Procédé de caractérisation d’un déchet nucléaire (1) comprenant la mise en œuvre par des moyens de traitement de données (114) des étapes de : a70) obtention d’une image d’un déchet nucléaire (1), a7) classification du déchet nucléaire (1) représenté par l’image parmi une pluralité de classes de type de déchet nucléaire (1) et/ou parmi une pluralité de classes de caractéristiques relatives à la composition de déchet nucléaire (1) par application à l’image d’un modèle de classification appris de manière supervisée sur une base d’apprentissage. Procédé selon la revendication 1, comprenant la réitération des étapes (a70) et (a7) pour ledit déchet nucléaire (1), de sorte à obtenir plusieurs classes du déchet nucléaire (1) et à comparer lesdites classes. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel l’étape (a7) comprend une pluralité d’étapes d’applications à l’image du modèle de classification pour l’obtention d’une pluralité de classes candidates, la classe du déchet nucléaire (1) étant déterminée à partir des classes candidates. Procédé selon la revendication 3, dans lequel la classe du déchet nucléaire (1) est associée à une valeur d’erreur, l’étape (a7) comprenant la répétition d’étapes d’applications à l’image du modèle de classification pour l’obtention de classes candidates jusqu’à ce que la valeur d’erreur soit inférieure à un seuil d’erreur ou jusqu’à ce que le nombre de répétitions total atteigne un seuil d’application. Procédé selon la revendication 4, dans lequel, si la valeur d’erreur est inférieure au seuil de valeur d’erreur, l’image et la classe sont ajoutées à la base d’apprentissage. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l’étape (a7) comprend une première classification (c1) mise en œuvre pour déterminer une caractéristique relative à la composition du déchet nucléaire (1) et une deuxième classification (c2) de l’image mise en œuvre pour déterminer un type du déchet nucléaire (1). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les caractéristiques relatives à la composition du déchet nucléaire (1) sont des matériaux. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel au moins un paramètre géométrique du déchet nucléaire (1) est estimé à partir d’une image 3D du déchet nucléaire (1) par analyse d’une carte de profondeur extraite de l’image 3D. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le au moins un paramètre géométrique est une dimension, un volume ou une surface externe du déchet nucléaire (1). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant des étapes préalables respectives (a2) et (a3) d’illumination du déchet nucléaire (1) et d’acquisition de ladite image du déchet nucléaire (1). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, comprenant une étape préalable (a5) d’obtention d’une image 3D du déchet nucléaire (1) qui est construite à partir d’une pluralité d’images 2D obtenues par rotation du déchet nucléaire (1) par rapport à une caméra (112) ou à partir d’une carte de profondeur acquise par une caméra de profondeur (113). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape préalable (a1) de segmentation du déchet nucléaire (1) dans une image d’une pluralité de déchets nucléaires (1). Système de caractérisation d’un déchet nucléaire (110) comprenant des moyens de traitement de données (114) configurés pour obtenir une image d’un déchet nucléaire (1), et classifier le déchet nucléaire (1) représenté par l’image parmi une pluralité de classes de type de déchet nucléaire (1) et/ou parmi une pluralité de classes de caractéristiques relatives à la composition de déchet nucléaire (1) par application à l’image d’au moins un modèle de classification appris de manière supervisée sur une base d’apprentissage. Système de caractérisation d’un déchet nucléaire (1) selon la revendication 13, dans lequel les moyens de traitement de données (114) sont configurés pour associer un identifiant du déchet nucléaire (1) à la classe du déchet nucléaire (1). Produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code pour l’exécution d’un procédé selon l’une des revendications 1 à 12 de caractérisation d’un déchet nucléaire (1).