 de la colonne sélectionnée ' , l'élément E n s désignant l'élément situé à la ligne et à la colonne ' ayant émis l'onde incidente et l'élément E m r ns) désignant l'élément situé à la ligne r et à la colonne ' ayant reçu l'onde réfléchie. Le signal 5C11( nit m n t) représente une amplitude au cours du temps de l'onde réfléchie reçue par l'élément E ( m n 71 s et issue d'une réflexion de l'onde incidente émise par l'élément E ( r, n s ) - L'image temporelle de colonne pour le point de mesure o( - notée S Ci, j us et abrégée c11 , est formée par l'ensemble des signaux temporels S C(M t) , générés pour les différents couples d'éléments ( 172 r, rt8);E(mr,n3)} de la colonne sélectionnée [0058] L'étape 15 de construction d'une image bidimensionnelle locale de colonne Y pour le point o (i, j considéré comprend la détermination, à partir de l'image temporelle de colonne 5 Ci, j(ns, t) correspondante, d'une amplitude d'onde réfléchie en différents points d'un plan P (n ,) passant par les éléments E ( rn, n,) de la colonne sélectionnée , . Lc plan P ( n ) est perpendiculaire aux lignes du capteur matriciel 1. Selon une forme particulière de réalisation, l'image bidimensionnelle locale de colonne Y f, .1 est construite par un procédé de focalisation en tous points (TFM). [0059] L'étape 12 d'acquisition d'une image temporelle de ligne 5L11 et l'étape 14 d'acquisition d'une image temporelle de colonne S C11 pour un point de mesure O( donné sont réalisées successivement afin d'éviter les interférences entre les ondes émises par les éléments de la ligne sélectionnée et celles émises par les éléments de la colonne sélectionnée. L'ordre de ces étapes peut bien entendu être inversé. [0060] Par ailleurs, il a été considéré dans chaque étape d'acquisition d'une image temporelle de ligne ou de colonne, qu'une onde incidente est. émise successivement par chacun des éléments de la ligne ou de la colonne sélectionnée. Néanmoins, chaque étape 12 d'acquisition d'une image temporelle de ligne SL f,j peut comprendre l'émission successive d'une pluralité d'ondes incidentes par 26 plusieurs éléments de la ligne sélectionnée 111 , chaque onde incidente étant émise avec un angle d'incidence prédéterminé k , et la génération d'un signal temporel SLi,i(m' r1, Ok, t) pour chaque élément E(Ms, nr) de la ligne sélectionnée et pour chaque onde incidente. Les ondes incidentes peuvent notamment être émises avec des angles d'incidence différents les uns des autres. L'image temporelle de ligne pour le point de mesure , également notée SL,,j ,(ns, t) et abrégée ,est alors formée par l'ensemble des signaux temporels SL (ms, tir, &k, générés pour les différents couples d'éléments F (in ,s, n r) de la ligne sélectionnée et d'onde incidente. L'étape 13 de construction d'une image bidimensionnelle locale de ligne xii pour le point o(i, j) est construite à partir de l'image temporelle de ligne tils, t) correspondante. De manière analogue, chaque étape 14 d'acquisition d'une image temporelle de colonne S C11r, peut comprendre l'émission successive d'une pluralité d'ondes incidentes par plusieurs éléments de la colonne sélectionnée ns , chaque onde incidente étant émise avec un angle d'incidence prédéterminé k 27 , et la génération d'un signal temporel 5C11 ( m, n s, 61k t) pour chaque élément E ( tn h n s) de la colonne sélectionnée et pour chaque onde incidente. Les oncles incidentes peuvent notamment être émises avec des angles d'incidence différents les uns des autres. L'image temporelle de colonne pour le point de mesure o (i, j) , également notée n s, t) et abrégée C11 , est alors formée par l'ensemble des signaux temporels 8C1,1( tilr, s, 0k. t) générés pour les différents couples d'éléments E ( in r, n ) de la colonne sélectionnée et d'onde incidente. L'étape 15 de construction d'une image bidimensionnelle locale de colonne 1, pour le point O ( ) considéré est construite à partir de l'image temporelle de colonne S C(n 8, t) correspondante. [0061] L'étape 16 de vérification de la complétude du balayage consiste à vérifier que le capteur matriciel a été déplacé en chaque point de mesure o ( ) et qu'une image bidimensionnelle locale de ligne X et une image bidimensionnelle locale de colonne Y» ont été construites en chacun de ces points. [0062] L'étape 17 de construction d'images bidimensionnelles de lignes xi comprend, pour chaque ligne de balayage 28 L , une concaténation de l'ensemble des images bidimensionnelles locales Xi, de la bene de balayage L considérée. Chaque image bidimensionnelle de ligne X représente alors une amplitude d'onde réfléchie en différents points du plan P ( ) passant par les éléments E(ms, n) de la ligne sélectionnée in s . La concaténation est par exemple effectuée par une sommation de l'amplitude d'oncle réfléchie aux différents points du plan P (in) [0063] De manière analogue, l'étape 18 de constructions d'images bidimensionnelles de colonne Y' comprend, pour chaque ligne d'incrément L une concaténation de l'ensemble des images bidimensionnelles locales xii de la ligne d'incrément L considérée. Chaque image bidimensionnelle de colonne Yi; représente alors une amplitude d'onde réfléchie en différents points du plan P1 (n5) passant par les éléments E ( ru, n ) de la colonne sélectionnée lis . La concaténation est par exemple effectuée par une sommation de l'amplitude 29 d'onde réfléchie aux différents points du plan Pi(n) 100641 La figure 4 illustre schématiquement la formation des images bidimensionnelles de ligne xi et de colonne Y' après balayage du capteur matriciel 1 suivant les différentes lignes de balayage L et d'incrément L , . Les images bidimensionnelles de ligne Xi représentent l'amplitude de la réflexion des ondes incidentes dans les plans P1(m) , lesquels constituent des plans sensiblement perpendiculaires localement à la surface de la pièce. Les images bidimensionnelles de colonne Y . .1 représentent l'amplitude de la réflexion des ondes incidentes dans les plans P1(n3) ,lesquels constituent des plans sensiblement perpendiculaires localement à la surface de la pièce et aux plans Pi(Ms) 100651 Les figures SA et 5B représentent deux exemples d'images bidimensionnelles de ligne xi obtenues pour la surface tridimensionnelle 3 représentée sur la figure 3B et formant une portion d'un tore. Ces images sont obtenues par les étapes 11 à 18 du procédé décrit ci-dessus avec l'utilisation d'un procédé de focalisation en tous points. La figure 5A représente une image bidimensionnelle de ligne xi pour une ligne de balayage L ne passant pas par la zone déformée localement 4 et la figure 5B représente une image bidimensionnelle de ligne xi pour une ligne de balayage L1 passant par la zone déformée localement 4. [0066] Les figures 6A et 6B représentent deux exemples d'images bidimensionnelles de colonne obtenues pour la surface tridimensionnelle 3. Ces images sont obtenues par les étapes Il à 18 du procédé décrit ci-dessus avec l'utilisation d'un procédé de focalisation en tous points. La figure 6A représente une image bidimensionnelle de colonne pour une ligne d'incrément L ne passant pas par la zone déformée localement 4 et la figure GB représente une image bidimensionnelle de colonne Y' pour une ligne d'incrément - i passant par la zone déformée localement 4. [0067] L'étape 19 de construction d'une image tridimensionnelle comprend la déter- mination, à partir de l'ensemble des images bidimensionnelles de ligne xi et de l'ensemble des images bidimensionnelles de colonne YI , d'une amplitude d'onde réfléchie en différents points d'un volume englobant les différents plans Pl(rn) et P1 (n) de ces images bidimensionnelles. En l'occurrence, le volume est délimité par les premier et dernier plans Pi(111s) et par les premier et dernier plans P ( n ) 31 . -L'image tridimensionnelle est formée par ces amplitudes d'onde réfléchie aux différents points du volume. En pratique, la construction de l'image tridimensionnelle consiste par exemple à fusionner les images bidimensionnelles de ligne Xi et de colonne 100681 La figure 7 représente un exemple d'image tridimensionnelle obtenue pour la surface tridimensionnelle 3 représentée sur la figure 3B. H peut être observé sur cette figure que les images bidimensionnelles de lignes Xi et les images bidimensionnelles de colonne Y' apportent des données complémentaires pour la construction de l'image tridimensionnelle, plus spécifiquement au niveau de la zone déformée localement 4, pour laquelle une absence d'onde réfléchie peut être observée pour l'ensemble des éléments d'une ligne du capteur matriciel du fait d'une inclinaison de la surface tridimensionnelle 3 située sous le capteur matriciel 1 dans un plan non perpendiculaire au plan P ("1 passant par cette ligne. 100691 Le procédé de reconstruction selon l'invention peut également comporter, suite à l'étape 19 de construction de l'image tridimensionnelle, une étape d'extrapolation de cette image tridimensionnelle, dans laquelle des amplitudes d'onde réfléchie sont déterminées pour différents points complémentaires du volume situés entre les points du volume pour lesquels une amplitude d'onde a été déterminée. La figure 8 représente un exemple d'image tridimensionnelle extrapolée obtenue à partir de l'image tridimensionnelle de la figure 7. 31 [Revendication 1]