Imagerie ultrasonore 3D par adressage orthogonal du réseau de sonde matricielle pour le CND par ultrasons // 3D ultrasound imaging using orthogonal row and column addressing of the matrix array for ultrasonic NDT

Le travail de thèse s’inscrit dans le cadre des activités du Département Instrumentation Numérique (DIN) dans le domaine du Contrôle Non-Destructif (CND), et vise à concevoir une nouvelle méthode d’imagerie ultrasonore 3D rapide à l’aide de sondes multi-éléments matricielles. L’ambition sera de produire des images échographiques en trois dimensions du volume interne d’une structure pouvant contenir des défauts (ex. : fissures), de la manière la plus réaliste possible et avec des performances accrues en terme de rapidité de l’acquisition et de formation de l’image. La méthode proposée s’appuiera sur une approche développée en imagerie médicale basée sur l’adressage du réseau de sonde matricielle par lignes et colonnes, ou Row and Column Addressing (RCA). Un premier volet de la thèse consistera à développer de nouvelles stratégies d’acquisition des données pour des sondes matricielles et d’algorithmes de formation de l’image associés afin de traiter des configurations d’inspection usuelles en CND. Dans un deuxième volet, les méthodes développées seront validées sur les données simulées et évaluées sur des données expérimentales acquises avec une sonde matricielle conventionnelle de 16x16 éléments fonctionnant en mode RCA. Enfin, à l’issue de thèse, une preuve de concept temps-réel sera démontrée en implémentant les nouvelles méthodes d’imagerie 3D dans un système d’acquisition de laboratoire.
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This thesis is part of the activities of the Digital Instrumentation Department (DIN) in Non-Destructive Testing (NDT), and aims to design a new, fast and advanced 3D ultrasound imaging method using matrix arrays. The aim will be to produce three-dimensional ultrasound images of the internal volume of a structure that may contain defects (e.g. cracks), as realistically as possible, with improved performance in terms of data acquisition and 3D image computation time. The proposed method will be based on an approach developed in medical imaging based on Row and Column Addressed (RCA) arrays. The first part will focus on the development of new data acquisition strategies for matrix arrays and associated ultrafast 3D imaging using RCA approach in order to deal with conventional NDT inspection configurations. In the second part, developed methods will be validated on simulated data and evaluated on experimental data acquired with a conventional matrix array of 16x16 elements operating in RCA mode. Finally, a real-time proof of concept will be demonstrated by implementing the new 3D imaging methods in a laboratory acquisition system.
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Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département d’Instrumentation Numérique
Service : Service Monitoring, Contrôle et Diagnostic
Laboratoire : Laboratoire d’Acoustique pour le Contrôle et la Caractérisation
Ecole doctorale : Physique et Ingénierie: électrons, photons et sciences du vivant (EOBE)
Directeur de thèse : CHATILLON Sylvain
Organisme : CEA
Laboratoire : DRT/DIN
URL : https://list.cea.fr/fr/

Financement public/privé

Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département d’Instrumentation Numérique
Service : Service Monitoring, Contrôle et Diagnostic

Ecole d’ingénieur ou Master 2