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De la médecine à la géologie - visualisation des modèles physiques par tomodensitométrie.

Poulin, Jimmy (2008). De la médecine à la géologie - visualisation des modèles physiques par tomodensitométrie. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 215 p.

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Résumé

La modélisation du développement des structures géologiques pendant la déformation de la lithosphère peut s’effectuer à l’aide de modèles physiques analogues. L’étude de la déformation des modèles se fait traditionnellement de façon destructive ce qui s’avère un inconvénient majeur. Pour éliminer ce problème ainsi que les effets qu’il occasionne, la tomodensitométrie a été utilisée dans plusieurs laboratoires de modélisation physique appliquée à la géologie structurale et à la géomécanique. La tomodensitométrie est une méthode d’imagerie médicale qui permet d’obtenir une reconstruction de la structure interne d’un objet en fonction de la variation d'absorption des rayons X de ses composants. Cependant, l’utilisation de méthodes et de techniques provenant de disciplines différentes amène son lot de défis et de particularités. L’objectif général de ce projet de maîtrise est donc de proposer une procédure et de formuler des recommandations pour permettre une utilisation judicieuse de la tomodensitométrie dans les activités de modélisation physique appliquée à la géologie structurale et à la géomécanique, particulièrement lors de l’utilisation de matériaux fragiles-ductiles et ductiles. L’atteinte de cet objectif nécessite des interventions à la fois dans les deux disciplines impliquées, soit la modélisation physique et la tomodensitométrie. Il fait également intervenir des notions de traitement d’images et de vision par ordinateur, le produit de la tomodensitométrie se présentant sous forme d’images. Le projet a entre autre permis de trouver un ensemble de matériaux utilisable pour la confection des modèles et favorable à une utilisation à l’intérieur d’un tomodensitomètre. Il a également permis de quantifier l’impact des paramètres de configuration du tomodensitomètre sur la qualité de la vue en coupe de différents modèles. Finalement, le traitement manuel des images tomodensitométriques étant une tâche longue et subjective, une grande partie du projet a été consacrée à la conception et au développement d’une procédure permettant d’automatiser l’extraction des structures internes d’un modèle et de simplifier les étapes à réaliser entre l’acquisition des données et la visualisation 2D et 3D des structures. Pour ce faire, un prototype a été développé afin de réaliser la segmentation des vues en coupe des modèles ainsi que l’étiquetage et la séparation des couches mal séparées. Suite à une validation du résultat par l’opérateur, le jeu de données résultant peut être assemblé afin d’être importé dans le logiciel de modélisation géologique gOcad. L’importation et la reconstruction du modèle dans gOcad s’effectue automatiquement à l’aide de scripts générés par l’application développée. En réduisant l’intervention humaine, l’ensemble de la procédure permet d’augmenter l’objectivité et la reproductibilité du résultat en plus de réduire considérablement le temps de traitement.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Harris, Lyal
Co-directeurs de mémoire/thèse: Long, Bernard; Daniel, Sylvie
Mots-clés libres: déformation de la lithosphère; imagerie médicale; structures géologiques; tomodensitométrie; géomécanique des roches
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 08 nov. 2012 19:47
Dernière modification: 16 mars 2016 20:09
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/464

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