Modèles déformables contraints en reconstruction tomographique par temps de première arrivée - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Traitement du Signal Année : 2015

Modèles déformables contraints en reconstruction tomographique par temps de première arrivée

Résumé

Reconstruction in traveltime tomography is a difficult, ill-posed, non-linear inverse problem, in which only few data are generally available. As a consequence pixel-based re-gularization and reconstruction methods often lead to poor solutions. In this paper we develop a new object-based / deformable model-based reconstruction approach which enables to Traitement du signal-n o 2-3/2015, 215-243 216 TS. Volume 32-n o 2-3/2015 set strong constraints on the shape of the object to reconstruct. The non-linearity is handled by a decoupling method which yields a sequence of linear shape optimization problems. The approach supports objects with complex topology, thanks to a level sets implementation. The reconstruction method is assessed on real data, obtained on a reduced-scale bench used in traveltime geoacoustic inversion
La reconstruction en tomographie par temps de première arrivée est rendue difficile par son caractère mal posé, par la non-linéarité du problème direct et par le faible nombre de données généralement disponibles. Dans ce contexte, les méthodes de reconstruction et de régularisation orientées « pixel » ne fournissent généralement pas des reconstructions satis-faisantes. Afin de contraindre la solution du problème de reconstruction, nous proposons ici une nouvelle approche de reconstruction orientée « objet » permettant d'introduire un a priori géométrique de haut niveau sur la forme des objets à reconstruire, par le biais d'un modèle déformable. La méthode développée approche le problème direct non linéaire par une suite de problèmes linéaires, conduisant à un schéma de minimisation alternée d'une fonction d'éner-gie intégrant l'a priori de forme et gérant les changements de topologie par l'algorithme des ensembles de niveaux. L'efficacité de la méthode est illustrée sur un jeu de données réelles, acquises sur un banc dédié à la réalisation d'expérimentations géophysiques à échelle réduite, en particulier pour un faible nombre de données.

Dates et versions

hal-02177249 , version 1 (10-07-2019)

Identifiants

Citer

Gil Gaullier, Pierre Charbonnier, Fabrice Heitz, Philippe Côte. Modèles déformables contraints en reconstruction tomographique par temps de première arrivée. Traitement du Signal, 2015, 32 (2-3), pp.215-243. ⟨10.3166/TS.32.215-243⟩. ⟨hal-02177249⟩
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