Estimation d'un champ de vitesse issu de déformations d'analogues géologiques par analyse d'images 4D (3D+temps)

IFP Energies nouvelles - Sciences et Technologies du Numérique

Stage Informatique Industrielle Hauts-de-Seine entre mars et juin 2022 5 mois


IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire et Hydrocarbures Responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

  • l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
  • la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.

Estimation d’un champ de vitesse issu de déformations d’analogues géologiques par analyse d’images 4D (3D+temps)

Contexte

Depuis de nombreuses années, IFPEN dispose d’une expertise dans la production de modèles analogiques permettant de reproduire à petites échelles de temps et d’espace des déformations géologiques (déformations kilométriques sur plusieurs millions d’années) (Geoanalog). Ces modèles permettent d’obtenir une séquence temporelle d’images 3D qui miment et décrivent précisément la cinématique d’évolution des déformations dans des contextes géologiques particuliers.

On obtient pour chaque âge dans le passé, une image de la géométrie des structures géologiques (acquise par un scanner médical). Sur la base de ces images, IFPEN met au point une méthodologie permettant de suivre certaines de ces structures (surfaces, points) au cours du temps. Si, en première approximation, on envisage la déformation comme une advection de matière, il est nécessaire de pouvoir estimer entre deux instants successifs le champ de vitesse induisant ces mouvements.

Objectif

L’objectif sera d’implémenter, tester et comparer les différentes méthodes d’estimation d’un champ de vitesse 3D entre deux instants successifs sur la base d’une suite 4D (3D + t) d’images. A terme, ce champ de vitesse, brique essentielle pour le suivi d’interface 3D au cours du temps, sera intégré au sein d’un filtre particulaire.

Missions

Durant son stage, le (la) candidat(e) devra :

  • Se familiariser avec le travail exploratoire déjà réalisé pour augmenter la qualité des images. Le(la) candidat(e) interviendra sur le mode opératoire des modèlisations par ajout de marqueurs passifs dans les matériaux utilisés.
  • Réaliser une étude comparée d’algorithmes et d’outils disponibles (Flux optique de type Horn Schunck, Pyramidaux, Digital Image Correlation) adaptés et paramétrés pour nos images.
  • Développer, optimiser et intégrer au moins une des méthodes comme équation d’évolution au sein d’un filtre particulaire.

Profil

Stage de master 2 / Projet de fin d’étude d’un étudiant en traitement d’image avec des connaissances en C++ et Python.


(PDF - Max : 5 Mo)
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Jean-François LECOMTE

Indemnité Oui

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