FILTRAGE ADAPTATIF ET DIFFUSION ANISOTROPE POUR L'AIDE A L'INTERPRETATION DES DONNEES SISMIQUES
Résumé
This thesis considers the enhancement of 3D seismic images. These images are made of a stack of geological layers, which are interrupted by seismic faults. The objective consists of smoothing the geological layers while preserving the faults. Adaptive filtering methods – often used in seismic imaging – and anisotropic diffusion are well adapted to this problematic because they can take into account the layer's orientation as well as other criteria showing the possible presence of a fault. We propose an evolution equation which takes advantage of the key benefits of the preceding methods. The neighbourhood is indeed divided into three regions which exhibit differentiated behaviour. The first region wraps the geological layer corresponding to the current point, the second one contains the points of the neighbour layers and the third one is made of the uncertain points. These regions are defined according to the estimated orientation of the local geological layer. An improvement to this method smoothes the image and improves the visibility of the faults. The approach consists in selecting the part of the neighbourhood which is most probably not crossed by a fault. The performances of the proposed methods are then compared to classical approaches through the use of an unbiased quality improvement estimator computed on synthetic images. This evaluation is completed by a visual study of results on real images.
Ce mémoire traite du rehaussement d'images sismiques tridimensionnelles, constituées d'un empilement de couches géologiques, elles-mêmes interrompues par des failles sismiques. L'objectif, en apparence contradictoire, est de lisser les couches géologiques, tout en préservant certaines discontinuités : les failles. Les méthodes de filtrage adaptatif – couramment employées dans le domaine de l'imagerie sismique – ainsi que la diffusion anisotrope sont bien adaptés à cette problématique car elles permettent une prise en compte de l'orientation des couches, ainsi que de critères indiquant la possible présence de failles. Reprenant les points clefs des approches précédentes, nous proposons une équation d'évolution fondée sur la définition de trois zones de comportement différentié à l'intérieur du voisinage de chaque point. La première contient les points appartenant à la même couche géologique que le point central, la deuxième ceux correspondant aux couches voisines et la troisième les points incertains. La définition de ces zones est réalisée en chaque point à l'aide de l'orientation estimée des couches géologiques. Une évolution de cette méthode consiste à sélectionner, dans le voisinage défini précédemment, la sous-partie qui présente le moins de chances d'être traversée par une faille. Cette nouvelle approche permet non seulement de lisser l'image, mais également de renforcer la visibilité des failles. Les performances des méthodes proposées sont comparées à celles des approches classiques à l'aide d'un estimateur objectif de gain de qualité, employé sur des images de synthèse. Une comparaison visuelle de résultats obtenus sur des données réelles est également réalisée.
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