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Les rapports entre le nouveau, l’ancien, l’imaginaire et le présent sont des vecteurs pour la créativité. La compréhension et le développement de projet créatif liés à des médias obsolètes, imaginaires ou futuristes, offrent à de nombreux artistes la possibilité de développer une expression personnelle ancrée dans un rapport techno-esthétique qui peut être porteur de multiples sens, que ce soit d’un point de vue social, environnemental, technologique ou formel. Ce projet de recherche est consacré à la création audiovisuelle reposant sur une pensée archéomédiatique. En premier lieu, je présente le cadre théorique et conceptuel qui a mené à la création de mes œuvres au cours de cette période doctorale. J’y relate l’exploitation d’une hybridation entre nouvelles et anciennes technologies servant à développer un langage audiovisuel puisant dans l’archéologie médiatique. Puis, dans le deuxième chapitre, j’expose l’approche compositionnelle derrière mes œuvres. Dans le troisième chapitre, j’aborde l’aspect sensoriel de mon processus de création, expliqué à travers une série de relations multimodales telles que les rapports de luminosité, de densité, de mouvements, de relief, d’espace et de textures, entre le son et l’image. Pour terminer, j’introduis la notion novatrice de texture stéréoscopique : une forme de texture optique qu’il est seulement possible de percevoir avec un média tridimensionnel., Relationships between the new, the old, the imaginary, and present time, have always been vectors for creativity. The understanding and development behind creative projects in regard to obsolete, imaginary or futuristic media, have offered many artists ways of expressing themselves in a techno-aesthetic containing multiple meanings, whether from a social, environmental, or technological point of view. This research project is devoted to audiovisual creation based on media-archeological thinking. Firstly, the theoretical and conceptual framework that led to the creation of my works during this doctoral period are presented. I will discuss the exploitation of a hybridization between new and old technologies used to develop an audiovisual language drawing on media archaeology. The second part will present the compositional process behind my works. The third part deals with the sensory aspect of my creative process, explained through a series of cross-modal relations such as luminosity, density, movement, relief, space and texture, between sound and image. Lastly, I will introduce the novel notion of stereoscopic texture: a form of optical texture that can only be seen through a three-dimensional medium, thus finding something new in the old., Cette version de la thèse a été tronquée des éléments de composition originale. Une version plus complète est disponible en ligne pour les membres de la communauté de l’Université de Montréal et peut aussi être consultée dans une des bibliothèques UdeM.

L’ouvrage Switzerland through the stereoscope : a journey over and around the Alps fait partie d’une collection de coffrets composés par des photographies, des cartes et d’un guide offrant la possibilité de voyager tout en restant assis dans son salon. L’article montre comment Sarah Mabel Emery - pédagogue américaine et auteure du texte - conduit les voyageurs virtuels sur les itinéraires qu’ils sont censés parcourir mentalement.

Purpose. - To evaluate long terms outcomes of botulinum toxin in infantile esotropia by measuring the amount of microtropia 24 months after injection. Secondary purpose was to identify predictive factors of microtropia. Methods. - A retrospective, single-center study was performed at the university medical centerin Bordeaux between 2001 and 2018, including all patients with infantile esotropia greater than 20 D. All patients received 5 or 7,5 IU of botulinum toxin A in each medial rectus, once or twice depending on the angle of deviation after the first injection and after wearing full optical correction at least two months. We noted the angle at 1, 6, 12 and 24 months, the occurrence of any complications and the need for later strabismus surgery. The primary endpoint was the achievement of a microtropia less than 8 diopters (D) at 24 months post-injection. We evaluated the predictive factors for microtropia with a Fischer's test. Results. - We included 30 patients with esotropia greater than 20 D. The mean follow-up after injection was 48 months +/- 30. The mean age was 16.24 months (7-29 months) with a female predominance in the population (SR = 0.43). The mean pre-injection deviation was 41.25 +/- 12.17 D. The majority of patients were mildly (40%) or moderately (40%) hyperopic. At 24 months, 46.7% microtropias were obtained (95% CI: 28.9%-64.5%). The change in mean angle at 1, 6,12 and 24 months post-injection was -8.57 +/- 25.21 D; 14.48 +/- 13.40 D; 18.38 +/- 12.07 D and 21.23 +/- 14.97 D, respectively. No factors were predictive of microtropia. Of the 30 children, 3 had transient ptosis requiring strips and 12 showed an exotropia at 1 month. All complications were self-limited and without consequences. 3 children had a second injection of botulinum toxin, which in 2/3 of the cases resulted in a long-lasting microtropia. 26.7% (n = 8) of the children underwent secondary surgery. Obtaining a microtropia 24 months after injection statistically significantly reduced the need for secondary strabismus surgery: 92.9% P = 0.039% CI 95% (0.002; 1.0606). Conclusion. - Botulinum toxin appears to be a less invasive and more conservative alternative to surgery in children with infantile esotropia. In 46.7% of cases, microtropia is achieved. An improvement was noted in 90% (n = 27) of the children with a reduction of half (21.23 D) of the mean post-injection angle at 24 months. When effective, it significantly reduces the need for secondary surgery. (c) 2021 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.; Objectif: Évaluer l’efficacité à long terme de la toxine botulique dans le traitement de l’ésotropie précoce grâce au pourcentage de microtropie à 24 mois post-injection. L’objectif secondaire était de rechercher les facteurs prédictifs à l’obtention de cette microtropie. Méthodes: Nous avons réalisé une étude rétrospective, monocentrique au Centre Hospitalier universitaire (CHU) de Bordeaux entre 2001 et 2018 en incluant tous les patients ayant une ésotropie précoce. Ces patients ont reçu une injection bilatérale de 5 ou 7,5 unités de toxine botulique à une ou deux reprises en fonction de l’angle après la première injection et port de la correction optique totale. L’ensemble des caractéristiques sociodémographiques et ophtalmologiques ont été recueillis en préopératoire. Nous avons noté l’angle à 1,6,12 et 24 mois ; l’apparition de complications ainsi que la nécessité d’une chirurgie de strabisme à distance. Le critère de jugement principal était l’obtention d’une microtropie inférieure à 8 dioptries (D) à 24 mois post-injection. Nous avons évalué les facteurs prédictifs de la microtropie par un test de Fischer. Résultats: Nous avons inclus 30 patients ayant une ésotropie supérieure à 20 D avec un délai moyen de suivi post-injection de 48 mois ± 30. L’âge moyen était de 16,24 mois (7–29 mois) avec une prédominance féminine dans la population (sex ratio SR = 0,43). L’angle moyen pré-injection était de 41,25 ± 12,17 D. Il y avait une majorité d’hypermétropes légers (40 %) et modérés (40 %). À 24 mois, on obtenait 46,7 % de microtropies (intervalle de confiance : IC 95 % : 28,9 %–64,5 %). L’évolution de l’angle moyen à 1,6,12 et 24 mois post-injection était respectivement de −8,57 ± 25,21 D ; 14,48 ± 13,40 D ; 18,38 ± 12,07 D et 21,23 ± 14,97 D. Aucun facteur n’était prédictif de l’obtention d’une microtropie. Parmi les 30 enfants, 3 ont eu des ptôsis transitoires nécessitant la pose de strips et 12 ont présenté une exotropie à 1 mois. Toutes les complications étaient spontanément résolutives et sans conséquences. 3 enfants ont eu une seconde injection de toxine botulique permettant dans 2/3 des cas l’obtention d’une microtropie durable. 26,7 % (n = 8) des enfants ont été opérés secondairement ; l’obtention d’une microtropie à 24 mois diminuait de façon statistiquement significative les chirurgies secondaires du strabisme : p = 0,039 % IC 95 % (0,002 ; 1,0606). Conclusion: La toxine botulique semble être une alternative moins invasive et plus conservatrice que la chirurgie chez les enfants présentant une ésotropie précoce. Elle permet l’obtention d’une microtropie dans 46,7 % des cas. On notait une amélioration chez 90 % (n = 27) des enfants avec une réduction de la moitié (21,23 D) de l’angle moyen post-injection à 24 mois. Lorsqu’elle est efficace elle réduit significativement les chirurgies secondaires.

Purpose: to evaluate long terms outcomes of botulinum toxin in infantile esotropia with the amount of microtropia 24 months after injection. Secondary purpose was to search predictive factors of microtropia. Methods: retrospective, single-center study was performed in university hospital center in Bordeaux between 2001 and 2018, including all patients with infantile esotropia greater than 20 D. All patients received 5 or 7,5 IU of botulinum toxin A in each medial rectus, once or twice, after wearing full optical correction at least two months. We noted the angle at 1,6,12 and 24 months; the occurrence of complications and the need for secondary strabismus surgery. The primary endpoint was the achievement of a microtropia less than 8 diopters (D) at 24 months post-injection. We evaluated the predictive factors of microtropia by a Fischer's test. Results: we included 30 patients with an esotropia greater than 20 D. Mean follow up was 48 months ±30. The mean age was 16.24 months (7-29 months) with a female predominance in the population (SR=0.43). The mean pre-injection angle was 41.25 ±12.17 D. There was a majority of mild (40%) and moderate (40%) hyperopia. At 24 months, 46.7% of microtropias were obtained (95% CI : 28.9% - 64.5%). The change in mean angle at 1.6,12 and 24 months post-injection was -8.57±25.21 D ; 14.48±13.40 D; 18.38±12.07 D and 21.23±14.97 D, respectively. No factors were predictive of microtropia. Of the 30 children, 3 had transient ptosis requiring strips and 12 had exotropia at 1 month. All complications were self-limited and without consequences. 3 children had a second injection of botulinum toxin, which in 2/3 of the cases resulted in a long-lasting microtropia. 26.7% (n=8) of the children underwent secondary surgery. Getting microtropia 24 months after injection statistically significantly reduced secondary strabismus surgery: 92.9% p =0.039% CI 95% (0.002; 1.0606). Conclusion: botulinum toxin appears to be a less invasive and more conservative alternative to surgery in children with infantile esotropia. In 46.7% of cases, microtropia is achieved. An improvement was noted in 90% (n=27) of the children with a reduction of half (21.23 D) of the mean post-injection angle at 24 months. When effective, it significantly reduces secondary surgery., Objectif : évaluer l’efficacité à long terme de la toxine botulique dans le traitement de l’ésotropie précoce grâce au pourcentage de microtropie à 24 mois post injection. L’objectif secondaire était de rechercher les facteurs prédictifs à l’obtention de cette microtropie. Méthodes : nous avons réalisé une étude rétrospective, monocentrique au Centre Hospitalier universitaire (CHU) de Bordeaux entre 2001 et 2018 en incluant tous les patients ayant une ésotropie précoce. Ces patients ont reçu une injection bilatérale de 5 ou 7,5 unités de toxine botulique à une ou deux reprises en fonction de l’angle après la première injection et port de la correction optique totale. L’ensemble des caractéristiques sociodémographiques et ophtalmologiques ont été recueillis en pré opératoire. Nous avons noté l’angle à 1, 6, 12 et 24 mois ; l’apparition de complications ainsi que la nécessité d’une chirurgie de strabisme à distance. Le critère de jugement principal était l’obtention d’une microtropie inférieure à 8 dioptries (D) à 24 mois post injection. Nous avons évalué les facteurs prédictifs de la microtropie par un test de Fischer. Résultats : nous avons inclus 30 patients ayant une ésotropie supérieure à 20 D avec un délai moyen de suivi post injection de 48 mois ±30. L’âge moyen était de 16,24 mois (7-29 mois) avec une prédominance féminine dans la population (Sex Ratio SR=0,43). L’angle moyen pré-injection était de 41,25 ±12,17 D. Il y avait une majorité d’hypermétropes légers (40%) et modérés (40%). À 24 mois, on obtenait 46,7% de microtropies (Intervalle de Confiance : IC 95% : 28,9 % - 64,5%). L’évolution de l’angle moyen à 1, 6, 12 et 24 mois post injection était respectivement de -8,57 ±25,21 D ; 14,48±13,40 D ; 18,38±12,07 D et 21,23±14,97 D. Aucun facteur n’était prédictif de l’obtention d’une microtropie. Parmi les 30 enfants, 3 ont eu des ptôsis transitoires nécessitant la pose de strips et 12 ont présenté une exotropie à 1 mois. Toutes les complications étaient spontanément résolutives et sans conséquences. 3 enfants ont eu une seconde injection de toxine botulique permettant dans 2/3 des cas l’obtention d’une microtropie durable. 26,7% (n=8) des enfants ont été opérés secondairement ; l’obtention d’une microtropie à 24 mois diminuait de façon statistiquement significative les chirurgies secondaires du strabisme : p =0,039 % IC 95% (0,002 ; 1,0606). Conclusion : la toxine botulique semble être une alternative moins invasive et plus conservatrice que la chirurgie chez les enfants présentant une ésotropie précoce. Elle permet l’obtention d’une microtropie dans 46,7% des cas. On notait une amélioration chez 90% (n=27) des enfants avec une réduction de la moitié (21,23 D) de l’angle moyen post injection à 24 mois. Lorsqu’elle est efficace, elle réduit significativement les chirurgies secondaires.

A new generation of Virtual Reality (VR) Head-Mounted Displays (HMDs) is on the consumer and enterprise market. Nowadays, they are increasingly integrated into training. These devices display stereoscopic images (S3D). Exposure to these images can cause visual fatigue. Simultaneously, the Serious Game (SG) is tending to become a type of knowledge mediation that has been adopted, although still being questioned. VR and SG require additional scientific evidence of their effectiveness in learning to motivate reasoned use. The risks of visual fatigue need to be quantified and documented, particularly at the request of health authorities.We determine that the SG, VR, their combination and S3D are more effective for learning when compared to other modalities and 2D displays. Two experiments are conducted involving 152 participants and testing 7 experimental conditions. Experiment 1 shows that the new generation HMDs cause visual fatigue, which is higher than a PC screen. Visual fatigue in HMDs tends to be higher with S3D compared to 2D. Visual fatigue has not negatively impacted learning. Experience 2 indicates that cyclically displaying S3D fatigued more than displaying regular S3D. The more stereopsis is activated via conflicting stimuli, the higher the fatigue. Links between visual fatigue and cognitive load are identifiable. It appears that the more sensory-motor conflicts are numerous and accumulate, the more the visual system compensates with behaviours associated with visual fatigue., Une nouvelle génération de casques (HMDs) de Réalité Virtuelle (VR) est sur le marché grand public et des entreprises. De nos jours, ils s’intègrent de plus en plus dans la formation professionnelle. Ces appareils affichent des images stéréoscopiques (S3D). L’exposition à ces images peut provoquer une fatigue visuelle. Parallèlement, le Serious Game (SG) tend à devenir un type de médiation des connaissances adopté bien que toujours questionné. La VR et le SG demandent des preuves scientifiques supplémentaires de leur efficacité pour apprendre afin de motiver un usage raisonné. Les risques de fatigue visuelle sont à quantifier et documenter, notamment à la demande des autorités sanitaires.Nous établissons que le SG, la VR, leur combinaison et la S3D sont plus efficaces pour apprendre lorsque comparés à d’autres modalités et aux affichages 2D. Deux expériences sont menées incluant 152 participants et testant 7 conditions expérimentales. L’expérience 1 montre que les HMDs de nouvelle génération causent une fatigue visuelle, celle-ci est plus élevé que devant un écran PC. La fatigue visuelle en HMD a tendance à être plus élevée avec la S3D comparée à la 2D. La fatigue visuelle n’a pas négativement impacté l’apprentissage. L’expérience 2 indique qu’afficher cycliquement de la S3D fatigue plus qu’afficher de la S3D continue. Plus la stéréopsie est activée via des stimuli conflictuels, plus la fatigue est élevée. Des liens entre fatigue visuelle et charge cognitive sont identifiables. Il apparaît que plus les conflits sensori-moteurs sont nombreux et s’accumulent, plus le système visuel compense par des comportements associés à la fatigue visuelle.

A new generation of Virtual Reality (VR) Head-Mounted Displays (HMDs) is on the consumer and enterprise market. Nowadays, they are increasingly integrated into training. These devices display stereoscopic images (S3D). Exposure to these images can cause visual fatigue. Simultaneously, the Serious Game (SG) is tending to become a type of knowledge mediation that has been adopted, although still being questioned. VR and SG require additional scientific evidence of their effectiveness in learning to motivate reasoned use. The risks of visual fatigue need to be quantified and documented, particularly at the request of health authorities.We determine that the SG, VR, their combination and S3D are more effective for learning when compared to other modalities and 2D displays. Two experiments are conducted involving 152 participants and testing 7 experimental conditions. Experiment 1 shows that the new generation HMDs cause visual fatigue, which is higher than a PC screen. Visual fatigue in HMDs tends to be higher with S3D compared to 2D. Visual fatigue has not negatively impacted learning. Experience 2 indicates that cyclically displaying S3D fatigued more than displaying regular S3D. The more stereopsis is activated via conflicting stimuli, the higher the fatigue. Links between visual fatigue and cognitive load are identifiable. It appears that the more sensory-motor conflicts are numerous and accumulate, the more the visual system compensates with behaviours associated with visual fatigue.; Une nouvelle génération de casques (HMDs) de Réalité Virtuelle (VR) est sur le marché grand public et des entreprises. De nos jours, ils s’intègrent de plus en plus dans la formation professionnelle. Ces appareils affichent des images stéréoscopiques (S3D). L’exposition à ces images peut provoquer une fatigue visuelle. Parallèlement, le Serious Game (SG) tend à devenir un type de médiation des connaissances adopté bien que toujours questionné. La VR et le SG demandent des preuves scientifiques supplémentaires de leur efficacité pour apprendre afin de motiver un usage raisonné. Les risques de fatigue visuelle sont à quantifier et documenter, notamment à la demande des autorités sanitaires.Nous établissons que le SG, la VR, leur combinaison et la S3D sont plus efficaces pour apprendre lorsque comparés à d’autres modalités et aux affichages 2D. Deux expériences sont menées incluant 152 participants et testant 7 conditions expérimentales. L’expérience 1 montre que les HMDs de nouvelle génération causent une fatigue visuelle, celle-ci est plus élevé que devant un écran PC. La fatigue visuelle en HMD a tendance à être plus élevée avec la S3D comparée à la 2D. La fatigue visuelle n’a pas négativement impacté l’apprentissage. L’expérience 2 indique qu’afficher cycliquement de la S3D fatigue plus qu’afficher de la S3D continue. Plus la stéréopsie est activée via des stimuli conflictuels, plus la fatigue est élevée. Des liens entre fatigue visuelle et charge cognitive sont identifiables. Il apparaît que plus les conflits sensori-moteurs sont nombreux et s’accumulent, plus le système visuel compense par des comportements associés à la fatigue visuelle.

La généralisation des technologies numériques dans le processus de fabrication d’un film a apporté son lot de transformations, qui concernent aujourd’hui toute la chaîne de production cinématographique. Le scripte, par la position centrale qu’il occupe sur un plateau de tournage, se trouve directement touché par ces mutations. Après avoir rappelé en quoi consiste le métier de scripte, cet article se propose de retracer les transformations qui ont touché les personnes qui l’exercent suite à l’arrivée du numérique à la fin des années 1990. Nowadays, digital technologies have become a standard within the film workflow. They concern everyone who works on a film production, including the script supervisor: as he (or she) collaborates with everyone on set, digital technologies directly impacts the script supervisor’s work. This paper tells the story of changes that occurred since the end of the 1990’s, when digital technologies appeared in the film workflow, so as to portray the script supervisor’s job in France in the digital era.

International audience; We present a new method for depth estimation, based on a stereoscopic camera with various camera focus setting. Depth isestimated using a criterion derived from a maximum likelihood estimator, which jointly analyses the data likelihood with respect to the disparity and the defocus blur of each camera. Benefit of this approach is studied, in particular for scene having repetitive patterns with respect to classical stereoscopy, then we present experimental results on outdoor scenes from a real infra-red stereoscopic system.; Nous présentons une nouvelle méthode d’estimation de profondeur, qui repose sur l’utilisation de deux caméras en configuration stéréoscopique avec chacune une mise au point différente. La profondeur est estimée via un critère dérivé d’un maximum de vraisemblance qui intègre conjointement des informations de disparité et les flous de défocalisation de chaque caméra. Nous étudions les apports de cette approche, notamment sur des scènes à motifs répétitifs, par rapport à la stéréoscopie classique sur des images issues de caméras opérant dans le visible.Enfin nous montrons des exemples de résultats sur des images IR thermique acquises en extérieur.

International audience; An acquisition campaign of the ONERA airborne synthetic aperture radar system RAMSES have been set up on the Greenland ice-shelf to assess the detectability of buried objects and subsurface feature through dry snow/ice cover. Three band were investigated UHF band, L band and X band, forecasting a better penetration at lower band, but an higher radar cross section for a given object/feature at higher band, thus a trade off for the optimal frequency band to use that was not clear prior to experiment. Three sites were imaged, one in the accumulation zone North of the polar circle (East of Kangerlussuaq airport), one in the accumulation zone in a warmer southern area (East of Narsassuaq airport) and one in the intermediate zone between accumulation and ablation zones (plus a calibration zone and a front glacier close to Kangerlussuaq). Processing of the data revealed that both UHF and X band are indeed providing complementing results (deeper bigger feature versus shallow smaller features), but intermediate L band combining both drawbacks of higher attenuation and lower features RCS did not seem to yield any further information.

We present a new method for depth estimation, based on a stereoscopic camera with various camera focus setting. Depth isestimated using a criterion derived from a maximum likelihood estimator, which jointly analyses the data likelihood with respect to the disparity and the defocus blur of each camera. Benefit of this approach is studied, in particular for scene having repetitive patterns with respect to classical stereoscopy, then we present experimental results on outdoor scenes from a real infra-red stereoscopic system., Nous présentons une nouvelle méthode d’estimation de profondeur, qui repose sur l’utilisation de deux caméras en configuration stéréoscopique avec chacune une mise au point différente. La profondeur est estimée via un critère dérivé d’un maximum de vraisemblance qui intègre conjointement des informations de disparité et les flous de défocalisation de chaque caméra. Nous étudions les apports de cette approche, notamment sur des scènes à motifs répétitifs, par rapport à la stéréoscopie classique sur des images issues de caméras opérant dans le visible.Enfin nous montrons des exemples de résultats sur des images IR thermique acquises en extérieur.

We present a pipeline of algorithms applied to the images of an imaging static Fou- rier transform spectrometer (ISFTS), and more generally to windowing hyperspectral instruments. Those instruments measure hyperspectral cubes that can become flawed if the induced parallax error between the images is not corrected using a digital elevation model (DEM). The latter is generally not known. We surmise that the many images of the interferometric cube could be used in order to compute the DEM.What we aim to achieve in this thesis is therefore to compute the DEM of a given scene from the images of an ISFTS. We are faced with several difficulties. Firstly, the instrument provides images of the scene on which a fixed interference figure is superimposed. Secondly, the observed disparities between two consecutive images of the sequence are less than a hundredth of a pixel, which calls for sharp subpixel processing.We tackle the problem of interference fringes by ridding ourselves of them through image decomposi- tion. To this purpose we propose two models : an additive model and a multiplicative one. In order to take advantage of the redundancy of information on the images and handle subpixel disparities, we use the epipolar plane images to obtain a precise sparse disparity map. One important assumption to be able to use this method is that all camera centers should be aligned. This is not a given in airborne acquisitions, and so we study the influence of trajectory fluctuations on the disparity measure. Finally, in order to obtain a dense height map, we densify the sparse values by minimising a functional using graphcuts.; Cette thèse présente une série de traitements pour des spectro-imageurs aéroportés à trame défilante. Ces instruments acquièrent des séquences denses d’images qui forment un cube hyperspectral. Toutefois, en présence de relief sur la scène, l’erreur de parallaxe entre les différentes images de la séquence génère des erreurs dans le cube si les images ne sont pas corrigées avec un modèle numérique d’élévation (MNE). Ce dernier étant en général inconnu, on peut se servir du cube hyperspectral, doté de nombreuses images de la scène, à des fins de stéréoscopie.L’objectif de cette thèse est donc de calculer le MNE de la scène survolée à partir des images de l’instrument. Cette tâche présente deux principales difficultés. La première concerne les disparités observées entre deux clichés successifs, qui sont inférieures au centième de pixel. La seconde concerne l’instrument auquel sont appliqués ces traitements. Il s’agit d’un spectro-imageur à transformée de Fourier statique, qui restitue sur chaque image une figure d’interférences fixe.Nous proposons donc d’abord de décomposer l’image afin d’enlever les franges d’interférence, qui perturbent les traitements stéréoscopiques. Pour cela deux modèles de décomposition sont traités : l’un additif, et l’autre multipli- catif. Nous utilisons ensuite les images des plans épipolaires (EPI) pour obtenir une carte de disparité éparse. Cette méthode nécessite que tous les sommets de prise de vue soient colinéaires, ce qui n’est pas tout à fait vérifié en image- rie aéroportée. Nous étudions donc l’impact de ces erreurs de trajectoire sur la mesure de disparité. Enfin, pour obtenir un modèle numérique de surface continu, nous densifions la carte éparse par une minimisation d’énergie par graphcut adaptée au cas multi-vues et sous-pixellique.

RFIAP 2018, Reconnaissance des Formes, Image, Apprentissage et Perception et Conférence Française de Photogrammétrie et de Télédétection, Marne-la-Vallée, FRANCE, 25-/06/2018 - 28/06/2018; La méthode SGM (Semi-Global Matching) se situe dans les meilleures méthodes dans les bases d'évaluation de reconstruction stéréoscopique. Elle comporte en outre l'avantage de s'exécuter assez rapidement pour être inté-grée à des applications temps réel. De ce fait, cette mé-thode a été très étudiée et des variantes ont été propo-sées pour corriger certains défauts de la méthode, à sa-voir des cartes de disparité présentant des artefacts en tra-mage du fait d'une prise en compte partielle de la régula-risation. Parmi les variantes de SGM, les méthodes MGM (More Global Matching) et CAT (Cost Aggregation Table) prennent en compte simultanément deux directions lors de l'étape d'accumulation afin de les intégrer à la régulari-sation. Les solutions obtenues sont plus lisses, avec moins d'artefacts. Toutefois, nous avons remarqué que ces deux méthodes ont tendance à privilégier l'information qui se trouve sur la diagonale des deux directions choisies. Nous proposons donc d'ajouter un paramètre à ces deux mé-thodes pour contrôler la direction privilégiée. Nous mon-trons expérimentalement l'influence de ce paramètre sur un extrait des bases Middlebury et KITTI. Mots Clef SGM, reconstruction stéréoscopique, optimisation. Abstract The SGM method provided some of the best results over most of stereo-vision benchmarks. Moreover, SGM is fast enough to be used in real time applications. This method have thus been studied a lot and variants in the method had been proposed in order to correct defaults, namely dithering artifacts due to partial inclusion of the regularization. Among SGM variants, the MGM (More Global Matching) and CAT (Cost Aggregation Table) methods take two directions into account simultaneously during the aggregation step, in order to better include the regularization. Obtained solutions are smoother with fewer artifacts. However we notice that information located in the diagonal of the two chosen directions is privileged. We thus propose to add a parameter to the two variants in order to control the privileged direction. We show experimentaly the influence of this parameter on an extract of Middlebury and KITTI databases .

International audience

Problems solved by image processing tend to be more and more complex. For instance, in road context, ADAS (Advanced driver-assistance systems) aim to a completely automatic diving tack. Evaluating system reliability is an important challenge in that case. These tasks being hard to perform, processing chains are often divide in numerous processing steps. As a consequence, characterizing the output using the input of the chain is not obvious. Most of the time, image processing steps are formulate as an energy minimization. These energies are often hard to minimize and need to apply suitable optimization methods. In this thesis, we aim to characterize the solution during the optimization step. Using this approach, we proposed stability index with two discrete optimization methods : graph-cut and dynamic optimization. First, we focused on stereoscopic reconstruction problem in road context and on denoising problem using graph-cut. Models obtained by Bayesian interpretation lead to optimize energies witch cannot be handled by classical binary fusion optimization scheme. We proposed a suitable scheme composed of fusion by expansion and fusions by step. When this scheme is apply to stereoscopic reconstruction and denoising, obtained solution have the wanted characteristics : sharp edges and shading in homogeneous areas. Next, in dynamic programming context, we reinterpreted the prior used in Semi-Global Matching (SGM) stereoscopic reconstruction method and in some of its variants. We proposed an additional parameter in order to modify the favored direction in the prior. At last, we proposed stability index of the solution in graph-cut and dynamic programing context. Using this index in a solution refinement step shows improvements; Les tâches réalisées en traitement d'image tendent à devenir de plus en plus complexes. Par exemple, dans le contexte routier, les systèmes d'aide à la conduite, (Advanced driver-assistance systems), visent à une automatisation complète de la tâche de conduite. L’évaluation de la fiabilité représente un enjeu important pour ce type d’application. Face à la difficulté des tâches à réaliser, les chaînes de traitements sont souvent divisées en de nombreuses étapes de calculs de sorte qu'il est difficile de caractériser les sorties de la chaîne en fonction des perturbations des entrées. Les étapes du traitement consistent le plus souvent en des problèmes formulés comme la minimisation d'une énergie. Cette énergie est généralement difficile à optimiser, ce qui nécessite la mise en œuvre de méthodes d’optimisation adaptées. Dans cette thèse, nous cherchons à caractériser la solution d’un traitement à partir des calculs réalisés au cours de l’étape d'optimisation. Cette approche nous a permis de proposer des indices de stabilité de la solution dans le cadre de deux méthodes d’optimisation discrètes : la coupure de graphe et la programmation dynamique. Tout d’abord, nous nous sommes intéressés au problème de la reconstruction stéréoscopique en contexte routier et au dé-bruitage, dans le cadre de l’optimisation par coupure de graphe. Les modèles issus de l’interprétation bayésienne amènent à optimiser des énergies qui ne peuvent pas être traitées avec les schémas d’optimisation classiques par fusion binaire. Nous avons proposé un schéma adapté qui met en jeu des fusions binaires par expansion et par saut. L’application de ce schéma aux problèmes de la reconstruction stéréoscopique et au dé-bruitage, nous a permis d’obtenir des solutions possédant les caractéristiques que nous recherchions : des contours d’objets nets et des dégradés progressifs dans les zones homogènes. Ensuite, dans le contexte de la programmation dynamique, nous avons réinterprété l’a priori mis en jeu dans la méthode de reconstruction Semi-Global Matching ainsi que certaines de ses variantes. Nous avons proposé d’ajouter un paramètre à ces méthodes afin de modifier les directions privilégiées par l’a priori. Enfin, nous avons proposé des indices de stabilité de la solution dans le cadre de la coupure de graphe et de la programmation dynamique. La prise en compte de ces indices, dans une étape de raffinement des solutions, permet une amélioration des résultats

This thesis studies the accuracy in stereo vision, detection methods calleda contrario and presents an application to satellite imagery. The first part was carried out within the framework of the project DGA-ANR-ASTRID"STEREO". His The aim is to define the effective limits of stereo reconstruction when controlling the entire acquisition chain at the maximum precision, that one acquires stereo pairs in very low baseline and noise-free. To validate thisconcept, we create very precise ground truths using a renderer. By keeping the rays computed during rendering, we have very dense information on the 3Dscene. Thus we create occultation and disparity maps whose precision error is less than 10e-6. We have made synthetic images available to the research community with an SNR greater than 500: a set of 66 stereo pairs whoseB/H varies from 1/2500 to 1/50. To evaluate stereo methods onthis new type of data, we propose metrics computing the quality of the estimated disparity maps, combining the precision and the density of the points whose relative error is less than a certain threshold. We evaluate several algorithmsrepresentative of the state of the art, on the pairs thus created and on theMiddlebury pairs, up to their operating limits. We confirm by these analyzesthat the theoretical assumptions about the merit of the low B/H in highSNR are valid, up to a certain limit that we characterize. We thus discover that simple optical flow methods for stereo matching become more efficient than more sophisticated discrete variational methods. This conclusion, however, is only valid for high signal-to-noise ratios. The use of the dense data allows us to complete the ground truths a subpixel detection of the occlusion edges. We propose a method to compute subpixel vector contours from a very dense cloud ofpoints, based on pixel classification a contrario methods. The second part of the thesis is devoted to an application of the subpixelian optical flowand a contrario methods to detect clouds in satellite imagery. We propose a method that exploits only visible optical information. It is based onthe temporal redundancy obtained by the repeated passages of the satellites overthe same geographical zones. We define four clues to separate the clouds fromthe landscape: the apparent inter-channel movement, Local texture, temporal emergence and luminance. These indices are modeled in the statistical framework of a contrario methods which produce an NFA (number of false alarms for each). We propose a method for combining these indices and computing a much more discriminating NFA. We compare the estimated cloud maps to annotated ground truths and the cloud maps produced by the algorithms related to the Landsat-8and Sentinel-2 satellites. We show that the detection and false alarms scores are higher than those obtained with these algorithms, which however use a dozen multi-spectral bands., Cette thèse étudie la précision en vision stéréo, les méthodes de détection dites a contrario et en présente une application à l'imagerie satellitaire. La première partie a été réalisée dans le cadre du projet DGA-ANR-ASTRID "STÉRÉO". Son but est de définir les limites effectives des méthodes de reconstruction stéréo quand on contrôle toute la chaîne d’acquisition à la précision maximale, que l’on acquiert des paires stéréo en rapport B/H très faible et sans bruit. Pour valider ce concept, nous créons des vérités terrains très précises en utilisant un rendeur. En gardant les rayons calculés durant le rendu, nous avons une information très dense sur la scène 3D. Ainsi nous créons des cartes d'occultations, de disparités dont l'erreur de précision est inférieure à 10e-6. Nous avons mis à la disposition de la communauté de recherche des images de synthèse avec un SNR supérieur à 500 : un ensemble de 66 paires stéréo dont le B/H varie de1/2500 à 1/50. Pour évaluer les méthodes de stéréo sur ce nouveau type de données, nous proposons des métriques calculant la qualité des cartes de disparités estimées, combinant la précision et la densité des points dont l'erreur relative est inférieure à un certain seuil. Nous évaluons plusieurs algorithmes représentatifs de l'état de l'art, sur les paires créées ainsi sur les paires de Middlebury, jusqu'à leurs limites de fonctionnement. Nous confirmons par ces analyses, que les hypothèses théoriques sur le bien-fondé du faible B/H en fort SNR sont valides, jusqu'à une certaine limite que nous caractérisons. Nous découvrons ainsi que de simples méthodes de flux optique pour l'appariement stéréo deviennent plus performantes que des méthodes variationnelles discrètes plus élaborées. Cette conclusion n'est toutefois valide que pour des forts rapports signal à bruit. L'exploitation des données denses nous permet de compléter les vérités terrain par une détection très précise des bords d'occultation. Nous proposons une méthode de calcul de contours vectoriels subpixéliens à partir d'un nuage de points très dense, basée sur des méthodes a contrario de classification de pixels. La seconde partie de la thèse est dédiée à une application du flot optique subpixélien et des méthodes a contrario pour détecter des nuages en imagerie satellitaire. Nous proposons une méthode qui n'exploite que l'information visible optique. Elle repose sur la redondance temporelle obtenue grâce au passage répété des satellites au-dessus des mêmes zones géographiques. Nous définissons quatre indices pour séparer les nuages du paysage : le mouvement apparent inter-canaux, la texture locale, l'émergence temporelle et la luminance. Ces indices sont modélisés dans le cadre statistique des méthodes a contrario qui produisent un NFA (nombre de fausses alarmes pour chacun). Nous proposons une méthode pour combiner ces indices et calculer un NFA beaucoup plus discriminant. Nous comparons les cartes de nuages estimées à des vérités terrain annotées et aux cartes nuageuses produites par les algorithmes liés aux satellites Landsat-8 etSentinel-2. Nous montrons que les scores de détection et de fausses alarmes sont supérieurs à ceux obtenus avec ces algorithmes, qui pourtant utilisent une dizaine de bandes multi-spectrales.

L'exoscopie désigne l'analyse de la surface des objets minéraux par microscopie électronique à balayage. Elle s'applique aux marques d'érosion enregistrées par les grains de sable ou les fragments rocheux, en particulier par ceux qui sont formés de quartz, et procure ainsi un niveau d'observation supplémentaire en géomorphologie. Les logiciels de métrologie submicrométrique représentent dans ce domaine un outil innovant en raison de leur capacité à construire des images des microreliefs en trois dimensions, tels que des cartes, profils topographiques et blocs-diagrammes, mais aussi de leur aptitude à compléter la caractérisation des états de surface par le calcul d'indices de rugosité. Cet outil est appliqué ici, à titre d'exemple, aux marques de la corrasion éolienne, de l'abrasion glaciaire, de l'usure littorale et de l'altération chimique, à partir de quatre séries d'échantillons de fragments rocheux et de graviers constitués de quartz ou de quartzites. Il se présente comme un moyen d'analyse, d'illustration et de mesure des formes d'érosion, comme un procédé de caractérisation et de comparaison des états de surface, mais aussi comme une source supplémentaire d'informations sur les processus. Exoscopy is the analysis of the surface of mineral objects by scanning electron microscopy. It is applied to the erosion marks recorded by grains of sand or rock fragments, particularly those formed from quartz, and thus provides an additional level of observation in geomorphology. In this field, submicrometric metrology software represents an innovative tool due to its abilities to construct three-dimensional images of microreliefs, such as maps, topographic profiles and block diagrams, and to enhance the characterization of surfaces by the calculation of roughness indices. As an example, this tool is applied here to marks resulting from wind corrasion, glacial abrasion, coastal erosion and chemical change, on four series of samples of rock fragments and gravels constituted of quartz or quartzite. It is presented as a mean of analyzing, illustrating and measuring forms of erosion, as a procedure for characterizing and comparing surfaces, and as an additional source of information about the processes involved.

Automatic city modeling from satellite imagery is one of the biggest challenges in urban reconstruction. The ultimate goal is to produce compact and accurate 3D city models that benefit many application fields such as urban planning, telecommunications and disaster management. Compared with aerial acquisition, satellite imagery provides appealing advantages such as low acquisition cost, worldwide coverage and high collection frequency. However, a set of technical challenges are imposed by the physical constraints of satellite acquisition. Existing methods produce, at best, dense Digital Surface Models of varying degrees of fidelity. This thesis proposes a fully automatic pipeline for producing compact, semantically-aware and geometrically accurate 3D city models from stereo pairs of satellite images.The proposed pipeline relies on two key ingredients. First, geometry and semantics are retrieved simultaneously providing robust handling of occlusion areas and low image quality. Second, it operates at the scale of geometric atomic regions which allows the shape of urban objects to be well preserved, with a gain in scalability and efficiency. Images are decomposed into convex polygons via Voronoi diagram, with geometric regularities captured by aligning contours of atomic polygons with linear structures. Radiometric semantic classes, elevations, and 3D geometric shapes are retrieved in a joint classification and reconstruction process, interacting information from the left and the right images in a satellite stereo pair.Experimental results show the scalability, time-efficiency, robustness, and output quality of the proposed approach. Worldwide cities in different styles are automatically reconstructed in a few minutes. Qualitative and quantitative evaluations demonstrate the fidelity of the output LOD1 representations by comparing with LiDAR solutions and traditional DSM methods. The proposed method generates compact 3D models within a reasonable average error to the ground truth, illustrated by an altimetric accuracy measurement on Denver city., La modélisation automatique de villes à partir d’images satellites est l'un des principaux défis en lien avec la reconstruction urbaine. Son objectif est de représenter des villes en 3D de manière suffisamment compacte et précise. Elle trouve son application dans divers domaines, qui vont de la planification urbaine aux télécommunications, en passant par la gestion des catastrophes. L'imagerie satellite offre plusieurs avantages sur l'imagerie aérienne classique, tels qu'un faible coût d'acquisition, une couverture mondiale et une bonne fréquence de passage au-dessus des sites visités. Elle impose toutefois un certain nombre de contraintes techniques. Les méthodes existantes ne permettent que la synthèse de DSM (Digital Surface Models), dont la précision est parfois inégale. Cette dissertation décrit une méthode entièrement automatique pour la production de modèles 3D compacts, précis et répondant à une sémantique particulière, à partir de deux images satellites en stéréo. Cette méthode repose sur deux grands concepts. D'une part, la description géométrique des objets et leur assimilation à des catégories génériques sont effectuées simultanément, conférant ainsi une certaine robustesse face aux occlusions partielles ainsi qu'à la faible qualité des images. D'autre part, la méthode opère à une échelle géométrique très basse, ce qui permet la préservation de la forme des objets, avec finalement, une plus grande efficacité et un meilleur passage à l'échelle. Pour générer des régions élémentaires, un algorithme de partitionnement de l'image en polygones convexes est présenté.

The plenoptic camera allows, from the simultaneous acquisition of multiple images of the same scene taken from different angles, to retrieve the depth of the observed scene. In the first section, we compare plenoptic cameras to other 3D imaging techniques, we define the plenoptic function (also called light field), and present the evolution of this concept since its discovery. In the second section, we describe how depth information of the scene can be retrieved from a single image acquired on the sensor. Several variants of the concept are presented and compared. To illustrate and conclude on the potential of this concept we present some of its most promising applications., La caméra plénoptique permet, par l’acquisition simultanée de plusieurs images d’une même scène prises sous différents angles de vue, de remonter à l’information de profondeur. Dans une première partie, est positionné le concept plénoptique par rapport aux autres techniques d’imagerie 3D, puis la fonction plénoptique - aussi appelée champ de lumière - est définie et un historique de ce concept est présenté. Dans une deuxième partie, est décrit comment, à partir de l’information enregistrée au plan focal du système optique, il est possible de remonter à l’information volumique de la scène observée. Plusieurs variantes du concept sont présentées et comparées. Pour illustrer et conclure sur les possibilités offertes par ce concept, quelques applications actuellement en développement sont présentées.

Few psychoacoustic studies have been carried out about the influence of stereoscopy on the sound mixing of movies. Yet very different opinions can be found in the cinema industry and in scientific papers. Some argue that sound needs to be mixed differently for stereoscopic movies while others pretend that this influence is negligible.A first set of experiments was conducted, which focused on the perception of ambience. Eight sequences - in their stereoscopic (s-3D) and non-stereoscopic (2D) versions, with several different sound mixes - were presented to subjects. For each presentation, subjects had to judge to what extent the mix sounded frontal or “surround.” The goal was to verify whether stereoscopy had an influence on the perception of the front/surround balance of ambience. Results showed that this influence was weak, which was consistent with a preliminary experiment conducted in a mixing auditorium where subjects had to mix the front/surround balance of several sequences themselves.Studies were then conducted on the perception of sound objects such as dialogs or on-screen effects. A fourth experiment focused on ventriloquism in elevation: when presented with a spatially discordant auditory-visual stimulus, subjects sometimes perceive the sound and the visual stimuli as coming from the same location. Such a phenomenon is often referred to as ventriloquism, because it evokes the illusion created by a ventriloquist when his voice seems to emanate from his puppet rather than from his mouth. While this effect has been extensively examined in the horizontal plane and to a lesser extent in distance, few psychoacoustic studies have focused on elevation. In this experiment, sequences of a man talking were presented to subjects. His voice could be reproduced on different loudspeakers, which created disparities in both azimuth and elevation between the sound and the visual stimuli. For each presentation, subjects had to indicate whether or not the voice seemed to emanate from the mouth of the actor. Ventriloquism was found to be highly effective in elevation, which suggests that audiovisual coherence in elevation might be unnecessary in theaters.; Peu d'études ont été menées sur l'influence de la stéréoscopie sur la perception d'un mixage audio au cinéma. Les témoignages de mixeurs ou les articles scientifiques montrent pourtant une grande diversité d'opinions à ce sujet. Certains estiment que cette influence est négligeable, d'autres affirment qu'il faut totalement revoir notre conception de la bande-son, aussi bien au niveau du mixage que de la diffusion. Une première série d'expériences s'est intéressée à la perception des sons d'ambiance. 8 séquences, dans leurs versions stéréoscopiques (3D-s) et non-stéréoscopiques (2D), ont été diffusées dans un cinéma à des sujets avec plusieurs mixages différents. Pour chaque présentation, les sujets devaient évaluer à quel point le mixage proposé leur paraissait trop frontal ou au contraire trop « surround », le but étant de mettre en évidence une éventuelle influence de la stéréoscopie sur la perception de la balance frontal/surround d'un mixage audio. Les résultats obtenus ont rejoint ceux d'une expérience préliminaire menée dans un auditorium de mixage, où les sujets se trouvaient en situation de mixeur et devaient eux-mêmes régler la balance frontal/surround : l'influence de la stéréoscopie était faible et n'apparaissait que pour quelques séquences. Des études ont ensuite été menées sur la perception des objets sonores tels que dialogues et effets. Une quatrième expérience s'est intéressée à l'effet ventriloque en élévation : lorsque l'on présente à un sujet des stimuli audio et visuel temporellement coïncidents mais spatialement disparates, les sujets perçoivent parfois le stimulus sonore au même endroit que le stimulus visuel. On appelle ce phénomène l’effet ventriloque car il rappelle l'illusion créée par le ventriloque lorsque sa voix semble plutôt provenir de sa marionnette que de sa propre bouche. Ce phénomène a été très largement étudié dans le plan horizontal, et dans une moindre mesure en distance. Par contre, très peu d'études se sont intéressées à l'élévation. Dans cette expérience, nous avons présenté à des sujets des séquences audiovisuelles montrant un homme en train de parler. Sa voix pouvait être reproduite sur différents haut-parleurs, qui créaient des disparités plus ou moins grandes en azimut et en élévation entre le son et l'image. Pour chaque présentation, les sujets devaient indiquer si la voix semblait ou non provenir de la même direction que la bouche de l'acteur. Les résultats ont montré que l'effet ventriloque était très efficace en élévation, ce qui suggère qu'il n'est peut-être pas nécessaire de rechercher la cohérence audiovisuelle en élévation au cinéma.

Few psychoacoustic studies have been carried out about the influence of stereoscopy on the sound mixing of movies. Yet very different opinions can be found in the cinema industry and in scientific papers. Some argue that sound needs to be mixed differently for stereoscopic movies while others pretend that this influence is negligible.A first set of experiments was conducted, which focused on the perception of ambience. Eight sequences - in their stereoscopic (s-3D) and non-stereoscopic (2D) versions, with several different sound mixes - were presented to subjects. For each presentation, subjects had to judge to what extent the mix sounded frontal or “surround.” The goal was to verify whether stereoscopy had an influence on the perception of the front/surround balance of ambience. Results showed that this influence was weak, which was consistent with a preliminary experiment conducted in a mixing auditorium where subjects had to mix the front/surround balance of several sequences themselves.Studies were then conducted on the perception of sound objects such as dialogs or on-screen effects. A fourth experiment focused on ventriloquism in elevation: when presented with a spatially discordant auditory-visual stimulus, subjects sometimes perceive the sound and the visual stimuli as coming from the same location. Such a phenomenon is often referred to as ventriloquism, because it evokes the illusion created by a ventriloquist when his voice seems to emanate from his puppet rather than from his mouth. While this effect has been extensively examined in the horizontal plane and to a lesser extent in distance, few psychoacoustic studies have focused on elevation. In this experiment, sequences of a man talking were presented to subjects. His voice could be reproduced on different loudspeakers, which created disparities in both azimuth and elevation between the sound and the visual stimuli. For each presentation, subjects had to indicate whether or not the voice seemed to emanate from the mouth of the actor. Ventriloquism was found to be highly effective in elevation, which suggests that audiovisual coherence in elevation might be unnecessary in theaters.; Peu d'études ont été menées sur l'influence de la stéréoscopie sur la perception d'un mixage audio au cinéma. Les témoignages de mixeurs ou les articles scientifiques montrent pourtant une grande diversité d'opinions à ce sujet. Certains estiment que cette influence est négligeable, d'autres affirment qu'il faut totalement revoir notre conception de la bande-son, aussi bien au niveau du mixage que de la diffusion. Une première série d'expériences s'est intéressée à la perception des sons d'ambiance. 8 séquences, dans leurs versions stéréoscopiques (3D-s) et non-stéréoscopiques (2D), ont été diffusées dans un cinéma à des sujets avec plusieurs mixages différents. Pour chaque présentation, les sujets devaient évaluer à quel point le mixage proposé leur paraissait trop frontal ou au contraire trop « surround », le but étant de mettre en évidence une éventuelle influence de la stéréoscopie sur la perception de la balance frontal/surround d'un mixage audio. Les résultats obtenus ont rejoint ceux d'une expérience préliminaire menée dans un auditorium de mixage, où les sujets se trouvaient en situation de mixeur et devaient eux-mêmes régler la balance frontal/surround : l'influence de la stéréoscopie était faible et n'apparaissait que pour quelques séquences. Des études ont ensuite été menées sur la perception des objets sonores tels que dialogues et effets. Une quatrième expérience s'est intéressée à l'effet ventriloque en élévation : lorsque l'on présente à un sujet des stimuli audio et visuel temporellement coïncidents mais spatialement disparates, les sujets perçoivent parfois le stimulus sonore au même endroit que le stimulus visuel. On appelle ce phénomène l’effet ventriloque car il rappelle l'illusion créée par le ventriloque lorsque sa voix semble plutôt provenir de sa marionnette que de sa propre bouche. Ce phénomène a été très largement étudié dans le plan horizontal, et dans une moindre mesure en distance. Par contre, très peu d'études se sont intéressées à l'élévation. Dans cette expérience, nous avons présenté à des sujets des séquences audiovisuelles montrant un homme en train de parler. Sa voix pouvait être reproduite sur différents haut-parleurs, qui créaient des disparités plus ou moins grandes en azimut et en élévation entre le son et l'image. Pour chaque présentation, les sujets devaient indiquer si la voix semblait ou non provenir de la même direction que la bouche de l'acteur. Les résultats ont montré que l'effet ventriloque était très efficace en élévation, ce qui suggère qu'il n'est peut-être pas nécessaire de rechercher la cohérence audiovisuelle en élévation au cinéma.

Se presenta una revisión teórica acerca del concepto de estereoscopía basado en un análisis detallado del proceso de evolución y del estado del arte. Asimismo, se explica el funcionamiento de la estereoscopía, sus fenómenos y principios y se describe el proceso de visión estereoscópica, los métodos de observación estereoscópica: visión convergente, visión paralela y sus técnicas, separación espectral, separación temporal y separación espacial; las herramientas o artefactos que permiten esta visión y algunas de las aplicaciones más utilizadas en los diferentes campos de las ciencias, como en la reconstrucción de terrenos y la telemedicina. This paper presents a theoretical review of the stereoscopy concept based on a detailed analysis of its evolution and state of art. It explains the stereoscopy's operation, its phenomena and principles, and describes the stereoscopic vision process, the stereoscopic observation methods: convergent vision and parallel vision, and their techniques: spectral separation, temporal separation and spatial separation; the tools and devices that enable that vision and some of the most used applications in multiple fields of science, e.g. terrain reconstruction and telemedicine. Cetarticleprésente une revuethéorique sur le concept de la stéréoscopie basé sur une analysedétaillée du processus de l'évolution et de l'état de l'art. Explique comment la stéréoscopie, sesphénomènes et principes et décrit le processus de la visionstéréoscopique, méthodesjumelles: parallèle et convergente vision de la vision et des techniques, la séparationspectrale, la séparationtemporelle et la séparationspatiale, des outilsou des dispositifsquipermettentcettevision et certaines des applications les plus utiliséesdans les différentsdomaines de la science, de la terre et de la reconstruction et de la télémédecine. Este artigo apresenta uma revisão teórica do conceito de estereoscopía, baseado em uma análise detalhada do processo de evolução e do estado da arte. O trabalho explica o funcionamento da estereoscopía , seus fenômenos e princípios e descreve o processo de visão estereoscópica, os métodos de observação estereoscópica: visão convergente, visão paralela e suas técnicas, separação espectral, separação temporal, e separação espacial; os dispositivos que permitem esta visão e algumas aplicações mais utilizadas nos diferentes campos das ciências, como na reconstrução de superfícies terrestres e no campo da telemedicina.

Les buts des recherches présentées dans cette thèse étaient d’évaluer le rôle de la stéréoscopie dans la reconnaissance de forme, dans la perception du relief et dans la constance de forme. La première étude a examiné le rôle de la stéréoscopie dans la perception des formes visuelles en utilisant une tâche de reconnaissance de formes. Les stimuli pouvaient être présentés en 2D, avec disparité normale (3D) ou avec disparité inversée. La performance de reconnaissance était meilleure avec les modes de présentation 2D et 3D qu’avec la 3D inversée. Cela indique que la stéréoscopie contribue à la reconnaissance de forme. La deuxième étude s’est intéressée à la contribution conjointe de l’ombrage et de la stéréoscopie dans la perception du relief des formes. Les stimuli étaient des images d’une forme 3D convexe synthétique présentée sous un point de vue menant à une ambigüité quant à sa convexité. L’illumination pouvait provenir du haut ou du bas et de la gauche ou de la droite, et les stimuli étaient présentés dichoptiquement avec soit de la disparité binoculaire normale, de la disparité inversée ou sans disparité entre les vues. Les participants ont répondu que les formes étaient convexes plus souvent lorsque la lumière provenait du haut que du bas, plus souvent avec la disparité normale qu’en 2D, et plus souvent avec absence de disparité qu’avec disparité inversée. Les effets de direction d’illumination et du mode de présentation étaient additifs, c’est-à-dire qu’ils n’interagissaient pas. Cela indique que l’ombrage et la stéréoscopie contribuent indépendamment à la perception du relief des formes. La troisième étude a évalué la contribution de la stéréoscopie à la constance de forme, et son interaction avec l’expertise perceptuelle. Elle a utilisé trois tâches de discrimination séquentielle de trombones tordus ayant subi des rotations en profondeur. Les stimuli pouvaient être présentés sans stéréoscopie, avec stéréoscopie normale ou avec stéréoscopie inversée. Dans la première moitié de l’Exp. 1, dans laquelle les variations du mode de présentation étaient intra-sujets, les performances étaient meilleures en 3D qu’en 2D et qu’en 3D inversée. Ces effets ont été renversés dans la seconde moitié de l’expérience, et les coûts de rotation sont devenus plus faibles pour la 2D et la 3D inversée que pour la 3D. Dans les Exps. 2 (variations intra-sujets du mode de présentation, avec un changement de stimuli au milieu de l’expérience) et 3 (variations inter-sujets du mode de présentation), les effets de rotation étaient en tout temps plus faibles avec stéréoscopie qu’avec stéréoscopie inversée et qu’en 2D, et plus faibles avec stéréoscopie inversée que sans stéréoscopie. Ces résultats indiquent que la stéréoscopie contribue à la constance de forme. Toutefois, cela demande qu’elle soit valide avec un niveau minimal de consistance, sinon elle devient stratégiquement ignorée. En bref, les trois études présentées dans cette thèse ont permis de montrer que la stéréoscopie contribue à la reconnaissance de forme, à la perception du relief et à la constance de forme. De plus, l’ombrage et la stéréoscopie sont intégrés linéairement., The goals of the researches presented in this thesis were to evaluate the role of stereopsis in shape recognition, in relief perception, and in shape constancy. The first study examined the role of stereopsis in visual shape perception using a recognition task. The stimuli were presented with null binocular disparity (i.e. 2D), normal binocular disparity (3D) or reversed disparity. Recognition performance was better with 2D and 3D displays than with reversed 3D. This indicates that stereopsis contributes to shape recognition. The second study examined the joint contribution of shading and stereopsis to the relief perception of shape. The stimuli were the images of a synthetic convex 3D shape seen from viewpoints leading to ambiguity as to its convexity. Illumination either came from above, or below and from the right or the left, and stimuli were presented dichoptically with either normal binocular disparity, reversed disparity, or no disparity between the views presented at each eye. Participants responded “convex” more often when the lighting came from above than from below. Also, participants responded that the shape was convex more often with normal than with zero disparity, and more often with 2D than with reversed stereopsis. The effects of lighting direction and display mode were additive; i.e. they did not interact. This indicates that shading and stereopsis contribute independently to shape perception. The third study assessed the contribution of stereopsis to shape constancy and how it interacts with perceptual expertise using three sequential matching tasks with bent paperclips rotated in depth. Stimuli were presented without stereopsis, or with normal or reversed stereopsis. In the first half of Exp. 1, where display mode variations were within-subject, the performances were better with stereoscopic displays than with 2D or reversed stereoscopic presentations. In the second half of the experiment, the rotation costs became weaker for the 2D and reversed 3D display modes than for the 3D one. In Exps. 2 (display mode within-subject, with stimuli switched halfway into the experiment) and 3, (display mode between-subjects) the rotation effect was consistently weaker with normal stereo than with either 2D or reversed stereoscopic displays. These experiments also demonstrate an advantage of reversed stereo over 2D presentations. This indicates that stereo may contribute to shape constancy. This, however, requires stereoscopic information to be valid with a minimal degree of consistency. Otherwise, stereo may become strategically ignored. In a nutshell, the three studies presented in this thesis showed that stereo contributes to shape recognition, relief perception and shape constancy. Furthermore stereopsis and shading are integrated independently.

International audience; Histoire du cinéma 3-D et des médias stéréoscopique en général, depuis le XIXe siècle. Evolution technique et économique du cinéma stéréoscopique. Analyse des "effets 3-D" dans les films récents.

This course is part of the program carried by the CarHab MEDDE to make a map of the natural and semi-natural vegetation in France at the scale of 1 : 25000 . This workshop allowed the testing of field protocols and different image processing approaches using drone imagery in order to fine mapping vegetation.; Ce stage s’inscrit dans le cadre du programme CarHab porté par le MEDDE visant à réaliser une cartographie de la végétation naturelle et semi-naturelle en France à l’échelle du 1:25000. Ce stage a permis de tester des protocoles de terrain et différentes approches de traitements d’images issues de drone pour la cartographie fine des végétations.

International audience

Nowadays, 3D digitization systems generate numeric representations that are both realistic and of high geometric accuracy with respect to real surfaces. However, this geometric accuracy, obtained by oversampling surfaces, increases significantly the generated amount of data. Consequently, the resulting meshes are very dense, and not suitable to be visualized, transmitted or even stored efficiently. Nevertheless, the semi-regular representation due to its scalable and compact representation, overcomes this problem. This thesis aims at optimizing the classic 3D digitization chain, by first improving the sampling of surfaces while preserving geometric features, and secondly shortening the number of required treatments to obtain such semi-regular meshes. To achieve this goal, we integrated in a stereoscopic system the Poisson-disk sampling that realizes a good tradeoff between undersampling and oversampling, thanks to its blue noise properties. Then, we produced a semi-regular meshing technique that directly works on the stereoscopic images, and not on a meshed version of point clouds, which are usually generated by such 3D scanners. Experimental results prove that our contributions efficiently generate semi-regular representations, which are accurate with respect to real surfaces, while reducing the generated amount of data.; La numérisation 3D permet de générer des représentations numériques très réalistes et fidèles géométriquement aux surfaces réelles. Cependant, cette fidélité géométrique, obtenue à l'aide d'un sur-échantillonnage de surfaces, augmente considérablement le volume de données générées. Les maillages ainsi produits sont donc très denses, et peu adaptés aux différents supports de visualisation, de transfert, de stockage, etc. La représentation semi-régulière des surfaces permet de diminuer le volume nécessaire à la représentation de ces maillages denses, et possède des qualités bien connues en matière de représentations multi-échelles et de compression. Cette thèse a pour objectif d'optimiser la chaîne de numérisation 3D classique en améliorant l'échantillonnage des surfaces tout en conservant la fidélité géométrique, et en court-circuitant les étapes fastidieuses qui conduisent à une représentation semi-régulière. Pour cela, nous avons intégré dans un système stéréoscopique, l'échantillonnage en disques de Poisson qui, grâce à ses propriétés de bruit bleu, réalise un bon compromis entre sous- et sur-échantillonnage. Ensuite, nous avons généré un mailleur semi-régulier, qui travaille directement sur les images stéréoscopiques, et non sur une version remaillée des nuages de points habituellement générés par ces systèmes. Les résultats expérimentaux montrent que ces deux contributions génèrent de façon efficace des représentations semi-régulières, qui sont géométriquement fidèles aux surfaces réelles, tout en réduisant le volume de données générées.

International audience; Notre objectif consiste à inclure dans les systèmes stéréoscopiques un remailleur semi-régulier qui est capable de générer un maillage semi-régulier à partir des images stéréoscopiques, au contraire des systèmes actuels qui génèrent seulement des nuages de points. Notre méthode de reconstruction est basée sur une approche coarse-to-fine, et crée directement à partir des images stéréoscopiques une maille semi-régulière. De plus, pour tenir compte des contraintes temps-réel des systèmes d'acquisition, cette construction semi-régulière est parallélisée sur GPU. Les résultats expérimentaux montrent l'efficacité de notre méthode sur divers types de surfaces.

International audience; Depuis 1999, Ken Jacobs, l'un des cinéastes « d'expérimentation » les plus passionnants de la deuxième moitié du XX e siècle, se consacre à une recherche unique et prodigieusement novatrice avec les moyens numériques, laquelle donne lieu à une production foisonnante et malheureusement assez méconnue. Parmi les très nombreux films qu'a réalisés le cinéaste ces quinze dernières années, nous pouvons distinguer en gros trois grandes tendances, ou « séries » : la première comprend les films faits à partir du remploi de photographies stéréoscopiques du début du XX e siècle ; la deuxième, ceux faits à partir de photos personnelles, de famille ou autres ; la troisième correspond à des « rééditions » de performances préalablement créées par lui. Un aspect relie pourtant les trois groupes : la reprise (et adaptation) du principe d'Eternalism. Ce procédé, qui se trouve au coeur de ses performances Nervous System depuis les années 80, et qu'il fera breveter, consiste en un affichage rapide et alterné de deux images presque identiques, intercalé avec des moments de noir, visant à provoquer l'illusion de la troisième dimension tout en créant un « mouvement maintenu ». Invention suprême, le procédé s'avère également un concept, qui vient nouer les principales préoccupations (et obsessions) du cinéaste, notamment avec la perception.

National audience; Depuis quelques années, de plus en plus de contenus stéréoscopiques sont disponibles au grand public. Si l'impression de relief est remarquable, il n'en reste pas moins que la vision artificielle stéréoscopique demeure fatigante. Une cause de cette fatigue est le conflit accommodation convergence. Dans cet article, nous proposons d'ajouter un flou dans la vision périphérique (le point de focalisation étant déterminé avec un eye-tracking) pour limiter ce conflit et donc limiter la fatigue visuelle.

Ce mémoire s'inscrit dans le domaine de la vision par ordinateur. Elle s'intéresse à la calibration de systèmes de caméras stéréoscopiques, à la mise en correspondance caméra-projecteur, à la reconstruction 3D, à l'alignement photométrique de projecteurs, au maillage de nuages de points, ainsi qu'au paramétrage de surfaces. Réalisé dans le cadre du projet LightTwist du laboratoire Vision3D, elle vise à permettre la projection sur grandes surfaces arbitraires à l'aide de plusieurs projecteurs. Ce genre de projection est souvent utilisé en arts technologiques, en théâtre et en projection architecturale. Dans ce mémoire, on procède au calibrage des caméras, suivi d'une reconstruction 3D par morceaux basée sur une méthode active de mise en correspondance, la lumière non structurée. Après un alignement et un maillage automatisés, on dispose d'un modèle 3D complet de la surface de projection. Ce mémoire introduit ensuite une nouvelle approche pour le paramétrage de modèles 3D basée sur le calcul efficace de distances géodésiques sur des maillages. L'usager n'a qu'à délimiter manuellement le contour de la zone de projection sur le modèle. Le paramétrage final est calculé en utilisant les distances obtenues pour chaque point du modèle. Jusqu'à maintenant, les méthodes existante ne permettaient pas de paramétrer des modèles ayant plus d'un million de points., This thesis falls within the field of computer vision. It focuses on stereoscopic camera calibration, camera-projector matching, 3D reconstruction, projector blending, point cloud meshing, and surface parameterization. Conducted as part of the LightTwist project at the Vision3D laboratory, the work presented in this thesis aims to facilitate video projections on large surfaces of arbitrary shape using more than one projector. This type of projection is often seen in theater, digital arts, and architectural projections. To this end, we begin with the calibration of the cameras, followed by a piecewise 3D reconstruction using an active unstructured light scanning method. An automated alignment and meshing of the partial reconstructions yields a complete 3D model of the projection surface. This thesis then introduces a new approach for the parameterization of 3D models based on an efficient computation of geodesic distances across triangular meshes. The only input required from the user is the manual selection of the boudaries of the projection area on the model. The final parameterization is computed using the geodesic distances obtained for each of the model's vertices. Until now, existing methods did not permit the parameterization of models having a million vertices or more.

Stapp Car Crash Conférence, ORLANDO, ETATS-UNIS, 11-/11/2013 - 13/11/2013; Thoracic injuries are a major cause of mortality in frontal collisions, especially for elderly female and obese people. Car occupant individual characteristics like age, gender and Body Mass Index (BMI) are known to influence human vulnerability tolerance in crashes. The objective of the this study was to perform in vivo test experiments to quantify the influence of subject characteristics in terms of age, gender and anthropometry and on thorax mechanical response variability under belt loading. Thirty-nine relaxed volunteers of different anthropometries, genders and age were submitted to non-injurious sled tests (4 g, 8 km/h) with a sled buck representing the environment of a front passenger restrained by a 3-point belt. A resulting shoulder belt force FRes was computed using the external and internal shoulder belt loads and considering shoulder belt geometry. The mid sternal deflection D was calculated as the distance variation between markers placed at mid-sternum and at the 7th vertebra spinous process of the subject. Linear stiffness (K) and damping coefficient (¼) of a spring-dashpot model were identified from the FRes-D curves of each test. The analysis suggests that among subjects over 40 years old, thinness leads to higher K-values.

vulgarisation; Dans de nombreux domaines apparaissent de nouveaux usages basés sur des interactions avec des contenus 3D. Comment ouvrir de nouvelles possibilités pour la visualisation et l'interaction avec ces contenus ? Un dispositif interactif, appelé Toucheo, qui combine un affichage 3D stéréoscopique immersif avec une interaction gestuelle multitouch, est développé par l'équipe Potioc d'Inria et la société Immersion. Comment fonctionne-t-il ?

This thesis focuses on the biomechanics of the abdominal wall in order to help improving the treatment of incisional hernias. Several aspects of its response werestudied: from global wall to components, from passive wall ex vivo subjected to controlled loading to active wall in vivo under physiological loading and finally from intact wall of healthy volunteers to incised wall of herniated patients before repair surgery. A protocol was developed to assess the contribution of the components of the human abdominal wall ex vivo to the global mechanical response. The specimens were loaded by air pressure after dissection of different components. The strain analysis of the internal surface by stereo-correlation highlighted the importance of the rectus abdominis sheath in the response of the anterior abdominal wall. The in vivo examinations considered the entire abdominal wall in situ of 11 healthy volunteers and for the first time herniated patients before surgery (n=4). External and internal geometry, muscle elasticity and local stiffness were measured during various physiological activities. Mechanical parameters measured on patients remain either in the range of values obtained with healthy volunteers or lower. In the future, the inclusion of other patients and post-operative examinations will be conducted. This will provide quantitative data for the healthy, incised and repaired abdominal wall and support the development of numerical models to estimate the influence of mechanical and geometrical parameters on the behavior of the abdominal wall., Dans le but d’améliorer le traitement des éventrations, cette thèse porte sur la biomécanique de la paroi abdominale. Plusieurs aspects de son comportement ont été étudiés: de la paroi globale aux constituants, de la paroi passive ex vivo sous chargement contrôlé à la paroi active in vivo sous chargement physiologique et enfin de la paroi saine des volontaires non-malades à la paroi lésée des patients en pré-opératoire. Un protocole a été développé pour évaluer la contribution des composants de la paroi abdominale humaine ex vivo à sa réponse mécanique globale. Les spécimens sont sollicités par pression après dissection successive des différents composants. L’analyse par stéréo-corrélation des déformations de la surface interne a montré que la gaine des rectus abdominis joue un rôle important dans la réponse de la paroi abdominale antérieure. Les examens in vivo ont permis de considérer la paroi abdominale in situ de 11 volontaires non-malades et pour la première fois de patients souffrant d’éventration (n=4) en pré-opératoire. Géométrie externe et interne, élasticité des muscles et raideurs locales ont été mesurées lors d’activités physiologiques. Les paramètres mécaniques mesurés sur les patients restent soit dans l’étendue de mesure des valeurs des volontaires non malades, soit sont plus faibles. Dans le futur, l’inclusion d’autres patients et des examens post-opératoires seront poursuivis. On disposera alors de données quantitatives de la paroi abdominale couvrant l’état sain, lésé et réparé. Des modèles numériques pourront être développés. Ils permettront d’estimer l’influence de paramètres mécaniques et géométriques sur le comportement de la paroi abdominale.

Visual attention is one of the most important mechanisms deployed in the human visual system to reduce the amount of information that our brain needs to process. An increasing amount of efforts are being dedicated in the studies of visual attention, particularly in computational modeling of visual attention. In this thesis, we present studies focusing on several aspects of the research of visual attention. Our works can be mainly classified into two parts. The first part concerns ground truths used in the studies related to visual attention ; the second part contains studies related to the modeling of visual attention for Stereoscopic 3D (S-3D) viewing condition. In the first part, our work starts with identifying the reliability of FDM from different eye-tracking databases. Then we quantitatively identify the similarities and difference between fixation density maps and visual importance map, which have been two widely used ground truth for attention-related applications. Next, to solve the problem of lacking ground truth in the community of 3D visual attention modeling, we conduct a binocular eye-tracking experiment to create a new eye-tracking database for S-3D images. In the second part, we start with examining the impact of depth on visual attention in S-3D viewing condition. We firstly introduce a so-called "depth-bias" in the viewing of synthetic S-3D content on planar stereoscopic display. Then, we extend our study from synthetic stimuli to natural content S-3D images. We propose a depth-saliency-based model of 3D visual attention, which relies on depth contrast of the scene. Two different ways of applying depth information in S-3D visual attention model are also compared in our study. Next, we study the difference of center-bias between 2D and S-3D viewing conditions, and further integrate the center-bias with S-3D visual attention modeling. At the end, based on the assumption that visual attention can be used for improving Quality of Experience of 3D-TV when collaborating with blur, we study the influence of blur on depth perception and blur's relationship with binocular disparity.; L'attention visuelle est l'un des mécanismes les plus importants mis en oeuvre par le système visuel humain (SVH) afin de réduire la quantité d'information que le cerveau a besoin de traiter pour appréhender le contenu d'une scène. Un nombre croissant de travaux est consacré à l'étude de l'attention visuelle, et en particulier à sa modélisation computationnelle. Dans cette thèse, nous présentons des études portant sur plusieurs aspects de cette recherche. Nos travaux peuvent être classés globalement en deux parties. La première concerne les questions liées à la vérité de terrain utilisée, la seconde est relative à la modélisation de l'attention visuelle dans des conditions de visualisation 3D. Dans la première partie, nous analysons la fiabilité de cartes de densité de fixation issues de différentes bases de données occulométriques. Ensuite, nous identifions quantitativement les similitudes et les différences entre carte de densité de fixation et carte d'importance visuelle, ces deux types de carte étant les vérités de terrain communément utilisées par les applications relatives à l'attention. Puis, pour faire face au manque de vérité de terrain exploitable pour la modélisation de l'attention visuelle 3D, nous procédons à une expérimentation oculométrique binoculaire qui aboutit à la création d'une nouvelle base de données avec des images stéréoscopiques 3D. Dans la seconde partie, nous commençons par examiner l'impact de la profondeur sur l'attention visuelle dans des conditions de visualisation 3D. Nous quantifions d'abord le " biais de profondeur " lié à la visualisation de contenus synthétiques 3D sur écran plat stéréoscopique. Ensuite, nous étendons notre étude avec l'usage d'images 3D au contenu naturel. Nous proposons un modèle de l'attention visuelle 3D basé saillance de profondeur, modèle qui repose sur le contraste de profondeur de la scène. Deux façons différentes d'exploiter l'information de profondeur par notre modèle sont comparées. Ensuite, nous étudions le biais central et les différences qui existent selon que les conditions de visualisation soient 2D ou 3D. Nous intégrons aussi le biais central à notre modèle de l'attention visuelle 3D. Enfin, considérant que l'attention visuelle combinée à une technique de floutage peut améliorer la qualité d'expérience de la TV-3D, nous étudions l'influence de flou sur la perception de la profondeur, et la relation du flou avec la disparité binoculaire.

Sight distance along the pathway plays a significant role in road safety and in particular, has a clear impact on the choice of speed limits. Mapping visibility distance is thus of importance for road engineers and authorities. While visibility distance criteria are routinely taken into account in road design, few systems exist for evaluating them on existing road networks. Most available systems comprise a target vehicle followed at a constant distance by an observer vehicle. This only allows to check if a given, fixed visibility distance is available: estimating the maximum visibility distance requires several passages, with increasing inter-vehicle intervals. We propose two alternative approaches for estimating the maximum available visibility distance, that exploit 3D models of the road and its close environment. These methods involve only one acquisition vehicle and use either active vision, more specifically 3D range sensing (LIDAR), or passive vision, namely, stereovision. The first approach is based on a Terrestrial LIDAR Mobile Mapping System. The triangulated 3D model of the road and its surroundings provided by the system is used to simulate targets at different distances, which allows for estimation of the maximum geometric visibility distance along the pathway in a quite flexible way. The second approach involves the processing of two views taken by digital cameras on-board an inspection vehicle. After road segmentation, the 3D road model is reconstructed which allows maximum roadway visibility distance estimation. Both approaches are described, evaluated and compared. Their pros and cons with respect to vehicle-following systems are also discussed.

Session "Posters"; National audience; Cet article propose une méthode de détection de changements à partir de couples d'images stéréoscopiques très haute résolution. Le but est de mettre en évidence, sur une image labellisée, les changements altimétriques apparus entre deux scènes. Cette méthode s'appui sur une spatio-triangulation par l'affinage simultané des modèles géométriques de toutes les images de l'étude. Pour les capteurs présentant des défauts de modélisation géométrique, la mise en correspondance des images de chaque couple est effectuée grâce à une recherche bidimensionnelle dans l'espace terrain et image. Les Modèles Numériques de Surface (MNS) issus de chaque couple et comparables à l'échelle du pixel sont soustraits et une classification non supervisée est appliquée à la carte de différence à l'aide d'une régularisation spatiale. Cette technique permet de réduire les fausses alarmes dues au bruit de corrélation tout en gardant une très bonne détection des changements pertinents. Sur les zones testées, on atteint l'objectif de plus de 90% de vrais changements détectés avec un taux de fausses alarmes permettant un gain de temps significatif par rapport à une inspection humaine exhaustive

La visualisation 3D stéréoscopique connaît un regain d'intérêt avec l'apparition sur le marché grand public de dispositifs de visualisation à des coûts très abordables. Cependant, ces écrans engendrent une fatigue visuelle inhérente aux systèmes d'affichage stéréoscopique essentiellement en raison de la divergence entre les stimuli d'accommodation et de convergence. Ce problème a fait l'objet de nombreuses recherches mais ces résultats sont encore peu exploités dans le monde de l'infographie 3D alors que les paramètres de prise de vue sont beaucoup plus facilement contrôlables que dans le cas d'une acquisition vidéo. Le travail réalisé s'appuie sur le contrôle différencié de la disparité, pour proposer une méthode de compression progressive de l'espace virtuel, de manière à obtenir le meilleur compromis possible entre confort et qualité de visualisation.

This work is about omnidirectional vision, monocular and stereoscopic. Position and orientation estimation of a robot using this kind of artificial vision relies on the same theoretical framework as visual servoing. This technique consists in the control of a robot motion using visual information brought by one or several cameras. This motion is virtual when dealing with pose estimation. Using the wide field of view of omnidirectional vision has generally a good impact on the robot behavior but visual informations, and particularly their representation, influence deeply this behavior. A bad choice can lead the servoing or pose estimation to fail. This thesis aims to study and compare various visual features and their representations in omnidirectional vision. Even if a projection model involving a sphere has been designed for central omnidirectional cameras, a point, a line or a plane are always represented in the image plane. Some works have expressed pose estimation or visual servoing from spherical features but without showing, practically, which surface is the best : image plane or sphere. This is a motivation for this work. This work also proposes to use pixel intensities of an omnidirectional image as a visual feature for the servoing of a robot, allowing, hence, to withdraw image processing for the detection of points, lines, and so on. Experimental validation shows a great positioning precision. This is the base of the use of photometric neighborhoods included in a region for the precise plane tracking or neighboring a line for the precise tracking of vertical straight lines. This last contribution is one of the most important of this thesis because it allows to reconstruct a vertical line thanks to the photometric fitting of their projections neighborhoods in omnidirectional stereovision images. Furthermore, it can be extended to motion estimation and to every geometrical feature.; Ce travail s'inscrit dans le cadre d'un programme de recherche sur la vision omnidirectionnelle, monoculaire et stéréoscopique. L'estimation de position et d'orientation de robot par ce type de vision artificielle repose sur le même formalisme de base que l'asservissement visuel. Cette technique consiste à commander le mouvement d'un robot en utilisant l'information visuelle apportée par une ou plusieurs caméras. Ce mouvement est virtuel dans le cas d'une estimation de pose. Utiliser le large champ de vue apporté par la vision omnidirectionnelle a généralement une bonne influence sur le comportement du robot mais les informations visuelles, et en particulier leur représentation, ont un impact important sur ce comportement. Un choix inadéquat de représentation d'information peut engendrer l'échec de l'asservissement ou du calcul de pose. Cette thèse vise à étudier et comparer différentes primitives visuelles et leurs représentations en vision omnidirectionnelle. Même si un modèle de projection stéréographique impliquant une sphère a été défini pour les caméras omnidirectionnelles centrales, un point, une droite ou un plan est presque toujours représenté dans le plan image. Quelques travaux ont certes formulé l'estimation de pose ou l'asservissement visuel à partir de primitives définies sur la sphère mais sans montrer, en pratique, quel est le meilleur lieu de définition : le plan image ou la sphère. C'est une des motivations de cette étude. Ce travail propose aussi d'utiliser les intensités des pixels d'une image omnidirectionnelle comme primitive visuelle pour l'asservissement de robot, permettant ainsi de s'affranchir du traitement d'image nécessaire à la détection de points, de droites, etc. La validation expérimentale montre une très grande précision de positionnement. Cette constatation a servi de base à l'utilisation de voisinage photométrique inclus dans une région pour le suivi de plan ou avoisinant un segment pour le suivi de droites verticales. Ce dernier point est une des contributions les plus importantes de cette thèse car cela permet de reconstruire une droite verticale par ajustement photométrique des voisinages de ses projections dans les images de stéréovision omnidirectionnelle. Ceci peut, de plus, être étendu à l'estimation de mouvement et à toute primitive géométrique.

This work is about omnidirectional vision, monocular and stereoscopic. Position and orientation estimation of a robot using this kind of artificial vision relies on the same theoretical framework as visual servoing. This technique consists in the control of a robot motion using visual information brought by one or several cameras. This motion is virtual when dealing with pose estimation. Using the wide field of view of omnidirectional vision has generally a good impact on the robot behavior but visual informations, and particularly their representation, influence deeply this behavior. A bad choice can lead the servoing or pose estimation to fail. This thesis aims to study and compare various visual features and their representations in omnidirectional vision. Even if a projection model involving a sphere has been designed for central omnidirectional cameras, a point, a line or a plane are always represented in the image plane. Some works have expressed pose estimation or visual servoing from spherical features but without showing, practically, which surface is the best : image plane or sphere. This is a motivation for this work. This work also proposes to use pixel intensities of an omnidirectional image as a visual feature for the servoing of a robot, allowing, hence, to withdraw image processing for the detection of points, lines, and so on. Experimental validation shows a great positioning precision. This is the base of the use of photometric neighborhoods included in a region for the precise plane tracking or neighboring a line for the precise tracking of vertical straight lines. This last contribution is one of the most important of this thesis because it allows to reconstruct a vertical line thanks to the photometric fitting of their projections neighborhoods in omnidirectional stereovision images. Furthermore, it can be extended to motion estimation and to every geometrical feature.; Ce travail s'inscrit dans le cadre d'un programme de recherche sur la vision omnidirectionnelle, monoculaire et stéréoscopique. L'estimation de position et d'orientation de robot par ce type de vision artificielle repose sur le même formalisme de base que l'asservissement visuel. Cette technique consiste à commander le mouvement d'un robot en utilisant l'information visuelle apportée par une ou plusieurs caméras. Ce mouvement est virtuel dans le cas d'une estimation de pose. Utiliser le large champ de vue apporté par la vision omnidirectionnelle a généralement une bonne influence sur le comportement du robot mais les informations visuelles, et en particulier leur représentation, ont un impact important sur ce comportement. Un choix inadéquat de représentation d'information peut engendrer l'échec de l'asservissement ou du calcul de pose. Cette thèse vise à étudier et comparer différentes primitives visuelles et leurs représentations en vision omnidirectionnelle. Même si un modèle de projection stéréographique impliquant une sphère a été défini pour les caméras omnidirectionnelles centrales, un point, une droite ou un plan est presque toujours représenté dans le plan image. Quelques travaux ont certes formulé l'estimation de pose ou l'asservissement visuel à partir de primitives définies sur la sphère mais sans montrer, en pratique, quel est le meilleur lieu de définition : le plan image ou la sphère. C'est une des motivations de cette étude. Ce travail propose aussi d'utiliser les intensités des pixels d'une image omnidirectionnelle comme primitive visuelle pour l'asservissement de robot, permettant ainsi de s'affranchir du traitement d'image nécessaire à la détection de points, de droites, etc. La validation expérimentale montre une très grande précision de positionnement. Cette constatation a servi de base à l'utilisation de voisinage photométrique inclus dans une région pour le suivi de plan ou avoisinant un segment pour le suivi de droites verticales. Ce dernier point est une des contributions les plus importantes de cette thèse car cela permet de reconstruire une droite verticale par ajustement photométrique des voisinages de ses projections dans les images de stéréovision omnidirectionnelle. Ceci peut, de plus, être étendu à l'estimation de mouvement et à toute primitive géométrique.