L’imagerie hyperspectrale, une technologie émergente à la croisée de la science et de la technologie, ouvre de nouvelles perspectives passionnantes dans le domaine du contrôle qualité et de la détection. Cette méthode avancée de capture d’images offre une vision spectrale étendue qui transcende les limites de la vision humaine, permettant des applications novatrices dans des domaines allant de l’agriculture à l’industrie.
Décryptage d’une technologie innovante
Contrairement à l’imagerie traditionnelle qui capture trois bandes spectrales (rouge, vert, bleu), l’imagerie hyperspectrale divise la lumière en une multitude (dizaines, centaines, voire milliers) de bandes spectrales étroites (10nm) et contiguës, couvrant l’ensemble du spectre électromagnétique.
Chaque bande spectrale correspond à une “tranche” étroite du spectre électromagnétique. La caméra hyperspectrale mesure l’intensité lumineuse dans chacune de ces tranches pour chaque pixel de l’image, créant ainsi un “cube de données” hyperspectral.
Les données hyperspectrales fournissent des informations détaillées sur la composition chimique, la réflectance et d’autres caractéristiques des objets dans la scène. Chaque pixel dans l’image hyperspectrale représente une signature spectrale unique, qui pourra être associée à une caractéristique, une substance ou un matériau.
Cette technologie permet une analyse extrêmement détaillée des objets dans une scène observée, révélant ainsi des informations invisibles à l’œil nu.
En d’autres termes, elle offre une vision plus fine et mieux documentée du monde, ouvrant la voie à des applications diverses allant du contrôle qualité industriel à la détection de substances spécifiques dans de nombreux domaines.
Contrôle qualité et détection : La chasse aux défauts et substances cachées
Dans le domaine du contrôle qualité, l’imagerie hyperspectrale devient un atout majeur. Les fabricants peuvent désormais inspecter les produits avec une précision inégalée, identifiant des défauts invisibles à l’œil nu.
Par exemple, dans le domaine de la production alimentaire, l’imagerie hyperspectrale est utilisée pour inspecter la qualité des aliments et leur degré de maturation, détecter des contaminants potentiels, évaluer la fraîcheur des produits périssables, estimer leur composition nutritionnelle et assurer la conformité aux normes de sécurité alimentaire. Elle permet ainsi de renforcer la confiance des consommateurs envers les produits alimentaires.
L’industrie pharmaceutique utilise également cette technologie à différentes étapes du processus de fabrication et de contrôle qualité des médicaments, contribuant ainsi à garantir la qualité, la sécurité et l’efficacité des médicaments tout au long de leur cycle de vie. Elle sert notamment à inspecter les matières premières pharmaceutiques, analyser la composition des comprimés, détecter des contaminants, surveiller les étapes de fabrication, évaluer leur dissolution dans le corps.
L’imagerie hyperspectrale trouve également des applications cruciales dans les secteurs industriels, où elle permet de détecter des défauts minuscules, des variations de composition ou d’autres imperfections dans les produits manufacturés qui pourraient échapper à une inspection visuelle traditionnelle. Cela contribue à garantir la fiabilité et la conformité des produits aux normes de qualité.
Un autre domaine où l’imagerie hyperspectrale se démarque est la détection de substances spécifiques. Les applications sont variées, allant de l’agriculture à la médecine.
Par exemple, dans l’agriculture de précision, elle est utilisée pour surveiller la santé des cultures. Elle permet de détecter précocement les stress, les maladies, les ravageurs ou les carences nutritionnelles et hydriques des plantes, facilitant ainsi une gestion plus précise des cultures, une optimisation des rendements et une réduction de l’utilisation d’engrais.
En médecine, l’imagerie hyperspectrale est explorée pour détecter précocement de maladies comme le cancer, fournir des informations en temps réel aux chirurgiens lors d’interventions chirurgicales, ou encore étudier les affections cutanées en dermatologie, Son adoption dans le domaine médical ouvre la voie à des diagnostics plus précis, des interventions chirurgicales plus ciblées et une compréhension approfondie des processus biologiques. Bien que son utilisation soit encore en développement, elle promet d’apporter des améliorations significatives dans divers aspects des soins de santé.
Cette technologie innovante trouve des applications dans une multitude d’autres domaines tels que l’environnement, la télédétection, l’archéologie, l’aérospatial, l’automobile, etc. Sa polyvalence en fait un outil puissant pour aborder des problématiques variées.
les défis et perspectives de l’imagerie hyperspectrale : un horizon prometteur
L’imagerie hyperspectrale offre des avantages significatifs, mais elle doit résoudre certains défis pour maximiser son potentiel. Le coût élevé et la gestion massive des données d’une caméra hyper-spectrale freinent en général son utilisation dans une solution industrielle. Cependant, i2S a développé une méthode d’analyse qui permet dans une phase de faisabilité de déterminer avec précision les longueurs d’onde les plus pertinentes pour répondre aux besoins spécifiques de l’application et de se limiter à un système multispectral, moins coûteux, dans le produit final. Cette approche ciblée permet de tirer profit de l’imagerie hyper-spectrale tout en optimisant les ressources et en offrant des solutions plus accessibles à ses clients.