Caractérisation 3D de carottes géologiques

Afin de répondre aux besoins de l’un de ces utilisateurs, Reactiv’IP a mis au point un script Python sur mesure, basé sur la librairie IPSDK, qui permet segmenter et mesurer rapidement les grains présents dans une carotte géologique acquise en micro-tomographie RX.

Visuel 3D des grains segmentés à l’intérieur de la carotte.

Cette application permet de segmenter rapidement les grains au sein d’une carotte géologique. Il s’agit d’un besoin récurrent en géologie. Mais la taille des jeux de données est de plus en plus importante et par voie de conséquence, le temps de calcul  devient prohibitif.

Dans ce projet, IPSDK offre la possibilité de répondre très rapidement à ce besoin. L’utilisateur a juste besoin de sélectionner les mesures pertinentes parmi une large gamme disponible dans IPSDK pour quantifier son échantillon.

Les mesures obtenues à l’aide cet outil sont présentées ci-dessous.

 

Process

Le script Python utilise différentes opérations de filtrage et de morphologie mathématique. Dans un premier temps, le script détecte le masque binaire de la carotte. Lors de la deuxième étape, l’application calcule automatiquement un niveau de seuil pour la binarisation (Otsu)  afin d’éviter que la détection ne soit dépendante du jugement de l’utilisateur.

Ensuite, le processus utilise un algorithme de segmentation automatique, basé sur les bassins versants, pour séparer efficacement les grains.

Une coupe de la carotte est présentée sur la droite avec en overlay, les sections des différents grains segmentés.

Génération de résultats

Cette application génère de nombreuses mesures pour chaque grain segmenté comme le volume, le diamètre équivalent, la position, …

Bien entendu, des histogrammes peuvent être aussi générés sur la base de ces mesures.

GrainsStats

Tableau de résultats généré par IPSDK Explorer pour l’analyse de cette carotte.

GrainsHisto

Histogramme des rayons moyens des grains segmentés.