Performance de la m´ ethode de notation

Nous avons men´e une ´etude sur la qualit´e et la fiabilit´e des notes produites par le code, tout en cherchant `a d´ecouvrir la pr´esence potentielle de sources d’erreurs ou de d´erives.

Pour des raisons de lisibilit´e, l’annexe D regroupe toutes les images d’entr´ee de pierrage utilis´ees dans cette analyse, ainsi que le d´etail des notes et des contributions calcul´ees.

3.2.3.1 Sensibilit´e du code aux donn´ees d’entr´ee

Nous avons tout d’abord cherch´e `a v´erifier que la technique de production des images de pierrage ´etait reproductible, c’est `a dire que l’enchaˆınement des op´erations - d´ecoupe des ´eprouvettes, traction des ´eprouvettes, encrage manuel, griffage manuel, num´erisation - produisait des donn´ees de qualit´e constante. Cette ´evaluation a ´et´e men´ee en g´en´erant pour quatre mati`eres (Faible1, Moyen1, Moyen2 et Moyen3) deux images de pierrage provenant chacune de deux ´eprouvettes de traction diff´erentes.

3.2. D´EVELOPPEMENT DU CODE DE QUANTIFICATION DULIGNAGE

Figure 3.11: Logigramme de la m´ethode de quantification du lignage par l’interm´ediaire des fonctions d’APSD

Comme le montre l’histogramme de la figure 3.12, les diff´erences de notes globales calcul´ees par le code sont d’au maximum 10% pour une mˆeme mati`ere, ce qui traduit une bonne r´egularit´e de la technique de pierrage.

Le lecteur est invit´e `a consulter l’annexe D.1 pour d´ecouvrir les images de pierrage utilis´ees, ainsi que le d´etail des contributions individuelles dulignage pur et de la rugosit´e grossi`ere. Il est ainsi possible de se rendre compte qu’il peut exister des variations impor-tantes des notes de contributions entre deux ´echantillons d’une mati`ere donn´ee. Mais la construction mˆeme de la note globale (rapport entre les deux contributions) compense ces d´erives qui sont notamment dues `a des baisses ponctuelles de la qualit´e des informations pr`es du bord des images, ou `a cause d’un effet de tuilage.

Les effets de la dimension et de la r´esolution spatiale des donn´ees d’entr´ee ont ensuite toutes deux ´et´e d´etermin´ees. Les deux images initiales de pierrage des mati`eres Faible1 et Moyen2 ont donc ´et´e artificiellement modifi´ees puis not´ees par le code. La comparaison entre cette nouvelle note et la note obtenue `a partir de l’image initiale nous a donn´e une indication sur la sensibilit´e du code avec l’´evolution des propri´et´es des donn´ees d’entr´ee.

La r´esolution des images a ´et´e r´eduite en utilisant une m´ethode d’interpolation bilin´eaire alors que la r´eduction de leur taille a ´et´e effectu´ee par une simple d´ecoupe de l’image.

CHAPITRE 3. CARACT ´ERISATION ET QUANTIFICATION DU LIGNAGE

Figure 3.12: Comparaison des notes globales de quantification calcul´ees sur des images de pierrage issues de deux ´echantillons distincts

Il est important de remarquer sur la figure 3.13 que la r´esolution (qui correspond `a la taille r´eelle en millim`etres des informations contenues dans un pixel de l’image) affecte la quantification du lignage `a partir d’une valeur seuil. Cette r´esolution minimale, fix´ee `a environ 0.2mm/pixel (ou 130dpi) correspond `a la limite en dessus de laquelle les images ne sont plus suffisamment pr´ecises pour d´ecrire correctement les ph´enom`enes de rugosit´e de surface.

De mani`ere similaire, il est possible apr`es examen des r´esultats de la figure 3.14 de d´eterminer les dimensions spatiales minimales que doivent poss´eder les donn´ees d’entr´ee.

En dessous de 30mm selon DT et de 15mm selon DL, les images n’ont plus une taille suffisament grande vis-`a-vis des dimensions caract´eristiques des ph´enom`enes pour une notation fiable.

3.2. D´EVELOPPEMENT DU CODE DE QUANTIFICATION DULIGNAGE

Figure 3.13: Variation relative (en %) des notes globales et des notes interm´ediaires en fonction de la r´esolution des donn´ees d’entr´ee issues d’images de pierrage des mati`eresFaible1 etMoyen2

Figure 3.14: Variation relative (en %) des notes globales en fonction des tailles dans le sens du lignage (DL) et perpendiculairement au lignage (DT) des images de pierrage des mati`eres Faible1 etMoyen2

CHAPITRE 3. CARACT ´ERISATION ET QUANTIFICATION DU LIGNAGE 3.2.3.2 Sensibilit´e du code avec les longueurs d’onde caract´eristiques

La sensibilit´e du code vis-`a-vis de ses param`etres internes a ´et´e analys´ee en introdui-sant une perturbation contrˆol´ee sur les longueurs d’onde (L1, L2, L3 et L4) des ph´ eno-m`enes de lignage pur et de rugosit´e grossi`ere. Ainsi, le tableau 3.1 pr´esente les variations relatives des contributions `a partir de l’image de pierrage de la mati`ere Moyen2 lorsque l’une des quatre dimensions caract´eristiques est modifi´ee de +15%, +50%, -15% ou -50%.

Ces r´esultats montrent que le code est assez sensible `a ses param`etres internes, car une variation de 50% de l’un d’entre eux peut provoquer une d´erive des notes de contribution de pr`es de 90% dans la pire des configurations.

Variation relative (en %) Longueurs d’onde Contributions

L1 L2 L3 L4 Lignage pur Rugosit´e grossi`ere

-15 0 0 0 5.4 14.5

Tableau 3.1: Effet de la variation des longueurs d’onde caract´eristiques des ph´enom`enes de lignage pur et de rugosit´e grossi`ere sur le calcul de leurs contributions `a partir de l’image de pierrage de la mati`ere Moyen2

Ces longueurs d’onde caract´eristiques sont les param`etres cruciaux de notre m´ethode de quantification morphologique. Elles ont ´et´e d´etermin´ees et choisies avec soin afin qu’elles d´ecrivent de mani`ere pr´ecise les ph´enom`enes macroscopiques rencontr´es. Leur pertinence peut ˆetre illustr´ee dans les images 3.15 et 3.16 dans lesquelles les contributions du lignage pur et de la rugosit´e grossi`ere ont ´et´e extraites des images initiales de pierrage.

3.2. D´EVELOPPEMENT DU CODE DE QUANTIFICATION DULIGNAGE Les images de r´esidu, qui correspondent aux images initiales auxquelles la contribution du ph´enom`ene a ´et´e retranch´ee, permettent bien de se rendre compte de la justesse des longueurs d’onde choisies. Ainsi, l’image 3.16(e) laisse clairement apparaˆıtre des bandes qui ´etaient initialement cach´ees `a la surface de la mati`ere Moyen1 par les motifs de la rugosit´e grossi`ere.

CHAPITRE 3. CARACT ´ERISATION ET QUANTIFICATION DU LIGNAGE

(a) Image initiale de pierrage de la mati`ere Moyen2

(b) Contribution du lignage pur obtenue `a partir de l’image initiale

(c) Apr`es suppression de la contribution du lignage pur `a l’image initiale

(d) Contribution de la rugosit´e grossi`ere obtenue `a partir de l’image initiale

(e) Apr`es suppression de la contribution de la rugosit´e grossi`ere `a l’image initiale

(f) Contributions du lignage pur et de la rugosit´e grossi`ere

(g) Apr`es suppression des contributions du lignage pur et de la rugosit´e

grossi`ere

Figure 3.15: Extraction des ph´enom`enes de lignage pur et de rugosit´e grossi`ere d’apr`es leurs dimensions caract´eristiques `a partir de l’image de pierrage de la mati`ere Moyen2

3.2. D´EVELOPPEMENT DU CODE DE QUANTIFICATION DULIGNAGE

(a) Image initiale de pierrage de la mati`ere Moyen1

(b) Contribution du lignage pur obtenue `a partir de l’image initiale

(c) Apr`es suppression de la contribution du lignage pur `a l’image initiale

(d) Contribution de la rugosit´e grossi`ere obtenue `a partir de l’image initiale

(e) Apr`es suppression de la contribution de la rugosit´e grossi`ere `a l’image initiale

(f) Contributions du lignage pur et de la rugosit´e grossi`ere

(g) Apr`es suppression des contributions du lignage pur et de la rugosit´e

grossi`ere

Figure 3.16: Extraction des ph´enom`enes de lignage pur et de rugosit´e grossi`ere d’apr`es leurs dimensions caract´eristiques `a partir de l’image de pierrage de la mati`ereMoyen1

CHAPITRE 3. CARACT ´ERISATION ET QUANTIFICATION DU LIGNAGE