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1. Multi-view Normal Estimation – Application to Slanted Plane-Sweeping

Author: Calvet, Lilian, Maignan, Nicolas, Brument, Baptiste, Mélou, Jean, Tozza, Silvia, Durou, Jean-Denis, Quéau, Yvain, Balgrist University Hospital, Recalage visuel avec des modèles physiquement réalistes (TANGRAM), Inria Nancy - Grand Est, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Department of Algorithms, Computation, Image and Geometry (LORIA - ALGO), Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), University of Bologna/Università di Bologna, Equipe Image - Laboratoire GREYC - UMR6072, Groupe de Recherche en Informatique, Image et Instrumentation de Caen (GREYC), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and ANR-19-LCV1-0002,ALICIA-Vision,Vision et Intelligence Artificielles pour les Effets Visuels(2019)
Subjects: Normal Estimation, Plane-sweeping, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], Multi-view Stereo
Abstract: International audience; In this paper, we show how to estimate the normals of a 3D surface from a minimum of two views, assuming that the poses of a calibrated camera are perfectly known. For each pair of image points, the normal at the corresponding 3D point is expressed in function of the local gradients of the grey level, whatever the type of image formation (orthogonal or perspective projection). As an application, this allows us to fully estimate the inter-image homography, which not only depends on the relative pose between views, but also on the local orientation of the surface. Hence, the photo-consistency between patches from two images, which is the basis of the so-called "plane-sweeping" method, is improved. Experiments on synthetic and real data validate our approach.
Published: 2023

2. Fostering Awareness About Academic Success for First-Generation Students Through a Digital Serious Game

Author: Pons Lelardeux, Catherine, Marengo, Naïma, Belhaj, Isabelle, Romano, Christophe, Plantec, Jean-Yves, Institut national universitaire Champollion [Albi] (INUC), Université de Toulouse (UT), Teaching And Learning Enhanced by Technologies (IRIT-TALENT), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Education, Formation, Travail, Savoirs (EFTS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-École Nationale Supérieure de Formation de l'Enseignement Agricole de Toulouse-Auzeville (ENSFEA), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT), Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), and PONS LELARDEUX, Catherine
Subjects: Serious game, [INFO.EIAH] Computer Science [cs]/Technology for Human Learning, Academic success or failures, [INFO.EIAH]Computer Science [cs]/Technology for Human Learning, first-generation students
Abstract: International audience; In higher education, many academic support programs intend to enhance the student success. Some of them particularly focus on first generation students. This is the case of an innovative serious game entitled "Success" which aims at fostering awareness about contributing factors of success. The game proposes to embody a coach and guide a virtual student during his/her first semester. In this fictional universe, the virtual students are subject to daily events, invitations, professional/associative/cultural activities and school responsibilities. The coach's mission consists in helping them to self-organize and achieve what is expected to succeed including a healthy way of life. To that end, the coach must give them some advice and suggest to balance academic work and privacy. Our contribution focuses on the design process to create interactive and educational scenarios embedded in this serious game. It presents a model to describe different profiles of virtual students and indicators related to what can be considered as a healthy way of life. The model we propose allows to create a library of virtual students that the players can guide on the way of success.
Published: 2023

3. Supporting Self-regulated Learning in BL: Exploring Learners’ Tactics and Strategies

Author: Esteban Villalobos, Mar Pérez-Sanagustin, Cédric Sanza, André Tricot, Julien Broisin, Teaching And Learning Enhanced by Technologies (IRIT-TALENT), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Dynamique des capacités humaines et des conduites de santé (EPSYLON), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM), EATEL : European Association of Technology Enhanced Learning, Isabel Hilliger, Pedro J. Muñoz-Merino, Tinne De Laet, Alejandro Ortega-Arranz, Tracie Farrell, ANR-20-CE38-0004,LASER,Solutions technologiques de l'analyse des apprentissages (Learning Analtyics - LA) pour mieux comprendre et soutenir les stratégies d'apprentissage autorégulé(2020), and European Project: 609767-EPP-1-2019-1,PROF-XXI
Subjects: [SCCO.COMP]Cognitive science/Computer science, [INFO.EIAH]Computer Science [cs]/Technology for Human Learning, Self-regulated Learning, Blended Learning, Learning Analytics
Abstract: International audience; In the past years, Blended Learning (BL) has gained traction as a methodology in Higher Education Institutions. Despite the positive effects of BL, several studies have shown that students require high levels of self-regulation to succeed in these types of practices. Still, there is little understanding of how students organize their learning in BL authentic contexts. To fill this gap, this paper presents an exploratory study to analyze the learning tactics and strategies of 119 students in a BL course using the Moodle Learning Management System. Specifically, we examined the effects on students' learning behavior before and after an intervention with a dashboard-based plug-in designed to support self-regulated learning (SRL). Using a data-driven approach based on Hidden Markov Models (HMM), we identified the tactics and strategies employed by the students along the course. The results show that students' tactics and strategies changed significantly depending on the course design and the context in which learning occurs (in or beyond the class). Also, we found evidence indicating that the main factor that correlates to the students' learning strategies is their previous knowledge and the students' SRL ability profile.
Published: 2022

4. Facteurs associés à l'inclusion des patients dans le programme PRADO Insuffisance Cardiaque : étude cas-témoin au Centre Hospitalier de Troyes en 2017–2018

Author: Bourakba, Nadia, Dacunka, Marianne, Marchais, Aurélie, Chapoutot, Laurent, Barbe, Coralie, Hurtaud, Aline, Sanchez, Stéphane, Unité de recherche clinique [Reims], Centre Hospitalier Universitaire de Reims (CHU Reims)-Hôpital Maison Blanche, Centre Hospitalier de Troyes - Hôpital Simone Veil (CH Troyes), Institut Mondor de Recherche Biomédicale (IMRB), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-IFR10-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Clinical Epidemiology and Ageing : Geriatrie Soins Primaires et Santé Publique (CEpiA), Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), IMRB - CEPIA/'Clinical Epidemiology And Ageing : Geriatrics, Primary Care and Public Health' [Créteil] (U955 Inserm - UPEC), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-IFR10-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-IFR10-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: suivi à domicile programme, inclusions, managed care, maladie chronique, [SDV.SPEE]Life Sciences [q-bio]/Santé publique et épidémiologie, heart failure program, insuffisance cardiaque, chronic disease
Abstract: International audience; ObjectivesIn 2013, the French National Health Insurance set up a programme to help patients with heart failure to return home and stay there (PRADO). During a hospitalization for cardiac decompensation, the medical team decides on the inclusion of the patient in the programme based on eligibility criteria defined. The objective of this study was to identify the factors most associated with the inclusion of heart failure patients in the PRADO program.Materials and MethodsThis was a monocentric retrospective analytical stratified case-control study. It focused on the analysis of patient records hospitalized for cardiac decompensation between 01/01/2017 and 31/12/2018 in the cardiology department of the Centre Hospitalier de Troyes. For each patient included in the PRADO Heart Failure programme, one or two controls, not included in the PRADO Heart Failure programme were matched. The matching was exact without discounting. It was performed on the following criteria: age in 10-year increments, sex, main diagnosis of the stay, major category of diagnosis of the stay and its type (medical or surgical), the severity score of the Homogeneous Group of Patients of the stay and the Charlson score.ResultsA total of 40 patients included in PRADO Heart Failure were matched to 56 controls not included in PRADO Heart Failure. Patients with respiratory disease (3.77 [1.07 – 13.29]), as well as patients on renin-angiotensin system inhibitors (2.24 [1.61 – 5.31]) were more often included in the PRADO Heart Failure programme. The most frequent criteria for non-eligibility were the need to transfer the patient to a specialised institution and significant impairment of higher functions.ConclusionRespiratory comorbidity and renin-angiotensin system blocker treatment are the factors most associated with the inclusion of heart failure patients in the PRADO Heart Failure programme.; Objectifs : En 2013, l'Assurance Maladie a mis en place un "Programme d'aide au retour et maintien à domicile (PRADO)" pour les patients insuffisants cardiaques. Au cours d'une hospitalisation pour décompensation cardiaque, l’équipe médicale décide de l'inclusion du patient dans le programme en se basant sur des critères d’éligibilité définis par l'Assurance Maladie. L'objectif de cette étude était d'identifier les facteurs les plus associés à l'inclusion des patients insuffisants cardiaques dans le programme PRADO Insuffisance Cardiaque. Matériels et méthodes : Il s'agissait d'une étude cas-témoins rétrospective analytique monocentrique. Elle portait sur l'analyse de dossiers patients hospitalisés pour décompensation cardiaque entre le 01/01/2017 et le 31/12/2018 dans le service de cardiologie du Centre Hospitalier de Troyes. Pour chaque patient inclus dans le programme PRADO Insuffisance Cardiaque, un ou deux témoins, non inclus dans le programme PRADO Insuffisance Cardiaque ont été appariés. L'appariement était exact sans remise. Il a été réalisé sur les critères suivants : l’âge par tranches de 10 ans, le sexe, le diagnostic principal du séjour, la catégorie majeure de diagnostic du séjour et son type (médical ou chirurgical), le score de sévérité du Groupe homogène de malades du séjour et le score de Charlson. Résultats : Au total, 40 patients inclus dans le PRADO Insuffisance Cardiaque ont été appariés à 56 témoins non inclus dans le PRADO Insuffisance Cardiaque. Les patients présentant une pathologie respiratoire (3,77 [1,07 – 13,29]), ainsi que les patients sous inhibiteurs du système rénine-angiotensine (2,24 [1,61 – 5,31]) étaient plus souvent inclus dans le programme PRADO Insuffisance Cardiaque. Les critères de non-éligibilité les plus fréquents étaient la nécessité de transférer le patient vers une institution spécialisée et l'altération significative des fonctions supérieures.
Published: 2022

5. Designing a Fantasy Bike-based Exergame to Foster Physical Activity

Author: Catherine Pons Lelardeux, Pierre Lagarrigue, Fabian Hall, Michel Galaup, Institut national universitaire Champollion [Albi] (INUC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)
Subjects: Game Design, Applied psychology, Control (management), Computer-assisted web interviewing, Education, bike-based exergame, QA76.75-76.765, Quality of life (healthcare), Game design, Artificial Intelligence, Computer software, [INFO.INFO-HC]Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], Fantasy, Serious Game, The Imaginary, [INFO.INFO-GT]Computer Science [cs]/Computer Science and Game Theory [cs.GT], Learnability, business.industry, Exergame, Applied Mathematics, ComputingMilieux_PERSONALCOMPUTING, Cycling, Usability, QA75.5-76.95, Physical Activity, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, Computer Graphics and Computer-Aided Design, Human-Computer Interaction, Electronic computers. Computer science, Bike, Psychology, business, Software
Abstract: International audience; Authorities recommend the practice of moderate physical activity to improve health and quality of life. "Play'n Ride" is a bike-based exergame aimed at promoting and controlling physical activity. This paper presents the usefulness of using extrinsic fantasy and a commonplace real bike to address a wide audience. It depicts the interactive universe in which the player pedals a bike equipped with sensors to control the flight altitude of an imaginary character. During a 'Tour de France 2019' stage, one hundred and seventy-eight fan park visitors-from youths to retirees-tested the exergame. Data were collected from an online questionnaire composed of SUS questionnaire items and from a digital tracking system attached to the game-engine in order to assess the usability, the learnability and the acceptability of the system. Analysis shows that using extrinsic fantasy makes exercising fun and it engages people of all ages regardless of their interest in video games or sports.
Published: 2020

6. Detecting the occluding contours of the uterus to automatise augmented laparoscopy: score, loss, dataset, evaluation and user study

Author: Tom François, Prasad N. Samarakoon, Adrien Bartoli, Lilian Calvet, Sabrina Madad Zadeh, Simone Gasparini, Nicolas Bourdel, Damien Saboul, Institut Pascal (IP), SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Be-Studys, a brand of Be-Ys group, CHU Clermont-Ferrand, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: Computer science, 0206 medical engineering, Biomedical Engineering, Health Informatics, 02 engineering and technology, Convolutional neural network, Edge detection, 030218 nuclear medicine & medical imaging, Silhouette, 03 medical and health sciences, Deep Learning, Gynecologic Surgical Procedures, 0302 clinical medicine, Occlusion, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, medicine, Humans, Radiology, Nuclear Medicine and imaging, Segmentation, Computer vision, Laparoscopy, Augmented Reality, medicine.diagnostic_test, business.industry, Uterus, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], General Medicine, Magnetic Resonance Imaging, 020601 biomedical engineering, Computer Graphics and Computer-Aided Design, Computer Science Applications, Female, Surgery, Augmented reality, Computer Vision and Pattern Recognition, Artificial intelligence, False positive rate, business
Abstract: International audience; Purpose. The registration of a preoperative 3D model, reconstructed for example from MRI, to intraoperative laparoscopy 2D images, is the main challenge to achieve augmented reality in laparoscopy. The current systems have a major limitation: they require that the surgeon manually marks the occluding contours during surgery. This requires the surgeon to fully comprehend the non-trivial concept of occluding contours and surgeon time, directly impacting acceptance and usability. To overcome this limitation, we propose a complete framework for object-class occluding contour detection (OC2D), with application to uterus surgery. Methods. Our first contribution is a new distance-based evaluation score complying with all the relevant performance criteria. Our second contribution is a loss function combining cross-entropy and two new penalties designed to boost 1-pixel thickness responses. This allows us to train a U-Net end-to-end, outperforming all competing methods, which tends to produce thick responses. Our third contribution is a dataset of 3818 carefully labelled laparoscopy images of the uterus, which was used to train and evaluate our detector. Results. Evaluation shows that the proposed detector has a similar false negative rate to existing methods but substantially reduces both false positive rate and response thickness. Finally, we ran a user-study to evaluate the impact of OC2D against manually marked occluding contours in augmented laparoscopy. We used 10 recorded gynecologic laparoscopies and involved 5 surgeons. Using OC2D led to a reduction of 3 minutes and 53 seconds in surgeon time without sacrificing registration accuracy. Conclusions. We provide a new set of criteria and a distance-based measure to evaluate an OC2D method. We propose an OC2D method which outperforms the state of the art methods. The results obtained from the user study indicate that fully automatic augmented laparoscopy is feasible. 2 T. François et al. Registration Preoperative 3D model with internal structures Occluding contours deformation of the 3D model Occluding contours Occlusion boundaries Uterus Connection contours Fig. 1 (left) In augmented laparoscopy, the preoperative 3D model is registered by fitting the occluding contours of the organ in laparoscopy images. The current systems require the surgeon to mark these contours manually during surgery. (right) An occluding contour arises at an organ boundary where the organ occludes another structure, as opposed to an occlusion boundary where the organ is occluded by another structure. The set of occluding contours is the silhouette. OC2D is the task of detecting the occluding contours for a specific object, here the uterus. It forms a task of semantic detection far more challenging than organ segmentation.
Published: 2020

7. Méthode pour faciliter l’appropriation d’un serious game dédié à sensibiliser les étudiants de première génération aux enjeux de leur réussite

Author: Pons Lelardeux, Catherine, Marengo, Naïma, Belhaj, Isabelle, Romano, Christophe, Plantec, Jean-Yves, PONS LELARDEUX, Catherine, Institut national universitaire Champollion [Albi] (INUC), Université de Toulouse (UT), Teaching And Learning Enhanced by Technologies (IRIT-TALENT), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Education, Formation, Travail, Savoirs (EFTS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-École Nationale Supérieure de Formation de l'Enseignement Agricole de Toulouse-Auzeville (ENSFEA), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT), and Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA)
Subjects: Serious game, [INFO.EIAH] Computer Science [cs]/Technology for Human Learning, Réussite étudiants de première génération, Success, Soft skills, First-generation students, [INFO.EIAH]Computer Science [cs]/Technology for Human Learning, Higher Education
Abstract: Public policy pay a great attention to first-generation students and their Success in the first year of higher education. Yet, regardless of academic level or social background, the transition from high school to college remains a challenge. The newfound autonomy and multiple demands of young adulthood can distract even the brightest students from the success. The serious game called "Réussite" aims to provide students with a reflection medium that helps them to think about what to do in order to achieve their success. It also provides institutions with an intervention tool on which to rely to support first-generation students. "Réussite" proposes to a real student to interact with a virtual student by guiding him/her in his/her daily organization. Our contribution addresses the question of the appropriation of the educational content embedded in the serious game up to the technological and organizational arrangements. The goal consists in facilitating its integration in training courses both at engineering school and at the University., Méthode pour faciliter l'appropriation d'un serious game dédié à sensibiliser les étudiants de première génération aux enjeux de leur réussite Résumé.-La réussite en première année d'études supérieures fait l'objet d'une attention particulière de la part des politiques publiques. Pourtant, quel que soit le niveau scolaire ou l'origine sociale, la transition secondaire-supérieur pour les étudiants de première génération reste une épreuve. L'autonomie nouvelle et les multiples sollicitations de la vie de jeune adulte peuvent être des facteurs qui contribuent à détourner même les plus brillants des étudiants du chemin de la réussite. Le serious game « Réussite » ambitionne de fournir aux étudiants un support de réflexion sur les dispositions à mettre en oeuvre pour favoriser leur réussite et aux institutions un outil interventionnel sur lequel s'appuyer. Le jeu propose d'interagir avec un étudiant virtuel dès son entrée dans l'Enseignement Supérieur en le guidant dans son organisation quotidienne. Notre contribution aborde la question de l'appropriation du contenu pédagogique proposé dans le jeu sérieux jusqu'aux dispositions technologiques et organisationnelles mises en oeuvre pour faciliter son intégration dans les parcours de formation en école d'ingénieurs ou à l'Université.
Published: 2022

8. Finding a Suitable Class Distribution for Building Histological Images Data Sets Used in Deep Model Training - the Case of Cancer Detection

Author: Reshma, Ismat Ara, Franchet, Camille, Gaspard, Margot, Ionescu, Radu Tudor, Mothe, Josiane, Cussat-Blanc, Sylvain, Luga, Hervé, Brousset, Pierre, Systèmes d’Informations Généralisées (IRIT-SIG), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Universitaire du Cancer de Toulouse - Oncopole (IUCT Oncopole - UMR 1037), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Universitatea din Bucuresti (UB), Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre de Recherches en Cancérologie de Toulouse (CRCT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Research Program of Norway Grants 2014-2021 under project ELO-Hyp, managed by UEFISCDI, contract nr. 24/2020, Sept. 2020 – Aug. 2023, Efficient Learning and Optimization Tools for Hyperspectral Imaging Systems (ELO-Hyp), ANR-19-P3IA-0004,ANITI,Artificial and Natural Intelligence Toulouse Institute(2019), ANR-11-LABX-0068,TOUCAN,Analyse intégrée de la résistance dans les cancers hématologiques(2011), RESHMA, Ismat Ara, Artificial and Natural Intelligence Toulouse Institute - - ANITI2019 - ANR-19-P3IA-0004 - P3IA - VALID, and Analyse intégrée de la résistance dans les cancers hématologiques - - TOUCAN2011 - ANR-11-LABX-0068 - LABX - VALID
Subjects: [INFO.INFO-AI] Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], education, [INFO.INFO-IM] Computer Science [cs]/Medical Imaging, Deep learning, Medical information retrieval, [INFO.INFO-LG] Computer Science [cs]/Machine Learning [cs.LG], Computer-aided diagnosis, [INFO.INFO-IA]Computer Science [cs]/Computer Aided Engineering, [INFO.INFO-IA] Computer Science [cs]/Computer Aided Engineering, [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], Image segmentation and classification, [INFO.INFO-LG]Computer Science [cs]/Machine Learning [cs.LG], [INFO.INFO-TI] Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], Class-biased training, Class distribution analysis, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, [INFO.INFO-BI]Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM], Histological image, [INFO.INFO-BI] Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM]
Abstract: International audience; The class distribution of a training data set is an important factor which influences the performance of a deep learning-based system. Understanding the optimal class distribution is therefore crucial when building a new training set which may be costly to annotate. This is the case for histological images used in cancer diagnosis where image annotation requires domain experts. In this paper we tackle the problem of finding the optimal class distribution of a training set to be able to train an optimal model that detects cancer in histological images. We formulate several hypotheses which are then tested in scores of experiments with hundreds of trials. The experiments have been designed to account for both segmentation and clas
Published: 2022

9. ARCHAEOROOM : la 3D au service du patrimoine archéologique pour son étude et sa conservation dans la science ouverte

Author: Laurent, Antoine, Durou, Jean-Denis, Fritz, Carole, Travaux et recherches archéologiques sur les cultures, les espaces et les sociétés (TRACES), École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Maison des Sciences de l'Homme et de la Société de Toulouse (MSHS-T), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, and LAURENT, Antoine
Subjects: [SHS.ARCHEO] Humanities and Social Sciences/Archaeology and Prehistory, [SPI.OPTI] Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, [SHS.ARCHEO]Humanities and Social Sciences/Archaeology and Prehistory, [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, [INFO]Computer Science [cs], [INFO] Computer Science [cs]
Abstract: National audience; Le projet de thèse Archaeoroom, qui a été lauréat du programme ADI de l'Université de Toulouse, a débuté en octobre 2021. Face aux besoins d'enregistrement et d'étude exprimés par les acteurs du patrimoine archéologique, comment peut-on réaliser un relevé le plus fin possible permettant la création de supports pour l'analyse et la conservation ? En s'appuyant sur les outils de vision 3D, le projet englobe des sites archéologiques variés : des grottes ornées à l'archéologie du bâti en passant par l'art néolithique.
Published: 2021

10. 3D reconstruction of insects: an improved multifocus stacking and an evaluation of learning-based MVS approaches

Author: Chang Xu, Jiayuan Liu, Chuong Nguyen, Fabien Casten, Benoit Maujean, Simone Gasparini, Australian National University (ANU), Data61 [Canberra] (CSIRO), Australian National University (ANU)-Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation [Canberra] (CSIRO), Technicolor, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], 020207 software engineering, 02 engineering and technology
Abstract: International audience; 3D reconstruction of insects from photographs is a challenging task as it requires to tackle several problems such as strong out-of-focus areas in macro-photography, thin structures (insect legs and hairs), flat-colored surfaces (insects shells), non-Lambertian (shells specularities) and even translucent surfaces (wings). In this work, we first present a new lens-based image registration technique for accurate multi-focus stacking suitable for 3D reconstruction purposes while other methods create in-focus images for viewing purpose only. We then evaluate and compare the classical Multi-View-Stereo (MVS) reconstruction pipeline for small and complex objects with recent deep learningbased reconstruction methods such as the Neural Radiance Fields (NeRF) and the Neural Sparse Voxel Fields (NSVF). We present an assessment of different sources of errors for the considered methods. The results are compared both quantitatively and qualitatively across the different methods. From this analysis we present a series of practical guidelines for addressing the common issues of the reconstruction of small objects under challenging conditions.
Published: 2021

11. The impact of individual perceptual and cognitive factors on collective states in a data-driven fish school model

Author: Ramón Escobedo, Zhangang Han, Stéphane Sanchez, Clément Sire, Guy Theraulaz, Weijia Wang, Centre de Recherches sur la Cognition Animale - UMR5169 (CRCA), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre de Biologie Intégrative (CBI), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Beijing Normal University (BNU), Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Physique Statistique des Systèmes Complexes (LPT) (PhyStat), Laboratoire de Physique Théorique (LPT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Fédération de recherche « Matière et interactions » (FeRMI), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sire, Clément, Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre de Biologie Intégrative (CBI), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Fédération de recherche « Matière et interactions » (FeRMI), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Collective behavior, [PHYS.PHYS.PHYS-BIO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Biological Physics [physics.bio-ph], media_common.quotation_subject, [SDV.NEU.PC] Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Psychology and behavior, Models, Biological, Motion (physics), Data-driven, [PHYS.COND.CM-SM] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Statistical Mechanics [cond-mat.stat-mech], Cognition, Group cohesiveness, Perception, Animals, [PHYS.COND.CM-SM]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Statistical Mechanics [cond-mat.stat-mech], Social Behavior, Swimming, media_common, Schools, Behavior, Animal, [SDV.NEU.PC]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Psychology and behavior, [PHYS.PHYS.PHYS-BIO-PH] Physics [physics]/Physics [physics]/Biological Physics [physics.bio-ph], Characidae, Attraction, %22">Fish , Psychology, Cognitive psychology
Abstract: In moving animal groups, social interactions play a key role in the ability of individuals to achieve coordinated motion. However, a large number of environmental and cognitive factors are able to modulate the expression of these interactions and the characteristics of the collective movements that result from these interactions. Here, we use a data-driven fish school model (Caloviet al., 2018; Leiet al., 2020) to quantitatively investigate the impact of perceptual and cognitive factors on coordination and collective swimming patterns. The model describes the interactions involved in the coordination of burst-and-coast swimming in groups ofHemigrammus rhodostomus. We perform a comprehensive investigation of the respective impacts of two interactions strategies between fish based on the selection of the most or the two most influential neighbors, of the range and intensity of social interactions, of the intensity of individual random behavioral fluctuations, and of the group size, on the ability of groups of fish to coordinate their movements. We find that fish are able to coordinate their movements when they interact with their most or two most influential neighbors, provided that a minimal level of attraction between fish exist to maintain group cohesion. A minimal level of alignment is also required to allow the formation of schooling and milling. However, increasing the strength of social interactions does not necessarily enhance group cohesion and coordination. When attraction and alignment strengths are too high, or when the heading random fluctuations are too large, schooling and milling can no longer be maintained and the school switches to a swarming phase. Increasing the interaction range between fish has a similar impact on collective dynamics as increasing the strengths of attraction and alignment. Finally, we find that coordination and schooling occurs for a wider range of attraction and alignment strength in small group sizes.Author SummaryIn fish schools, social interactions allow individuals to coordinate their movements and their modulation shape the emergent patterns of collective behavior. Here, we use a data-driven fish school model to investigate the impact of perceptual and cognitive factors on collective swimming patterns in the rummy-nose tetra (H. rhodostomus). In this species, fish only pay attention to one or two neighbors that exert the largest influence on their behavior and the interactions consist for a fish to be attracted and aligned with these neighbors. We show that there must exist a minimum level of alignment and attraction between fish to maintain group cohesion and allow the emergence of schooling and milling. Moreover, increasing the interaction range has a similar impact on collective dynamics as increasing the strength of social interactions. However, when the intensity of these interactions becomes too strong, fish can no longer coordinate their swimming and the school adopts a swarming behavior. Our results also show that a moderate level of behavioral fluctuations in fish can induce spontaneous transitions between schooling and milling. Finally, in this species that performs burst-and-coast swimming, we find that coordination occurs for a wider range of interaction strengths only in small group sizes.
Published: 2021

12. Qualité géométrique extrinsèque d'un modèle 3D pour une application à la reconstruction itérative guidée

Author: Alcouffe, Rémy, Gasparini, Simone, Chambon, Sylvie, Morin, Géraldine, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre National de la Recherche Scientifique [CNRS], Equipe REVA, IRIT : Institut de Recherche en Informatique de Toulouse, and Gasparini, Simone
Subjects: 3D model, Mesh, 3D model quality evaluation, Iterative 3D reconstruction, Evaluation de la qualité de modèles 3D, [INFO.INFO-CV] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], Reconstruction 3D itérative, Modèle 3D, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], [INFO]Computer Science [cs], Maillage, [INFO] Computer Science [cs]
Abstract: Many reconstruction techniques allow obtaining a 3D model of a real object. In the case of an iterative construction, it is necessary to quantify the quality of this reconstructed model. The objective of this work is to evaluate the metrics used to assess the quality of a reconstructed model to integrate them in the iterative reconstruction process to solve the Next Best View (NBV) problem. We consider different geometric metrics from the literature to evaluate the quality of a 3D model with respect to a reference model. In particular, we are interested in the response of such metrics to different types of flaws that typically affect a partially reconstructed model, such as the presence of holes and uneven geometric resolution, usually due to occlusions, missing information or lack of image coverage. We created a dataset of different 3D objects to which we applied various degradations, and we then computed the selected metrics to compare each degraded model to its reference model., De nombreuses techniques de reconstruction permettent d’obtenir un modèle 3D d’un objet réel. Dans le cas d’une construction itérative, il est nécessaire de quantifier la qualité du modèle reconstruit. L’objectif de ce travail est donc d’étudier les métriques adaptées pour évaluer la qualité du modèle reconstruit, en particulier pour mesurer l’évolution de cette qualité lors d’une reconstruction itérative et ainsi répondre au problème des Next Best View, NBV. En conséquence, nous présentons une étude comparative dedifférentes métriques géométriques pour évaluer la qualité d’un modèle 3D par comparaison à son modèle de référence. Plus précisément, nous calculons les réponses des métriques étudiées face à des dégradations de différentes natures (trou, bruit, décimation) afin d’évaluer la capacité de chacune à détecter ces différents défauts. Les résultatsque nous obtenons avec une base de données composée d’objets 3D variés permettent de valider et de comparer les différentes métriques face à des dégradations propres à la reconstruction itérative d’un objet 3D.
Published: 2021

13. Extraction et comparaison d'information saillante : Pose favorable et image 2D révélatrice d'un objet 3D

Author: Pelissier Combescure, Marie, Morin, Géraldine, Chambon, Sylvie, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre National de la Recherche Scientifique [CNRS], Equipe REVA, IRIT : Institut de Recherche en Informatique de Toulouse., and Pelissier-Combescure, Marie
Subjects: qualité d'une représentation, essential information, 3D models, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], [INFO] Computer Science [cs], cartes de profondeur, Modèles 3D, [INFO.INFO-CV] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], depth maps, intérêt d'une pose, curvilinear saliency, images 2D, [INFO]Computer Science [cs], quality of a representation, interest of a pose, 2D images, saillance curviligne
Abstract: The objective of this paper is to quantify the information relative to a 3D object contained in a 2D image, by estimating, on the one hand, the interest of its pose and, on the other hand, the interest of the 2D observed representation. The goal is to extract, from these two different and complementary modalities, the essential information belonging to the object in the image. This information is computed by matching salient elements between the 2D image and the3D mesh. For this detection step, we use a detector between2D and 3D, based on the curvilinear saliency, that ensures the best possible repeatability for salient elements in different modalities. We are thus able to identify the pose that best highlights the 3D object based on the detected points of interest. Using a similar approach, we also quantify if the 2D image that contains this object highlights it. In particular, given a set of poses and images, we are able to order these poses and images according to their saliency : the interest of the pose and the relevance of the 2D image., L’objectif de ce papier est d’introduire une approche permettant de quantifier l’information d’un objet 3D présente dans une image 2D, en distinguant, d’une part, l’intérêt de sa pose et, d’autre part, l’intérêt de l’image 2D que nous observons. L’objectif est d’extraire, à partir de ces deux modalités différentes et complémentaires, l’information essentielle appartenant à l’objet dans l’image. Cette information s’obtient par extraction d’éléments saillants à partir de l’image 2D et du maillage 3D. Pour cette étape de détection, nous avons choisi d’utiliser un détecteur qui nous assure la meilleure répétabilité possible entre 2D et 3D. Ce détecteur s’appuie sur la saillance curviligne. Nous proposons alors de déterminer la pose mettant le plus en valeur l’objet 3D s’appuyant sur les points d’intérêt détectés.Nous introduisons également une méthode qui nous permet de déterminer si l’image 2D qui contient cet objet est révélatrice de cet objet. Plus précisément, connaissant un en- semble de poses et un ensemble d’images, nous sommes en capacité de proposer un classement de ces poses et de ces images en fonction de l’information saillante contenue
Published: 2021

14. Reconstruction 3D d'un polyèdre convexe à partir de ses silhouettes

Author: Brument, Baptiste, Calvet, Lilian, Mélou, Jean, Durou, Jean-Denis, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre National de la Recherche Scientifique [CNRS], Equipe REVA, IRIT : Institut de Recherche en Informatique de Toulouse, and Sciencesconf.org, CCSD
Subjects: Mise en correspondance, [INFO.INFO-CV] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], table tournante, milieu réfringent, réfraction, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], [INFO]Computer Science [cs], reconstruction 3D, [INFO] Computer Science [cs], polyèdre convexe
Abstract: International audience; La reconstruction 3D d’un objet plongé dans un milieu réfringent tel que le verre nécessite de connaître non seulement la géométrie de la surface de séparation entre le milieu réfringent et l’air, appelée dioptre, mais également les paramètres internes et les poses de la caméra. Dans ce travail, nous nous plaçons dans un environnement suffisamment contrôlé pour pouvoir acquérir ces connaissances. Le dioptre, assimilé à un polyèdre convexe, est placé sur une table tournante. Les images sont acquises par une caméra statique de paramètres internes connus. La géométrie du dioptre est estimée à partir de ses silhouettes.
Published: 2021

15. Cost Function Networks to Solve Large Computational Protein Design Problems

Author: David Allouche, Yahia Lebbah, Samir Loudni, Simon de Givry, Matthias Zytnicki, Sophie Barbe, Abdelkader Ouali, George Katsirelos, Thomas Schiex, David Simoncini, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Toulouse Biotechnology Institute (TBI), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Mathématiques et Informatique Appliquées (MIA-Paris), AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire d'Informatique et Technologies de l'Information d'Oran (LITIO), Université d'Oran Al-Sanya, Groupe de Recherche en Informatique, Image, Automatique et Instrumentation de Caen (GREYC), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Knowledge representation, reasonning (ORPAILLEUR), Inria Nancy - Grand Est, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Department of Natural Language Processing & Knowledge Discovery (LORIA - NLPKD), Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), DAS-SAB, ANR-10-BLAN-0214,FICOLOFO,Filtrage par cohérences locales fortes pour les réseaux de fonctions de coûts et autres modèles graphiques(2010), ANR-16-CE40-0028,DE-MO-GRAPH,Décomposition de Modèles Graphiques(2016), ANR-19-P3IA-0004,ANITI,Artificial and Natural Intelligence Toulouse Institute(2019), Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse (MIAT INRA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Equipe CODAG - Laboratoire GREYC - UMR6072, Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Laboratoire d'Informatique, Signaux, et Systèmes de Sophia-Antipolis (I3S) / Groupe SCOBI, Modèles Discrets pour les Systèmes Complexes (Laboratoire I3S - MDSC), Laboratoire d'Informatique, Signaux, et Systèmes de Sophia Antipolis (I3S), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire d'Informatique, Signaux, et Systèmes de Sophia Antipolis (I3S), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), This work has been partly funded by the 'Agence nationale de la Recherche' (ANR-10-BLA-0214, ANR-12-MONU-0015-03, and ANR-16-C40-0028)., Malek Masmoudi, Bassem Jarboui, Patrick Siarry, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-AgroParisTech-Université Paris-Saclay, Groupe de Recherche en Informatique, Image et Instrumentation de Caen (GREYC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Mathématiques et Informatique Appliquées (MIA Paris-Saclay), Département Automatique, Productique et Informatique (IMT Atlantique - DAPI), IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Théorie, Algorithmes et Systèmes en Contraintes (LS2N - équipe TASC ), Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Centrale de Nantes (Nantes Univ - ECN), Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Nantes Université (Nantes Univ), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: 0303 health sciences, Sequence, Theoretical computer science, Computer science, media_common.quotation_subject, Protein design, education, 02 engineering and technology, Protein engineering, [INFO.INFO-RO]Computer Science [cs]/Operations Research [cs.RO], [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, Task (project management), [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], 03 medical and health sciences, Chain (algebraic topology), 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Combinatorial optimization, 020201 artificial intelligence & image processing, [INFO]Computer Science [cs], [INFO.INFO-BI]Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM], Function (engineering), Integer programming, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 030304 developmental biology, media_common
Abstract: International audience; Proteins are chains of simple molecules called amino acids. The sequence of amino acids in the chain defines the three-dimensional shape of the protein and ultimately its biochemical function. Over millions of years, living organisms have evolved a large catalog of proteins. By exploring the space of possible amino acid sequences, protein engineering aims at similarly designing tailored proteins with specific desirable properties such as therapeutic properties in biomedical engineering for healthcare purposes. In computational protein design (CPD), the challenge of identifying a protein that performs a given task is defined as the combinatorial optimization of a complex energy function over amino acid sequences. First, we introduce the CPD problem and some of the main approaches that have been used by structural biologists to solve it. The CPD problem can be formulated as a cost function network (CFN). We present some of the most efficient techniques in CFN. Overall, the CFN approach shows the best efficiency on these problems, improving by several orders of magnitude against the previous exact CPD-dedicated approaches and also against integer programming approaches.
Published: 2021

16. AliceVision Meshroom

Author: Carsten Griwodz, Fabien Castan, Simone Gasparini, Gregoire De Lillo, Yann Lanthony, Pierre Gurdjos, Lilian Calvet, Benoit Maujean, SimulaNet, University of Oslo (UiO), Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, and Mikros Image (FRANCE)
Subjects: Panorama, business.industry, Computer science, 3D reconstruction, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], 020207 software engineering, 02 engineering and technology, File format, Pipeline (software), Image stitching, Pipeline transport, Software, Photogrammetry, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, Computer vision, Artificial intelligence, business
Abstract: This paper introduces the Meshroom software and its underlying 3D computer vision framework AliceVision. This solution provides a photogrammetry pipeline to reconstruct 3D scenes from a set of unordered images. It also features other pipelines for fusing multi-bracketing low dynamic range images into high dynamic range, stitching multiple images into a panorama and estimating the motion of a moving camera. Meshroom's node-graph architecture allows the user to customize the different pipelines to adjust them to their domain specific needs. The user can interactively add other processing nodes to modify a pipeline, export intermediate data to analyze the result of the algorithms and easily compare the outputs given by different sets of parameters. The software package is released in open source and relies on open file formats. These features enable researchers to conveniently run the pipelines, access and visualize the data at each step, thus promoting the sharing and the reproducibility of the results.
Published: 2021

17. Hearing sensitivity of primates: recurrent and episodic positive selection in hair cells and stereocilia protein-coding genes

Author: Catherine Mollereau, Franklin Delehelle, Andreia Moreira, Hervé Luga, Sylvain Cussat-Blanc, Myriam Croze, Patricia Balaresque, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Anthropologie Moléculaire et Imagerie de Synthèse (AMIS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)
Subjects: AcademicSubjects/SCI01140, Stereocilia (inner ear), primates, [SDV]Life Sciences [q-bio], Sound perception, Mechanotransduction, Cellular, branch-site test, positive selection, biology.animal, Hair Cells, Auditory, Genetics, otorhinolaryngologic diseases, Animals, Primate, inner-ear-expressed genes, [INFO]Computer Science [cs], Gene conversion, Gene, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Selection (genetic algorithm), stereocilia, biology, AcademicSubjects/SCI01130, Evolutionary biology, hearing, Human genome, PCDH15, Research Article
Abstract: The large spectrum of hearing sensitivity observed in primates results from the impact of environmental and behavioral pressures to optimize sound perception and localization. Although evidence of positive selection in auditory genes has been detected in mammals including in Hominoids, selection has never been investigated in other primates. We analyzed 123 genes highly expressed in the inner ear of 27 primate species and tested to what extent positive selection may have shaped these genes in the order Primates tree. We combined both site and branch-site tests to obtain a comprehensive picture of the positively selected genes (PSGs) involved in hearing sensitivity, and drew a detailed description of the most affected branches in the tree. We chose a conservative approach, and thus focused on confounding factors potentially affecting PSG signals (alignment, GC-biased gene conversion, duplications, heterogeneous sequencing qualities). Using site tests, we showed that around 12% of these genes are PSGs, an α selection value consistent with average human genome estimates (10–15%). Using branch-site tests, we showed that the primate tree is heterogeneously affected by positive selection, with the black snub-nosed monkey, the bushbaby, and the orangutan, being the most impacted branches. A large proportion of these genes is inclined to shape hair cells and stereocilia, which are involved in the mechanotransduction process, known to influence frequency perception. Adaptive selection, and more specifically recurrent adaptive evolution, could have acted in parallel on a set of genes (ADGRV1, USH2A, PCDH15, PTPRQ, and ATP8A2) involved in stereocilia growth and the whole complex of bundle links connecting them, in species across different habitats, including high altitude and nocturnal environments.
Published: 2021

18. Matched-paired analysis of patients treated for invasive mucormycosis: standard treatment versus posaconazole new formulations (MoveOn)

Author: Salmanton-García, Jon, Seidel, Danila, Koehler, Philipp, Mellinghoff, Sibylle, Herbrecht, Raoul, Klimko, Nikolai, Ráčil, Zdeněk, Falces-Romero, Iker, Ingram, Paul, Benítez-Peñuela, Miguel-Ángel, Rodríguez, José Yesid, Desoubeaux, Guillaume, Barać, Aleksandra, García-Vidal, Carolina, Hoenigl, Martin, Mehta, Sanjay, Cheng, Matthew, Klyasova, Galina, Heinz, Werner, Iqbal, Nousheen, Krause, Robert, Ostermann, Helmut, Penack, Olaf, Schalk, Enrico, Sheppard, Donald, Willinger, Birgit, Wisplinghoff, Hilmar, Vehreschild, J Janne, Cornely, Oliver, Vehreschild, Maria, Khedr, Reham Abdelaziz, Arencibia-Núñez, Alberto, Avilés-Robles, Martha, Banke, Ingo, Basher, Ariful, Benachinamardi, Keertilaxmi, Bertz, Harmut, Chakrabarti, Arunaloke, Drgona, Lubos, García-Martínez, Jesús, García-Rodríguez, Julio, Gräber, Sandra, Härter, Georg, Klein, Michael, Kouba, Michal, Lee, Dong-Gun, Le Govic, Yohann, Leo, Fabian, Maertens, Johan, Maschmeyer, Georg, Meintker, Lisa, Mo, Xiao-Dong, Müller, Lena-Katharina, Müller, Nicolas, Nel, Jeremy Stephen, Novák, Jan, Patel, Atul, Pfäfflin, Frieder, Pozo-Laderas, Juan-Carlos, Puerta-Alcalde, Pedro, Rodríguez-Guardado, Azucena, Schroers, Roland, Shekar, Vandana, Shenoi, Susan, Silling, Gerda, Vinh, Donald, Waizel-Haiat, Salomón, Yee Yee, Mandy Yap, Prakash, Peralam Yegneswaran, Žák, Pavel, Groupe d'Étude des Interactions Hôte-Pathogène (GEIHP), Université d'Angers (UA), Service d'Hématologie, CHU Strasbourg, Centre Hospitalier Régional Universitaire de Tours (CHRU Tours), Centre d’Etude des Pathologies Respiratoires (CEPR), UMR 1100 (CEPR), Université de Tours (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Department of Medicine, Medical University Graz, Schwerpunkt Infektiologie, Medizinische Klinik und Poliklinik II, Universitätsklinikum Würzburg, Department of Haematology and Oncology, Medical Clinic III, University Hospital Munich—Großhadern, Ludwig Maximilian University, Klinik für Hämatologie und Onkologie, Charité, Campus Benjamin Franklin, Department of Haematology/Oncology, Magdeburg University Hospital, McGill University = Université McGill [Montréal, Canada], Medizinische Universität Wien = Medical University of Vienna, University Hospital of Cologne [Cologne], Postgraduate Institute of Medical Education and Research, Laboratoire de psychologie cognitive (LPC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU), Anofel Cryptosporidium National Network, Department of Hematology, University Hospital Gasthuisberg, Medizinische Klinik, Hämatologie und Onkologie, Klinikum Ernst von Bergmann, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Medizinische Klinik A des Universitätsklinikums Münster, Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University Hospital Gasthuisberg [Leuven], Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Centre Hospitalier Régional Universitaire de Tours (CHRU TOURS), and Université de Tours-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Subjects: Male, 0301 basic medicine, Posaconazole, Antifungal Agents, [SDV]Life Sciences [q-bio], Gastroenterology, 0302 clinical medicine, [SDV.MHEP.MI]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Infectious diseases, Amphotericin B, Pharmacology (medical), Prospective Studies, Registries, 030212 general & internal medicine, Child, Prospective cohort study, [SDV.MP.MYC]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Mycology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Antiinfective agent, Standard treatment, Middle Aged, 3. Good health, Infectious Diseases, Tolerability, Child, Preschool, Mucorales, Female, medicine.drug, Adult, Microbiology (medical), medicine.medical_specialty, Adolescent, Drug Compounding, Matched-Pair Analysis, 030106 microbiology, Young Adult, 03 medical and health sciences, Pharmacokinetics, Internal medicine, parasitic diseases, medicine, Humans, Mucormycosis, [SDV.MP.PAR]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Parasitology, [INFO]Computer Science [cs], Aged, Pharmacology, business.industry, Infant, Newborn, Infant, Triazoles, medicine.disease, business, MESH: amphotericin b, antifungal agents, cancer, kidney failure, mucormycosis, surgical procedures, operative, suspensions, mortality, posaconazole, Invasive Fungal Infections
Abstract: Background First-line antifungal treatment for invasive mucormycosis (IM) consists of liposomal amphotericin B. Salvage treatment options are limited and often based on posaconazole oral suspension. With the approval of posaconazole new formulations, patients could benefit from improved pharmacokinetics, safety and tolerability. Objectives Our aim was to assess the effectiveness of posaconazole new formulations for IM treatment. Methods We performed a case-matched analysis with proven or probable IM patients from the FungiScope® Registry. First-line posaconazole new formulations (1st-POSnew) and first-line amphotericin B plus posaconazole new formulations (1st-AMB+POSnew) cases were matched with first-line amphotericin B-based (1st-AMB) treatment controls. Salvage posaconazole new formulations (SAL-POSnew) cases were matched with salvage posaconazole oral suspension (SAL-POSsusp) controls. Each case was matched with up to three controls (based on severity, haematological/oncological malignancy, surgery and/or renal dysfunction). Results Five patients receiving 1st-POSnew, 18 receiving 1st-AMB+POSnew and 22 receiving SAL-POSnew were identified. By day 42, a favourable response was reported for 80.0% (n = 4/5) of patients receiving 1st-POSnew, for 27.8% (n = 5/18) receiving 1st-AMB+POSnew and for 50.0% (n = 11/22) receiving SAL-POSnew. Day 42 all-cause mortality of patients receiving posaconazole new formulations was lower compared with controls [20.0% (n = 1/5) in 1st-POSnew versus 53.3% (n = 8/15) in 1st-AMB; 33.3% (n = 6/18) in 1st-AMB+POSnew versus 52.0% (n = 26/50) in 1st-AMB; and 0.0% (n = 0/22) in SAL-POSnew versus 4.4% (n = 2/45) in SAL-POSsusp]. Conclusions Posaconazole new formulations were effective in terms of treatment response and associated mortality of IM. While posaconazole new formulations may be an alternative for treatment of IM, the limited sample size of our study calls for a cautious interpretation of these observations.
Published: 2019

19. MorphoNet: an interactive online morphological browser to explore complex multi-scale data

Author: Bruno, Leggio, Julien, Laussu, Axel, Carlier, Christophe, Godin, Patrick, Lemaire, Emmanuel, Faure, Simulation et Analyse de la morphogenèse in siliCo (MOSAIC), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Centre de recherche en Biologie cellulaire de Montpellier (CRBM), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Biologie Computationnelle (IBC), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Reproduction et développement des plantes (RDP), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Image & Interaction (ICAR), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), L'institution a financé les frais de publication pour que cet article soit en libre accèsInria Project Lab Morphogenetics, ANR-14-CE11-0013,Dig-Em,Embryons digitaux: une analyse géométrique quantitative de la morphogenèse et de son évolution chez les ascidies(2014), ANR-11-EQPX-0029,MORPHOSCOPE 2,Imagerie et reconstruction multiéchelles de la morphogenèse. (Plateforme d'innovation technologique et méthodologique pour l'imagerie in vivo et la reconstruction des dynamiques multiéchelles de la morphogenèse)(2011), ANR-11-BINF-0002,IBC,Institut de biologie Computationnelle(2011), Centre de recherche en Biologie Cellulaire (CRBM), Université Montpellier 1 (UM1)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université Toulouse 1 Capitole (UT1)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, L'institution a financé les frais de publication pour que cet article soit en libre accès, Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)
Subjects: Internet, Science, [SDV]Life Sciences [q-bio], Web Browser, Article, traitement d'image, Computational platforms and environments, Databases, Genetic, [INFO]Computer Science [cs], lcsh:Q, lcsh:Science, [SDV.BDD]Life Sciences [q-bio]/Development Biology, Software
Abstract: Powerful novel imaging and image-processing methods are revolutionizing many fields of biology, at scales ranging from the molecule to the functional organ. To support this big-data revolution, we develop a concept of generic web-based morphodynamic browser to interactively visualize complex image datasets, with applications in research and education. MorphoNet handles a broad range of natural or simulated morphological data, onto which quantitative geometric or genetic data can be projected., Most morphological visualization platforms are not designed to share research data, or are limited to data visualization. Here the authors present MorphoNet, an open-source, web-based tool for interactive visualization and sharing of complex morphodynamic datasets, onto which users can project their own data.
Published: 2019

20. Tangibilisation of an educational scheduling game’s graphical interface

Author: Landi, Benoit, Pons Lelardeux, Catherine, Lagarrigue, Pierre, Jessel, Jean Pierre, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Serious Game Research Lab (SGRL), Institut national universitaire Champollion [Albi] (INUC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, and AFIHM : Association Francophone d’Interaction Homme-Machine
Subjects: [INFO.EIAH]Computer Science [cs]/Technology for Human Learning, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2021

21. Multi-product, Multi-supplier Order Assignment and Routing for an e-Commerce Application in the Retail Sector

Author: Christian Artigues, Azeddine Cheref, Sandra Ulrich Ngueveu, Marie-José Huguet, Vincent Charvillat, Louis Rivière, Nicolas Jozefowiez, Équipe Recherche Opérationnelle, Optimisation Combinatoire et Contraintes (LAAS-ROC), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire de Conception, Optimisation et Modélisation des Systèmes (LCOMS), Université de Lorraine (UL), DEVATICS, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), ANR-19-P3IA-0004,ANITI,Artificial and Natural Intelligence Toulouse Institute(2019), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Subjects: Mathematical optimization, Computer science, Heuristic (computer science), Pooling, E-commerce, [INFO.INFO-RO]Computer Science [cs]/Operations Research [cs.RO], genetic algorithms, Set (abstract data type), Omnichannel, order assignment, Vehicle routing problem, Genetic algorithm, retail market, Routing (electronic design automation), Heuristics, vehicle routing
Abstract: International audience; With the rise of virtualization, the share of e-commerce in the retail market continues to grow in an omnichannel context. We consider an existing software tool, developed by the Devatics company, for pooling inventories in stores to meet online orders. The problem which arises therefore consists in seeking the optimal allocation of a set of customers to stores. In this paper we consider a variant of the offline problem corresponding to an evolution of the existing software, consisting of assigning a set of predefined orders when the transportation cost depends on a delivery tour to the customer locations. We show that the problem corresponds to a vehicle routing problem with additional but standard attributes. A mixed-integer linear programming formulation is given and several heuristics are proposed : a giant tour-based genetic algorithm, a simple cluster-first, route second heuristic and an assignment-based genetic algorithm. Preliminary computational results on a set of realistic problem instances suggest that the assignment-based genetic algorithm better scales as the problem size increases.
Published: 2021

22. Tubular parametric volume objects: Thickening a piecewise smooth 3D stick figure

Author: Samuel Peltier, Géraldine Morin, Damien Aholou, Synthèse et analyse d'images (XLIM-ASALI), XLIM (XLIM), Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Poitiers, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and ANR-10-LABX-0074,Sigma-LIM,From specific ceramic materials and components to integrated, secured and intelligent communication systems(2010)
Subjects: Bézier volumes, Aerospace Engineering, Boundary (topology), Bézier curve, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Tubular objects, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Semi-simploidal sets, Parametric statistics, Mathematics, Stick figure, Mathematical analysis, 020207 software engineering, Computer Graphics and Computer-Aided Design, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, 0104 chemical sciences, 010404 medicinal & biomolecular chemistry, Topological based geometric modeling, Computer Science::Graphics, Tensor product, Modeling and Simulation, Automotive Engineering, Parametric model, Piecewise, Volume (compression)
Abstract: In this paper, a volume parametric model is computed from a piecewise smooth skeleton. Generating a volume model from a stick figure S defined in 3D is an intuitive process: given S whose topology is a pseudo-graph and whose edges are embedded as Bezier curves in R 3 , we propose a method for creating a thick volume parametric model “around” S. The volume model we generate is based on semi-simploidal sets, which guarantees a proper topology and provides a 3D parametric domain for Bezier spaces. This volume is a continuous piecewise Bezier representation which boundary corresponds to a B-Rep made of tensor product Bezier patches.
Published: 2021

23. L’interaction pédagogique dans les jeux d’apprentissage immersifs

Author: David PANZOLI, Panzoli, David, Institut national universitaire Champollion [Albi] (INUC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Toulouse III - Paul Sabatier, and Jean-Pierre Jessel
Subjects: Réalité Virtuelle, [INFO.EIAH] Computer Science [cs]/Technology for Human Learning, 3D Interaction, Serious Games, Virtual Reality, jeu sérieux, [INFO.INFO-GR] Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], [INFO.EIAH]Computer Science [cs]/Technology for Human Learning, Immersive Learning, interaction 3D, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], apprentissage immersif
Published: 2021

24. Toward phygital agent-based interactive simulations to support urban planning

Author: Perelman, Gary, Amblard, Frederic, Dubois, Emmanuel, Gaudou, Benoit, Kaddoum, Elsy, Mequignon, Marc, Sanza, Cédric, Serrano, Marcos, Serpa, Antonio, Verstaevel, Nicolas, GAUDOU, BENOIT, Etude de L’Interaction Personne SystèmE (IRIT-ELIPSE), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Systèmes Multi-Agents Coopératifs (IRIT-SMAC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Laboratoire d'Etudes et de Recherches Appliquées en Sciences Sociales (LERASS), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), French Government in the framework of the Major Investment Plan (PIA3 - Territoire d’Innovation), and Toulouse Metropole, France
Subjects: [INFO.INFO-AI] Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], 3D animation, [INFO.INFO-MA]Computer Science [cs]/Multiagent Systems [cs.MA], phygital interaction, [INFO.INFO-MA] Computer Science [cs]/Multiagent Systems [cs.MA], [INFO.INFO-MO] Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, agent-based model, urban planning, [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI]
Abstract: International audience; To support urban planners in assessing and comparing various alternative scenarios, this paper provides a novel methodological framework for phygital agent-based simulation, i.e. simulations with which the user can interact through the usage of a physical 3D model and visualize in augmented reality (digital).
Published: 2021

25. Seven Amino Acid Types Suffice to Create the Core Fold of RNA Polymerase

Author: Thomas Schiex, Sota Yagi, Aditya K. Padhi, Shunsuke Tagami, Reiko Nakagawa, Sophie Barbe, David Simoncini, Jelena Vucinic, Kam Y. J. Zhang, RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research [Kobe] (RIKEN BDR), RIKEN - Institute of Physical and Chemical Research [Japon] (RIKEN), Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Toulouse Biotechnology Institute (TBI), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse (MIAT INRA), ANR-19-P3IA-0004,ANITI,Artificial and Natural Intelligence Toulouse Institute(2019), ANR-20-CE45-0016,PISA,Evaluation in silico de protéines(2020), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse (MIAT INRAE)
Subjects: Models, Molecular, Protein Folding, Protein Conformation, Peptide, Biochemistry, Catalysis, Core domain, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, 0302 clinical medicine, Colloid and Surface Chemistry, Protein Domains, RNA polymerase, Gene duplication, Amino Acid Sequence, Amino Acids, 030304 developmental biology, chemistry.chemical_classification, Genetics, 0303 health sciences, Translation system, [SDV.BBM.BS]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Structural Biology [q-bio.BM], General Chemistry, DNA-Directed RNA Polymerases, Genetic code, [SDV.BIBS]Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], Amino acid, Enzyme, chemistry, 030217 neurology & neurosurgery, [CHIM.CHEM]Chemical Sciences/Cheminformatics
Abstract: International audience; The extant complex proteins must have evolved from ancient short and simple ancestors. The double-ψ β-barrel (DPBB) is one of the oldest protein folds and conserved in various fundamental enzymes, such as the core domain of RNA polymerase. Here, by reverse engineering a modern DPBB domain, we reconstructed its plausible evolutionary pathway started by “interlacing homodimerization” of a half-size peptide, followed by gene duplication and fusion. Furthermore, by simplifying the amino acid repertoire of the peptide, we successfully created the DPBB fold with only seven amino acid types (Ala, Asp, Glu, Gly, Lys, Arg, and Val), which can be coded by only GNN and ARR (R = A or G) codons in the modern translation system. Thus, the DPBB fold could have been materialized by the early translation system and genetic code.
Published: 2021

26. Augmented Reality Guided Laparoscopic Surgery of the Uterus

Author: Michel Canis, Lilian Calvet, Daniel Pizarro, Nicolas Bourdel, Simone Gasparini, Toby Collins, Pauline Chauvet, Adrien Bartoli, l'Institut de Recherche contre les Cancers de l'Appareil Digestif (IRCAD), Institut Pascal (IP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA)-Institut national polytechnique Clermont Auvergne (INP Clermont Auvergne), Université Clermont Auvergne (UCA)-Université Clermont Auvergne (UCA), Department of Electronics, University of Alcala, Universidad de Alcalá - University of Alcalá (UAH), Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Service de Gynécologie [CHU Clermont-Ferrand], CHU Estaing [Clermont-Ferrand], CHU Clermont-Ferrand-CHU Clermont-Ferrand, Image Science for Interventional Techniques (ISIT), Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I (UdA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Clermont Université, Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), and Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I (UdA)-Clermont Université-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Laparoscopic surgery, Registration, Computer science, medicine.medical_treatment, Uterus, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, Surgical Navigation, Context (language use), Laparoscopes, 030218 nuclear medicine & medical imaging, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, medicine, Humans, Computer vision, Electrical and Electronic Engineering, Laparoscopy, Monocular, Augmented Reality, Radiological and Ultrasound Technology, medicine.diagnostic_test, business.industry, Tracking, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], Computer Science Applications, Markerless, medicine.anatomical_structure, Surgery, Computer-Assisted, Gynecology, Female, Augmented reality, Artificial intelligence, business, Index Terms-Augmented Reality, Software
Abstract: International audience; A major research area in Computer Assisted Intervention (CAI) is to aid laparoscopic surgery teams with Augmented Reality (AR) guidance. This involves registering data from other modalities such as MR and fusing it with the laparoscopic video in real-time, to reveal the location of hidden critical structures. We present the first system for AR guided laparoscopic surgery of the uterus. This works with pre-operative MR or CT data and monocular laparoscopes, without requiring any additional interventional hardware such as optical trackers. We present novel and robust solutions to two main sub-problems: the initial registration, which is solved using a short exploratory video, and update registration, which is solved with real-time tracking-by-detection. These problems are challenging for the uterus because it is a weakly-textured, highly mobile organ that moves independently of surrounding structures. In the broader context, our system is the first that has successfully performed markerless real-time registration and AR of a mobile human organ with monocular laparoscopes in the OR.
Published: 2021

27. Defect Detection and Video Inpainting for Movie Restauration

Author: Renaudeau, Arthur, Renaudeau, Arthur, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Toulouse INP, and DUROU Jean-Denis
Subjects: Defect detection, Détection de défauts, Apprentissage profond, Inpainting vidéo, [INFO.INFO-NE] Computer Science [cs]/Neural and Evolutionary Computing [cs.NE], Video inpainting, Deep learning, [INFO.INFO-NE]Computer Science [cs]/Neural and Evolutionary Computing [cs.NE], Méthodes variationnelles, Flux optique, Variational methods, [INFO.INFO-TI] Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], Optical flow OF, [MATH.MATH-AP]Mathematics [math]/Analysis of PDEs [math.AP], [MATH.MATH-AP] Mathematics [math]/Analysis of PDEs [math.AP]
Abstract: Cinema was invented more than a century ago. Many films have been shot, following the technological evolutions of each era, from the Lumière brothers’ cinematograph to 3D. The medium of these films has also evolved over time, from silver salts on film to hard disk for digital. With time, the supports of silver films having undergone chemical degradations, it becomes essential to restore them in order to be able to enjoy their content in good conditions. This is a major heritage conservation issue, but raises ethical questions about how far a film should be restored. In this context, and in collaboration with the Cinémathèque de Toulouse, we have developed an automatic restoration process for old movies that consists of two steps. The first step is to detect the defects present in an image. The second step consists in filling the areas thus detected by video inpainting. Taking into account the temporal information contained in the images adjacent to the degraded image is an essential aspect of both these steps. The detection of defects such as spots, dust or other defects is performed by automatic learning on deep neural networks. In particular, a U-Net receiving three successive images as input can detect temporal inconsistencies characteristic of defects. The output of this network is compared to a defect mask created from the restored version of the central image obtained with specialized software manipulated by an expert from the Cinémathèque de Toulouse. Finally, the filling of the damaged areas is carried out by alternating the reconstruction of the structure and the reconstruction of the texture of the image to be restored, both of which carry out the search for an optimum using variational methods., Le cinéma a été inventé il y a maintenant plus d’un siècle. De nombreux films ont été tournés, suivant les évolutions technologiques de chaque époque, depuis le cinématographe des frères Lumière jusqu’à la 3D. Le support de ces films a lui aussi évolué avec le temps, passant des sels argentiques sur pellicule au disque dur pour le numérique. Avec le temps, les supports des films argentiques ayant subi des dégradations chimiques, il devient essentiel de les restaurer afin de pouvoir profiter de leur contenu dans de bonnes conditions. Il s’agit là d’un enjeu majeur de conservation du patrimoine, mais qui soulève des questions éthiques, quant à savoir jusqu’où doit aller la restauration d’un film. Dans ce contexte, et en collaboration avec la Cinémathèque de Toulouse, nous avons développé un processus de restauration automatique de films anciens qui comporte deux étapes. La première étape consiste à détecter les défauts présents dans une image. La seconde consiste à remplir les zones ainsi détectées en procédant par inpainting vidéo. La prise en compte de l’information temporelle contenue dans les images adjacentes à l’image dégradée constitue un aspect essentiel de ces deux étapes. La détection des défauts de type taches, poussières ou autres, est opérée par apprentissage automatique sur réseaux de neurones profonds. En particulier, un réseau U-Net recevant trois images successives en entrée peut repérer les incohérences temporelles caractéristiques des défauts. La sortie de ce réseau est comparée à un masque de défauts créé à partir de la version restaurée de l’image centrale obtenue avec un logiciel spécialisé manipulé par un expert de la Cinémathèque de Toulouse. Enfin, le remplissage des zones endommagées est mené en alternant la reconstruction de la structure et la reconstruction de la texture de l’image à restaurer, qui toutes deux effectuent la recherche d’un optimum par des méthodes variationnelles.
Published: 2021

28. Iterated local search with partition crossover for computational protein design

Author: Sébastien Verel, David Simoncini, Simon de Givry, François Beuvin, Thomas Schiex, Artificial and Natural Intelligence Toulouse Institute (ANITI), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse (MIAT INRA), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire d'Informatique Signal et Image de la Côte d'Opale (LISIC), Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO), Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and ANR-19-P3IA-0004,ANITI,Artificial and Natural Intelligence Toulouse Institute(2019)
Subjects: Protein Folding, Iterated local search, Computer science, Protein Conformation, Crossover, 02 engineering and technology, Protein Engineering, Biochemistry, [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], 03 medical and health sciences, Structural Biology, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Partition (number theory), Amino Acid Sequence, Amino Acids, Molecular Biology, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, Quantitative Biology::Biomolecules, Sequence, Energy landscape, Computational Biology, Proteins, [SDV.BIBS]Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], Maxima and minima, Benchmarking, Benchmark (computing), Combinatorial optimization, Graph (abstract data type), Thermodynamics, 020201 artificial intelligence & image processing, Algorithm, Algorithms, Software
Abstract: International audience; Structure-based computational protein design (CPD) refers to the problem of finding a sequence of amino acids which folds into a specific desired protein structure, and possibly fulfills some targeted biochemical properties. Recent studies point out the particularly rugged CPD energy landscape, suggesting that local search optimization methods should be designed and tuned to easily escape local minima attraction basins. In this article, we analyze the performance and search dynamics of an iterated local search (ILS) algorithm enhanced with partition crossover. Our algorithm, PILS, quickly finds local minima and escapes their basins of attraction by solution perturbation. Additionally, the partition crossover operator exploits the structure of the residue interaction graph in order to efficiently mix solutions and find new unexplored basins. Our results on a benchmark of 30 proteins of various topology and size show that PILS consistently finds lower energy solutions compared to Rosetta fixbb and a classic ILS, and that the corresponding sequences are mostly closer to the native.
Published: 2020

29. Natural vs Balanced Distribution in Deep Learning on Whole Slide Images for Cancer Detection

Author: Radu Tudor Ionescu, Hervé Luga, Sylvain Cussat-Blanc, Ismat Ara Reshma, Josiane Mothe, Systèmes d’Informations Généralisées (IRIT-SIG), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), University of Bucharest (UniBuc), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), and Association for Computing Machinery (ACM) - Special Interest Group on Applied Computing (SIGAPP)
Subjects: FOS: Computer and information sciences, Computer Science - Machine Learning, whole slide images, Computer science, Process (engineering), Computer Vision and Pattern Recognition (cs.CV), Computer Science - Computer Vision and Pattern Recognition, 02 engineering and technology, Cancer detection, Machine learning, computer.software_genre, [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], Machine Learning (cs.LG), class distribution analysis, [INFO.INFO-LG]Computer Science [cs]/Machine Learning [cs.LG], 020204 information systems, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, False positive paradox, Natural (music), business.industry, Deep learning, deep learning, 020207 software engineering, Gold standard (test), class-biased training, Class (biology), cancer detection, Distribution (mathematics), Artificial intelligence, business, computer
Abstract: The class distribution of data is one of the factors that regulates the performance of machine learning models. However, investigations on the impact of different distributions available in the literature are very few, sometimes absent for domain-specific tasks. In this paper, we analyze the impact of natural and balanced distributions of the training set in deep learning (DL) models applied on histological images, also known as whole slide images (WSIs). WSIs are considered as the gold standard for cancer diagnosis. In recent years, researchers have turned their attention to DL models to automate and accelerate the diagnosis process. In the training of such DL models, filtering out the non-regions-of-interest from the WSIs and adopting an artificial distribution (usually, a balanced distribution) is a common trend. In our analysis, we show that keeping the WSIs data in their usual distribution (which we call natural distribution) for DL training produces fewer false positives (FPs) with comparable false negatives (FNs) than the artificially-obtained balanced distribution. We conduct an empirical comparative study with 10 random folds for each distribution, comparing the resulting average performance levels in terms of five different evaluation metrics. Experimental results show the effectiveness of the natural distribution over the balanced one across all the evaluation metrics., Accepted at SAC 2021
Published: 2020

30. Refractive Multi-view Stereo

Author: François Lauze, Jean Mélou, Yvain Quéau, Matthew Cassidy, Jean-Denis Durou, Ecole Nationale Supérieure d'Electrotechnique, d'Electronique, d'Informatique, d'Hydraulique et de Télécommunications (ENSEEIHT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Equipe Image - Laboratoire GREYC - UMR6072, Groupe de Recherche en Informatique, Image et Instrumentation de Caen (GREYC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU), Department of Computer Science [Copenhagen] (DIKU), Faculty of Science [Copenhagen], and University of Copenhagen = Københavns Universitet (KU)-University of Copenhagen = Københavns Universitet (KU)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Computer science, business.industry, Interface (computing), 3D reconstruction, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], 3D- reconstruction, 02 engineering and technology, Iterative reconstruction, Optical refraction, Object (computer science), 01 natural sciences, Refraction, Optical imaging, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, Computer vision, Artificial intelligence, business, Multi-view Stereo, Refractive index, 0105 earth and related environmental sciences, ComputingMethodologies_COMPUTERGRAPHICS
Abstract: International audience; In this article we show how to extend the multi-view stereo technique when the object to be reconstructed is inside a transparent-but refractive-material, which causes distortions in the images. We provide a theoretical formulation of the problem accounting for a general, non-planar shape of the refractive interface, then a discrete solving method, which are validated by tests on synthetic and real data.
Published: 2020

31. Reconstruction 3D d'un insecte piégé dans l'ambre

Author: Bellart, Steve, Ben Seddik, Sarah-Myriam, Cassidy, Matthew, Dolbecq, Jérôme, Guitton, Noah, Mélou, Jean, Quéau, Yvain, Lauze, François, Durou, Jean-Denis, Ecole Nationale Supérieure d'Electrotechnique, d'Electronique, d'Informatique, d'Hydraulique et de Télécommunications (ENSEEIHT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Equipe Image - Laboratoire GREYC - UMR6072, Groupe de Recherche en Informatique, Image et Instrumentation de Caen (GREYC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU), Department of Computer Science [Copenhagen] (DIKU), Faculty of Science [Copenhagen], University of Copenhagen = Københavns Universitet (KU)-University of Copenhagen = Københavns Universitet (KU), and Queau, Yvain
Subjects: stéréoscopie multi-vues, [INFO.INFO-TI] Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], 3D-reconstruction, refraction, réfraction, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], multi-view stereo, [INFO]Computer Science [cs], reconstruction 3D, [INFO] Computer Science [cs]
Abstract: In this article, we focus on the 3D-reconstruction of an opaque object immersed in a refractive medium. More precisely , the case we are interested in is that of an insect trapped in amber. This material, although transparent, is coloured and refractive, which causes distortions in the images. The camera pose estimation by structure-from-motion has been studied in detail in this case, but the same cannot be said for 3D-reconstruction by multi-view stereo. This feasibility study is validated by tests on synthetic images, then on real images of an insect cast in the resin. The quality of these first results is very encouraging., Dans cet article, nous nous attachons à reconstruire en 3D un objet opaque plongé dans un milieu réfringent. Plus précisément, le cas qui nous intéresse est celui d'un in-secte piégé dans l'ambre. Cette matière, certes transpa-rente, est colorée et réfringente, ce qui provoque des dis-torsions dans les images. Dans un tel cas de figure, l'esti-mation de la pose par structure-from-motion a été étudiée en détail, mais il n'en va pas de même de la reconstruction 3D par stéréoscopie multi-vues. Cette étude de faisabilité est validée par des tests sur images de synthèse, puis sur les images réelles d'un insecte coulé dans la résine. La qualité de ces premiers résultats est très encourageante.
Published: 2020

32. Learning Defects in Old Movies from Manually Assisted Restoration

Author: Jean-François Aujol, Jean-Denis Durou, Arthur Renaudeau, François Lauze, Travis Seng, Fabien Pierre, Axel Carlier, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Augmentation visuelle d'environnements complexes (MAGRIT-POST), Inria Nancy - Grand Est, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Department of Algorithms, Computation, Image and Geometry (LORIA - ALGO), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Visual Augmentation of Complex Environments (MAGRIT), Department of Computer Science [Copenhagen] (DIKU), Faculty of Science [Copenhagen], University of Copenhagen = Københavns Universitet (KU)-University of Copenhagen = Københavns Universitet (KU), Institut de Mathématiques de Bordeaux (IMB), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Projet RAFIA, Ministère de la Culture : programme 'Services Numériques Innovants 2019' (France), ANR-19-CE23-0027,PostProdLEAP,Repenser la post-production d'archives avec des méthodes à patch, variationnelles et par apprentissage(2019), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), University of Copenhagen = Københavns Universitet (UCPH)-University of Copenhagen = Københavns Universitet (UCPH), and Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Ground truth, Basis (linear algebra), business.industry, Computer science, Inpainting, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], 020207 software engineering, 02 engineering and technology, Thresholding, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, Computer vision, Artificial intelligence, business
Abstract: International audience; We propose to detect defects in old movies, as the first step of a larger framework of old movies restoration by inpainting techniques. The specificity of our work is to learn a film restorer's expertise from a pair of sequences, composed of a movie with defects, and the same movie which was semi-automatically restored with the help of a specialized software. In order to detect those defects with minimal human interaction and further reduce the time spent for a restoration, we feed a U-Net with consecutive defective frames as input to detect the unexpected variations of pixel intensity over space and time. Since the output of the network is a mask of defect location, we first have to create the dataset of mask frames on the basis of restored frames from the software used by the film restorer, instead of classical synthetic ground truth, which is not available. These masks are estimated by computing the absolute difference between restored frames and defectuous frames, combined with thresholding and morphological closing. Our network succeeds in automatically detecting real defects with more precision than the manual selection with an all-encompassing shape, including some the expert restorer could have missed for lack of time.
Published: 2020

33. Établissement d'un graphe de liens au sein d'une collection de vidéos par comparaisons d'histoires

Author: Malon, Thierry, Chambon, Sylvie, Crouzil, Alain, Charvillat, Vincent, CoMputational imagINg anD viSion (IRIT-MINDS), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université Toulouse - Jean Jaurès - UT2J (FRANCE), and Université Toulouse 1 Capitole - UT1 (FRANCE)
Subjects: Liens de recouvrement, Appariement, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, Multi-résolution, Vidéos avec recouvrement, Traitement du signal et de l'image, Réseau de caméras
Abstract: À partir d’une collection de vidéos filmées depuis des caméras fixes couvrant la même période de temps, nous pré-sentons une méthode permettant de trouver quels groupements de vidéos présentent du recouvrement dans leurs champs de vue. Chaque vidéo est d’abord traitée individuellement : les objets présents dans le temps sont détectés à intervalles réguliers, puis une catégorie et un descripteur d’apparence leur sont attribués. La vidéo est ensuite découpée en cellules à différentes résolutions et nous assignons à chaque cellule son histoire : la liste des objets qui y ont été détectés au cours du temps. Les liens entre cellules de différentes vidéos sont alors déterminés en comparant leurs histoires : deux cellules sont liées si, dans le temps,elles présentent des détections simultanées d’objets de la même catégorie avec des apparences similaires. Les paires de vidéos avec suffisamment de liens sont alors considérées comme ayant des champs de vue en recouvrement.Les liens sont finalement visualisés dans un graphe dont chaque nœud représente une vidéo et où les arêtes indiquent des paires de vidéos en recouvrement.
Published: 2020

34. Predicting haplogroups using a versatile machine learning program (PredYMaLe) on a new mutationally balanced 32 Y-STR multiplex (CombYplex): Unlocking the full potential of the human STR mutation rate spectrum to estimate forensic parameters

Author: Bouakaze, Caroline, Delehelle, Franklin, Saenz-Oyhéréguy, Nancy, Moreira, Andreia, Schiavinato, Stéphanie, Croze, Myriam, Delon, Solène, Fortes-Lima, Cesar, Gibert, Morgane, Bujan, Louis, Huyghe, Eric, Bellis, Gil, Calderon, Rosario, Hernández, Candela Lucia, Avendaño-Tamayo, Efren, Bedoya, Gabriel, Salas, Antonio, Mazières, Stéphane, Charioni, Jacques, Migot-Nabias, Florence, Ruiz-Linares, Andres, Dugoujon, Jean-Michel, Thèves, Catherine, Mollereau-Manaute, Catherine, Noûs, Camille, Poulet, Nicolas, King, Turi, D'Amato, Maria Eugenia, Balaresque, Patricia, D’Amato, Maria Eugenia, Anthropologie Moléculaire et Imagerie de Synthèse (AMIS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Anthropologie bio-culturelle, Droit, Ethique et Santé (ADES), Aix Marseille Université (AMU)-EFS ALPES MEDITERRANEE-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Etablissement Français du Sang Provence-Alpes Côte-d'Azur et Corse (EFS), Laboratoire d'Anthropologie Moléculaire, Institut de Médecine Légale, Strasbourg, France (IML), Université Louis Pasteur - Strasbourg I, Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Éco-Anthropologie (EA), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), UMR 6578 : Anthropologie Bio-Culturelle (UAABC), Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Groupe d'Activité de Médecine de la Reproduction [CHU Toulouse] (CECOS Toulouse), Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse), Département d'Urologie-Andrologie et Transplantation Rénale [CHU Toulouse], Pôle Urologie - Néphrologie - Dialyse - Transplantations - Brûlés - Chirurgie plastique - Explorations fonctionnelles et physiologiques [CHU Toulouse], Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse), Institut national d'études démographiques (INED), Departamento de Zoologia y Antropologia Fisica, Universidad Complutense de Madrid = Complutense University of Madrid [Madrid] (UCM), Laboratorio de Genética Molecular, Universidad de Antioquia = University of Antioquia [Medellín, Colombia], Archaeogenetics Laboratory, Mère et enfant en milieu tropical : pathogènes, système de santé et transition épidémiologique (MERIT - UMR_D 216), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5), Dept of Genetics, Evolution and Environment [London] (UCL-GEE), University College of London [London] (UCL), Laboratoire Cogitamus, Office national de l'eau et des milieux aquatiques (ONEMA), Ministère de l'écologie, du développement durable et de l'énergie, Department of Oncology, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), UMR 6578 : Adaptabilité Biologique et Culturelle (UAABC), Groupe de recherche en fertilité humaine ( GRFH), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Service d'Urologie - Transplantation Rénale - Andrologie, CHU Toulouse [Toulouse]-Hôpital de Rangueil, CHU Toulouse [Toulouse], Universidad Complutense de Madrid [Madrid] (UCM), Mère et enfant face aux infections tropicales (MERIT - UMR_D 216), Hydrobiologie - antenne de Montpellier (UR HYAX), Centre national du machinisme agricole, du génie rural, des eaux et forêts (CEMAGREF), Department of Genetics [Leicester], University of Leicester, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Éco-Anthropologie (EAE), CECOS Midi-Pyrénées, centre de sterilité masculine et équipe d'accueil Fertilité Humaine, Hôpital Paule de Viguier, and CHU Toulouse [Toulouse]-CHU Toulouse [Toulouse]
Subjects: 0301 basic medicine, Forensic Genetics, Male, Mutation rate, [SDV]Life Sciences [q-bio], Bayesian probability, [SHS.ANTHRO-BIO]Humanities and Social Sciences/Biological anthropology, Machine learning, computer.software_genre, Polymorphism, Single Nucleotide, Haplogroup, Pathology and Forensic Medicine, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Mutation Rate, (Hg prediction), Genetics, Humans, Y-STR, 030216 legal & forensic medicine, Genetik, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Mathematics, Chromosomes, Human, Y, Artificial neural network, business.industry, Statistical parameter, DNA Fingerprinting, Random forest, Assignation accuracy and haplogroup prediction (Hg prediction), Support vector machine, 030104 developmental biology, Haplotypes, Assignation accuracy and haplogroup prediction, Incremental mutation rates, Artificial intelligence, business, computer, Multiplex Polymerase Chain Reaction, [SDV.MHEP]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology, Microsatellite Repeats
Abstract: International audience; We developed a new mutationally well-balanced 32 Y-STR multiplex ( CombYplex) together with a machine learning (ML) program PredYMa Le to assess the impact of STR mutability on haplogourp prediction, while respecting forensic community criteria (high DC/HD). We designed CombYplex around two sub-panels M1 and M2 characterized by average and high-mutation STR panels. Using these two sub-panels, we tested how our program PredYmale reacts to mutability when considering basal branches and, moving down, terminal branches. We tested first the discrimination capacity of CombYplex on 996 human samples using various forensic and statistical parameters and showed that its resolution is sufficient to separate haplogroup classes. In parallel, Pred YMa Le was designed and used to test whether a ML approach can predict haplogroup classes from Y-STR profiles. Applied to our kit, SVM and Random Forest classifiers perform very well (average 97 %), better than Neural Network (average 91 %) and Bayesian methods (< 90 %). We observe heterogeneity in haplogroup assignation accuracy among classes, with most haplogroups having high prediction scores (99–100 %) and two (E1b1b and G) having lower scores (67 %). The small sample sizes of these classes explain the high tendency to misclassify the Y-profiles of these haplogroups; results were measurably improved as soon as more training data were added. We provide evidence that our ML approach is a robust method to accurately predict haplogroups when it is combined with a sufficient number of markers, well-balanced mutation rate Y-STR panels, and large ML training sets. Further research on confounding factors (such as CNV-STR or gene conversion) and ideal STR panels in regard to the branches analysed can be developed to help classifiers further optimize prediction scores.
Published: 2020

35. Collaboration numérisée et dépliage organisationnel : les f(r)ictions de la contribution créative

Author: Bazet, Isabelle, Marrast, Philippe, Houry-Panchetti, Minica, Centre d'Etude et de Recherche Travail Organisation Pouvoir (CERTOP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: heterotopias, Hétérotopies, [SHS.INFO]Humanities and Social Sciences/Library and information sciences, maintenance work, Travail d’équipement, Approche communicationnelle des organisations, equipment work, lcsh:Social Sciences, lcsh:H, [INFO]Computer Science [cs], Computer Supported Cooperative Work, Travail de maintenance, Outils pour le Travail Coopératif Assisté par Ordinateur, communicational approach of the organizations
Abstract: Nous présentons un projet pédagogique universitaire transversal distribué dans le temps et entre de nombreux acteurs enseignants et étudiants. Ce projet quoique cadré et formalisé, laisse une grande part à la créativité, à l’innovation et à l’émergence d’une organisation participative équipée et rendue possible par le recours à différentes technologies numériques. Nous mobilisons le concept d’hétérotopie et prenons appui sur une approche communicationnelle de l’organisation, pour caractériser les dynamiques, le travail et les habiletés infocommunicationnelles des collectifs à l’œuvre dans la construction de cette hétérotopie. Nous développerons plus particulièrement la figure des passeurs organisationnels, essentiels à la construction, l’équipement et la stabilisation de l’hétérotopie., We present a transversal university pedagogical project distributed over time and among many teachers and students. This project, although framed and formalised, leaves a large part to creativity, innovation and the emergence of a participatory organisation equipped and made possible by the use of different digital technologies. We mobilize the concept of heterotopia and rely on a communicational approach of organizations, to characterize the dynamics, work and infocommunicationnal skills of the collectives at work in the construction of this heterotopia. In particular, we will develop the figure of the organizational passers, essential for the construction, equipment and stabilization of heterotopia., Interfaces numériques, 8(3), 2019
Published: 2020

36. Fusion d'approches photométriques et géométriques pour la création de modèles 3D

Author: Mélou, Jean, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Mikros Image (Levallois-Perret, France), Mikros Image (FRANCE), EDMITT, Jean-Denis Durou, Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), and Mélou, Jean
Subjects: Albédo, photometry, Reconstruction 3D, variaitonal methods, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], Photométrie, Photogrammétrie, photogrammetry, shape-from-shading, [INFO.INFO-CV] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], photométrie, inverse problem, Texture, 3D reconstruction, reconstruction 3D, photogrammétrie, texture, problème inverse, méthodes variationnelles
Abstract: Practical solutions for 3D-reconstruction from photographs are generally based on multi-view methods (called geometric methods) that only very partially use the photometric information contained in the images. The use of the latter should increase the fineness of the reconstructed relief and allow the estimate of the photometric characteristics of the scene, i.e. surface reflectance and incident lighting. This thesis shows how an approach combining multiview and photometric techniques can effectively improve a 3D-reconstruction pipeline. We start by presenting a way to make the shape-from-shading method operational in daylight conditions. This allows us to combine multiview and photometric approaches in the form of a variational problem, for which we propose a numerical solving scheme. However, like shape-from-shading itself, the proposed method requires an a priori knowledge of reflectance and lighting. We present a method for the joint estimation of both these quantities from a coarse relief of the scene. As a conclusion, we present an algorithm which, from the images used by a multi-view 3D-reconstruction pipeline, allows us to estimate a reflectance map and a depth map per view, as well as the lighting of the scene., Les solutions opérationnelles de reconstruction 3D à partir de photographies se fondent généralement sur des méthodes multi-vues, dites géométriques, qui n’utilisent que très partiellement les informations photométriques contenues dans les images. L’utilisation de cesdernières doit permettre, à la fois, d’augmenter la finesse du relief reconstruit et d’estimer les caractéristiques photométriques de la scène que sont la réflectance de la surface et l’éclairage incident. Cette thèse montre comment une approche combinant les techniques multi-vues et les techniques photométriques peut effectivement améliorer un pipeline de reconstruction 3D. Nous commençons par présenter une façon de rendre la méthode du shape-from-shading opérationnelle en conditions d’éclairage naturel. Ceci nous permet de combiner les approches multi-vues et photométriques sous la forme d’un problème variationnel, pour lequel nous proposons un schéma numérique de résolution. Cependant, comme le shape-from-shading lui-même, la méthode proposée nécessite la connaissance a priori de la réflectance et de l’éclairage. Nous présentons une méthode d’estimation conjointe de ces deux grandeurs à partir d’un relief grossier de la scène. En guise de conclusion, nous présentons un algorithme qui, à partir des images utilisées par un pipeline de reconstruction 3D multi-vues, permet d’estimer une carte de réflectance et une carte de profondeur par vue, ainsi que l’éclairage de la scène.
Published: 2020

37. Fusion d'approches photométriques et géométriques pour la création de modèles 3D

Author: Mélou, Jean, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Mikros Image (Levallois-Perret, France), Mikros Image (FRANCE), EDMITT, and Jean-Denis Durou
Subjects: shape-from-shading, photometry, photométrie, variaitonal methods, inverse problem, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], 3D reconstruction, reconstruction 3D, photogrammetry, photogrammétrie, texture, problème inverse, méthodes variationnelles
Abstract: Practical solutions for 3D-reconstruction from photographs are generally based on multi-view methods (called geometric methods) that only very partially use the photometric information contained in the images. The use of the latter should increase the fineness of the reconstructed relief and allow the estimate of the photometric characteristics of the scene, i.e. surface reflectance and incident lighting. This thesis shows how an approach combining multiview and photometric techniques can effectively improve a 3D-reconstruction pipeline. We start by presenting a way to make the shape-from-shading method operational in daylight conditions. This allows us to combine multiview and photometric approaches in the form of a variational problem, for which we propose a numerical solving scheme. However, like shape-from-shading itself, the proposed method requires an a priori knowledge of reflectance and lighting. We present a method for the joint estimation of both these quantities from a coarse relief of the scene. As a conclusion, we present an algorithm which, from the images used by a multi-view 3D-reconstruction pipeline, allows us to estimate a reflectance map and a depth map per view, as well as the lighting of the scene.; Les solutions opérationnelles de reconstruction 3D à partir de photographies se fondent généralement sur des méthodes multi-vues, dites géométriques, qui n’utilisent que très partiellement les informations photométriques contenues dans les images. L’utilisation de cesdernières doit permettre, à la fois, d’augmenter la finesse du relief reconstruit et d’estimer les caractéristiques photométriques de la scène que sont la réflectance de la surface et l’éclairage incident. Cette thèse montre comment une approche combinant les techniques multi-vues et les techniques photométriques peut effectivement améliorer un pipeline de reconstruction 3D. Nous commençons par présenter une façon de rendre la méthode du shape-from-shading opérationnelle en conditions d’éclairage naturel. Ceci nous permet de combiner les approches multi-vues et photométriques sous la forme d’un problème variationnel, pour lequel nous proposons un schéma numérique de résolution. Cependant, comme le shape-from-shading lui-même, la méthode proposée nécessite la connaissance a priori de la réflectance et de l’éclairage. Nous présentons une méthode d’estimation conjointe de ces deux grandeurs à partir d’un relief grossier de la scène. En guise de conclusion, nous présentons un algorithme qui, à partir des images utilisées par un pipeline de reconstruction 3D multi-vues, permet d’estimer une carte de réflectance et une carte de profondeur par vue, ainsi que l’éclairage de la scène.
Published: 2020

38. Proximity-Aware Multiple Meshes Decimation using Quadric Error Metric

Author: Anahid Ghazanfarpour, Chems E. Himeur, Nicolas Mellado, Jean-Pierre Jessel, Loïc Barthe, Structural Models and Tools in Computer Graphics (IRIT-STORM), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA)
Subjects: Decimation, Quadric, Computer science, Quadric error metric, [INFO.INFO-MM]Computer Science [cs]/Multimedia [cs.MM], 020207 software engineering, 02 engineering and technology, Geometry processing, Computer Graphics and Computer-Aided Design, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Mesh decimation, Modeling and Simulation, Metric (mathematics), 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, Penalty method, Polygon mesh, Geometry and Topology, Enhanced Data Rates for GSM Evolution, Virtual disassembly, Focus (optics), Algorithm, Software, ComputingMethodologies_COMPUTERGRAPHICS
Abstract: International audience; Progressive mesh decimation by successive edge collapses is a standard tool in geometry processing. A key element of such algorithms is the error metric, which prioritizes the edge collapses to greedily minimize the simplification error. Most previous works focus on preserving local shape properties. However, meshes describing complex systems often require significant decimation for fast transmission and visualization on low-end terminals, and preserving the arrangement of objects is required to maintain the overall system readability for applications such as on-site repair, inspection, training, serious games, etc. We present a novel approach for the joint decimation of multiple triangular meshes. We combine local edge error (e.g. Quadric Error Metric) with a proximity-aware penalty function, which increases the error of edge collapses modifying the geometry in proximity areas. We propose an automatic detection of proximity areas and we demonstrate the performances of our approach on several models generated from CAD scenes.
Published: 2020

39. Advances in Photometric 3D-Reconstruction

Author: Yvain Quéau, Silvia Tozza, Jean-Denis Durou, Maurizio Falcone, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Dipartimento di Matematica 'Guido Castelnuovo' [Roma I] (Sapienza University of Rome), Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' = Sapienza University [Rome], Equipe Image - Laboratoire GREYC - UMR6072, Groupe de Recherche en Informatique, Image et Instrumentation de Caen (GREYC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), and Normandie Université (NU)
Subjects: business.industry, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], 3D reconstruction, Computer vision, Artificial intelligence, business, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Geology
Abstract: International audience
Published: 2020

40. Les serious games : vecteur d’innovation territoriale ?

Author: Pons Lelardeux, Catherine, PONS LELARDEUX, Catherine, Institut national universitaire Champollion [Albi] (INUC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)
Subjects: [INFO]Computer Science [cs], [INFO] Computer Science [cs]
Abstract: International audience; (animation table ronde)
Published: 2020

41. Clustering large health dataset to determine patients proles based on ICD10 diagnosis

Author: Wartelle, Adrien, Mourad-Chehade, Farah, Yalaoui, Farouk, Laplanche, David, Sanchez, Stéphane, Centre Hospitalier de Troyes, Laboratoire Modélisation et Sûreté des Systèmes (LM2S), Institut Charles Delaunay (ICD), Université de Technologie de Troyes (UTT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Technologie de Troyes (UTT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Optimisation des Systèmes Industriels (LOSI), CH de Troyes, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Bernabé Dorronsoro, Patricia Ruiz, Juan Carlos de la Torre, Daniel Urda, El-Ghazali Talbi, and MEZATIO, Eric Papain
Subjects: [INFO]Computer Science [cs], [INFO] Computer Science [cs], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2020

42. A Comprehensive Introduction to Photometric 3D-reconstruction

Author: Jean-Denis Durou, Maurizio Falcone, Yvain Quéau, Silvia Tozza, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' = Sapienza University [Rome], Equipe Image - Laboratoire GREYC - UMR6072, Groupe de Recherche en Informatique, Image et Instrumentation de Caen (GREYC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU), Università degli studi di Napoli Federico II, Durou, Jean-Denis, Falcone, Maurizio, Queau, Yvain, Tozza, Silvia, Durou J. -D., Falcone M., Queau Y., Tozza S., Durou, J. -D., Falcone, M., Queau, Y., and Tozza, S.
Subjects: Image formation, 3D-reconstruction, business.industry, Computer science, Photometric technique, 3D reconstruction, variational and PDEs approaches, Shape-from-X problem, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], 010103 numerical & computational mathematics, 02 engineering and technology, Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics, 3D-reconstruction, Photometric techniques, Shape-from-X problems, Differential models, variational and PDEs approaches, Differential model, 01 natural sciences, Photometric stereo, Computer Science::Computer Vision and Pattern Recognition, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Astrophysics::Solar and Stellar Astrophysics, 020201 artificial intelligence & image processing, Computer vision, Artificial intelligence, Astrophysics::Earth and Planetary Astrophysics, 0101 mathematics, business
Abstract: International audience; Photometric 3D-reconstruction techniques aim at inferring the geometry of a scene from one or several images, by inverting a physical model describing the image formation. This chapter presents an introductory overview of the main pho-tometric 3D-reconstruction techniques which are shape-from-shading, photometric stereo and shape-from-polarisation.
Published: 2020

43. A Board Game to Fight Against Misinformation and Fake News

Author: Arthur Haye, Christophe Maze, Pierre Lagarrigue, Catherine Pons Lelardeux, Joshua Sarre, Michel Galaup, Institut national universitaire Champollion [Albi] (INUC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)
Subjects: Serious game, 021110 strategic, defence & security studies, business.industry, 4. Education, 05 social sciences, Internet privacy, 0211 other engineering and technologies, Face (sociological concept), Academic library, Conscientiousness, Digital media education, 02 engineering and technology, Board game, Unison, Fake news, General partnership, 0502 economics and business, Misinformation, [INFO.EIAH]Computer Science [cs]/Technology for Human Learning, 050207 economics, business, Psychology
Abstract: International audience; Today, access to daily news is easier than ever. Online misinformation is increasing and is making our societies face great challenges. Our goal aims at providing a support for media education programs, which can help raise young adults’ conscientiousness of the dangers related to fake news. Following on from this idea, we designed a board game, called UNISON in partnership with an academic library. The board game has been tested in real conditions. First results show that the majority of participants learnt new knowledge about fake news and media.
Published: 2020

44. Factors Affecting Success in a Digital Simulation Game for Nurse Training

Author: Daria Novoseltseva, Nadine Jessel, Catherine Pons Lelardeux, Systèmes d’Informations Généralisées (IRIT-SIG), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Serious Game Research Lab (SGRL), Institut national universitaire Champollion [Albi] (INUC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Global innovative IT program : University Champollion and the French Regional Healthcare Agency (Occitanie), Marfisi-Schottman, I., Bellotti, F., Hamon, L., and Klemke, R.
Subjects: Serious game, Simulations, Medical education, business.industry, Computer science, Performance, 4. Education, 05 social sciences, ComputingMilieux_PERSONALCOMPUTING, 050301 education, Context (language use), Commit, Session (web analytics), Field (computer science), Nurse training, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Work (electrical), 030202 anesthesiology, Health care, [INFO.EIAH]Computer Science [cs]/Technology for Human Learning, Nurse education, Duration (project management), business, 0503 education
Abstract: International audience; Serious games have been developed in recent years as an essential tool for the improvement of students’ decision-making skills and performance. They evolved in various domains, especially in the healthcare field. Healthcare professional experts and trainers indicate the importance of designing educational environments and educational programs in order to reproduce with high fidelity the professional context. Therefore, data gained through gaming is explored and exploited to extract information about the learning strategies. In this work, we explore data that was collected during courses in which students used a simulation game called CLONE (Clinical Organizer Nurse Education). This serious game has been designed to train nursing students in work organizations. With the implementation of statistical approaches, we intended to study factors that impact on the success of the game. Considering game sessions from 3 different angles, we try to answer the following questions: 1) Does the duration of the game session has an impact on gaming outcomes? 2) Which errors do students commit during the game? 3) Do students achieve learning progress by repeating the game? Eventually, we discussed obtained results and future work.
Published: 2020

45. Aide à la navigation dans un ensemble de vidéos par reformulation de trajectoires

Author: Malon, Thierry, Chambon, Sylvie, Charvillat, Vincent, Crouzil, Alain, Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université Toulouse - Jean Jaurès - UT2J (FRANCE), Université Toulouse 1 Capitole - UT1 (FRANCE), CoMputational imagINg anD viSion (IRIT-MINDS), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Subjects: Reformulation de trajectoire, Traitement des images, Surveillance, Vues avec recouvrement, Correspondance, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], Vidéo, Vues multiples
Abstract: National audience; Nous présentons une approche de classement d'une collection de vidéos avec recouvrement. À partir d'une trajectoire requête tracée dans l'une des vidéos, nous classons les autres vidéos dans l'ordre de celles qui permettent de voir au mieux cette trajectoire. Notre approche estime une carte de correspondance entre régions de différentes vidéos en se basant sur la corrélation linéaire de leur taux d'occupation au cours du temps. L'idée principale est que deux régions de deux vidéos différentes se correspondent d'autant mieux qu'elles sont systématiquement et simultanément occupées. Nous utilisons ensuite les correspondances entre régions pour estimer la trajectoire reformulée dans chacune des autres vidéos puis les classons en fonction de la visibilité qu'elles en offrent.
Published: 2020

46. Evolving Programs to Build Artificial Neural Networks

Author: Dennis G. Wilson, Sylvain Cussat-Blanc, Julian F. Miller, University of York [York, UK], Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace (ISAE-SUPAERO), Adamatzky, Andrew and Kendon, and Viv
Subjects: Structure (mathematical logic), Neuroevolution, Artificial neural network, Computer science, business.industry, Computer Science::Neural and Evolutionary Computation, Process (computing), Topology (electrical circuits), 02 engineering and technology, Replicate, [INFO.INFO-NE]Computer Science [cs]/Neural and Evolutionary Computing [cs.NE], Network topology, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, Artificial intelligence, Multiple classification, business, 030217 neurology & neurosurgery
Abstract: International audience; In general, the topology of Artificial Neural Networks (ANNs) is human-engineered and learning is merely the process of weight adjustment. However, it is well known that this can lead to sub-optimal solutions. Topology and Weight Evolving Artificial Neural Networks (TWEANNs) can lead to better topologies however, once obtained they remain fixed and cannot adapt to new problems. In this chapter, rather than evolving a fixed structure artificial neural network as in neuroevolution, we evolve a pair of programs that build the network. One program runs inside neurons and allows them to move, change, die or replicate. The other is executed inside dendrites and allows them to change length and weight, be removed, or replicate. The programs are represented and evolved using Cartesian Genetic Programming. From the developed networks multiple traditional ANNs can be extracted, each of which solves a different problem. The proposed approach has been evaluated on multiple classification problems.
Published: 2020

47. Le serious game : vecteur de l’innovation territoriale ?

Author: Pons Lelardeux, Catherine, PONS LELARDEUX, Catherine, Institut national universitaire Champollion [Albi] (INUC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)
Subjects: [INFO.EIAH] Computer Science [cs]/Technology for Human Learning, [INFO.EIAH]Computer Science [cs]/Technology for Human Learning
Abstract: EIT 2020 : Entretiens de l’Innovation Territoriale, organisés par la Chaire OPTIMA - Université de Pau, trait-d’union entre les acteurs locaux (élus fonctionnaires territoriaux), et les enseignants-chercheurs de l’Université de Pau et des Pays de l’Adour, spécialistes du management public local.; International audience; Dans le dossier : "Manager territorial : 4 étapes clés pour innover !" - "Comment inventer / être créatif en collectivité locale ?"
Published: 2020

48. Normal Integration: A Survey

Author: Yvain Quéau, Jean-Denis Durou, Jean-François Aujol, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Technische Universität Munchen - Université Technique de Munich [Munich, Allemagne] (TUM), Institut de Mathématiques de Bordeaux (IMB), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Technische Universität München - TUM (GERMANY), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université Toulouse - Jean Jaurès - UT2J (FRANCE), Université Toulouse 1 Capitole - UT1 (FRANCE), Institut de Recherche en Informatique de Toulouse - IRIT (Toulouse, France), and Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE)
Subjects: FOS: Computer and information sciences, Statistics and Probability, Mathematical optimization, Gradient field, Computer Vision and Pattern Recognition (cs.CV), Computer Science - Computer Vision and Pattern Recognition, Integration, Boundary (topology), integration, 02 engineering and technology, Classification of discontinuities, normal field, Image (mathematics), 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Boundary value problem, Mathematics, 3D-reconstruction, Applied Mathematics, 3D reconstruction, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], 020207 software engineering, Vision par ordinateur et reconnaissance de formes, Condensed Matter Physics, Photometric stereo, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], Modeling and Simulation, Graph (abstract data type), 020201 artificial intelligence & image processing, Normal field, gradient field, Geometry and Topology, Computer Vision and Pattern Recognition, Focus (optics), [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, Algorithm
Abstract: International audience; The need for efficient normal integration methods is driven by several computer vision tasks such as shape-from-shading, photometric stereo, deflectometry. In the first part of this survey, we select the most important properties that one may expect from a normal integration method, based on a thorough study of two pioneering works by Horn and rooks (Comput Vis Graph Image Process 33(2): 174-208, 1986) and Frankot and Chellappa (IEEE Trans Pattern Anal Mach Intell 10(4): 439-451, 1988). Apart from accuracy, an integration method should at least be fast and robust to a noisy normal field. In addition, it should be able to handle several types of boundary condition, including the case of a free boundary and a reconstruction domain of any shape, i.e., which is not necessarily rectangular. It is also much appreciated that a minimum number of parameters have to be tuned, or even no parameter at all. Finally, it should preserve the depth discontinuities. In the second part of this survey, we review most of the existing methods in view of this analysis and conclude that none of them satisfies all of the required properties. This work is complemented by a companion paper entitled Variational Methods for Normal Integration, in which we focus on the problem of normal integration in the presence of depth discontinuities, a problem which occurs as soon as there are occlusions.
Published: 2017

49. Automatic detection of individual and touching moths from trap images by combining contour‐based and region‐based segmentation

Author: Sébastien Barsotti, Sylvie Chambon, Christian Lubat, Hatem A. Rashwan, Mohammed Chafik Bakkay, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Signal et Communications (IRIT-SC), Analytical Instrumentation Center, School of Pharmacy, University of Wisconsin-Madison, Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), SiConsult (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université Toulouse - Jean Jaurès - UT2J (FRANCE), Université Toulouse 1 Capitole - UT1 (FRANCE), and Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE)
Subjects: Convex hull, Convex programming, Biometrics, Computer science, Image processing, 02 engineering and technology, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Traitement du signal et de l'image, Computer vision, Segmentation, Cluster analysis, Image segmentation, business.industry, Pattern recognition, 04 agricultural and veterinary sciences, Trap (plumbing), Convex optimization, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, 020201 artificial intelligence & image processing, Computer Vision and Pattern Recognition, Artificial intelligence, Biometrics (access control), business, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, Software
Abstract: International audience; Insect detection is one of the most challenging problems of biometric image processing. This study focuses on developing a method to detect both individual insects and touching insects from trap images in extreme conditions. This method is able to combine recent approaches on contour-based and region-based segmentation. More precisely, the two contributions are: an adaptive k -means clustering approach by using the contour's convex hull and a new region merging algorithm. Quantitative evaluations show that the proposed method can detect insects with higher accuracy than that of the most used approaches.
Published: 2017

50. Fast and accurate surface normal integration on non-rectangular domains

Author: Ali Sharifi Boroujerdi, Yvain Quéau, Martin Bähr, Michael Breuß, Jean-Denis Durou, Brandenburg University of Technology [Cottbus – Senftenberg] (BTU), Technische Universität Munchen - Université Technique de Munich [Munich, Allemagne] (TUM), Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université Toulouse - Jean Jaurès - UT2J (FRANCE), Université Toulouse 1 Capitole - UT1 (FRANCE), Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - BTU (GERMANY), Institut de Recherche en Informatique de Toulouse - IRIT (Toulouse, France), and Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE)
Subjects: FOS: Computer and information sciences, Mathematical optimization, Photometric stereo, Computer Vision and Pattern Recognition (cs.CV), Computer Science - Computer Vision and Pattern Recognition, Fast marching method, 68U10, Preconditioning, 02 engineering and technology, Conjugate gradient method, lcsh:QA75.5-76.95, Computational science, [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], Poisson integration, Traitement des images, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, Artificial Intelligence, Robustness (computer science), preconditioning, FOS: Mathematics, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Conjugate residual method, Traitement du signal et de l'image, 3D reconstruction, Synthèse d'image et réalité virtuelle, fast marching method, Mathematics, Computer Science - Numerical Analysis, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], 020207 software engineering, Numerical Analysis (math.NA), Krylov subspace, Vision par ordinateur et reconnaissance de formes, Solver, Intelligence artificielle, Computer Graphics and Computer-Aided Design, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Surface normal integration, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], conjugate gradient method, Krylov subspace methods, 020201 artificial intelligence & image processing, Computer Vision and Pattern Recognition, lcsh:Electronic computers. Computer science, surface normal integration
Abstract: The integration of surface normals for the purpose of computing the shape of a surface in 3D space is a classic problem in computer vision. However, even nowadays it is still a challenging task to devise a method that combines the flexibility to work on non-trivial computational domains with high accuracy, robustness and computational efficiency. By uniting a classic approach for surface normal integration with modern computational techniques we construct a solver that fulfils these requirements. Building upon the Poisson integration model we propose to use an iterative Krylov subspace solver as a core step in tackling the task. While such a method can be very efficient, it may only show its full potential when combined with a suitable numerical preconditioning and a problem-specific initialisation. We perform a thorough numerical study in order to identify an appropriate preconditioner for our purpose. To address the issue of a suitable initialisation we propose to compute this initial state via a recently developed fast marching integrator. Detailed numerical experiments illuminate the benefits of this novel combination. In addition, we show on real-world photometric stereo datasets that the developed numerical framework is flexible enough to tackle modern computer vision applications.
Published: 2017

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