Sur la photographie : les deux caméras bleues sont des caméras haute vitesse qui permettent de suivre le mouvement de particules dans l’eau, le canal étant éclairé par un laser (la boîte noire que l’on distingue au-dessus). Dans le jargon scientifique on nomme cet appareil un système de PIV (vélocimétrie par images de particules). Le dernier appareil qui est plongé dans l’eau tout à gauche est un Vectrino, un courantomètre par effet doppler. Cette image a été prise dans le cadre des expériences dont les résultats ont été partagés dans cette publication : https://ascelibrary.org/doi/10.1061/%28ASCE%29HY.1943-7900.0002025
Une technique d’imagerie médicale, la tomodensitométrie ou CT-scan, sert maintenant à scanner des sections de troncs d’arbres, des carottes de sédiments, des minéraux et des objets archéologiques, afin de pouvoir en scruter l’intérieur sans devoir les détruire.
Philippe Després, chercheur au Département de physique, de génie physique et d’optique de l’Université Laval et à l’Institut universitaire de pneumologie et de cardiologie de Québec, a collaboré avec l’équipe de Pierre Francus, professeur à l’Institut national de la recherche scientifique, pour adapter et accélérer les opérations mathématiques à la base de la tomodensitométrie. Ces algorithmes servent à reconstruire des images 3D à partir des données récoltées par un balayage de rayons X en une ou deux dimensions.
À l’origine, la tomodensitométrie a été conçue pour imager les différentes parties du corps humain, composé majoritairement d’organes et de tissus de faible densité, mis à part les os. Lorsque cette technique est utilisée pour scanner une carotte de sédiments (un ensemble de particules comme du sable) ou des échantillons de minéraux dont la densité est plus élevée, l’image obtenue contient souvent des artéfacts – des erreurs – qui limitent les analyses.
Philippe Després et ses collègues ont donc développé des algorithmes de reconstruction d’images adaptés aux objets de haute densité, ce qui permet d’obtenir des images qui représentent mieux l’intérieur de tels échantillons.
Ces nouveaux algorithmes facilitent l’interprétation d’images obtenues en laboratoire avec un canal hydraulique, qui sert à mieux comprendre comment les sédiments interagissent avec les courants. Mieux encore, ils pourraient éventuellement servir en médecine pour améliorer la qualité des images lorsqu’il y a une prothèse de hanche ou des pièces métalliques dans le corps, car ces matériaux produisent des artéfacts qui nuisent à l’interprétation des résultats médicaux.
Vidéo fournie par M. Pierre Francus, professeur à l’Institut national de la recherche scientifique (INRS)