FR3071611A1

FR3071611A1 - METHOD AND DEVICE FOR NON-DESTRUCTIVE CONTROL OF AN AERONAUTICAL WORKPIECE

Info

Publication number: FR3071611A1
Application number: FR1759022A
Authority: FR
Inventors: Alexis Huck; Samuel Louis Marcel Marie Maillard; Estelle PARRA; Daniel Duclos; Andre Bruno Denis Baillard
Original assignee: Safran SA
Current assignee: Safran SA
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2019-03-29
Anticipated expiration: 2037-09-28
Also published as: FR3071611B1

Abstract

Procédé et dispositif de contrôle non destructif d'une pièce aéronautique Le procédé comprend : – l'obtention de plusieurs images de la pièce à plusieurs instants d'acquisition via un système de thermographie infrarouge active, chaque pixel d'une image ayant une amplitude représentant une caractéristique de la pièce à un instant d'acquisition en un point de la pièce ; – l'estimation, à partir des images, d'une dérivée d'une première fonction de cette caractéristique par rapport à une deuxième fonction du temps ; et – la vérification de la pièce à partir de la dérivée estimée ; l'estimation comprenant, pour chaque dérivée estimée : – la sélection (F10) de plusieurs instants d'estimation de cette dérivée ; – l'application (F20) de la première fonction aux amplitudes des pixels ; – l'application (F30) de la deuxième fonction aux instants d'acquisition et aux instants d'estimation de la dérivée, ceux-ci étant sélectionnés de sorte à avoir des instants d'estimation convertis uniformément espacés ; et – l'estimation (F60) pour chaque instant d'estimation converti de la dérivée à partir des amplitudes converties correspondant aux instants d'acquisition convertis appartenant à un intervalle d'estimation déterminé (F50) autour de l'instant d'estimation converti.Method and device for non-destructive inspection of an aeronautical part The method comprises: obtaining several images of the part at several moments of acquisition via an active infrared thermography system, each pixel of an image having an amplitude representing a characteristic of the part at a moment of acquisition at a point of the part; The estimation, from the images, of a derivative of a first function of this characteristic with respect to a second function of time; and - checking the part from the estimated derivative; the estimation comprising, for each estimated derivative: the selection (F10) of several instants of estimation of this derivative; The application (F20) of the first function to the amplitudes of the pixels; The application (F30) of the second function to the acquisition instants and to the estimation instants of the derivative, these being selected so as to have uniformly spaced converted evaluation instants; and estimating (F60) for each instant of converted estimate of the derivative from the converted amplitudes corresponding to the converted acquisition instants belonging to a determined estimation interval (F50) around the converted estimation instant .

Description

L'invention concerne le domaine général de l'aéronautique.The invention relates to the general field of aeronautics.

Elle se rapporte plus particulièrement au contrôle non destructif par thermographie infrarouge active de pièces aéronautiques, telles que des pièces à géométrie complexe équipant des moteurs d'aéronef comme par exemple des structures internes fixes (ou IFS pour Inner Fixed Structures) ou autres structures sandwiches composites d'inverseurs de poussée. Aucune limitation n'est attachée toutefois au type de pièce aéronautique considérée ni au matériau dans laquelle cette pièce est composée, il peut s'agir indifféremment d'un matériau composite ou non.It relates more particularly to non-destructive testing by active infrared thermography of aeronautical parts, such as parts with complex geometry fitted to aircraft engines such as for example fixed internal structures (or IFS for Inner Fixed Structures) or other composite sandwich structures. thrust reversers. No limitation is attached however to the type of aeronautical part considered nor to the material in which this part is made up, it can be either a composite material or not.

De façon connue, on désigne par contrôle non destructif un ensemble de méthodes qui permettent de caractériser l'état d'intégrité et/ou la qualité de structures ou de matériaux sans les dégrader. Le contrôle non destructif a une application privilégiée mais non limitative dans le domaine de l'aéronautique, et plus généralement dans n'importe quel domaine dans lequel les structures dont on souhaite caractériser l'état ou la qualité sont coûteuses et/ou leur fiabilité de fonctionnement est critique. Le contrôle non destructif peut être avantageusement réalisé sur la structure ou le matériau considéré aussi bien en cours de production qu'en cours d'utilisation ou de maintenance.In known manner, a non-destructive test designates a set of methods which make it possible to characterize the state of integrity and / or the quality of structures or materials without degrading them. Non-destructive testing has a preferred but non-limiting application in the field of aeronautics, and more generally in any field in which the structures whose condition or quality is to be characterized are costly and / or their reliability of operation is critical. Non-destructive testing can advantageously be carried out on the structure or material considered both during production and during use or maintenance.

La thermographie active, ou thermographie infrarouge active, est une des techniques connues utilisées pour réaliser des contrôles non destructifs dans le domaine de l'aéronautique. Elle s'appuie en premier lieu sur une excitation contrôlée de la pièce considérée. Cette excitation conduit à un changement d'état thermique de la pièce (par exemple à une augmentation instantanée de la température surfacique de la pièce de plusieurs degrés dans le cas où la source d'excitation est une lampe flash). Puis dans un second temps, on observe au moyen d'une caméra infrarouge, l'évolution de la température à la surface de la pièce (par exemple la décroissance progressive de la température à la surface de la pièce dans le cas d'une excitation par lampe flash). La caméra infrarouge fournit une séquence temporelle d'images thermiques numériques représentant à différents instants la température en différents points de la surface de la pièce. Par exemple, chaque image numérique est une image codée en niveaux de gris sur laquelle chaque pixel associé à un point de la pièce a un niveau de gris représentatif d'une fonction croissante de la température en ce point à l'instant de l'acquisition de l'image numérique. L'observation de la séquence temporelle d'images thermiques numériques fournies par la caméra infrarouge permet de détecter la présence d'anomalies dans l'évolution de la température à la surface de la pièce qui seraient causées par des défauts inhérents à la pièce (ex. vides, inclusions, etc.) et qui perturberaient la diffusion de la chaleur de la surface vers l'intérieur de la pièce.Active thermography, or active infrared thermography, is one of the known techniques used to carry out non-destructive checks in the field of aeronautics. It is based in the first place on a controlled excitation of the part considered. This excitation leads to a change in the thermal state of the room (for example to an instantaneous increase in the surface temperature of the room by several degrees in the case where the excitation source is a flash lamp). Then in a second step, we observe by means of an infrared camera, the evolution of the temperature on the surface of the part (for example the progressive decrease of the temperature on the surface of the part in the case of an excitation by flash lamp). The infrared camera provides a time sequence of digital thermal images representing the temperature at different times at different points on the surface of the room. For example, each digital image is a grayscale coded image on which each pixel associated with a point in the room has a gray level representative of an increasing function of the temperature at this point at the time of acquisition. of the digital image. The observation of the time sequence of digital thermal images provided by the infrared camera makes it possible to detect the presence of anomalies in the evolution of the temperature on the surface of the part which would be caused by defects inherent in the part (ex voids, inclusions, etc.) which would disturb the diffusion of heat from the surface to the interior of the room.

Le document WO 2001/041421 décrit une méthode appelée méthode TSR (Thermographie Signal Reconstruction), permettant d'exploiter les informations contenues dans les images thermiques fournies par la caméra infrarouge pour détecter des défauts affectant une pièce de matériau. Cette méthode s'appuie sur le constat que la réponse thermique en tout point d'une pièce de matériau décroît en fonction du temps suite à son excitation jusqu'à un état d'équilibre correspondant sensiblement à l'état thermique de la pièce avant son excitation, et que, pour une excitation impulsionnelle (flash), cette décroissance est telle que le logarithme naturel de la perturbation en température (différence entre la température surfacique courante et la température à l'équilibre) varie de façon linéaire en fonction du logarithme naturel du temps écoulé après l'excitation impulsionnelle dans le cas d'un matériau homogène d'épaisseur semi-infinie. Partant de ce constat, l'état de la technique propose un procédé permettant d'estimer les dérivées d'ordre 1 et/ou d'ordre 2 du logarithme naturel de la température, et d'utiliser les dérivées ainsi estimées pour déterminer la présence ou non d'un défaut dans la pièce de matériau considérée.The document WO 2001/041421 describes a method called TSR (Thermography Signal Reconstruction) method, making it possible to use the information contained in the thermal images provided by the infrared camera to detect faults affecting a piece of material. This method is based on the observation that the thermal response at any point of a piece of material decreases as a function of time following its excitation until a state of equilibrium corresponding substantially to the thermal state of the piece before its excitation, and that, for a pulse excitation (flash), this decrease is such that the natural logarithm of the temperature perturbation (difference between the current surface temperature and the equilibrium temperature) varies linearly as a function of the natural logarithm of the time elapsed after the pulse excitation in the case of a homogeneous material of semi-infinite thickness. Based on this observation, the state of the art proposes a method making it possible to estimate the derivatives of order 1 and / or of order 2 of the natural logarithm of the temperature, and to use the derivatives thus estimated to determine the presence or not a defect in the piece of material considered.

Pour estimer les dérivées susmentionnées, l'état de la technique convertit tout d'abord, au moyen d'une fonction logarithme naturel, les écarts d'amplitudes des pixels (par rapport à l'amplitude à l'équilibre évaluée à partir des images acquises avant l'excitation) des images numériques fournies par la caméra infrarouge ainsi que les instants auxquels ces images numériques ont été acquises, l'origine du temps étant attribuée à l'instant de l'excitation. Puis, pour chaque pixel, il détermine par une régression au sens des moindres carrées effectuée sur l'ensemble des images numériques fournies par la caméra infrarouge, un polynôme d'ordre n approximant l'évolution du logarithme de l'écart d'amplitude de ce pixel en fonction du logarithme du temps. Le polynôme ainsi déterminé est alors dérivé pour estimer les dérivées d'ordre 1 et/ou d'ordre 2 recherchées.To estimate the aforementioned derivatives, the state of the art first of all converts, by means of a natural logarithm function, the amplitude deviations of the pixels (relative to the equilibrium amplitude evaluated from the images digital images provided by the infrared camera as well as the instants at which these digital images were acquired, the origin of time being attributed to the instant of excitation. Then, for each pixel, it determines by a least squares regression performed on the set of digital images provided by the infrared camera, a polynomial of order n approximating the evolution of the logarithm of the amplitude difference of this pixel as a function of the logarithm of time. The polynomial thus determined is then derived to estimate the order 1 and / or order 2 derivatives sought.

Malheureusement, la méthode proposée dans l'état de la technique est peu adaptée en pratique au contrôle non destructif de grandes pièces souvent hétérogènes et/ou à géométrie complexe telles qu'elles existent couramment dans l'aéronautique, comme par exemple les structures IFS mentionnées précédemment.Unfortunately, the method proposed in the state of the art is ill-suited in practice to non-destructive testing of large, often heterogeneous parts and / or with complex geometry as they commonly exist in aeronautics, such as for example the IFS structures mentioned. previously.

Le contrôle non destructif complet d'une pièce de grande dimension (plusieurs mètres carrés typiquement pour une structure IFS par exemple) nécessite en effet de mener plusieurs acquisitions « unitaires » de séquences temporelles d'images thermiques pour couvrir l'ensemble de la surface de celle-ci, chaque acquisition unitaire portant sur une zone d'acquisition dite unitaire différente de la pièce. La juxtaposition des acquisitions unitaires permet ainsi d'obtenir une représentation de la pièce dans son ensemble, moyennant la prise en compte d'une zone de recouvrement éventuelle entre chaque acquisition unitaire. La figure 1 illustre à titre d'exemple une pièce aéronautique telle qu'une structure IFS décomposée en une pluralité de zones d'acquisition unitaires rectangulaires, chacune étant destinée à faire l'objet d'une acquisition unitaire.Complete non-destructive testing of a large room (several square meters typically for an IFS structure for example) indeed requires carrying out several “unitary” acquisitions of time sequences of thermal images to cover the entire surface of this, each unit acquisition relating to a so-called unit acquisition zone different from the part. The juxtaposition of unit acquisitions thus makes it possible to obtain a representation of the part as a whole, by taking into account a possible overlap zone between each unit acquisition. FIG. 1 illustrates by way of example an aeronautical part such as an IFS structure broken down into a plurality of rectangular unit acquisition zones, each being intended to be the subject of a unit acquisition.

Les pièces aéronautiques peuvent en outre être hétérogènes, dans le sens où les propriétés thermiques du matériau qui les composent peuvent varier spatialement notamment avec la présence de défauts, et peuvent avoir des géométries complexes, c'est-à-dire que :Aeronautical parts can also be heterogeneous, in the sense that the thermal properties of the material of which they are composed can vary spatially, in particular with the presence of defects, and can have complex geometries, that is to say that:

— l'épaisseur de la pièce peut varier en fonction de la position considérée à la surface de la pièce. En particulier, l'épaisseur maximale d'une zone d'acquisition unitaire peut varier d'une zone d'acquisition unitaire à l'autre ; et/ou — la surface de la pièce n'est pas nécessairement plane.- The thickness of the part can vary depending on the position considered on the surface of the part. In particular, the maximum thickness of a unit acquisition zone can vary from one unit acquisition zone to another; and / or - the surface of the part is not necessarily flat.

Plusieurs paramètres d'acquisition des images thermiques de telles pièces peuvent ainsi être amenés à varier, notamment d'une zone d'acquisition unitaire à l'autre lorsque plusieurs acquisitions unitaires sont nécessaires pour recouvrir une grande pièce dans son ensemble. Ces paramètres d'acquisition susceptibles de varier sont notamment :Several parameters for acquiring thermal images of such parts can thus vary, in particular from one unit acquisition zone to another when several unit acquisitions are necessary to cover a large part as a whole. These acquisition parameters that may vary include:

— l'amplitude de l'excitation (i.e. énergie déposée) au niveau de la surface de la pièce, en raison par exemple de la non-uniformité de la source d'excitation, de la non-uniformité de l'aspect de surface de la pièce, de sa géométrie complexe, ou de la distance variable entre la source d'excitation et la zone de la pièce considérée ;- the amplitude of the excitation (ie energy deposited) at the surface of the part, for example due to the non-uniformity of the excitation source, the non-uniformity of the surface appearance of the part, its complex geometry, or the variable distance between the excitation source and the zone of the part considered;

— le temps d'acquisition de chaque séquence temporelle d'images thermiques de la pièce et l'échantillonnage (temporel, et voire spatial) appliqué (notamment le pas d'échantillonnage), qui peuvent varier en fonction de l'épaisseur de la zone considérée lors de l'acquisition.- the acquisition time of each time sequence of thermal images of the part and the sampling (temporal, and even spatial) applied (in particular the sampling step), which may vary depending on the thickness of the area considered during the acquisition.

Le contrôle non destructif d'une pièce de grande dimension, hétérogène et/ou de géométrie complexe, doit donc s'appuyer, pour être pertinent, sur des caractéristiques qui sont « raisonnablement » invariantes par rapport aux conditions d'acquisition des images thermiques sur la pièce dans son ensemble.Non-destructive testing of a large, heterogeneous and / or complex geometry part must therefore be based, to be relevant, on characteristics which are "reasonably" invariant with respect to the conditions of acquisition of thermal images on the room as a whole.

Or, dans l'état de la technique, les dérivées d'ordre 1 et d'ordre 2 utilisées pour le contrôle non destructif sont estimées à partir d'une approximation polynomiale déterminée sur toute la séquence temporelle d'images thermiques acquise. Le modèle polynomial utilisé est donc partagé par tous les échantillons temporels acquis pour un pixel. Il en résulte un biais d'estimation qui dépend, par construction, des conditions d'acquisition de la séquence d'images utilisée et notamment de la durée d'acquisition de la séquence d'images. Ainsi, si les conditions d'acquisition sont modifiées entre deux zones d'acquisition unitaire adjacentes, ce qui peut s'avérer nécessaire lorsque ces zones ont des épaisseurs différentes, l'état de la technique peut conduire à des polynômes distincts et incidemment à des dérivées estimées distinctes pour une même structure de matériau vue via deux acquisitions unitaires distinctes.However, in the state of the art, the order 1 and order 2 derivatives used for non-destructive testing are estimated from a polynomial approximation determined over the entire temporal sequence of acquired thermal images. The polynomial model used is therefore shared by all the time samples acquired for a pixel. This results in an estimation bias which depends, by construction, on the conditions of acquisition of the sequence of images used and in particular on the duration of acquisition of the sequence of images. Thus, if the acquisition conditions are modified between two adjacent unit acquisition zones, which may prove necessary when these zones have different thicknesses, the state of the art can lead to distinct polynomials and incidentally to derivatives estimated to be distinct for the same material structure seen via two separate unit acquisitions.

Ceci peut mener à des résultats difficiles à interpréter en matière de contrôle non destructif (i.e. interprétation des dérivées obtenues). Cette difficulté d'interprétation est d'autant plus dommageable lorsqu'on envisage d'automatiser l'interprétation des dérivées obtenues lors du contrôle non destructif de la pièce.This can lead to results that are difficult to interpret in terms of non-destructive testing (i.e. interpretation of the derivatives obtained). This difficulty in interpretation is all the more damaging when considering automating the interpretation of the derivatives obtained during the non-destructive testing of the part.

Objet et résumé de l'inventionSubject and summary of the invention

La présente invention a pour but principal de pallier les inconvénients précités et de proposer une méthode pouvant être appliquée à tout type de pièce notamment aéronautique, y compris aux pièces aéronautiques de grande dimension, hétérogène et/ou de géométrie complexe.The main object of the present invention is to overcome the aforementioned drawbacks and to propose a method which can be applied to any type of part, in particular aeronautical, including large aeronautical parts, heterogeneous and / or of complex geometry.

Elle propose à cet effet un procédé de contrôle non destructif d'une pièce aéronautique comprenant :To this end, it offers a non-destructive testing process for an aeronautical part comprising:

— une étape d'obtention d'une pluralité d'images numériques de la pièce aéronautique acquises à une pluralité d'instants d'acquisition définis sur une période de temps déterminée dite période d'acquisition au moyen d'un système de thermographie infrarouge active, chaque pixel d'une image numérique acquise à un instant d'acquisition ayant une amplitude représentant une caractéristique de la pièce aéronautique à cet instant d'acquisition en un point de la pièce aéronautique ;A step of obtaining a plurality of digital images of the aeronautical part acquired at a plurality of acquisition instants defined over a determined period of time called the acquisition period by means of an active infrared thermography system , each pixel of a digital image acquired at an acquisition instant having an amplitude representing a characteristic of the aeronautical part at this acquisition instant at a point of the aeronautical part;

— une étape d'estimation, à partir des images numériques acquises, d'au moins une dérivée d'une première fonction de ladite caractéristique par rapport à une deuxième fonction du temps ; et — une étape de vérification de la pièce aéronautique utilisant ladite au moins une dérivée estimée.A step of estimating, from the digital images acquired, at least one derivative of a first function of said characteristic with respect to a second function of time; and a step of verifying the aeronautical part using said at least one estimated derivative.

Ce procédé est remarquable en ce que l'étape d'estimation comprend, pour chaque dérivée estimée :This method is remarkable in that the estimation step comprises, for each estimated derivative:

— une étape de sélection d'une pluralité d'instants d'estimation de cette dérivée sur ladite période d'acquisition ;A step of selecting a plurality of instants for estimating this derivative over said acquisition period;

— une étape d'application de la première fonction aux amplitudes des pixels des images numériques, ladite étape d'application résultant en des amplitudes de pixels converties ;A step of applying the first function to the amplitudes of the pixels of the digital images, said step of applying resulting in amplitudes of the converted pixels;

— une étape d'application de la deuxième fonction aux instants d'acquisition des images numériques résultant en des instants d'acquisition convertis et aux instants d'estimation de la dérivée résultant en des instants d'estimation convertis, lesdits instants d'estimation étant sélectionnés lors de l'étape de sélection de sorte que les instants d'estimation convertis soient uniformément espacés ; et — une étape d'estimation, pour chaque instant d'estimation converti, de ladite dérivée à partir des amplitudes converties correspondant aux instants d'acquisition convertis appartenant à un intervalle d'estimation déterminé autour de l'instant d'estimation converti.A step of applying the second function to the instants of acquisition of the digital images resulting in instants of converted acquisition and to the instants of estimation of the derivative resulting in instants of converted estimation, said instants of estimation being selected during the selection step so that the converted estimation times are uniformly spaced; and a step of estimating, for each instant of estimation converted, of said derivative from the amplitudes converted corresponding to the instants of acquisition converted belonging to an estimation interval determined around the instant of estimation converted.

Corrélativement, l'invention propose également un système de contrôle non destructif d'une pièce aéronautique comprenant :Correlatively, the invention also proposes a non-destructive control system for an aeronautical part comprising:

— un système de thermographie active comprenant un dispositif d'excitation et un dispositif d'acquisition configuré pour acquérir à une pluralité d'instants d'acquisition définis sur une période de temps déterminée dite période d'acquisition, des images numériques de la pièce aéronautique, chaque pixel d'une image numérique acquise à un instant d'acquisition ayant une amplitude représentant une caractéristique de la pièce aéronautique à cet instant d'acquisition en un point de la pièce aéronautique après excitation de la pièce aéronautique par le dispositif d'excitation ;- an active thermography system comprising an excitation device and an acquisition device configured to acquire at a plurality of acquisition instants defined over a determined period of time called the acquisition period, digital images of the aeronautical part , each pixel of a digital image acquired at an acquisition instant having an amplitude representing a characteristic of the aeronautical part at this acquisition instant at a point of the aeronautical part after excitation of the aeronautical part by the excitation device ;

— un dispositif d'estimation, configuré pour estimer à partir des images numériques acquises, au moins une dérivée d'une première fonction de ladite caractéristique par rapport à une deuxième fonction du temps ; et — un dispositif de vérification configuré pour vérifier la pièce aéronautique en utilisant ladite au moins une dérivée estimée.- an estimation device, configured to estimate from the digital images acquired, at least one derivative of a first function of said characteristic with respect to a second function of time; and - a verification device configured to verify the aeronautical part using said at least one estimated derivative.

Ce système est remarquable en ce que le dispositif d'estimation comprend une pluralité de modules activés pour chaque dérivée estimée et comprenant :This system is remarkable in that the estimation device comprises a plurality of modules activated for each estimated derivative and comprising:

— un module de sélection, configuré pour sélectionner une pluralité d'instants d'estimation de cette dérivée sur ladite période d'acquisition ;- a selection module, configured to select a plurality of instants for estimating this derivative over said acquisition period;

— un premier module d'application, configuré pour appliquer la première fonction aux amplitudes des pixels des images numériques, ledit premier module d'application fournissant des amplitudes de pixels converties ;- a first application module, configured to apply the first function to the amplitudes of the pixels of the digital images, said first application module providing amplitudes of converted pixels;

— un deuxième module d'application, configuré pour appliquer la deuxième fonction aux instants d'acquisition des images numériques fournissant des instants d'acquisition convertis et pour appliquer la deuxième fonction aux instants d'estimation de la dérivée fournissant des instants d'estimation convertis, lesdits instants d'estimation ayant étant sélectionnés par le module de sélection de sorte que les instants d'estimation convertis soient uniformément espacés ; et — un module d'estimation, configuré pour estimer pour chaque instant d'estimation converti, ladite dérivée à partir des amplitudes converties correspondant aux instants d'acquisition convertis appartenant à un intervalle d'estimation déterminé autour de l'instant d'estimation converti.A second application module, configured to apply the second function to the instants of acquisition of the digital images providing instants of converted acquisition and to apply the second function to the instants of estimation of the derivative providing instants of converted estimation , said estimation instants having been selected by the selection module so that the converted estimation instants are uniformly spaced; and - an estimation module, configured to estimate for each converted estimation instant, said derivative from the converted amplitudes corresponding to the converted acquisition instants belonging to an estimation interval determined around the converted estimation instant .

Pour une image numérique codée en niveaux de gris, chaque pixel est associé à un niveau de gris dont l'amplitude représente la luminance spectrale vue par le capteur du dispositif d'acquisition du système de thermographie active et qui est, de façon connue en soi, une fonction croissante de la température de la pièce aéronautique au point correspondant au pixel considéré de la pièce aéronautique.For a digital image coded in gray levels, each pixel is associated with a gray level whose amplitude represents the spectral luminance seen by the sensor of the acquisition device of the active thermography system and which is, in a manner known per se , an increasing function of the temperature of the aeronautical part at the point corresponding to the pixel considered of the aeronautical part.

Ainsi, l'invention propose un contrôle non destructif basé sur une estimation de dérivée(s) temporelle(s) des amplitudes converties du signal acquis par thermographie infrarouge active robuste aux conditions d'acquisition des images thermiques de la pièce aéronautique. Cette robustesse est assurée par une estimation locale des dérivées (par opposition à une estimation globale de celles-ci sur l'ensemble du signal acquis comme dans l'état de la technique), pour différents instants d'estimation choisis judicieusement préalablement et sur des intervalles d'estimation déterminés autour de chaque instant d'estimation pour estimer localement les dérivées. Chaque intervalle d'estimation associé à un instant d'estimation auquel on souhaite estimer la dérivée contient des échantillons mesurés temporellement voisins de cet instant d'estimation. Cet intervalle d'estimation peut varier d'un instant d'estimation à l'autre.Thus, the invention proposes a non-destructive control based on an estimate of time derivative (s) of the converted amplitudes of the signal acquired by robust active infrared thermography under the conditions of acquisition of thermal images of the aeronautical part. This robustness is ensured by a local estimate of the derivatives (as opposed to a global estimate of these over the whole of the acquired signal as in the state of the art), for different instants of estimation chosen judiciously beforehand and on estimation intervals determined around each estimation instant to locally estimate the derivatives. Each estimation interval associated with an estimation instant at which it is desired to estimate the derivative contains samples measured temporally close to this estimation instant. This estimation interval can vary from one estimation instant to another.

Si l'on considère que la période d'acquisition est délimitée par un instant dit initial et un instant dit final, on choisit préférentiellement pour chaque intervalle d'estimation déterminé autour d'un instant d'estimation converti une taille inférieure à la différence entre l'instant final converti résultant de l'application de la deuxième fonction à l'instant final et l'instant initial converti résultant de l'application de la deuxième fonction à l'instant initial. En d'autres mots, chaque intervalle d'estimation déterminé conformément à l'invention définit avantageusement un voisinage limité d'échantillons autour de l'instant d'estimation considéré pour calculer localement les dérivées.If we consider that the acquisition period is delimited by an initial instant and a final instant, we preferentially choose for each estimation interval determined around a converted estimation instant a size less than the difference between the converted final instant resulting from the application of the second function at the final instant and the converted initial instant resulting from the application of the second function at the initial instant. In other words, each estimation interval determined in accordance with the invention advantageously defines a limited neighborhood of samples around the estimation instant considered for locally calculating the derivatives.

On note que conformément à l'invention, les instants d'estimation sont choisis de sorte que les instants d'estimation convertis soient uniformément espacés. Ceci permet de s'adapter à la base temporelle dans laquelle on représente les dérivées (en particulier pour l'exploitation visuelle de ces dérivées qui peut être mise en œuvre par exemple lors de Tétape de vérification). En outre, les instants d'estimation peuvent être choisis de façon indépendante des instants d'acquisition (et donc différents des instants d'acquisition), et il est possible de façon avantageuse de choisir un nombre d'instants d'estimation de la dérivée inférieur (voire bien inférieur) au nombre d'instants d'acquisition définis sur la période d'acquisition.Note that in accordance with the invention, the estimation instants are chosen so that the converted estimation instants are uniformly spaced. This makes it possible to adapt to the time base in which the derivatives are represented (in particular for the visual exploitation of these derivatives which can be implemented for example during the verification step). In addition, the instants of estimation can be chosen independently of the instants of acquisition (and therefore different from the instants of acquisition), and it is advantageously possible to choose a number of instants of estimation of the derivative lower (or even much lower) than the number of acquisition times defined over the acquisition period.

En effet, pour caractériser les structures de matériau considérées, il est nécessaire de choisir un échantillonnage d'acquisition suffisamment dense (i.e. des instants d'acquisition suffisamment rapprochés). Cet échantillonnage est généralement constant dans le domaine temporel et le passage dans un domaine temporel converti (i.e. via l'application de la deuxième fonction aux instants d'acquisition) peut engendrer, suivant la nature de la deuxième fonction appliquée, un suréchantillonnage dans cet espace de représentation.Indeed, to characterize the material structures considered, it is necessary to choose a sufficiently dense acquisition sampling (i.e. sufficiently close acquisition instants). This sampling is generally constant in the time domain and the transition to a converted time domain (ie via the application of the second function at the acquisition times) can generate, depending on the nature of the second function applied, oversampling in this space. of representation.

En considérant un échantillonnage temporel d'estimation des dérivées moins dense que l'échantillonnage temporel d'acquisition et en répartissant les instants d'estimation comme proposé dans l'invention, il est possible de contrôler la redondance d'information produite, et ainsi le temps de calcul nécessaire et la quantité d'information à stocker.By considering a temporal sampling of estimation of derivatives less dense than the temporal sampling of acquisition and by distributing the instants of estimation as proposed in the invention, it is possible to control the redundancy of information produced, and thus the calculation time required and the amount of information to be stored.

Dans un cas d'application de l'invention dans lequel l'étape de vérification comprend la détection d'indications de défauts ou d'hétérogénéités dans la structure de matériau considérée, une pluralité d'images représentant chacune une cartographie sur la pièce aéronautique d'une dérivée estimée à un instant déterminé peut être présentée à un opérateur pour détecter si la pièce comprend ou non un ou des défauts. Si comme mentionné précédemment l'application de la deuxième fonction induit un sur-échantillonnage, il suffit de sélectionner un nombre d'instants d'estimation de la dérivée relativement parcimonieux sur le support temporel d'intérêt contenu dans la période d'acquisition, ce qui revient à ne montrer à l'opérateur qu'un nombre relativement faible d'images pour lui permettre d'effectuer une vérification de la pièce. Typiquement, dans l'exemple d'une deuxième fonction appliquée de type logarithme d'une différence (ou d'un écart), une séquence de plus de mille images peut être réduite à une centaine d'images tout en permettant une qualité d'analyse équivalente. Il suffit donc d'estimer la dérivée sur un faible nombre d'instants d'estimation ce qui réduit considérablement les temps de calculs, l'espace de stockage des dérivées calculées et le temps d'analyse de ces dérivées.In a case of application of the invention in which the verification step comprises the detection of indications of faults or heterogeneities in the structure of material considered, a plurality of images each representing a map on the aeronautical part d a derivative estimated at a given instant can be presented to an operator to detect whether or not the part includes one or more faults. If as mentioned previously the application of the second function induces an oversampling, it suffices to select a number of instants for estimating the relatively parsimonious derivative on the time support of interest contained in the acquisition period, this which amounts to showing the operator only a relatively small number of images to enable him to carry out a verification of the part. Typically, in the example of a second applied function of logarithm type of a difference (or a deviation), a sequence of more than a thousand images can be reduced to a hundred images while allowing a quality of equivalent analysis. It therefore suffices to estimate the derivative over a small number of estimation instants, which considerably reduces the computation times, the storage space of the calculated derivatives and the analysis time of these derivatives.

La complexité de mise en œuvre de l'invention liée à l'estimation locale des dérivées est ainsi limitée tout en s'assurant de disposer d'une bonne représentation des dérivées estimées (on peut s'affranchir par ce biais de réaliser un nombre trop important d'estimations de dérivées tout en conservant suffisamment d'informations pertinentes pour procéder efficacement à la vérification de la pièce aéronautique).The implementation complexity of the invention linked to the local estimation of derivatives is thus limited while ensuring that there is a good representation of the estimated derivatives (it is possible to overcome this by making too many important of derivative estimates while keeping enough relevant information to effectively check the aeronautical part).

L'estimation locale des dérivées proposée par l'invention permet de s'affranchir de l'existence d'un biais d'estimation dépendant des conditions d'acquisition de la séquence d'images thermiques. Un biais d'estimation peut subsister avec une telle estimation locale, mais celui-ci est invariant aux conditions d'acquisition. En particulier, si une même structure de matériau est observée en différentes zones d'une grande pièce vues par différentes acquisitions unitaires et que les conditions d'acquisition unitaires diffèrent (par exemple en termes de durée d'acquisition), alors les dérivées estimées par le procédé décrit sont identiques à une variance d'estimation près. Le procédé selon l'invention fournit donc des informations (valeurs de dérivées) aisément interprétables sur la pièce dans son intégralité, facilitant l'analyse de la pièce sur la base de ces informations par un opérateur humain ou de façon automatique. On obtient en effet grâce à l'invention des dérivées qui caractérisent localement la structure de matériau de la pièce aéronautique considérée et non plus l'ensemble constitué de la structure de matériau et des conditions d'acquisition.The local estimation of the derivatives proposed by the invention makes it possible to dispense with the existence of an estimation bias dependent on the conditions of acquisition of the sequence of thermal images. An estimation bias may remain with such a local estimate, but this is invariant to the acquisition conditions. In particular, if the same material structure is observed in different areas of a large part seen by different unit acquisitions and the unit acquisition conditions differ (for example in terms of acquisition time), then the derivatives estimated by the process described are identical with an estimation variance. The method according to the invention therefore provides information (derivative values) easily interpretable on the part in its entirety, facilitating the analysis of the part on the basis of this information by a human operator or automatically. In fact, thanks to the invention, derivatives are obtained which locally characterize the material structure of the aeronautical part in question and no longer the assembly made up of the material structure and the acquisition conditions.

La méthode proposée par l'invention assure une meilleure stabilité des dérivées estimées. En outre, à performance de détection identique, elle permet une réduction du temps d'acquisition des échantillons temporels nécessaires pour l'estimation des dérivées par rapport à l'état de la technique (gain d'environ 30% constaté par les inventeurs).The method proposed by the invention ensures better stability of the estimated derivatives. In addition, with identical detection performance, it allows a reduction in the acquisition time of the temporal samples necessary for the estimation of the derivatives compared to the state of the art (gain of around 30% observed by the inventors).

On note que bien que l'invention ait une application privilégiée pour les pièces aéronautiques de grande taille, hétérogènes et/ou de géométrie complexe, elle s'applique néanmoins à toute pièce aéronautique, y compris aux pièces qui ne nécessite qu'une unique acquisition d'images thermiques. L'invention peut également s'appliquer avantageusement à d'autres domaines industriels que le domaine aéronautique.It should be noted that although the invention has a preferred application for aeronautical parts of large size, heterogeneous and / or of complex geometry, it nevertheless applies to any aeronautical part, including parts which require only a single acquisition. thermal images. The invention can also be applied advantageously to other industrial fields than the aeronautical field.

Aucune limitation n'est attachée à l'ordre des dérivées estimées. Ainsi, par exemple ladite au moins une dérivée peut comprendre une dérivée d'ordre 1 et/ou une dérivée d'ordre 2 de la première fonction de la caractéristique. Le procédé selon l'invention permet toutefois d'estimer des dérivées d'ordres supérieurs, comme par exemple d'ordre 3.No limitation is attached to the order of the estimated derivatives. Thus, for example, said at least one derivative may comprise a derivative of order 1 and / or a derivative of order 2 of the first function of the characteristic. The method according to the invention however makes it possible to estimate derivatives of higher orders, such as for example of order 3.

Par ailleurs, conformément à l'invention, on estime à partir des images numériques fournies par le système de thermographie active une dérivée d'une première fonction de la caractéristique représentée sur les images numériques par rapport à une deuxième fonction du temps. La première et la deuxième fonctions peuvent être diverses. Elles peuvent être choisies en fonction de différents paramètres, comme notamment de la nature de l'excitation utilisée par le système de thermographie active, et/ou le type de matériau composant la pièce aéronautique.Furthermore, in accordance with the invention, it is estimated from the digital images supplied by the active thermography system a derivative of a first function of the characteristic represented on the digital images with respect to a second function of time. The first and second functions can be diverse. They can be chosen according to different parameters, such as in particular the nature of the excitation used by the active thermography system, and / or the type of material making up the aeronautical part.

Par exemple, dans un mode de réalisation particulier dans lequel :For example, in a particular embodiment in which:

— la caractéristique reflétée par les images numériques est une fonction croissante de la température surfacique de la pièce aéronautique ; et — le système de thermographie infrarouge active utilise un mode d'excitation impulsionnelle par réflexion de la pièce aéronautique ; et — la première fonction et la deuxième fonction sont des fonctions logarithmiques (ex. logarithme naturel) d'un écart entre une valeur et une valeur de référence déterminée.- the characteristic reflected by the digital images is an increasing function of the surface temperature of the aeronautical part; and the active infrared thermography system uses a pulse excitation mode by reflection of the aeronautical part; and - the first function and the second function are logarithmic functions (eg natural logarithm) of a difference between a value and a determined reference value.

En effet, dans un tel contexte, il est connu des lois de la physique, que la dérivée d'ordre 1 du logarithme naturel de l'écart entre la caractéristique acquise par le système de thermographie active après excitation (caractéristique qui est assimilée à une fonction linéaire croissante de la température) et la valeur de cette caractéristique au repos (i.e. avant excitation) par rapport au logarithme du temps (si on prend comme temps de référence l'instant auquel a lieu l'excitation), est égale à la valeur -0.5 (pour un matériau composant la pièce aéronautique homogène d'épaisseur semi-infinie, et en négligeant le phénomène de convexion). Partant de ce constat, l'utilisation dans le procédé de l'invention de première et deuxième fonctions telles que susmentionnées permet de faciliter la détection d'un défaut dans la pièce aéronautique. Il convient de noter que pour d'autres types d'excitation appliquée à la pièce aéronautique, d'autres fonctions qu'un logarithme d'un écart entre deux valeurs peuvent être envisagées et plus pertinentes.Indeed, in such a context, it is known from the laws of physics, that the derivative of order 1 of the natural logarithm of the difference between the characteristic acquired by the active thermography system after excitation (characteristic which is assimilated to a increasing linear function of the temperature) and the value of this characteristic at rest (ie before excitation) compared to the logarithm of time (if we take as reference time the instant at which the excitation takes place), is equal to the value -0.5 (for a material composing the homogeneous aeronautical part of semi-infinite thickness, and neglecting the phenomenon of convection). Based on this observation, the use in the process of the invention of first and second functions as mentioned above makes it possible to facilitate the detection of a fault in the aeronautical part. It should be noted that for other types of excitation applied to the aeronautical part, other functions than a logarithm of a difference between two values can be envisaged and more relevant.

Le procédé de contrôle non destructif selon l'invention bénéficie donc d'une grande flexibilité en matière de configuration et peut être paramétré à différents niveaux, ce qui lui permet d'être appliqué dans de nombreux contextes : choix des première et deuxième fonctions selon les conditions d'acquisition, choix des instants d'estimation, choix de l'intervalle d'estimation de la dérivée, etc.The non-destructive testing method according to the invention therefore has great flexibility in configuration and can be configured at different levels, which allows it to be applied in many contexts: choice of first and second functions according to the acquisition conditions, choice of estimation instants, choice of the estimation interval of the derivative, etc.

Comme mentionné ci-avant, l'intervalle d'estimation des dérivées est paramétrable conformément à l'invention. Son choix dépend de plusieurs facteurs, comme typiquement des caractéristiques de la pièce aéronautique, des conditions d'acquisition (incluant le mode d'excitation de la pièce par le système de thermographie active), etc.As mentioned above, the interval for estimating derivatives is configurable in accordance with the invention. Its choice depends on several factors, such as typically the characteristics of the aeronautical part, acquisition conditions (including the mode of excitation of the part by the active thermography system), etc.

Ainsi, notamment, les inventeurs ont constaté que le bruit affectant les amplitudes converties des pixels des images numériques utilisées pour estimer les dérivées peut être impacté par la nature de la première fonction appliquée pour convertir les amplitudes du signal acquis par le système de thermographie active. Pour réduire l'erreur d'estimation résultant de ce bruit, il peut être judicieux d'envisager des intervalles d'estimation de taille variable en fonction du temps, c'est-à-dire contenant un nombre d'échantillons (i.e. d'amplitudes acquises par le système de thermographie active) qui varie dans le temps.Thus, in particular, the inventors have found that the noise affecting the converted amplitudes of the pixels of the digital images used to estimate the derivatives can be impacted by the nature of the first function applied to convert the amplitudes of the signal acquired by the active thermography system. To reduce the estimation error resulting from this noise, it may be wise to consider estimation intervals of variable size as a function of time, that is to say containing a number of samples (ie of amplitudes acquired by the active thermography system) which varies over time.

Dans l'exemple précité d'une première fonction et d'une deuxième fonction égales à des fonctions logarithmiques d'écarts, le fait de considérer une fenêtre temporelle (i.e. un voisinage temporel) autour de chaque instant d'estimation constant en fonction du temps (et donc d'utiliser un nombre d'échantillons acquis constant pour le calcul de la dérivée) entraîne typiquement une augmentation dans le temps de la variance d'estimation de la dérivée. Pour pallier cet inconvénient, les inventeurs proposent, dans un mode particulier de réalisation de l'invention, de sélectionner des fenêtres temporelles comprenant un nombre d'échantillons variable afin de contrôler la variance d'estimation en fonction du tempsIn the above example of a first function and a second function equal to logarithmic functions of deviations, the fact of considering a time window (ie a time neighborhood) around each instant of constant estimation as a function of time (and therefore to use a constant number of acquired samples for the calculation of the derivative) typically leads to an increase in time of the variance of estimation of the derivative. To overcome this drawback, the inventors propose, in a particular embodiment of the invention, to select time windows comprising a variable number of samples in order to control the variance of estimation as a function of time.

Ainsi, dans un mode particulier de réalisation, l'intervalle d'estimation déterminé autour de chacun des instants d'estimation convertis peut avoir la même taille pour tous les instants d'estimation convertis. Si la deuxième fonction est une fonction logarithmique, et donc croissante dans le temps, cela revient bien à avoir une fenêtre temporelle d'estimation (correspondant dans le domaine temporel à l'intervalle d'estimation) qui augmente dans le temps (mais qui est constante par rapport au logarithme du temps, autrement dit dans le référentiel du temps converti). On obtient de cette sorte une erreur d'estimation indépendante du logarithme du temps.Thus, in a particular embodiment, the estimation interval determined around each of the converted estimation instants can have the same size for all the converted estimation instants. If the second function is a logarithmic function, and therefore increasing in time, this is tantamount to having a time window of estimation (corresponding in the time domain to the estimation interval) which increases in time (but which is constant with respect to the logarithm of time, in other words in the reference frame of converted time). This gives an estimation error independent of the logarithm of time.

Dans un mode particulier de réalisation, le procédé de contrôle non destructif selon l'invention comprend, préalablement à l'étape d'estimation de la dérivée, une étape de réduction du bruit affectant les amplitudes converties.In a particular embodiment, the non-destructive testing method according to the invention comprises, prior to the step of estimating the derivative, a step of reducing the noise affecting the converted amplitudes.

Une telle étape permet de réduire le bruit affectant les amplitudes converties et ainsi d'améliorer la qualité des dérivées estimées localement. Les inventeurs ont constaté qu'une telle étape de débruitage peut typiquement conduire à une division par 5 voire 10 de l'erreur d'estimation affectant le calcul de la dérivée.Such a step makes it possible to reduce the noise affecting the amplitudes converted and thus to improve the quality of the derivatives estimated locally. The inventors have found that such a denoising step can typically lead to a division by 5 or even 10 of the estimation error affecting the calculation of the derivative.

Dans un mode particulier de réalisation, certaines étapes du procédé de contrôle non destructif selon l'invention sont déterminées par des instructions de programmes d'ordinateurs. C'est le cas par exemple des étapes mises en œuvre lors de l'étape de détermination du procédé de contrôle non destructif.In a particular embodiment, certain steps of the non-destructive testing method according to the invention are determined by instructions from computer programs. This is the case for example of the steps implemented during the step of determining the non-destructive testing method.

En conséquence, l'invention vise aussi un programme d'ordinateur sur un support d'informations ou d'enregistrement, ce programme étant susceptible d'être mis en œuvre dans un dispositif d'estimation ou plus généralement dans un ordinateur, ce programme comportant des instructions adaptées à la mise en œuvre de l'étape de détermination du procédé de contrôle non destructif tel que décrit cidessus.Consequently, the invention also relates to a computer program on an information or recording medium, this program being capable of being implemented in an estimation device or more generally in a computer, this program comprising instructions adapted to the implementation of the step of determining the non-destructive testing method as described above.

Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable.This program can use any programming language, and be in the form of source code, object code, or intermediate code between source code and object code, such as in a partially compiled form, or in any other desirable form.

L'invention vise aussi un support d’informations ou d'enregistrement lisible par un ordinateur, et comportant des instructions d’un programme d'ordinateur tel que mentionné ci-dessus.The invention also relates to an information or recording medium readable by a computer, and comprising instructions of a computer program as mentioned above.

Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette (floppy dise) ou un disque dur.The information medium can be any entity or device capable of storing the program. For example, the support may include a storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or else a magnetic recording means, for example a floppy disk or a disc. hard.

D’autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.On the other hand, the information medium can be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, which can be routed via an electrical or optical cable, by radio or by other means. The program according to the invention can in particular be downloaded from a network of the Internet type.

Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.Alternatively, the information medium can be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the process in question.

Brève description des dessinsBrief description of the drawings

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures :Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description given below, with reference to the appended drawings which illustrate an embodiment thereof devoid of any limiting character. In the figures:

— la figure 1, déjà décrite, représente une pièce aéronautique telle qu'une structure IFS sur laquelle sont définies une pluralité de zones d'acquisition unitaire pour mener une pluralité d'acquisitions unitaires par un système de thermographie active ;- Figure 1, already described, shows an aeronautical part such as an IFS structure on which are defined a plurality of unit acquisition zones to conduct a plurality of unit acquisitions by an active thermography system;

— la figure 2 représente un système de contrôle non destructif conforme à l'invention, dans un mode particulier de réalisation ;- Figure 2 shows a non-destructive control system according to the invention, in a particular embodiment;

— la figure 3 représente l'architecture matérielle d'un dispositif d'estimation de dérivées du système de contrôle non destructif de la figure 2 dans un mode particulier de réalisation ;- Figure 3 shows the hardware architecture of a device for estimating derivatives of the non-destructive control system of Figure 2 in a particular embodiment;

— la figure 4 illustre les principales étapes d'un procédé de contrôle non destructif selon l'invention ;- Figure 4 illustrates the main steps of a non-destructive testing method according to the invention;

— la figure 5 représente plusieurs dérivées estimées conformément à l'invention et pouvant être utilisées pour réaliser un contrôle non destructif selon l'invention ; et — la figure 6 représente les principales étapes mises en œuvre par le dispositif d'estimation de la figure 2 conformément à l'invention.- Figure 5 shows several derivatives estimated according to the invention and can be used to perform a non-destructive test according to the invention; and - Figure 6 shows the main steps implemented by the estimation device of Figure 2 in accordance with the invention.

Description détaillée de l'inventionDetailed description of the invention

La figure 2 représente, dans son environnement, un système 1 de contrôle non destructif conforme à l'invention, dans un mode particulier de réalisation. Dans l'exemple envisagé ici, le système 1 permet de procéder au contrôle non destructif de grandes pièces aéronautiques, hétérogènes et de géométrie complexe, telles que par exemple une structure interne fixe (IFS) 2 d'un inverseur de poussée équipant un aéronef.FIG. 2 represents, in its environment, a non-destructive control system 1 according to the invention, in a particular embodiment. In the example envisaged here, the system 1 makes it possible to carry out non-destructive testing of large aeronautical parts, heterogeneous and of complex geometry, such as for example a fixed internal structure (IFS) 2 of a thrust reverser equipping an aircraft.

Toutefois, aucune limitation n'est attachée à la nature de la pièce sur laquelle le contrôle non destructif est appliqué. Il peut s'agir plus généralement de tout type de pièces, préférentiellement aéronautiques, comme par exemple une pièce équipant un moteur d'aéronef, etc., ces pièces pouvant être de taille et de géométrie quelconques, hétérogènes ou non, etc. L'invention s'applique en outre également à d'autres domaines industriels qu'au domaine aéronautique.However, no limitation is attached to the nature of the part on which non-destructive testing is applied. It can more generally be any type of part, preferably aeronautical, such as for example a part equipping an aircraft engine, etc., these parts being able to be of any size and geometry, heterogeneous or not, etc. The invention also applies also to other industrial fields than to the aeronautical field.

Conformément à l'invention, le système 1 de contrôle non destructif comprend :According to the invention, the non-destructive testing system 1 comprises:

— un système de thermographie active 3 ;- an active thermography system 3;

— un dispositif d'estimation 4 conforme à l'invention ; et — un dispositif de vérification 5 configuré pour sanctionner (i.e. valider ou rejeter) la pièce aéronautique 2 à partir des données estimées par le dispositif d'estimation 4.- an estimation device 4 in accordance with the invention; and - a verification device 5 configured to sanction (i.e. validate or reject) the aeronautical part 2 from the data estimated by the estimation device 4.

Dans l'exemple envisagé à la figure 2, le système de thermographie active 3 comprend une ou plusieurs sources d'excitation 3A destinées à exciter en transmission et/ou en réflexion la pièce aéronautique 2 alors positionnée sur un support physique prévu à cet effet (non représenté sur la figure), et un dispositif d'acquisition 3B apte à mesurer la réponse (thermique ici) de tout ou partie de la pièce aéronautique 2 aux excitations des sources 4 sur une période déterminée Tacq.In the example envisaged in FIG. 2, the active thermography system 3 comprises one or more excitation sources 3A intended to excite in transmission and / or in reflection the aeronautical part 2 then positioned on a physical support provided for this purpose ( not shown in the figure), and an acquisition device 3B capable of measuring the response (thermal here) of all or part of the aeronautical part 2 to the excitations of the sources 4 over a determined period Tacq.

Dans le mode de réalisation décrit ici, les sources d'excitation 3A sont ici des sources de chaleur aptes à provoquer une excitation impulsionnelle, de type flash par exemple, de la pièce aéronautique 2. On s'intéresse ici à une excitation par réflexion de la pièce aéronautique 2.In the embodiment described here, the excitation sources 3A are here heat sources capable of causing a pulse excitation, of the flash type for example, of the aeronautical part 2. We are concerned here with excitation by reflection of aeronautical part 2.

En réponse à cette excitation impulsionnelle, la température à la surface de la pièce aéronautique 2 augmente instantanément (par exemple de 10-15 degrés). Puis, la diffusion du flux de chaleur dans la pièce aéronautique 2 se traduit par une décroissance en température à la surface de la pièce aéronautique 2 jusqu'à atteindre ou quasiment la température initiale de la pièce aéronautique 2 avant excitation (autrement dit, la température ambiante).In response to this impulse excitation, the temperature on the surface of the aeronautical part 2 increases instantaneously (for example by 10-15 degrees). Then, the diffusion of the heat flow in the aeronautical part 2 results in a decrease in temperature at the surface of the aeronautical part 2 until reaching or almost the initial temperature of the aeronautical part 2 before excitation (in other words, the temperature ambient).

Le dispositif d'acquisition 3B est une caméra thermique infrarouge apte à capter (au moyen d'un capteur approprié), sur une période (durée) de temps dite d'acquisition déterminée, la réponse thermique en surface de la pièce aéronautique 2 à l'excitation impulsionnelle qui lui est appliquée par la ou les sources d'excitation 3A. La caméra thermique infrarouge 3B est en outre apte à fournir une séquence temporelle d'images numériques thermiques reflétant cette réponse sur la période d'acquisition. Chaque image numérique IMj, j=l,...,J fournie par la caméra infrarouge correspond à un instant d'acquisition tj défini sur la période d'acquisition, J désignant un entier supérieur à 1. Les instants tj sont par exemple espacés de manière uniforme sur la période d'acquisition. On considère ici par souci de simplification que l'origine du temps est l'instant d'excitation de la pièce aéronautique 2 par le système de thermographie infrarouge 3.The acquisition device 3B is an infrared thermal camera capable of capturing (by means of an appropriate sensor), over a period (duration) of so-called determined acquisition time, the thermal response at the surface of the aeronautical part 2 to 1 impulse excitation applied to it by the excitation source (s) 3A. The infrared thermal camera 3B is further capable of providing a temporal sequence of digital thermal images reflecting this response over the acquisition period. Each digital image IMj, j = l, ..., J supplied by the infrared camera corresponds to an acquisition instant tj defined over the acquisition period, J designating an integer greater than 1. The instants tj are for example spaced uniformly over the vesting period. It is considered here for the sake of simplification that the origin of time is the moment of excitation of the aeronautical part 2 by the infrared thermography system 3.

Chaque image numérique IMj reflète la réponse thermique en surface de la pièce aéronautique 2 à l'excitation par la ou les sources 3A, ou lorsqu'il s'agit d'une pièce aéronautique de grande taille, d'une partie seulement de cette pièce dite zone d'acquisition unitaire de la pièce. La réponse thermique sur l'ensemble de la pièce aéronautique 2 est obtenue en réalisant une pluralité d'acquisitions unitaires, chaque acquisition unitaire ayant potentiellement une période d'acquisition différente, et chaque acquisition unitaire étant réalisée sur une zone d'acquisition unitaire dédiée de la pièce aéronautique 2. La dimension des zones d'acquisition unitaire est préférentiellement choisie en tenant compte des caractéristiques de la caméra thermique infrarouge 3B et des exigences sur les mesures réalisées par la caméra thermique (ex. résolution spatiale, résolution temporelle, rapport signal à bruit) induites par les exigences sur la précision d'estimation des dérivées. En outre, les zones d'acquisition unitaire sont choisies de sorte que leur juxtaposition couvre l'intégralité de la pièce aéronautique 2 (par exemple comme sur la figure 1 précédemment décrite) ou tout du moins une partie choisie préalablement de cette pièce aéronautique 2 sur laquelle on souhaite baser plus particulièrement le contrôle non destructif.Each digital image IMj reflects the thermal response at the surface of the aeronautical part 2 to excitation by the source or sources 3A, or when it is a large aeronautical part, only part of this part. said unit acquisition area of the part. The thermal response over the entire aeronautical part 2 is obtained by carrying out a plurality of unit acquisitions, each unit acquisition potentially having a different acquisition period, and each unit acquisition being carried out on a dedicated unit acquisition area of aeronautical part 2. The size of the unit acquisition zones is preferably chosen taking into account the characteristics of the infrared thermal camera 3B and the requirements on the measurements carried out by the thermal camera (eg spatial resolution, temporal resolution, signal to noise) induced by the requirements on the precision of estimation of the derivatives. In addition, the unit acquisition zones are chosen so that their juxtaposition covers the entire aeronautical part 2 (for example as in FIG. 1 previously described) or at least a previously chosen part of this aeronautical part 2 on which one wishes to base more particularly non-destructive testing.

Pour réaliser cette pluralité d'acquisitions unitaires, la caméra infrarouge 3B peut être placée par exemple sur un bras apte à se déplacer autour de la pièce aéronautique 2 et à positionner la caméra infrarouge 3B en vis-à-vis de chaque zone d'acquisition unitaire.To carry out this plurality of unit acquisitions, the infrared camera 3B can be placed, for example, on an arm capable of moving around the aeronautical part 2 and of positioning the infrared camera 3B facing each acquisition zone. unit.

Dans la suite de la description, on note Zl, Z2,...,ZN, N désignant un entier supérieur ou égal à 1, les zones d'acquisition unitaire considérées lors des acquisitions unitaires (quand N=l, une seule zone d'acquisition unitaire couvrant l'intégralité ou une partie choisie de la pièce aéronautique 2 est considérée), et IMj(Zn), j=l,...,J(n) les images thermiques fournies par la caméra infrarouge 3B de la zone Zn, J(n) désignant un entier supérieur à 1. Chaque acquisition unitaire correspond à une période ou durée d'acquisition Tacqn, n=l,...,N.In the following description, we denote Zl, Z2, ..., ZN, N denoting an integer greater than or equal to 1, the unit acquisition zones considered during unit acquisitions (when N = l, a single zone d unit acquisition covering all or a selected part of aeronautical part 2 is considered), and IMj (Zn), j = l, ..., J (n) the thermal images provided by the infrared camera 3B of the area Zn, J (n) designating an integer greater than 1. Each unit acquisition corresponds to an acquisition period or duration Tacqn, n = l, ..., N.

Comme mentionné précédemment, chaque image numérique IMj(Zn) de la pièce aéronautique 2 reflète la réponse thermique de la zone d'acquisition unitaire Zn de la pièce aéronautique 2 à l'instant d'acquisition tj, suite à l'excitation (impulsionnelle ici) appliquée par le biais de la ou des sources d'excitation 3A. Elle comprend une pluralité de pixels correspondant à un échantillonnage spatial de la zone d'acquisition unitaire Zn, autrement dit, chaque pixel est associé à un point de la zone d'acquisition unitaire Zn. Chaque pixel est associé sur l'image IMj(Zn) à une amplitude représentant une caractéristique de la pièce aéronautique 2 à l'instant d'acquisition tj, cette caractéristique étant ici une fonction croissante déterminée de la température surfacique de la pièce.As mentioned previously, each digital image IMj (Zn) of the aeronautical part 2 reflects the thermal response of the unit acquisition zone Zn of the aeronautical part 2 at the acquisition time tj, following the excitation (pulse here ) applied through the 3A excitation source (s). It comprises a plurality of pixels corresponding to a spatial sampling of the unit acquisition area Zn, in other words, each pixel is associated with a point of the unit acquisition area Zn. Each pixel is associated on the image IMj (Zn) with an amplitude representing a characteristic of the aeronautical part 2 at the instant of acquisition tj, this characteristic here being a determined increasing function of the surface temperature of the part.

Dans le mode de réalisation décrit ici, les images numériques thermiques fournies par la caméra infrarouge 3B sont des images en deux dimensions codées en niveaux de gris : chaque pixel d'une image a donc une amplitude qui est ici un niveau de gris reflétant la température surfacique ou plus précisément une fonction croissante de la température surfacique en le point de la pièce aéronautique 2 représenté par le pixel. Cette fonction croissante résulte, de façon connue, de la combinaison de la loi de Planck en monochromatique et de la réponse supposée linéaire du capteur de la caméra infrarouge 3B : elle traduit la conversion en un niveau de gris ici de la luminance spectrale captée par le capteur de la caméra infrarouge 3B en le point représenté par le pixel, cette luminance spectrale reflétant la température surfacique de la pièce aéronautique en ce point (i.e. plus la température est élevée plus la luminance est élevée).In the embodiment described here, the digital thermal images supplied by the infrared camera 3B are two-dimensional images coded in gray levels: each pixel of an image therefore has an amplitude which is here a gray level reflecting the temperature surface or more precisely an increasing function of the surface temperature at the point of the aeronautical part 2 represented by the pixel. This increasing function results, in a known manner, from the combination of Planck's law in monochromatic and from the supposed linear response of the sensor of the infrared camera 3B: it translates the conversion into a gray level here of the spectral luminance picked up by the sensor of the infrared camera 3B at the point represented by the pixel, this spectral luminance reflecting the surface temperature of the aeronautical part at this point (ie the higher the temperature the higher the luminance).

Conformément à l'invention, les images numériques acquises par le dispositif d'acquisition 3 et notamment par la caméra infrarouge 3B sont fournies au dispositif d'estimation 4. Dans le mode de réalisation décrit ici, le dispositif d'estimation 4 est configuré pour estimer à partir des images numériques fournies par la caméra infrarouge 3B, au moins une dérivée d'une première fonction mathématique fl de la température par rapport à une deuxième fonction mathématique f2 du temps.According to the invention, the digital images acquired by the acquisition device 3 and in particular by the infrared camera 3B are supplied to the estimation device 4. In the embodiment described here, the estimation device 4 is configured to estimate from digital images supplied by the infrared camera 3B, at least one derivative of a first mathematical function f1 of the temperature with respect to a second mathematical function f2 of time.

Dans l'exemple envisagé ici d'une excitation impulsionnelle de la pièce aéronautique 2 par le dispositif d'acquisition 3, on considère pour fl et f2 la même fonction mathématique, à savoir une fonction logarithme naturel aussi appelée logarithme népérien d'un écart entre une valeur et une valeur de référence déterminée, soit fl(y)=f2(y)=ln(y-yref), où y est un nombre réel et yref la valeur de référence considérée.In the example envisaged here of a pulse excitation of the aeronautical part 2 by the acquisition device 3, we consider for fl and f2 the same mathematical function, namely a natural logarithm function also called natural logarithm of a difference between a value and a determined reference value, ie fl (y) = f2 (y) = ln (y-yref), where y is a real number and yref the reference value considered.

Pour fl, la valeur de référence correspond ici à l'amplitude de niveau de gris du pixel considéré associée à une température au repos du point de la pièce aéronautique 2 représenté par ce pixel.For fl, the reference value here corresponds to the gray level amplitude of the pixel considered associated with a temperature at rest of the point of the aeronautical part 2 represented by this pixel.

Pour f2, la valeur de référence correspond à l'instant d'excitation de la pièce aéronautique 2 par le système de thermographie infrarouge. Comme mentionné précédemment, on considère ici que les instants d'acquisition ont pour origine l'instant d'excitation de la pièce aéronautique 2 de sorte qu'on applique ici une valeur de référence nulle (i.e. elle est déjà implicitement contenue dans les instants d'acquisition).For f2, the reference value corresponds to the moment of excitation of the aeronautical part 2 by the infrared thermography system. As mentioned previously, it is considered here that the acquisition instants originate from the moment of excitation of the aeronautical part 2 so that a zero reference value is applied here (ie it is already implicitly contained in the instants d 'acquisition).

Toutefois, ces hypothèses ne sont pas limitatives en soi. D'autres fonctions mathématiques peuvent être envisagées pour fl et f2. Le choix des fonctions fl et f2 peut être guidé par différents paramètres, comme notamment de la nature de l'excitation utilisée par le système de thermographie active, etc.However, these assumptions are not limiting in themselves. Other mathematical functions can be envisaged for fl and f2. The choice of functions fl and f2 can be guided by various parameters, such as in particular the nature of the excitation used by the active thermography system, etc.

Dans le mode de réalisation décrit ici, le dispositif d'estimation 4 a l'architecture matérielle d'un ordinateur telle que représentée schématiquement à la figure 3.In the embodiment described here, the estimation device 4 has the hardware architecture of a computer as shown diagrammatically in FIG. 3.

Il comprend, notamment un processeur 6, une mémoire vive 7, une mémoire morte 8, une mémoire flash non volatile 9 ainsi que des moyens de communication 10 permettant notamment au dispositif d'estimation 4 de communiquer avec le dispositif de vérification 5 pour lui fournir par exemple la ou les dérivées estimées à partir des images numériques de la pièce aéronautique 2 fournies par la caméra infrarouge 3B. Ces moyens de communication comprennent par exemple un bus de données numériques ou si le dispositif d'estimation 4 et le dispositif de vérification 5 sont reliés via un réseau de télécommunications (local ou autre, filaire ou sans fil, etc.), une carte réseau ou une interface permettant de communiquer sur ce réseau.It includes, in particular, a processor 6, a random access memory 7, a read-only memory 8, a non-volatile flash memory 9 as well as communication means 10 allowing in particular the estimation device 4 to communicate with the verification device 5 to supply for example the derivative (s) estimated from the digital images of the aeronautical part 2 supplied by the infrared camera 3B. These communication means include for example a digital data bus or if the estimation device 4 and the verification device 5 are connected via a telecommunications network (local or other, wired or wireless, etc.), a network card or an interface allowing communication on this network.

Dans une variante de réalisation, le dispositif d'estimation 4 et le dispositif de vérification 5 peuvent être localisés au sein d'un même équipement, par exemple un ordinateur tel que celui représenté à la figureIn an alternative embodiment, the estimation device 4 and the verification device 5 can be located within the same equipment, for example a computer such as that shown in FIG.

3.3.

La mémoire morte 8 du dispositif d'estimation 4 constitue un support d'enregistrement conforme à l'invention, lisible par le processeur 6 et sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur PROG conforme à l'invention.The ROM 8 of the estimation device 4 constitutes a recording medium according to the invention, readable by the processor 6 and on which a computer program PROG according to the invention is recorded.

Le programme d'ordinateur PROG définit des modules fonctionnels et logiciels ici, configurés pour mettre en œuvre une estimation d'une ou de plusieurs dérivées telles que proposées par l'invention à partir des images numériques de la pièce aéronautique 2 fournies par la caméra infrarouge 3B. Ces modules fonctionnels s'appuient sur et/ou commandent les éléments matériels 6-10 du dispositif d'estimation 4 cités précédemment. Ils comportent notamment ici, comme illustré sur la figure 2, une pluralité de modules activés pour chaque dérivée estimée et pour chaque zone d'acquisition unitaire Zn, n=l,...,N considérée, lesdits modules comprenant ici :The computer program PROG defines functional modules and software here, configured to implement an estimate of one or more derivatives as proposed by the invention from digital images of aeronautical part 2 supplied by the infrared camera 3B. These functional modules are based on and / or control the hardware elements 6-10 of the estimation device 4 mentioned above. They notably include here, as illustrated in FIG. 2, a plurality of modules activated for each estimated derivative and for each unit acquisition area Zn, n = l, ..., N considered, said modules comprising here:

— un module de sélection 4A, configuré pour sélectionner une pluralité K(n) d'instants d'estimation tek, k=l,...,K(n) de cette dérivée sur la période d'acquisition Tacqn des images numériques (période de temps déterminée au sens de l'invention) pour l'acquisition unitaire indexée par n, n=l,...,N, K(n) désignant un entier supérieur à 1 ;A selection module 4A, configured to select a plurality K (n) of instants of estimation tek, k = l, ..., K (n) of this derivative over the acquisition period Tacqn of the digital images ( period of time determined within the meaning of the invention) for the unit acquisition indexed by n, n = l, ..., N, K (n) designating an integer greater than 1;

— un premier module d'application 4B, configuré pour appliquer la première fonction fl aux amplitudes des pixels des images numériques, ce premier module d'application fournissant des amplitudes de pixels dites converties ;A first application module 4B, configured to apply the first function f1 to the amplitudes of the pixels of the digital images, this first application module providing amplitudes of so-called converted pixels;

— un deuxième module d'application 4C, configuré pour appliquer la deuxième fonction f2 aux instants d'acquisition tj, j=l,...,J(n) des images numériques pour la zone d'acquisition unitaire Z(n) et aux instants d'estimation tek, k=l,...,K(n) de la dérivée, ce deuxième module d'application 4C fournissant des instants d'acquisition dits convertis notés rj, j=l,...,J(n) et en des instants d'estimation dits convertis notés -tek, k=l,...,K(n) ;A second application module 4C, configured to apply the second function f2 to the acquisition times tj, j = l, ..., J (n) of the digital images for the unit acquisition area Z (n) and at the instants of estimation tek, k = l, ..., K (n) of the derivative, this second application module 4C providing so-called converted acquisition instants denoted rj, j = l, ..., J (n) and in so-called converted estimation moments denoted -tek, k = l, ..., K (n);

— un module de débruitage 4D, configuré pour réduire le bruit présent dans les amplitudes des pixels converties ;- a 4D denoising module, configured to reduce the noise present in the amplitudes of the converted pixels;

— un module de détermination 4E, configuré pour déterminer pour chaque instant d'estimation converti rck, un intervalle d'estimation (i.e. voisinage) Wk autour de cet instant d'estimation converti. Si on considère que la période d'acquisition Tacqn pour l'acquisition unitaire réalisée sur la zone d'acquisition unitaire Zn est délimitée par un instant initial tjnit et un instant final t_fin, chaque intervalle d'estimation Wk déterminé par le module de détermination 4E autour d'un instant d'estimation converti ick a une taille inférieure à (est inclus dans) la période d'acquisition convertie définie par la différence entre l'instant final converti résultant de l'application de la deuxième fonction f2 à l'instant final t_fin et l'instant initial converti résultant de l'application de la deuxième fonction f2 à l'instant initial tjnit (on considère ici la même convention que précédemment pour l'origine des instants tjnit et t_fin) ; et — un module d'estimation 4F, configuré pour estimer pour chaque instant d'estimation converti -tek, la dérivée à partir des amplitudes converties correspondant aux instants d'acquisition convertis ij appartenant à l'intervalle d'estimation Wk déterminé par le module de détermination 4E pour l'instant d'estimation converti.- a 4E determination module, configured to determine for each converted estimation instant rck, an estimation interval (i.e. neighborhood) Wk around this converted estimation instant. If we consider that the acquisition period Tacqn for the unit acquisition carried out on the unit acquisition area Zn is delimited by an initial instant tjnit and a final instant t_fin, each estimation interval Wk determined by the determination module 4E around a converted estimation instant ick has a size less than (is included in) the converted acquisition period defined by the difference between the final converted instant resulting from the application of the second function f2 at the instant final t_fin and the initial instant converted resulting from the application of the second function f2 at the initial instant tjnit (we consider here the same convention as previously for the origin of the instants tjnit and t_fin); and - an estimation module 4F, configured to estimate for each instant of converted estimation -tek, the derivative from the converted amplitudes corresponding to the converted acquisition instants ij belonging to the estimation interval Wk determined by the module 4E determination for the converted estimation time.

Les fonctions de ces différents modules sont décrites plus en détail ultérieurement en référence à l'étape d'estimation du procédé de contrôle non destructif selon l'invention mise en œuvre par le dispositif 4 d'estimation du système 1 de contrôle non destructif de la figure 2.The functions of these different modules are described in more detail later with reference to the step of estimating the non-destructive testing method according to the invention implemented by the device 4 for estimating the system 1 of non-destructive testing of the figure 2.

Comme mentionné précédemment, le système 1 de contrôle non destructif comprend également un dispositif de vérification 5 de la pièce aéronautique 2. Ce dispositif de vérification 5 est configuré pour permettre de vérifier l'intégrité de la pièce aéronautique 2 (c'est-à-dire de détecter la présence d'anomalies ou d'indications de telles anomalies dans la pièce aéronautique 2) en analysant la ou des dérivées évaluées par le dispositif d'estimation 4.As mentioned above, the non-destructive testing system 1 also comprises a device 5 for checking the aeronautical part 2. This checking device 5 is configured to allow the integrity of the aeronautical part 2 to be checked (that is to say say to detect the presence of anomalies or indications of such anomalies in the aeronautical part 2) by analyzing the derivative or derivatives evaluated by the estimation device 4.

Dans le mode de réalisation décrit ici, le dispositif de vérification 5 comprend un écran et une interface graphique permettant de visualiser des images représentant la ou des dérivées produites par le dispositif d'estimation 4. Ceci permet à un opérateur visualisant ces données de détecter la présence éventuelle d'anomalie sur la pièce aéronautique 2, de positionner le cas échéant cette anomalie sur la surface de la pièce et éventuellement d'évaluer la profondeur du défaut. Ce dispositif de vérification 5 est configuré pour donner des informations intelligibles à l'opérateur pour l'aider à une prise de décision quant à l'intégrité de la pièce aéronautique 2, comme décrit plus en détail ultérieurement.In the embodiment described here, the verification device 5 comprises a screen and a graphical interface making it possible to display images representing the derivative (s) produced by the estimation device 4. This allows an operator viewing this data to detect the possible anomaly on aeronautical part 2, if necessary position this anomaly on the surface of the part and possibly assess the depth of the defect. This verification device 5 is configured to give intelligible information to the operator to help him make a decision as to the integrity of the aeronautical part 2, as described in more detail later.

Dans un autre mode de réalisation, le dispositif de vérification 5 peut comprendre un module de détection automatique de défauts sur la pièce aéronautique 2 configuré pour utiliser la ou les dérivées fournies par le dispositif d'estimation 4 et poser un diagnostic quant à l'intégrité de la pièce aéronautique 2 (ex. détection ou non d'indications dans la structure de matériau laissant suspecter un défaut ou une anomalie), sans nécessiter l'intervention d'un opérateur extérieur à proprement parler.In another embodiment, the verification device 5 can comprise an automatic fault detection module on the aeronautical part 2 configured to use the derivative (s) provided by the estimation device 4 and to make a diagnosis as to the integrity aeronautical part 2 (eg detection or not of indications in the material structure suggesting a defect or anomaly), without requiring the intervention of an external operator proper.

La figure 4 représente les différentes étapes du procédé mises en œuvre par le système 1 de contrôle non destructif illustré à la figure 2 pour opérer un contrôle non destructif de la pièce aéronautique 2 conformément à l'invention.FIG. 4 represents the different stages of the method implemented by the non-destructive testing system 1 illustrated in FIG. 2 to operate a non-destructive testing of the aeronautical part 2 in accordance with the invention.

Conformément à l'invention, le contrôle non destructif de la pièce aéronautique 2 s'appuie sur un procédé de thermographie infrarouge active. Ce procédé, connu en soi et brièvement rappelé précédemment, est mis en œuvre par le système de thermographie active 3 (étape E10). Plus particulièrement, le système de thermographie active 3 applique, par le biais de sources d'excitation 3A, une excitation impulsionnelle par réflexion ici sur la pièce aéronautique 2 positionnée sur son support prévu à cet effet.According to the invention, the non-destructive testing of the aeronautical part 2 is based on an active infrared thermography process. This process, known per se and briefly recalled previously, is implemented by the active thermography system 3 (step E10). More particularly, the active thermography system 3 applies, by means of excitation sources 3A, a pulse excitation by reflection here on the aeronautical part 2 positioned on its support provided for this purpose.

La réponse thermique de la pièce aéronautique 2 à cette excitation impulsionnelle est captée par la caméra infrarouge 3B durant une période d'acquisition déterminée, à une pluralité d'instants d'acquisition. Dans l'exemple envisagé ici, la pièce aéronautique 2 étant une structure IFS de grande taille, plusieurs (i.e. N, N désignant un entier supérieur à 1) acquisitions unitaires sont successivement réalisées sur la pièce aéronautique 2 comme mentionné précédemment. Chaque acquisition unitaire est réalisée sur une période d'acquisition unitaire égale à Tacqn, chaque acquisition unitaire visant une zone d'acquisition unitaire Zn distincte, n=l,...,N, les N zones d'acquisition unitaire Zn juxtaposées permettant, comme mentionné précédemment, de couvrir la pièce aéronautique 2 dans son intégralité.The thermal response of the aeronautical part 2 to this impulse excitation is captured by the infrared camera 3B during a determined acquisition period, at a plurality of acquisition instants. In the example envisaged here, aeronautical part 2 being a large IFS structure, several (i.e. N, N denoting an integer greater than 1) unit acquisitions are successively carried out on aeronautical part 2 as mentioned previously. Each unit acquisition is carried out over a unit acquisition period equal to Tacqn, each unit acquisition targeting a separate unit acquisition zone Zn, n = l, ..., N, the N unit acquisition zones Zn juxtaposed allowing, as previously mentioned, to cover aeronautical part 2 in its entirety.

La caméra infrarouge 3B génère, pour chaque acquisition unitaire indexée par n, une pluralité d'images numériques IMj, j=l,...,J(n) de la pièce aéronautique 2 représentant la réponse ainsi captée de la pièce aéronautique aux différents instants d'acquisition tj, j=l,...,J(n) (étape E20).The infrared camera 3B generates, for each unit acquisition indexed by n, a plurality of digital images IMj, j = l, ..., J (n) of the aeronautical part 2 representing the response thus captured from the aeronautical part to the different acquisition times tj, j = l, ..., J (n) (step E20).

Dans le mode de réalisation décrit ici, on suppose que les instants d'acquisition tj, j=l,...,J(n) définis sur la période de temps Tacqn sont espacés de façon uniforme avec un pas suffisamment faible pour avoir une bonne représentation de la réponse thermique de la zone d'acquisition unitaire Zn de la pièce aéronautique 2 à l'excitation impulsionnelle appliquée à la pièce, et une redondance d'observation permettant une estimation précise en présence de bruit statistique d'observation.In the embodiment described here, it is assumed that the acquisition times tj, j = l, ..., J (n) defined over the time period Tacqn are spaced uniformly with a sufficiently small pitch to have a good representation of the thermal response of the unit acquisition area Zn of the aeronautical part 2 to the impulse excitation applied to the part, and an observation redundancy allowing a precise estimate in the presence of statistical observation noise.

Les images numériques IMj(Zn), j=l,...,J, acquises sur chacune des zones d'acquisition unitaire Zn, n=l,...,N considérées représentent l'évolution de la température à la surface de la pièce aéronautique 2 suite à l'excitation impulsionnelle qui lui a été appliquée au moyen de la ou des sources d'excitation 3A. Plus particulièrement, chaque pixel noté PIXi, i=l,...,I, d'une image numérique IMj(Zn) correspond à un point de la zone d'acquisition unitaire Zn résultant d'un échantillonnage spatial de cette dernière, I désignant un entier supérieur à 1 correspondant au nombre de pixels dans chaque image IMj(Zn). Chaque pixel PIXi de l'image IMj(Zn) a une amplitude notée amp(PIXi) qui représente une fonction croissante de la température surfacique de la pièce aéronautique 2 (caractéristique de la pièce aéronautique au sens de l'invention), à l'instant d'acquisition tj, en le point de la zone d'acquisition unitaire Zn correspondant à ce pixel.The digital images IMj (Zn), j = l, ..., J, acquired on each of the unit acquisition zones Zn, n = l, ..., N considered represent the evolution of the temperature at the surface of the aeronautical part 2 following the impulse excitation which has been applied to it by means of the excitation source or sources 3A. More particularly, each pixel denoted PIXi, i = l, ..., I, of a digital image IMj (Zn) corresponds to a point of the unit acquisition area Zn resulting from a spatial sampling of the latter, I designating an integer greater than 1 corresponding to the number of pixels in each image IMj (Zn). Each pixel PIXi of the image IMj (Zn) has an amplitude denoted amp (PIXi) which represents an increasing function of the surface temperature of the aeronautical part 2 (characteristic of the aeronautical part within the meaning of the invention), at acquisition time tj, at the point of the unit acquisition area Zn corresponding to this pixel.

Les images numériques IMj(Zn), j=l,...,J, n=l,...,N acquises par la caméra numérique 3B sont ensuite fournies par le système de thermographie active 3 au dispositif d'estimation 4 (étape E30).The digital images IMj (Zn), j = l, ..., J, n = l, ..., N acquired by the digital camera 3B are then supplied by the active thermography system 3 to the estimation device 4 ( step E30).

Conformément à l'invention, le dispositif 4 d'estimation estime, à partir des images numériques thermiques qui lui sont fournies, au moins une dérivée d'ordre x (entier) notée d^(x) d'une première fonction fl de la température par rapport à une deuxième fonction f2 du temps (étape E40). Dans l'exemple envisagé ici, comme mentionné précédemment, les fonctions fl et f2 sont toutes les deux prises égales à une fonction logarithme naturel (i.e. népérien) d'un écart (i.e. d'une différence) entre une valeur et une valeur de référence déterminée (i.e. d'un écart d'amplitudes pour fl et d'un écart temporel pour f2). Ces fonctions sont particulièrement bien adaptées à une excitation de type impulsionnelle, notamment par réflexion, comme expliqué ci-avant.According to the invention, the estimation device 4 estimates, from the digital thermal images supplied to it, at least one derivative of order x (integer) denoted d ^(x) of a first function f1 of the temperature with respect to a second time function f2 (step E40). In the example considered here, as mentioned above, the functions fl and f2 are both taken equal to a natural logarithm (ie natural) function of a difference (ie of a difference) between a value and a reference value determined (ie of an amplitude difference for fl and a time difference for f2). These functions are particularly well suited to an excitation of the impulse type, in particular by reflection, as explained above.

Aucune limitation n'est attachée à l'ordre x de la dérivée estimée par le dispositif 4 d'estimation. Il s'agit par exemple d'une dérivée d'ordre 1 ou de tout ordre supérieur à 1. Par ailleurs, plusieurs dérivées d'ordres différents peuvent être estimées par le dispositif 4 d'estimation. Par souci de simplification, dans l'exemple décrit ici, on se limite à l'estimation d'une unique dérivée d'ordre 1, autrement dit d^(x)=d^w.No limitation is attached to the order x of the derivative estimated by the estimation device 4. This is for example a derivative of order 1 or of any order greater than 1. Furthermore, several derivatives of different orders can be estimated by the estimation device 4. For the sake of simplification, in the example described here, we limit ourselves to the estimation of a single derivative of order 1, in other words d ^(x) = d ^w .

Conformément à l'invention, la dérivée d^(x) estimée par le dispositif 4 d'estimation est estimée localement pour chaque pixel de chaque zone d'acquisition unitaire Zn, en plusieurs instants d'estimation tek, k=l,...,K, sur un voisinage temporel autour de ces instants d'estimation. Ce voisinage temporel est réduit par rapport à la période d'acquisition Tacqn, comme décrit plus en détail ultérieurement. On obtient de cette sorte une estimation (locale) de la dérivée d^ix) recherchée robuste aux conditions d'acquisition des images thermiques.According to the invention, the derivative d ^(x) estimated by the estimation device 4 is estimated locally for each pixel of each unit acquisition area Zn, in several instants of estimation tek, k = l, ... , K, on a temporal neighborhood around these moments of estimation. This temporal neighborhood is reduced compared to the acquisition period Tacqn, as described in more detail later. This gives a (local) estimate of the derivative d ^ix) sought robust under the conditions of acquisition of thermal images.

Le dispositif d'estimation 4 fournit la dérivée estimée d^(x) formée des dérivées estimées localement en chacun des instants d'estimation tek, k=l,...,K(n) et en chaque pixel de chacune des zones d'acquisition unitaire Zn au dispositif de vérification 5 (étape E50).The estimation device 4 supplies the estimated derivative d ^(x) formed from the derivatives estimated locally at each of the estimation instants tek, k = l, ..., K (n) and in each pixel of each of the zones of unit acquisition Zn to the verification device 5 (step E50).

Dans le mode de réalisation décrit ici, le dispositif de vérification 5 est configuré pour afficher sur son écran, via une interface graphique prévue à cet effet, les dérivées ainsi estimées localement. Cet affichage peut être déclenché sous l'action par exemple d'un opérateur qui, à partir des dérivées affichées, est en mesure via sa propre expertise, de réaliser un diagnostic de la pièce aéronautique 2, c'est-à-dire de vérifier l'intégrité de la structure de matériau par rapport à un état attendu et de déterminer si la pièce aéronautique 2 comporte ou non un défaut (étape E60).In the embodiment described here, the verification device 5 is configured to display on its screen, via a graphical interface provided for this purpose, the derivatives thus estimated locally. This display can be triggered under the action for example of an operator who, from the displayed derivatives, is able, via his own expertise, to carry out a diagnosis of the aeronautical part 2, that is to say to verify the integrity of the material structure with respect to an expected state and to determine whether or not the aeronautical part 2 has a defect (step E60).

Un exemple d'un tel affichage est donné en figure 5. Sur cette figure, les différentes courbes représentées en traits discontinus correspondent aux dérivées d⁽¹⁾ d'ordre 1 estimées conformément à l'invention pour différents pixels associés à des points distincts d'une même zone d'acquisition unitaire. En abscisse sont représentés les indices k des différents instants d'estimation, tandis qu'en ordonnée sont représentées les amplitudes des dérivées estimées. Pour rendre compte de la précision des dérivées estimées, les dérivées premières vraies (autrement dit « théoriques » ou « attendues ») sont également représentées sur la figure à titre de référence en traits continus.An example of such a display is given in FIG. 5. In this figure, the different curves represented in broken lines correspond to the derivatives d ⁽¹⁾ of order 1 estimated in accordance with the invention for different pixels associated with distinct points d '' the same unit acquisition area. On the abscissa are represented the indices k of the different estimation instants, while on the ordinate are represented the amplitudes of the estimated derivatives. To account for the precision of the estimated derivatives, the true first derivatives (in other words “theoretical” or “expected”) are also represented in the figure for reference in solid lines.

L'utilisation de telles informations par un opérateur pour réaliser un diagnostic de la pièce aéronautique 2 (aussi appelé vérification ou « sanction » de la pièce) est connue en soi. En examinant l'allure de la dérivée d⁽¹⁾ d'ordre 1 du logarithme naturel de l'écart d'une fonction croissante déterminée de la température par rapport au logarithme naturel du temps écoulé après l'excitation impulsionnelle fournie par le dispositif d'estimation 4, l'opérateur peut déterminer si celle-ci a une allure conforme à la structure de matériau attendue ou si elle présente des différences notables par rapport à celle-ci, laissant suspecter la présence d'hétérogénéités ou de défauts dans la pièce aéronautique 2. A titre illustratif, la figure 5 représente les dérivées d⁽¹⁾ estimées obtenues pour différents pixels présentant tous des défauts, lors d'un contrôle en réflexion avec une excitation par lampe flash. On note que plus le défaut apparaît de manière précoce dans le temps, plus il est proche de la surface de la pièce aéronautique 2 située du côté de la caméra.The use of such information by an operator to carry out a diagnosis of the aeronautical part 2 (also called verification or “sanction” of the part) is known in itself. By examining the shape of the derivative d ⁽¹⁾ of order 1 of the natural logarithm of the deviation of a determined increasing function of the temperature compared to the natural logarithm of the time elapsed after the impulse excitation provided by the device d estimate 4, the operator can determine whether it has a shape that conforms to the expected material structure or if it has significant differences from it, suggesting the presence of heterogeneities or defects in the part aeronautics 2. By way of illustration, FIG. 5 represents the estimated derivatives d ⁽¹⁾ obtained for different pixels all having defects, during a check in reflection with excitation by flash lamp. It is noted that the earlier the defect appears in time, the closer it is to the surface of the aeronautical part 2 located on the side of the camera.

Plus particulièrement, dans le cas d'application de la détection d'indications par un opérateur, la sanction de la pièce aéronautique 2 peut comprendre par exemple l'observation successive pour chaque instant d'estimation, d'images dites spatiales représentant une cartographie spatiale des dérivées estimées à cet instant d'acquisition. Un défaut tel qu'une lame d'air en profondeur dans la structure du matériau constitue une hétérogénéité et se traduit par un contraste entre la zone présentant le défaut et une zone voisine saine dans au moins une image spatiale de dérivées. Grâce à l'invention, on s'assure de l'absence de sauts de niveaux de gris entre les images juxtaposées de deux zones d'acquisition unitaire juxtaposées (autrement dit, l'invention permet de s'affranchir de l'existence d'un biais d'estimation dépendant des conditions d'acquisition, comme par exemple de la période d'acquisition unitaire qui peut varier d'une acquisition unitaire à l'autre). On s'assure également que le contraste visuel entre deux zones voisines, l'une saine et l'autre à défaut, toutes deux de structure de matériau fixée, est indépendant des conditions d'observation de la zone d'acquisition unitaire contenant cette zone saine et cette zone à défaut.More particularly, in the case of application of the detection of indications by an operator, the sanction of the aeronautical part 2 may for example include the successive observation for each estimation instant, of so-called spatial images representing a spatial mapping derivatives estimated at this acquisition time. A defect such as an air gap deep in the structure of the material constitutes heterogeneity and results in a contrast between the zone presenting the defect and a healthy neighboring zone in at least one spatial image of derivatives. Thanks to the invention, we ensure the absence of gray level jumps between the juxtaposed images of two juxtaposed unit acquisition zones (in other words, the invention makes it possible to get rid of the existence of an estimation bias depending on the acquisition conditions, such as for example the unit acquisition period which can vary from one unit acquisition to another). We also ensure that the visual contrast between two neighboring zones, one healthy and the other failing, both of fixed material structure, is independent of the observation conditions of the unit acquisition zone containing this zone. healthy and this area failing.

En variante, le vecteur de dérivées de chaque pixel de la pièce aéronautique 2 peut être comparé à des vecteurs de référence, préalablement appris et couvrant la variabilité des « possibles » attendus pour la structure de matériau. Cela permet d'avoir une caractéristique de la structure de matériau en chaque point de la pièce et d'évaluer la conformité de la structure de matériau inspectée. L'invention permet de réduire la dimension de la base des vecteurs de référence considérée par rapport à l'état de la technique, en garantissant une estimation des dérivées indépendante des conditions d'acquisition. En effet, pour établir la base des vecteurs de référence, il est nécessaire de tenir compte uniquement de la variabilité des structures de matériau (et non de la variabilité des structures de matériau couplée à la variabilité des conditions d'acquisition). De plus, les conditions d'acquisition peuvent être avantageusement modifiées après constitution de la base, ce qui offre une souplesse d'utilisation.As a variant, the vector of derivatives of each pixel of the aeronautical part 2 can be compared to reference vectors, previously learned and covering the variability of the "possible" expected for the material structure. This makes it possible to have a characteristic of the material structure at each point of the part and to assess the conformity of the inspected material structure. The invention makes it possible to reduce the size of the base of the reference vectors considered with respect to the state of the art, by guaranteeing an estimate of the derivatives independent of the acquisition conditions. Indeed, to establish the base of the reference vectors, it is necessary to take account only of the variability of the structures of material (and not of the variability of the structures of material coupled with the variability of the conditions of acquisition). In addition, the acquisition conditions can advantageously be modified after the base has been set up, which offers flexibility of use.

Le document WO 2001/041421 donne d'autres exemples d'exploitation de la ou des dérivées d^(x) estimées par le dispositif d'estimation 4 pour détecter la présence d'un défaut dans une pièce aéronautique.The document WO 2001/041421 gives other examples of exploitation of the derivative ^(s) d ^(x) estimated by the estimation device 4 to detect the presence of a fault in an aeronautical part.

Ces exemples ne sont bien entendu donnés qu'à titre illustratif, et dépendent notamment des dérivées d^(x) estimées par le dispositif d'estimation 4 et de la structure de matériau inspectée.These examples are of course only given by way of illustration, and depend in particular on the derivatives d ^(x) estimated by the estimation device 4 and on the structure of material inspected.

Dans un autre mode de réalisation, le dispositif de vérification 5 comprend un module de détection automatique de défauts sur la pièce aéronautique 2 configuré pour utiliser la ou les dérivées d^(x) fournies par le dispositif d'estimation 4 et poser un diagnostic quant à l'intégrité de la pièce aéronautique 2, sans nécessiter l'intervention d'un opérateur externe à proprement parler. Le document EP 1 910 786 décrit par exemple une méthode automatique permettant d'exploiter des informations contenues dans des dérivées d^(x) pouvant être calculées par le dispositif d'estimationIn another embodiment, the verification device 5 comprises an automatic fault detection module on the aeronautical part 2 configured to use the derivative ^(s) d ^(x) provided by the estimation device 4 and to make a diagnosis as to the integrity of the aeronautical part 2, without requiring the intervention of an external operator proper. The document EP 1 910 786 describes for example an automatic method making it possible to use information contained in derivatives d ^{(x) which} can be calculated by the estimation device

4. Cet exemple n'est toutefois donné qu'à titre illustratif.4. This example is, however, given only for illustration.

Comme mentionné précédemment, l'invention se distingue principalement de l'état de la technique existant par la façon dont elle propose d'estimer, au cours de l'étape E40 du procédé de contrôle non destructif précédemment décrit, la ou les dérivées d^(x) utilisées pour réaliser le contrôle non destructif de la pièce aéronautique 2. L'invention propose en effet une estimation de cette ou de ces dérivées à la fois moins biaisée et de biais insensible aux variations usuelles des conditions d'acquisitions, telles que la période d'acquisition. Cette estimation est réalisée sur un échantillonnage temporel dédié, possiblement et avantageusement différent de l'échantillonnage d'acquisition considéré par le dispositif d'acquisition 3 pour obtenir les images thermiques (i.e. les instants d'estimation tek, k=l,...,K peuvent être différents des instants d'acquisition tj, j=l,...,J). En outre, l'invention s'appuie sur une estimation locale de la ou des dérivées d^(x) à partir d'échantillons mesurés dans un voisinage temporel de taille limitée par rapport à la période d'acquisition Tacq des images thermiques, ce qui garantit, par construction, l'invariance de l'estimation obtenue par rapport à la période de l'acquisition et à la zone d'acquisition unitaire considérée. Nous allons maintenant décrire plus en détail la façon dont la ou les dérivées d^(x)sont estimées par le dispositif d'estimation 4 du système de contrôle non destructif 1 lors de l'étape E40, conformément à l'invention. On se limite ici par souci de simplification au calcul d'une dérivée unique d'ordre 1 (i.e. d^(x)= d⁽¹⁾).As mentioned previously, the invention differs mainly from the existing state of the art by the way in which it proposes to estimate, during step E40 of the non-destructive testing method described above, the derivative ^(s) d ^{( x)} used to carry out non-destructive testing of the aeronautical part 2. The invention indeed proposes an estimate of this or these derivatives which is both less biased and bias insensitive to the usual variations in the conditions of acquisition, such as the acquisition period. This estimation is carried out on a dedicated temporal sampling, possibly and advantageously different from the acquisition sampling considered by the acquisition device 3 to obtain the thermal images (ie the instants of estimation tek, k = l, ... , K can be different from the acquisition times tj, j = l, ..., J). In addition, the invention is based on a local estimate of the derivative ^(s) d ^(x) from samples measured in a temporal neighborhood of limited size with respect to the acquisition period Tacq of the thermal images, which guarantees, by construction, the invariance of the estimate obtained compared to the period of acquisition and to the unit acquisition area considered. We will now describe in more detail how the derivative ^(s) d ^(x) are estimated by the estimation device 4 of the non-destructive control system 1 during step E40, in accordance with the invention. We limit ourselves here for the sake of simplification to the calculation of a single derivative of order 1 (ie d ^(x) = d ⁽¹⁾ ).

La figure 6 illustre les principales étapes mises en œuvre lors de l'étape E40 par le dispositif d'estimation 4 pour estimer la dérivée d^(x) à partir des images IMj(Zn), j=1,...,3, n=l,...,N fournies par la caméra infrarouge 3B pour chaque zone d'acquisition unitaire Zn.FIG. 6 illustrates the main steps implemented during step E40 by the estimation device 4 to estimate the derivative d ^(x) from the images IMj (Zn), j = 1, ..., 3, n = l, ..., N supplied by the infrared camera 3B for each unit acquisition zone Zn.

Dans le mode de réalisation décrit ici, le dispositif d'estimation 4, via son module de sélection 4A, sélectionne tout d'abord la pluralité d'instants d'estimation tek, k=l,...,K(n) auxquels il va estimer la dérivée d^(x) en chaque pixel de chaque zone d'acquisition unitaire sur la période d'acquisition Tacqn (étape F10). A cet effet, le module de sélection 4A utilise ici une règle de sélection prédéterminée, fixée préalablement par un opérateur.In the embodiment described here, the estimation device 4, via its selection module 4A, first selects the plurality of estimation instants tek, k = l, ..., K (n) to which it will estimate the derivative d ^(x) in each pixel of each unit acquisition area over the acquisition period Tacqn (step F10). To this end, the selection module 4A uses here a predetermined selection rule, fixed beforehand by an operator.

Conformément à l'invention, cette règle fixe des instants d'estimation convertis de la dérivée uniformément espacés dans le graphe logarithmique résultant de la conversion du domaine temporel correspondant à la période d'acquisition Tacqn par la fonction f2. Autrement dit, en reprenant les notations introduites précédemment, si on considère que la période d'acquisition unitaire Tacqn est délimitée par un instant initial tjnit et un instant final t_fin, les instants d'estimation convertis sont uniformément espacés (même écart en les instants d'estimation convertis) sur la période d'acquisition convertie définie par la différence entre l'instant final converti résultant de l'application de la deuxième fonction f2 à l'instant final t_fin et l'instant initial converti résultant de l'application de la deuxième fonction f2 à l'instant initial tjnit. En outre, selon la règle de construction appliquée, le nombre d'instants d'estimation sélectionnés K(n) pour la zone d'acquisition unitaire Zn est inférieur au nombre d'instants d'acquisition tj, j=l,...,J(n).According to the invention, this rule fixes times of estimation of the derivative uniformly spaced in the logarithmic graph resulting from the conversion of the time domain corresponding to the acquisition period Tacqn by the function f2. In other words, by taking up the notations introduced previously, if we consider that the unit acquisition period Tacqn is delimited by an initial instant tjnit and a final instant t_fin, the instants of estimated estimation are uniformly spaced (same difference in the instants d 'converted estimate) over the converted acquisition period defined by the difference between the converted final instant resulting from the application of the second function f2 at the final instant t_fin and the converted initial instant resulting from the application of the second function f2 at the initial time tjnit. In addition, according to the construction rule applied, the number of estimation instants selected K (n) for the unit acquisition area Zn is less than the number of acquisition instants tj, j = l, ... , J (n).

Une telle règle de sélection appliquée par le module de sélection 4A est par exemple la suivante : « à partir d'un instant T0 défini sur la période d'acquisition Tacq et pour un paramètre entier a positif, tant que tek <Tacq : tc(k+l)= a.tck avec tcl=T0 ». L'instant T0 et le paramètre a sont fournis par l'opérateur. T0 peut par exemple être choisi de sorte à coïncider avec le premier instant d'acquisition tl de la période d'acquisition Tacqn.Such a selection rule applied by the selection module 4A is for example the following: “from an instant T0 defined on the acquisition period Tacq and for an integer parameter a positive, as long as tek <Tacq: tc ( k + l) = a.tck with tcl = T0 ”. The instant T0 and the parameter a are supplied by the operator. T0 can for example be chosen so as to coincide with the first acquisition instant tl of the acquisition period Tacqn.

Bien entendu, cet exemple n'est donné qu'à titre illustratif et d'autres règles de sélection ou de façons de déterminer les instants d'estimation tek, k=l,...,K sur la période d'acquisition Tacq peuvent être envisagées. Par exemple, on peut envisager de définir des instants d'estimation coïncidant avec certains instants d'acquisition tj (ex. tcl=tl, tc2=t3, tc3=t5, etc.). Préférentiellement, on choisit un nombre K(n) d'instants d'estimation inférieur au nombre J(n) d'instants d'acquisition sur la période de temps Tacqn pour limiter la complexité de mise en œuvre de l'invention et notamment le temps de calcul nécessaire.Of course, this example is given only as an illustration and other selection rules or ways of determining the instants of estimation tek, k = l, ..., K over the acquisition period Tacq can be considered. For example, we can consider defining instants of estimation coinciding with certain acquisition instants tj (eg tcl = tl, tc2 = t3, tc3 = t5, etc.). Preferably, a number K (n) of estimation instants is chosen which is less than the number J (n) of acquisition instants over the time period Tacqn to limit the complexity of implementation of the invention and in particular the calculation time required.

Puis, le dispositif d'estimation 4 procède à un formatage des données dont il dispose et qui sont contenues dans les images numériques qui lui ont été fournies par la caméra infrarouge 3B (étape F20).Then, the estimation device 4 proceeds to format the data which it has and which are contained in the digital images which have been supplied to it by the infrared camera 3B (step F20).

Plus précisément, lors de ce formatage, il détermine tout d'abord les instants d'acquisition tj, j=l,...,J(n) des images numériques qui lui sont fournies pour chaque zone d'acquisition unitaire Zn, n=l,...,N de la pièce aéronautique 2. On suppose ici qu'à cet effet, les paramètres d'acquisition de ces images lui ont été fournis, à savoir notamment l'instant t_init(Zn) auquel l'acquisition de la réponse thermique de la pièce aéronautique 2 à l'excitation impulsionnelle à laquelle elle a été soumise a débuté (fixée ici comme mentionné précédemment à l'instant d'excitation de la pièce aéronautique 2), pour chaque zone d'acquisition unitaire Zn considérée, ainsi que le pas d'échantillonnage d'acquisition retenu pour chaque acquisition unitaire (i.e. durée entre chaque trame acquise).More precisely, during this formatting, it firstly determines the acquisition instants tj, j = l, ..., J (n) of the digital images which are supplied to it for each unitary acquisition zone Zn, n = l, ..., N of the aeronautical part 2. It is assumed here that for this purpose, the acquisition parameters of these images have been supplied to it, namely in particular the instant t_init (Zn) at which the acquisition the thermal response of the aeronautical part 2 to the impulse excitation to which it was subjected has started (fixed here as mentioned previously at the moment of excitation of the aeronautical part 2), for each unit acquisition zone Zn considered, as well as the acquisition sampling step retained for each unit acquisition (ie duration between each acquired frame).

Puis le dispositif d'estimation 4, via son premier module d'application 4B, convertit, pour chaque zone d'acquisition unitaire Zn, n=l,...,N, les amplitudes des pixels PIXi des images numériques correspondant à cette zone d'acquisition unitaire, en leur appliquant la première fonction fl. Il génère ainsi ici des amplitudes de pixels, notées y(PIXi) dites converties, pour chaque pixel PIXi, i=1,...,1 de chaque image IMj(Zn), j=l,...,J(n) de la zone d'acquisition unitaire Zn, telles que : y(PIXi)=fl(amp(PIXi))=ln(amp(PIXi)-ampO) où ampO désigne le niveau de gris associé au pixel PIXi à une température de la pièce aéronautique 2 au repos (c'est-à-dire avant excitation) (valeur de référence au sens de l'invention pour la fonction fl). La valeur de référence ampO peut être déterminée aisément et fournie au dispositif d'estimation 4. Ceci permet de tenir compte uniquement de la perturbation en amplitude induite par l'excitation.Then the estimation device 4, via its first application module 4B, converts, for each unit acquisition area Zn, n = l, ..., N, the amplitudes of the pixels PIXi of the digital images corresponding to this area unit acquisition, by applying the first function fl. It thus generates here amplitudes of pixels, denoted y (PIXi) said to be converted, for each pixel PIXi, i = 1, ..., 1 of each image IMj (Zn), j = l, ..., J (n ) of the unit acquisition area Zn, such that: y (PIXi) = fl (amp (PIXi)) = ln (amp (PIXi) -ampO) where ampO designates the gray level associated with the pixel PIXi at a temperature of aeronautical part 2 at rest (that is to say before excitation) (reference value within the meaning of the invention for the function fl). The reference value ampO can be easily determined and supplied to the estimation device 4. This makes it possible to take into account only the amplitude disturbance induced by the excitation.

Suite à ce formatage, le dispositif d'estimation 4 procède à un changement de variable temporelle (étape F30), afin de s'adapter notamment au type d'excitation appliquée à la pièce aéronautique par le système de thermographie active 3.Following this formatting, the estimation device 4 proceeds to a change of time variable (step F30), in order to adapt in particular to the type of excitation applied to the aeronautical part by the active thermography system 3.

Plus précisément, au cours de cette étape, il applique, via son deuxième module d'application 4C, la deuxième fonction f2 aux instants d'acquisition tj, j=l,...,J(n) précédemment déterminés pour chaque zone d'acquisition unitaire Zn et chaque image numérique IMj(Zn), ainsi qu'aux instants d'estimation tek, k=l,...,K(n) de la dérivée d^(x). Il obtient ainsi des instants d'acquisition dits convertis notés xj, j=l,...,J(n) et des instants d'estimation dits convertis notés xck, k=l,...,K(n) tels que :More precisely, during this step, it applies, via its second application module 4C, the second function f2 to the acquisition instants tj, j = l, ..., J (n) previously determined for each zone d unit acquisition Zn and each digital image IMj (Zn), as well as at the instants of estimation tek, k = l, ..., K (n) of the derivative d ^(x) . It thus obtains so-called converted acquisition instants denoted xj, j = l, ..., J (n) and so-called converted estimation instants denoted xck, k = l, ..., K (n) such that :

xj=f2(tj)=ln(tj), j=l,...,J(n) xck=f2(tck)=ln(tck), k=l,...,K(n)xj = f2 (tj) = ln (tj), j = l, ..., J (n) xck = f2 (tck) = ln (tck), k = l, ..., K (n)

On note que le logarithme naturel In est ici appliqué directement aux instants d'acquisition et d'estimation (i.e. valeur de référence nulle pour la fonction f2), ceux-ci ayant pour même origine par hypothèse l'excitation de la pièce aéronautique 2 (autrement dit, la valeur de référence est en quelque sorte intégrée déjà dans la valeur des instants d'acquisition et d'estimation considérée).We note that the natural logarithm In here is applied directly to the instants of acquisition and estimation (ie zero reference value for the function f2), these having the same origin by hypothesis the excitation of the aeronautical part 2 ( in other words, the reference value is somehow already integrated into the value of the acquisition and estimation instants considered).

Dans le mode de réalisation décrit ici, le dispositif d'estimation 4, via son module de débruitage 4D, applique ensuite un traitement de débruitage (i.e. de réduction du bruit) à l'ensemble des amplitudes de pixels converties obtenues à l'issue de l'étape F20 (étape F40). On note que l'étape F40 peut être réalisée indifféremment avant, après ou même en parallèle de l'étape de changement de variable temporelle F30. Cette étape est optionnelle.In the embodiment described here, the estimation device 4, via its denoising module 4D, then applies denoising processing (ie noise reduction) to all the amplitudes of converted pixels obtained at the end of step F20 (step F40). It is noted that step F40 can be carried out either before, after or even in parallel with the step of changing time variable F30. This step is optional.

L'étape de débruitage F40 (ou aussi désignée par étape de prérestauration) vise à réduire, préalablement à l'estimation de la dérivée d^(x), le bruit affectant les amplitudes de pixels converties en tenant compte des propriétés de redondance du signal utile et des statistiques du bruit. Un tel débruitage peut être réalisé à partir de nombreuses techniques connues en soi appliquées successivement sur les amplitudes converties y(PIXi) correspondant à chaque image IMj, j=l,...,J(n) d'une même zone d'acquisition unitaire Zn. De telles techniques consistent par exemple en un filtrage spatial appliqué sur chaque image, en un débruitage par patchs (aussi connu sous le nom anglais de « non-local means »), en une technique dite de morphologie mathématique, et ou une approche variationnelle régularisée (Tikhonov, variation totale, etc.), etc.The denoising step F40 (or also designated by the pre-restoration step) aims to reduce, prior to the estimation of the derivative d ^(x) , the noise affecting the amplitudes of the pixels converted by taking into account the redundancy properties of the useful signal and noise statistics. Such denoising can be carried out using numerous techniques known per se applied successively to the converted amplitudes y (PIXi) corresponding to each image IMj, j = l, ..., J (n) of the same acquisition area. unit Zn. Such techniques consist for example of a spatial filtering applied to each image, of a denoising by patches (also known under the English name of "non-local means"), in a technique called mathematical morphology, and or a regularized variational approach (Tikhonov, total variation, etc.), etc.

Aucune limitation n'est attachée à la technique de débruitage utilisée. Dans le mode de réalisation décrit ici, on suppose que le module de débruitage 4D met en œuvre un filtrage spatial gaussien 2D isotrope sur les amplitudes converties des pixels PIXi, image par image. Les amplitudes converties débruitées sont désignées dans la suite de la description par y'(PIXi). On note que les paramètres du filtrage réalisé (et notamment le nombre de pixels sur lequel il est réalisé) dépendent notamment de la dimension des anomalies que l'on recherche sur la pièce.No limitation is attached to the denoising technique used. In the embodiment described here, it is assumed that the denoising module 4D implements an isotropic 2D Gaussian spatial filtering on the converted amplitudes of the pixels PIXi, image by image. The denoised converted amplitudes are designated in the following description by y '(PIXi). It is noted that the parameters of the filtering carried out (and in particular the number of pixels on which it is carried out) depend in particular on the dimension of the anomalies which one seeks on the part.

Le dispositif d'estimation 4 estime alors la dérivée d^(x) à partir des amplitudes converties débruitées y'(PIXi) obtenues pour chaque image IMj et pour chaque zone d'acquisition unitaire Zn. Comme mentionné précédemment, conformément à l'invention, la dérivée d^(x) est estimée localement, sur des voisinages sélectionnés autour de chaque instant d'estimation tek, ou de façon équivalente autour de chaque instant d'estimation converti Tek, k=l,...,K(n).The estimation device 4 then estimates the derivative d ^(x) from the converted denoised amplitudes y ′ (PIXi) obtained for each image IMj and for each unit acquisition area Zn. As mentioned previously, in accordance with the invention, the derivative d ^(x) is estimated locally, on selected neighborhoods around each instant of estimation tek, or in an equivalent manner around each instant of estimation converted Tek, k = l , ..., K (n).

Le dispositif d'estimation 4, via son module de détermination 4E, détermine donc en premier lieu, pour chaque instant d'estimation converti Tek (et pour chaque zone d'acquisition unitaire Zn), un intervalle d'estimation Wk autour de cet instant d'estimation converti, cet intervalle d'estimation ayant une durée inférieure à la période d'acquisition convertie précédemment définie (étape F50). Les mêmes intervalles d'estimation Wk peuvent être sélectionnés pour les différentes zones d'acquisition unitaire Zn, n=l,...,N.The estimation device 4, via its determination module 4E, therefore firstly determines, for each converted estimation instant Tek (and for each unitary acquisition zone Zn), an estimation interval Wk around this instant of converted estimate, this estimate interval having a duration less than the previously defined converted acquisition period (step F50). The same estimation intervals Wk can be selected for the different unit acquisition zones Zn, n = l, ..., N.

Pour déterminer les intervalles d'estimation Wk, le module de détermination 4E utilise ici une règle de détermination prédéfinie, fixée préalablement en fonction des caractéristiques de la pièce aéronautique 2 et/ou des conditions d'acquisition des images numériques thermiques (ex. de la méthode d'excitation appliquée par le système de thermographie infrarouge active). Dans l'exemple envisagé ici, cette règle de détermination consiste à sélectionner un intervalle d'estimation Wk centré autour de l'instant d'estimation converti xck et de taille Δ supérieure à 0, identique pour tous les instants d'estimation convertis xck, k=l,...,K. Ceci revient à considérer, dans l'exemple de la fonction f2, un voisinage temporel autour des instants d'estimation tek (avant changement de variable temporelle, i.e. avant conversion) qui croit dans le temps, de manière proportionnelle. Un tel choix conduit, pour une acquisition à un échantillonnage régulier dans le temps (i.e. tj régulièrement espacés sur la période Tacqn) et un bruit d'observation blanc sur les amplitudes mesurées, à une variance d'estimation de la dérivée d^(x) pratiquement indépendante des instants d'acquisition convertis ή, j=l,...,J(n).To determine the estimation intervals Wk, the determination module 4E here uses a predefined determination rule, fixed beforehand as a function of the characteristics of the aeronautical part 2 and / or of the conditions of acquisition of the digital thermal images (e.g. of the excitation method applied by the active infrared thermography system). In the example envisaged here, this determination rule consists in selecting an estimation interval Wk centered around the converted estimation instant xck and of size Δ greater than 0, identical for all the estimation instants converted xck, k = l, ..., K. This amounts to considering, in the example of the function f2, a temporal neighborhood around the instants of estimation tek (before change of temporal variable, ie before conversion) which increases in time, in a proportional manner. Such a choice leads, for an acquisition to a regular sampling over time (ie tj regularly spaced over the period Tacqn) and a white observation noise on the measured amplitudes, to a variance of estimation of the derivative d ^(x) practically independent of the converted acquisition instants ή, j = l, ..., J (n).

En variante, d'autres règles de détermination des intervalles d'estimation Wk peuvent être envisagées. Typiquement, les intervalles d'estimation Wk ne sont pas nécessairement centrés autour des instants d'estimation convertis. Ils ne sont en outre pas nécessairement identiques pour chacun des instants d'estimation convertis.As a variant, other rules for determining the estimation intervals Wk can be envisaged. Typically, the estimation intervals Wk are not necessarily centered around the moments of converted estimation. They are also not necessarily identical for each of the instants of estimation converted.

Suite à l'étape de détermination F50, le dispositif d'estimation 4 via son module d'estimation 4F, estime pour chaque pixel PIXî, i=1,...,1 correspondant à l'échantillonnage spatial de chaque zone d'acquisition unitaire Zn, et pour chaque instant d'estimation converti xck, k=l,...,K(n), la dérivée notée d^(x)(n,i,k) en cet instant à partir des amplitudes converties débruitées correspondant aux instants d'acquisition convertis ή appartenant à l'intervalle d'estimation Wk (autrement dit à partir des amplitudes converties débruitées extraites des images IMj de la zone d'acquisition unitaire Zn associées aux instants d'acquisition tj correspondant aux instants d'acquisition convertis rj) (étape F60). Il procède de la même façon pour chaque zone d'acquisition unitaire Zn considérée.Following the determination step F50, the estimation device 4 via its estimation module 4F, estimates for each pixel PIXî, i = 1, ..., 1 corresponding to the spatial sampling of each acquisition zone unit Zn, and for each instant of converted estimate xck, k = l, ..., K (n), the derivative denoted d ^(x) (n, i, k) at this instant from the corresponding denoised converted amplitudes at the converted acquisition times ή belonging to the estimation interval Wk (in other words from the noisy converted amplitudes extracted from the images IMj of the unit acquisition area Zn associated with the acquisition times tj corresponding to the acquisition times converted rj) (step F60). It proceeds in the same way for each unit acquisition zone Zn considered.

Différentes techniques peuvent être utilisées par le module d'estimation 4F pour estimer localement la dérivée d^(x)(n,i,k) sur l'intervalle d'estimation Wk. Ainsi, par exemple, le module d'estimation 4F peut estimer la dérivée d^w(n,i,k) par une technique de dérivation d'un filtre gaussien temporel ayant un écart-type constant.Different techniques can be used by the 4F estimation module to locally estimate the derivative d ^(x) (n, i, k) over the estimation interval Wk. Thus, for example, the estimation module 4F can estimate the derivative d ^w (n, i, k) by a technique of derivation of a temporal Gaussian filter having a constant standard deviation.

De façon connue, une telle technique de dérivation s'appuie ur le principe suivant. Si on suppose une fonction ^(τ) (y, est ici homogène à l'amplitude convertie du pixel indexé par i) continue par rapport à une 1 -H-} variable réelle τ et une fonction gaussienne /ι_σ(τ) =^=^e m d'écarttype σ, alors la fonction ÿ(r) = y* /ι_σ(τ) (où « * » désigne un produit de convolution) est une version lissée de y(r) à une échelle définie par σ. La convolution par la fonction gaussienne revient en effet à réaliser une moyenne locale pondérée par la fonction gaussienne donnant plus de poids aux valeurs de variable proches de τ. On peut par exemple fixer σ = 0.125 x tailleW où tailleW est la taille d'un voisinage à prendre en compte.In known manner, such a derivation technique is based on the following principle. If we assume a function ^ (τ) (y, here is homogeneous to the converted amplitude of the pixel indexed by i) continuous with respect to a real variable 1 -H-} τ and a Gaussian function / ι _σ (τ) = ^ = ^ em of standard deviation σ, then the function ÿ (r) = y * / ι _σ (τ) (where “*” denotes a convolution product) is a smoothed version of y (r) on a scale defined by σ. Convolution by the Gaussian function effectively amounts to achieving a local average weighted by the Gaussian function giving more weight to the values of variable close to τ. We can for example set σ = 0.125 x sizeW where sizeW is the size of a neighborhood to take into account.

La dérivée n^ième de la fonction continue lissée évaluée en τ est alors donnée par :The n ^th derivative of the smoothed continuous function evaluated in τ is then given by:

dÿ?ⁿ⁾(T) = ^[y * h_a](r) = y^h_a(r).DY? ⁿ⁾ (T) = ^ [y * h _a ] (r) = y ^ h _a (r).

Dans le mode de réalisation décrit ici, le module d'estimation 4F applique ce principe (convolution par un filtre gaussien et dérivation) en utilisant des filtres gaussiens pour chaque dérivée estimée dont l'implémentation doit tenir compte d'une part, de la nature discrète des amplitudes converties des pixels, et d'autre part de la nature non-uniforme de l'échantillonnage des instants d'estimation.In the embodiment described here, the estimation module 4F applies this principle (convolution by a Gaussian filter and derivation) by using Gaussian filters for each estimated derivative whose implementation must take into account on the one hand, the nature of the converted amplitudes of the pixels, and on the other hand of the non-uniform nature of the sampling of the estimation instants.

En variante, le module d'estimation 4F peut réaliser une régression paramétrique locale sur une famille de fonctions dérivables (ex. des polynômes), puis dériver analytiquement la fonction paramétrée résultant de la régression.Alternatively, the 4F estimation module can perform local parametric regression on a family of differentiable functions (eg polynomials), then analytically derive the parameterized function resulting from the regression.

Bien entendu ces exemples ne sont donnés qu'à titre illustratif et d'autres techniques d'estimation locale des dérivées peuvent être envisagées en variante.Of course, these examples are only given by way of illustration and other techniques for local estimation of the derivatives can be envisaged as a variant.

Comme mentionné précédemment les dérivées ainsi estimées par une approche locale sont fournies ensuite au dispositif de vérification 5 pour permettre leur interprétation, soit par un opérateur externe, soit par le dispositif de vérification 5 lui-même lorsque cette interprétation est automatisée.As previously mentioned, the derivatives thus estimated by a local approach are then supplied to the verification device 5 to allow their interpretation, either by an external operator, or by the verification device 5 itself when this interpretation is automated.

Dans le mode de réalisation décrit ici, on a considéré une excitation impulsionnelle par réflexion, des dérivées d'ordre 1 ou 2, et des fonctions fl et f2 identiques, égales au logarithme naturel d'un écart entre une valeur et une valeur de référence. Comme mentionné, ces hypothèses ne sont pas limitatives en soi, et l'invention s'applique à tout type d'excitation, tout ordre de dérivée, et tout type de fonctions fl et f2. La prise en compte d'autres ordres de dérivées et/ou d'autres fonctions fl et f2 permet de s'adapter à d'autres profils d'excitation, tels que des excitations créneaux par flux d'air chaud ou par lampes halogènes.In the embodiment described here, we considered a pulse excitation by reflection, derivatives of order 1 or 2, and identical functions f 1 and f 2, equal to the natural logarithm of a difference between a value and a reference value . As mentioned, these hypotheses are not limiting in themselves, and the invention applies to any type of excitation, any order of derivative, and any type of functions f1 and f2. Taking into account other orders of derivatives and / or other functions f1 and f2 makes it possible to adapt to other excitation profiles, such as niche excitations by hot air flow or by halogen lamps.

Claims

1. Method for non-destructive testing of an aeronautical part (2) comprising:

A step of obtaining (E20) a plurality of digital images of the aeronautical part acquired at a plurality of acquisition instants defined over a determined period of time called the acquisition period by means of a system ( 3) active infrared thermography, each pixel of a digital image acquired at an acquisition time having an amplitude representing a characteristic of the aeronautical part at this acquisition time at a point of the aeronautical part;

- an estimation step (E40), from the digital images acquired, of at least one derivative of a first function of said characteristic with respect to a second time function; and - a verification step (E60) of the aeronautical part using said at least one estimated derivative;

said method being characterized in that the estimation step (E40) comprises, for each estimated derivative:

A step of selecting (F10) a plurality of instants for estimating this derivative over said acquisition period;

- a step of applying (F20) the first function to the amplitudes of the pixels of the digital images, said step of applying resulting in amplitudes of pixels converted;

A step of applying (F30) the second function at the instants of acquisition of the digital images resulting in instants of converted acquisition, and at the instants of estimation of the derivative resulting in instants of estimated estimation, said instants estimation being selected during the selection step so that the converted estimation times are uniformly spaced; and - an estimation step (F60), for each converted estimation instant, of said derivative from the converted amplitudes corresponding to the converted acquisition instants belonging to a determined estimation interval (F50) around the instant of converted estimate.

2. Non-destructive testing method according to claim 1, in which the acquisition period is delimited by an initial said instant and a final said instant, and each estimation interval determined around an estimation instant converted to a size. less than the difference between the converted final instant resulting from the application of the second function at the final instant and the converted initial instant resulting from the application of the second function at the initial instant.

3. A non-destructive testing method according to claim 1 or 2 in which:

- Said characteristic is an increasing function of the surface temperature of the aeronautical part;

- the active infrared thermography system (3) uses a pulse excitation mode by reflection of the aeronautical part; and - the first function and the second function are logarithmic functions of a difference between a value and a determined reference value.

4. Method of non-destructive testing according to any one of claims 1 to 3 wherein said at least one derivative comprises a derivative of order 1 and / or a derivative of order 2 of the first function of said characteristic with respect to the second function of time.

5. The non-destructive testing method as claimed in claim 1, in which the estimation interval determined around each of the converted estimation instants has the same size for all the converted estimation instants.

6. Non-destructive testing method according to any one of claims 1 to 5 in which the number of instants for estimating the derivative is chosen during the selection step less than the number of acquisition instants on the acquisition period.

7. A non-destructive testing method according to any one of claims 1 to 6 further comprising, prior to the step of estimating the derivative, a step (F40) of reducing noise affecting the converted amplitudes.

8. System (1) for non-destructive testing of an aeronautical part comprising:

- an active thermography system (3) comprising an excitation device (3A) and an acquisition device (3B) configured to acquire at a plurality of acquisition instants defined over a determined period of time called the period of acquisition, of digital images of the aeronautical part, each pixel of a digital image acquired at an acquisition time having an amplitude representing a characteristic of the aeronautical part at this acquisition time at a point of the aeronautical part after excitation of the aeronautical part by the excitation device;

- an estimation device (4), configured to estimate from the digital images acquired, at least one derivative of a first function of said characteristic with respect to a second function of time; and - a verification device (5) configured to verify the aeronautical part using said at least one estimated derivative;

said system being characterized in that the estimation device comprises a plurality of modules activated for each estimated derivative and comprising:

- a selection module (4A), configured to select a plurality of instants for estimating this derivative over said acquisition period;

- a first application module (4B), configured to apply the first function to the amplitudes of the pixels of the digital images, said first application module providing amplitudes of converted pixels;

- a second application module (4C), configured to apply the second function to the instants of acquisition of the digital images supplying converted acquisition instants and to apply the second function to the instants of estimation of the derivative providing instants d converting estimate, said estimation instants having been selected by the selection module (4A) so that the converted estimation instants are uniformly spaced;

An estimation module (4F), configured to estimate for each converted estimation instant, said derivative from converted amplitudes 5 corresponding to the converted acquisition instants belonging to an estimation interval determined around the instant d estimate converted.