Vers une pétrographie quantitative grâce à l’analyse d’images: enjeux de l’acquisition et outils descriptifs des grains

Séminaire de Arnaud Back, doctorant à l’Université du Québec à Chicoutimi (Canada)

En géologie, la reconnaissance des minéraux et leur description sont des points clés de nombreuses études. L’analyse d’images basée sur des photographies ou des photomicrographies pourrait être un moyen rapide et efficace d’identification et de quantification des minéraux. Néanmoins, l’identification de minéraux ou la description mathématique de leur forme sont des tâches complexes, nécessitant une réduction de la variabilité à la source, soit lors de l’acquisition d’images. Pour répondre à cette exigence, nous avons développé un protocole d’acquisition d’images pour les microscopes optiques. Notre protocole se concentre sur deux objectifs principaux : (1) assurer la reproductibilité et (2) réduire les effets parasitiques des images de minéraux. Nous testons ensuite notre protocole lors d’une étude de cas portant sur la reconnaissance automatisée de minéraux dans des tills à partir de photomicrographies et d’un algorithme d’apprentissage automatisé. Grâce à ces images, il est ensuite possible d’extraire de nombreuses caractéristiques morphologiques du grain. Généralement, ces descriptions sont textuelles et sont connues pour leur manque de précision et d’exactitude. Historiquement, des études approfondies de la distribution de la taille des cristaux ont fourni des informations significatives sur la pétrogenèse. On s’attend à ce qu’une analyse complète des nombreux descripteurs de grains calculables permette d’obtenir des informations encore plus précieuses. Aujourd’hui, la disponibilité généralisée de systèmes d’imagerie et de techniques de segmentation facilite l’acquisition et la séparation des images de grains. Cette avancée permet une description quantitative des grains, en utilisant plus de 50 descripteurs de forme disponibles. Cet exposé propose une description quantitative des grains allant du micromètre au centimètre à l’aide de techniques d’analyse d’images multiples. Il s’agit de sélectionner la combinaison linéaire la plus appropriée de descripteurs quantitatifs pour décrire les processus pétrologiques. Le développement conjoint de la reconnaissance automatisée de minéraux et de la description de grains grâce à l’analyse d’images au microscope optique fournira une alternative économique aux techniques classiques d’analyse minéralogique quantitative.