Dissertations / Theses on the topic 'Adaptation visuelle'
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Cohen, Salomon Yves. "Adaptation au scotome central." Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066063.
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Roux, Armelle. "Habituation de la fixation visuelle chez le bébé de 4 mois." Lille 3, 2006. http://www.theses.fr/2006LIL30056.
Abstract:
L'habituation est possible chez le nouveau né, le fœtus, l'adulte et même, à un autre niveau, la cellule nerveuse (Kandel, 1979). Pour notre part, nous avons choisi de l'étudier chez le bébé de 4 mois, tout comme de nombreux autres auteurs (Cohen, 1972 ; Lécuyer, 1989 ; Colombo, 1993). Les expériences menées dans le cadre de cette thèse visent à valider une interprétation du maintien de l'attention, faisant référence au processus physiologique de sensibilisation. Cette interprétation est proposée comme une alternative au modèle de Cohen (1972). Nos résulatts remettraient en cause l'idée selon laquelle l'habituation résulte de la nécessité pour le nourisson de se créer un modèle interne de la cible qui lui est présentée, comme le propose, par exemple, le modèle de Cohen (1972). En effet, la phase d'habituation ayant eu lieu, le modèle de Cohen (1972) suppose que les caractéristiques du stimulus sont stockées en mémoire. Le bébé ne devrait donc plus regarder la cible, mais ce n'est pas le cas. Il apparaît donc que l'attention portée à un stimulus ne dépend pas seulement de ses caractéristiques, mais qu'une image familière peut à nouveau être examinée s'il y a sensibilisationHabituation can be observed in newborn, babies, fetuses, human adults and even, at another level, the nervous cell (Kandel, 1979). We have chosen to study habituation with the 4-month-old-baby as many other authors did (Cohen, 1972 ; Lécuyer, 1989 ; Colombo, 1993). The experiments held in the context of this thesis aim at testing an interpretation of attention holding, referring to the physiological process of sensitization. This interpretation is proposed as an alternative to Cohen's model (1972). Our results question the idea according to which habituation results from the necessity for the baby to build up an inner model of the target as proposed, for instance, by Cohen's model (1972). As a matter of fact, once the habituation phase is over, the stimulus characteristics should be stored in memory if Cohen's model is correct. Hence, the baby should no longer stare at the target, which is not the case in our experiments. It seems, then, that the amount of attention granted to a stimulus does not depend uniquely on its physical characteristics but that fixation of a familiar image can be restored after sensitization
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Lê, Sandra. "Neuropsychologie et neuro-imagerie fonctionnelle des troubles acquis de la perception visuelle : plasticité neuronale et adaptation comportementale." Toulouse 2, 2002. http://www.theses.fr/2002TOU20051.
Abstract:
Cette étude a porté sur la neuropsychologie et la neuro-imagerie fonctionnelle d'un cas exceptionnel d'agnosie visuelle (SB) acquise dans l'enfance. Les lésions ont touché la voie ventrale (VV) bilatéralement, et la voie dorsale (VD) à droite. Les tests visuels ont montré que SB utilise une stratégie de reconnaissance visuelle au "trait par trait", et semble avoir préservé un module de traitement implicite des visages. Une expérience de détection de formes en IRM a montré que SB utilise des stratégies visuelles impliquant la VD gauche pouvant pallier une quasi-abence de la VV. Ces observations nous ont montré la nécessité de prolonger l'étude du "rôle" des voies ventrale et dorsale dans la perception visuelle. Enfin, une étude en neuro-imagerie sur la perception visuelle résiduelle du mouvement chez des hémianopsiques a montré que l'activité des aires occipitales latérales, mais pas celle du cortex clcarin, est nécessaire pour la discrimination du mouvement chez ces patientsThrough an exceptional case of visual agnosia (SB) acquired in childhood, this thesis constitutes a neuropsychological and neuro-imaging approach to visual perception. Lesions affected the ventral stream (VS) bilaterally and the right dorsal stream (DS). Visual tests showed that SB uses a "feature by feature" visual recognition strategy. Two experiments revealed that SB may have retained a spared module for implicit face processing. A visual form detection experiment in fMRI showed that SB may have developed visual stategies involving the left DS and palliating for the quasi-absence of the VS. These observations showed us the necessity to further investigate the "role" palyed by the ventral and dorsal streams in visual perception. Finally, a neuro-imaging study was conducted on the visual residual discrimination of motion in hemianopes and showed that activation in the lateral occipital areas, but not in the calcarine cortex, is necessary for motion discrimination in these patients
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FERREL, CAROLE. "Production et controle des mouvements de pointage de cible : adaptation a une decorrelation vision-proprioception." Grenoble 2, 1998. http://www.theses.fr/1998GRE29049.
Abstract:
De nombreux travaux ont montre que la distance et la direction sont programmees et controlees differemment. En telemanipulation, les operateurs effectuant des gestes a partir d'un ecran video, doivent s'adapter a des perturbations en direction et en distance generees par l'utilisation de la camera. Toutefois, les recherches experimentales ont porte essentiellement sur l'effet des perturbations en direction et ont delaisse l'analyse des distorsions en distance. Le but de ce travail est de definir les mecanismes qui permettent de s'adapter a une perturbation en distance introduite par un ecran video. Les sujets devaient effectuer des mouvements de pointage au moyen des informations fournies par un ecran. La taille de l'image variait en fonction de l'echelle utilisee (grossissement ou reduction). Les resultats obtenus montrent que l'adaptation a une distorsion en distance est bien plus rapide que celle survenant pour les perturbations directionnelles. Les corrections different selon que la perturbation porte sur la distance ou la direction. Toutefois, cette adaptation se generalise mal a d'autres situations experimentales. Il n'y a pas de reorganisation generale de l'espace de controle et le mecanisme adaptatif ne se transfere pas a d'autres echelles. L'adaptation releve plutot d'un controle realise dans l'espace de la tache, c'est a dire celui definissant la trajectoire de la main. On observe une predominance des informations visuelles sur les informations proprioceptives et la presence d'indices visuels permet d'ameliorer l'adaptation. L'ensemble de ces resultats suggere l'existence de deux mecanismes permettant de s'adapter a une perturbation en distance. Le premier mecanisme entraine une adaptation visuomotrice locale. Le second mecanisme, necessaire pour un transfert de l'adaptation, est beaucoup plus lent et implique une recoordination generale de l'espace de travailSeveral studies on motor control suggest that amplitude and direction parameters involve different processes. In remote operation, operators carry out various visual-motor tasks while viewing their hands by means of video feedback. This situation usually entails a discrepancy between the information provided by visual and proprioceptive systems. Among numerous studies that analyzed the adaptation of the perceptual-motor system to visual spatial distortions, many focused on perceptual-motor adaptation to directional distortions. The present study concerns the adaptation of motor system to the distortion of distance when the production of movement is visually controlled through a video display. The subjects had to perform a pointing movement with information provided by video screen. By changing the zoom of the camera, the amplitude of the movement perceived on the screen was different from the actual movement. Results showed that the movement adapted more quickly to the distortions of distance than to directional distortions. However, adaptation did not transfer to other situations since it was specific to the target and scale. Adaptation occurred at task level, i. E. , was based on information relating to the displacement of the hand. Most of subjects tended to use mainly the information provided by the visual system. The spatial cues (e. G. Reference frame, known objects) facilitated this adaptation. In conclusion, adaptation to distance distortion depends on two processes. The first one leads to a local visual-motor adaptation. The second one, which is necessary for the transfer of adaptation, is slower and involves a general remapping of the whole grasping space
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Lévy-Bencheton, Delphine. "Perception visuelle et plasticité oculomotrice : aspects fondamentaux et application clinique." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00926062.
Abstract:
Une façon d'explorer visuellement notre monde consiste à déplacer très rapidement nos yeux pour en analyser le contenu. Dans certaines circonstances, ces mouvements oculaires, appelés saccades, peuvent perdre de leur précision. Fort heureusement notre cerveau est capable de corriger cette imprécision en ajustant progressivement la taille de ces saccades grâce à des mécanismes de plasticité cérébrale : c'est l'adaptation saccadique. L'adaptation saccadique est souvent utilisée comme modèle d'étude des mécanismes de plasticité visuo-motrice. Nous faisons également l'hypothèse qu'elle puisse servir d'outil thérapeutique. Dans cette thèse, nous nous sommes essentiellement intéressés à l'adaptation des saccades volontaires en augmentation d'amplitude chez des sujets contrôles et chez des patients souffrant d'une amputation homonyme du champ visuel (hémianopsie latérale homonyme). Les expériences 1 à 3, réalisées chez le sujet contrôle, ont permis de découvrir les repères utilisés par le cerveau pour réaliser cette adaptation sensori-motrice et coder l'environnement visuel (expérience 1), et les mécanismes d'adaptation saccadique quand la cible visuelle n'est pas directement codée (remapping dans l'expérience 2 et cible virtuelle dans l'expérience 3). Enfin l'expérience 4 propose une application clinique du protocole d'adaptation des anti-saccades utilisé lors de l'expérience 3, dans un but thérapeutique de rééducation comportementale de patients hémianopsiques.
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Ben, Tourkia Slim. "L'enseignement de mal voyants en France et en Tunisie : de la défiance visuelle au déficit pédagogique : le cas de l'enseignement des mathématiques à l'école." Thesis, Paris 8, 2018. http://www.theses.fr/2018PA080009.
Abstract:
L’instruction des ADV (Aveugles et Déficients visuels) sous-tend leur apprentissage et leur intégration aussi bien scolaire que sociale, et est fondée sur des politiques mises en œuvre dans divers pays. En France et dans d’autres pays, sont conçues au profit des ADV des politiques d’intégration dont celles en milieu ouvert et en milieu spécialisé. Les études de terrain en France et en Tunisie montrent, qu’avec de supports et de matériels spécifiques, les ADV ont pu apprendre les mathématiques en concrétisation de ces politiques d’intégrationTeaching the BVI (Blind and Visually Impaired) is the foundation of their learning and integration in both school and society, and is based on policies implemented in various countries. In France and in other countries, integration policies, in an open and specialized setting, are formed for the BVI. Field studies in France and in Tunisia show that with specific media and materials, the BVI were able to learn Math, thus concretizing these integration policies
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Ben, Tourkia Slim. "L'enseignement de mal voyants en France et en Tunisie : de la défiance visuelle au déficit pédagogique : le cas de l'enseignement des mathématiques à l'école." Electronic Thesis or Diss., Paris 8, 2018. http://www.theses.fr/2018PA080009.
Abstract:
L’instruction des ADV (Aveugles et Déficients visuels) sous-tend leur apprentissage et leur intégration aussi bien scolaire que sociale, et est fondée sur des politiques mises en œuvre dans divers pays. En France et dans d’autres pays, sont conçues au profit des ADV des politiques d’intégration dont celles en milieu ouvert et en milieu spécialisé. Les études de terrain en France et en Tunisie montrent, qu’avec de supports et de matériels spécifiques, les ADV ont pu apprendre les mathématiques en concrétisation de ces politiques d’intégrationTeaching the BVI (Blind and Visually Impaired) is the foundation of their learning and integration in both school and society, and is based on policies implemented in various countries. In France and in other countries, integration policies, in an open and specialized setting, are formed for the BVI. Field studies in France and in Tunisia show that with specific media and materials, the BVI were able to learn Math, thus concretizing these integration policies
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Perreira, Da Silva Matthieu. "Modèle computationnel d'attention pour la vision adaptative." Phd thesis, Université de La Rochelle, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00573844.
Abstract:
L'analyse temps réel de la masse de données générée par les mécanismes de gestion de la vision dans les applications interactives est un problème toujours ouvert, promettant des avancées importantes dans des domaines aussi variés que la robotique, l'apprentissage à distance ou les nouvelles formes d'interactions avec l'utilisateur, sans clavier ni souris. Dans le cadre général de la vision, les algorithmes d'analyse de scène doivent trouver un compromis entre d'une part la qualité des résultats recherchés et d'autre part la quantité de ressources allouable aux différents tâches. Classiquement, ce choix est effectué à la conception du système (sous la forme de paramètres et d'algorithmes prédéfinis), mais cette solution limite le champ d'application de celui-ci. Une solution plus flexible consiste à utiliser un système de vision adaptatif qui pourra modifier sa stratégie d'analyse en fonction des informations disponibles concernant son contexte d'exécution. En conséquence, ce système doit posséder un mécanisme permettant de guider rapidement et efficacement l'exploration de la scène afin d'obtenir ces informations. Chez l'homme, les mécanismes de l'évolution ont mis en place le système d'attention visuelle. Ce système sélectionne les informations importantes afin de réduire la charge cognitive et les ambiguïtés d'interprétation de la scène. Nous proposons, dans cette thèse, un système d'attention visuelle, dont nous définissons l'architecture et les principes de fonctionnement. Ce dernier devra permettre l'interaction avec un système de vision afin qu'il adapte ses traitements en fonction de l'intérêt de chacun des éléments de la scène, i.e. ce que nous appelons saillance. A la croisée des chemins entre les modèles centralisés et hiérarchiques (ex : [Koch1985], puis [Itti1998]), et les modèles distribués et compétitifs (ex : [Desimone1995], puis [Deco2004, Rolls2006]), nous proposons un modèle hiérarchique, compétitif et non centralisé. Cette approche originale permet de générer un point de focalisation attentionnel à chaque pas de temps sans utiliser de carte de saillance ni de mécanisme explicite d'inhibition de retour. Ce nouveau modèle computationnel d'attention visuelle temps réel est basé sur un système d'équations proies / prédateurs, qui est bien adapté pour l'arbitrage entre un comportement attentionnel non déterministe et des propriétés de stabilité, reproductibilité, et réactivité. L'analyse des expérimentations menées est positive : malgré le comportement non-déterministe des équations proies / prédateurs, ce système possède des propriétés intéressantes de stabilité, reproductibilité, et réactivité, tout en permettant une exploration rapide et efficace de la scène. Ces propriétés ouvrent la possibilité d'aborder différents types d'applications allant de l'évaluation de la complexité d'images et de vidéos à la détection et au suivi d'objets. Enfin, bien qu'il soit destiné à la vision par ordinateur, nous comparons notre modèle au système attentionnel humain et montrons que celui-ci présente un comportement aussi plausible (voire plus en fonction du comportement défini) que les modèles classiques existants.
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Perreira, da Silva Matthieu. "Modèle computationnel d'attention pour la vision adaptative." Thesis, La Rochelle, 2010. http://www.theses.fr/2010LAROS317/document.
Abstract:
L'analyse temps réel de la masse de données générée par les mécanismes de gestion de la vision dans les applications interactives est un problème toujours ouvert, promettant des avancées importantes dans des domaines aussi variés que la robotique, l’apprentissage à distance ou les nouvelles formes d’interactions avec l’utilisateur, sans clavier ni souris. Dans le cadre général de la vision, les algorithmes d’analyse de scène doivent trouver un compromis entre d'une part la qualité des résultats recherchés et d'autre part la quantité de ressources allouable aux différents tâches. Classiquement, ce choix est effectué à la conception du système (sous la forme de paramètres et d’algorithmes prédéfinis), mais cette solution limite le champ d’application de celui-ci. Une solution plus flexible consiste à utiliser un système de vision adaptatif qui pourra modifier sa stratégie d’analyse en fonction des informations disponibles concernant son contexte d’exécution. En conséquence, ce système doit posséder un mécanisme permettant de guider rapidement et efficacement l’exploration de la scène afin d’obtenir ces informations. Chez l’homme, les mécanismes de l’évolution ont mis en place le système d’attention visuelle. Ce système sélectionne les informations importantes afin de réduire la charge cognitive et les ambiguïtés d’interprétation de la scène. Nous proposons, dans cette thèse, un système d'attention visuelle, dont nous définissons l’architecture et les principes de fonctionnement. Ce dernier devra permettre l’interaction avec un système de vision afin qu’il adapte ses traitements en fonction de l’intérêt de chacun des éléments de la scène, i.e. ce que nous appelons saillance. A la croisée des chemins entre les modèles centralisés et hiérarchiques (ex : [Koch1985], puis [Itti1998]), et les modèles distribués et compétitifs (ex : [Desimone1995], puis [Deco2004, Rolls2006]), nous proposons un modèle hiérarchique, compétitif et non centralisé. Cette approche originale permet de générer un point de focalisation attentionnel à chaque pas de temps sans utiliser de carte de saillance ni de mécanisme explicite d’inhibition de retour. Ce nouveau modèle computationnel d'attention visuelle temps réel est basé sur un système d'équations proies / prédateurs, qui est bien adapté pour l'arbitrage entre un comportement attentionnel non déterministe et des propriétés de stabilité, reproductibilité, et réactivité. L'analyse des expérimentations menées est positive : malgré le comportement non-déterministe des équations proies / prédateurs, ce système possède des propriétés intéressantes de stabilité, reproductibilité, et réactivité, tout en permettant une exploration rapide et efficace de la scène. Ces propriétés ouvrent la possibilité d’aborder différents types d’applications allant de l’évaluation de la complexité d’images et de vidéos à la détection et au suivi d’objets. Enfin, bien qu’il soit destiné à la vision par ordinateur, nous comparons notre modèle au système attentionnel humain et montrons que celui-ci présente un comportement aussi plausible (voire plus en fonction du comportement défini) que les modèles classiques existantsProviding real time analysis of the huge amount of data generated by computer vision algorithms in interactive applications is still an open problem. It promises great advances across a wide variety of fields : robotics, distance education, or new mouse-less and keyboard-less human computer interaction.When using scene analysis algorithms for computer vision, a trade-off must be found between the quality of the results expected, and the amount of computer resources allocated for each task. It is usually a design time decision, implemented through the choice of pre-defined algorithms and parameters. However, this way of doing limits the generality of the system. Using an adaptive vision system provides a more flexible solution as its analysis strategy can be changed according to the information available concerning the execution context. As a consequence, such a system requires some kind of guiding mechanism to explore the scene faster and more efficiently.In human, the mechanisms of evolution have generated the visual attention system which selects the most important information in order to reduce both cognitive load and scene understanding ambiguity.In this thesis, we propose a visual attention system tailored for interacting with a vision system (whose theoretical architecture is given) so that it adapts its processing according to the interest (or salience) of each element of the scene.Somewhere in between hierarchical salience based (ex: [Koch1985], then [Itti1998]) and competitive distributed (ex: [Desimone1995], then [Deco2004, Rolls2006]) models, we propose a hierarchical yet competitive and non salience based model. Our original approach allows the generation of attentional focus points without the need of neither saliency map nor explicit inhibition of return mechanism. This new real-time computational model is based on a preys / predators system. The use of this kind of dynamical system is justified by an adjustable trade-off between nondeterministic attentional behavior and properties of stability, reproducibility and reactiveness.Our experiments shows that despite the non deterministic behavior of preys / predators equations, the system exhibits interesting properties of stability, reproducibility and reactiveness while allowing a fast and efficient exploration of the scene. These properties are useful for addressing different kinds of applications, ranging from image complexity evaluation, to object detection and tracking. Finally, while it is designed for computer vision, we compare our model to human visual attention. We show that it is equally as plausible as existing models (or better, depending on its configuration)
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Beaulieu, Véronique. "Étude de la visualisation géographique dans un environnement d'exploration interactive de données géodécisionnelles : adaptation et améliorations." Thesis, Université Laval, 2009. http://www.theses.ulaval.ca/2009/26354/26354.pdf.
Abstract:
La visualisation géographique de l’information est un aspect important du SOLAP. Elle est le troisième élément clé pour supporter une analyse facile, rapide et intuitive des données prônée par l’approche SOLAP. Cependant, à ce jour, aucune étude ne s’est intéressée spécifiquement à cet aspect du SOLAP et les stratégies de visualisation utilisées traditionnellement dans les SIG ne conviennent pas à l’approche interactive et multidimensionnelle. Ce mémoire présente une recherche exploratoire proposant premièrement de placer la visualisation géographique au cœur de la relation entre l’utilisateur et la base de données. Cette stratégie fait ressurgir plusieurs besoins et possibilités explorées au cours de ce mémoire. Le respect de la flexibilité d’analyse SOLAP, les divers types de visualisation nécessaires pour rendre les différents types de requêtes, puis les manipulations graphiques qui peuvent s’opérer dans un environnement SOLAP font l’objet de propositions. Deuxièmement, ce mémoire propose une méthode permettant une relation directe entre les données et leur visualisation, sans l’intermédiaire de l’utilisateur. La solution théorique résultante respecte la philosophie d’exploration interactive prônée par l'approche SOLAP. Elle suggère l’intégration de l’expertise en visualisation géographique à l’intérieur même de la technologie SOLAP par l’ajout de métadonnées et d’une base de connaissances sémiologiques. Ce premier pas vers une amélioration du processus de visualisation avec SOLAP ouvre la porte à plusieurs recherches ultérieures.
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Rose, Isabelle. "Les effets de la contingence lors d'une tâche d'habituation visuelle chez les nourrissons de 6 mois." Master's thesis, Université Laval, 2001. http://hdl.handle.net/20.500.11794/66132.
Abstract:
Le but de la présente étude consiste à évaluer les effets de la présence ou non de la contingence sur le comportement des bébés en habituation visuelle. Trente-six enfants de 6 mois sont soumis soit à une tâche d'habituation dans laquelle deux boules se mettent en mouvement seulement lorsque le nourrisson oriente son regard en direction de celles-ci (situation contingente), ou soit à une tâche d'habituation dans laquelle les deux boules sont constamment en mouvement (situation non contingente). Les résultats démontrent des différences significatives entre les deux conditions sur quatre variables (somme des essais en habituation, durée du plus long essai en habituation, somme totale des essais pour toute la session expérimentale et intérêt). Ces résultats indiquent que la présence ou l'absence de la contingence semble avoir une influence sur le fonctionnement cognitif des jeunes enfants.
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Rose, Isabelle. "Les effets de la contingence lors d'une tâche d'habituation visuelle chez les nourissons de 3 et 6 mois." Doctoral thesis, Université Laval, 2006. http://hdl.handle.net/20.500.11794/18309.
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Lavoie, Chantale. "L'habituation visuelle chez le nourrisson de cinq mois : fidélité des mesures obtenues à l'aide d'un nouveau critère d'habituation." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp01/MQ55596.pdf.
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Cartron, Leila. "Perception de la polarisation de la lumière chez la seiche Sepia officinalis : développement, fonction et approche comparative." Caen, 2012. http://www.theses.fr/2012CAEN2076.
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Rocher, Pierre-Olivier. "Transmodalité de flux d'images de synthèse." Thesis, Saint-Etienne, 2014. http://www.theses.fr/2014STET2026/document.
Abstract:
Ces dernières années, l’utilisation de la vidéo comme support de diffusion de l’information est devenue prépondérante. Selon certains analystes, d’ici 2017, environ 90% de la bande passante mondiale sera consommée par des services utilisant des flux vidéos. Basées sur ce genre de services, les solutions de cloud gaming se démocratisent. Ces solutions ont été imaginées dans un contexte de développement fort du paradigme de cloud computing, et elles ont été dopées par la prolifération des terminaux mobiles ainsi que par la qualité des réseaux qui ne cesse de croître. Les technologies mises en œuvre dans ce type de solutions se réfèrent au rendu à distance. Pour permettre au plus grand nombre l’accès à ce type d’applications, mais aussi pour maximiser le nombre de clients par serveur, il est primordial de maîtriser au mieux la bande passante nécessaire au bon fonctionnement du service. Toutes les solutions de cloud gaming existantes utilisent une compression vidéo pour la transmission des images générées sur un serveur et à destination d’un client : le pixel règne en maître. Néanmoins, il existe bien d’autres façons de représenter une image numérique, notamment de manière paramétrique. Un certain nombre de travaux – à la fois sur l’image et la vidéo – montrent que cette approche est viable. Dans cette thèse, nous proposons un espace de représentation hybride afin de réduire le débit binaire. Notre approche repose à la fois sur une approche pixel, mais aussi sur une approche paramétrique pour la compression d’un même flux vidéo. L’utilisation de deux systèmes de compression nécessite la définition de zones, auxquelles s’appliqueront les différents encodeurs. Pour le cas d’utilisation choisi, l’utilisateur étant un joueur impliqué de manière active dans la chaîne de rendu, il est intéressant d’utiliser un partitionnement de l’image dépendant des zones ou se porte son attention. Pour déterminer les zones importantes à ses yeux, un eye-tracker a été utilisé sur plusieurs jeux et par plusieurs testeurs. Cette étude permet de mettre en avant différentes corrélations, tant au niveau des caractéristiques des images que du type de jeu utilisé. Cette étude permet de connaître les zones que le joueur regarde ou ne regarde pas directement (obtention des « cartes d’attention sélective »), et ainsi de gérer les encodeurs en conséquence. Nous établissons ensuite l’architecture et l’implémentation d’un tel encodeur multimodal (que nous appelons « transmodeur ») afin d’établir la preuve de réalisation d’un tel encodeur. Profitant alors de la maîtrise complète de l’implémentation, nous nous livrons ensuite à l’analyse de l’influence des paramètres de notre transmodeur quant à son efficacité au moyen d’une étude objective. Le transmodeur a été intégré dans la chaîne de rendu utilisée par le projet XLcloud. Un certain nombre d’améliorations (au niveau des performances notamment) seront nécessaires pour une utilisation en production, mais il est dès à présent possible de l’utiliser de manière fluide en se limitant à des résolutions spatiales légèrement inférieures au 720p et à 30 images par secondeThe use of video as an information dissemination support has become preponderant during the last few years. According to some analysts, by 2017 approximately 90% of the world's bandwidth will be consumed by video streaming services. These services have encouraged cloud gaming solutions to become more democratic. Such solutions have been devised in the context of strong development of the cloud-computing paradigm, and they were driven by the proliferation of mobile devices as well as growing network quality. The technologies used in this kind of solutions refer to as remote rendering. They allow the execution of multiple applications, while maximizing the number of clients per server. Thus, it is essential to control the necessary bandwidth to allow the required functionality of various services. The existing cloud gaming solutions in the literature use various methods of video compression to transmit images between sever and clients (pixels reigns supreme). However, there are various other ways of encoding digital images, including parametric map storage and a number of studies encourage this approach (for both image and video). In this thesis, we propose a hybrid representation of space in order to reduce the bit rate. Our approach utilizes both pixel and parametric approaches for the compression of video stream. The use of two compression techniques requires defining the area to be covered by different encoders. This is accomplished by including user to the life cycle of rendering, and attending to the area mostly concerned to the user. In order to identify the area an eye-tracker device was used on several games and several testers. We also establish a correlation between the characteristics of images and the type of game. This helps to identify areas that the player looks directly or indirectly (“maps of selective attention"), and thus, encoders are manager accordingly. For this thesis, we details and implement the architecture and algorithms for such multi-model encoder (which we call "transmodeur") as proof of concept. We also provide an analytical study of out model and the influence of various parameters on transmodeur and describe in effectiveness through an objective study. Our transmodeur (rendering system) has been successfully integrated into XLcloud project for rendering purposes. A number of improvement (especially in performance) will be required for production use, but it is now possible to use it smoothly using spatial resolutions slightly lower than 720p at 30 frames per second
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Nicolas, Judith. "On the link between saccadic adaptation and visuospatial attention." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSE1024/document.
Abstract:
L’attention et l’Adaptation Saccadique (AS) sont des composants essentiels de la perception visuelle, le premier renforce le traitement sensoriel des items sélectionnés, le second maintient la précision des mouvements des yeux vers ceux-ci. Ils partagent aussi une dichotomie : les saccades volontaires et l’orientation endogène de l’attention suivent nos buts internes tandis que les saccades réactives et l’orientation exogène répondent aux changements soudains dans l’espace visuel. Leurs substrats neuronaux se superposent en partie. Enfin, chacun impacte l’autre au niveau comportemental. Ce travail de doctorat étudie l’hypothèse d’un couplage fonctionnel entre attention et AS.Toutes nos études chez l’humain sain reposent sur la mesure des performances attentionnelles avant et après l’exposition à l’AS (ou contrôle). Dans la première nous avons exploré les bases neurophysiologiques du couplage réactif/exogène en magnétoencéphalographie. Dans la suivante nous avons comparé l’orientation exogène mesurée par un paradigme de Posner avant et après AS réactive. La dernière, basée sur le même modèle, explorait la modalité volontaire/endogène. Nos résultats montrent que l’AS augmente l’activité oscillatoire gamma et renforce l’orientation de l’attention spatiale. Nous proposons que le couplage repose sur la co-activation de populations neuronales par la plasticité oculomotrice et l’attention au niveau du Cortex Pariétal Postérieur (CPP). Cette activation émerge initialement d’un double effet du cervelet qui inhibe le CPP gauche et active le CPP droit. Cet effet augmente la dominance hémisphérique droite et le biais attentionnel vers la gauche. Notre travail ouvre des perspectives de rééducation des déficits visuo-attentionelsAttention and Saccadic Adaptation (SA) are critical components of visual perception, the former enhancing sensory processing of selected objects, the latter maintaining the eye movements accuracy towards them. Also, a similar dichotomy could be applied to both: voluntary saccades and endogenous attentional shifts follow internal goals while reactive saccades and exogenous shifts are elicited by sudden changes in the environment. Further, their neural substrates partially overlap and they impact each other behaviorally. This PhD work investigates the hypothesis of a functional coupling linking attention and SA in healthy humans. Our experimental contributions all rely on the measurement of attentional performances before and after an exposure to SA (or control). In the first study, we recorded brain magnetic fields to investigate neurophysiological bases of the reactive/exogenous coupling. In the second study, we compared exogenous orienting measured in a Posner-like paradigm before and after reactive SA. Finally, using the same design, the third experiment investigated the voluntary/endogenous modality. We found that SA increased gamma band activity and boosted the orienting of spatial attention. We thus propose that this functional coupling relies on neuronal populations co-activated by both oculomotor plasticity and attention in the Posterior Parietal Cortex (PPC). The initial activation would emerge from a dual effect of the cerebellum inhibiting the left PPC and activating the right PPC. This effect would increase the right hemispheric dominance and the leftward attentional bias. This work opens new perspectives for the rehabilitation of visuoattentional deficits
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Imbert, Jean-Paul. "Adaptation du design des visualisations de type supervisions pour optimiser la transmission des notifications classées par niveau d’intérêt." Thesis, Toulouse, ISAE, 2014. http://www.theses.fr/2014ESAE0055/document.
Abstract:
Le contrôle aérien rentre dans une phase de profondes mutations liées à l’augmentation du trafic età l’évolution des outils permettant d’assurer le service. L’augmentation du nombre d’avions gérés parle contrôleur implique un nombre beaucoup plus important qu’auparavant d’informations à traiter etmémoriser ; or une part importante des causes d’incidents est déjà due à des problèmes de perception et demémorisation des informations amplifiées par la taille des écrans de contrôle. Ceux-ci sont particulièrementcritiques dans le cas de la perception des alarmes et des avertissements donnés par le système surla visualisation radar. Le design actuel de ce type d’alertes en France qui n’utilise que la couleur, faitaujourd’hui débat et il a été recommandé dans un bulletin de sécurité aérienne de le faire évoluer. Laperception des informations nécessaires à l’établissement d’une bonne conscience de la situation aériennedes contrôleurs est au centre de cette thèse. L’objet principal de ce travail est d’améliorer la conscience dela situation des contrôleurs en s’assurant que les éléments pertinents à leur disposition dont les alarmessont perçus dans des délais conformes à leur importance et que les actions nécessaires qui en découlentsont bien réalisées. Pour répondre à cette problématique, notre travail s’est porté sur deux axes. Le premierconsiste à étudier la tâche des contrôleurs de façon à analyser les informations nécessaires à la réalisationde certains objectifs et proposer un agent de suivi de la tâche qui pourrait les épauler. Le second porte surla perception des notifications, plus particulièrement en vision périphérique, et la conception de designspropres à améliorer leur perception ainsi que l’étude de leur impact sur la réalisation de la tâche. Grâceà une approche holistique basée sur l’utilisation d’un micro-monde ATC (Laby) et l’utilisation de capteursphysiologiques, nous avons pu évaluer plusieurs designs de notifications. Deux expérimentations ont étéconduites, la première utilisant de l’oculométrie, visait à mesurer le pouvoir attentionnel de cinq designs etleur impact sur la réalisation de la tâche. La seconde, en utilisant des données neurophysiologiques, visaità mesurer l’impact de deux designs sur la charge de travail. Les designs évalués ont servi à concevoir unsystème de notification intégré dans une nouvelle supervision radar qui a été couplé à l’agent de suivi dela tâche. La dernière expérimentation conduite durant ces travaux avait pour objectif d’évaluer l’impact decette nouvelle position de contrôle dont le design est orienté conscience de la situation sur la détection deproblèmes critiques. Les résultats obtenus montrent l’intérêt de ces nouveaux outils et leur impact positifsur la réalisation de la tâche des contrôleurs ainsi que la nécessité d’évaluer dans un contexte expérimentalcontrôlé les caractéristiques des designs de notifications pour les visualisations de supervisionAir traffic control is undergoing a great change due to the increase of traffic and the evolution of thecontrol tools. The greater number of aircrafts managed by the controller implies a much greater load ofinformation to deal with and memorize than before. A significant part of accidents’ causes is already dueto the problem of information perception and memorization which is worsened by the size of the controlscreens which are particularly critical concerning the perception of alarms and warnings displayed onthe radar image. The current design in France of those types of alerts which rely on color is controversialand an Aviation Safety bulletin recommended it should be improved. The perception of informationcontributing to a satisfactory situation awareness by the air traffic controllers is central to this thesis whichaims at making sure alarms and relevant information are detected early enough and according to prioritiesand that the corresponding actions are actually performed. To answer the issue at stake our first work focusdealt with the study of the controllers’ task so as to analyze the required information in order to achievecertain objectives and provide a task monitoring agent that could support them. The second work focusdealt with the notifications perception, more specifically in the peripheral vision and the conception ofdesigns such as to improve their perception and the study of their impact on the performance of the task.Thanks to a holistic approach based on the use of an ATC microworld (Laby) and the use of physiologicalsensors we managed to assess several notification designs. Several experiments have been conducted,one using eye-tracking aimed at measuring attention capacity of five designs and their impact on theperformance of the task. The second used neurophysiologic data and aimed at measuring the impact oftwo designs on the work load. The assessed designs enabled to conceive a notification system integratedin a new radar supervision together with the task monitoring agent. The last experiment conducted in thecourse of this work aimed at measuring the impact of this new position of control whose design is situationawareness oriented, on the detection of critical problems. The obtained results show the relevance ofthese new tools and their positive impact on the performance of the task by controllers as well as the needto assess, in a controlled experimental context, the characteristics of notification designs for supervisionvisualization
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Bobet, Philippe. "Tete stéréoscopique, réflexes oculaires et vision." Grenoble INPG, 1994. http://www.theses.fr/1994INPG0174.
Abstract:
Le domaine de recherche de la vision re-active repose sur la constatation que les principaux problemes de perception se revelent mal poses lorsque l'on cherche a les resoudre dans un cadre general. Lorsque ces problemes sont reconsideres en fonction du contexte particulier dans lequel ils doivent etre resolus, il existe des solutions permettant de stabiliser les resultats. Les travaux presentes dans cette these s'inscrivent dans ce contexte scientifique et etudient le controle d'une tete stereoscopique active avec laquelle il est possible de controler l'ouverture, la mise au point et la convergence de deux cameras. Ces travaux concernent le probleme de l'adaptation visuelle qui permet d'obtenir respectivement des images contrastees, nettes et dont la disparite est minimisee. Pour se faire, la modelisation des parametres d'ouverture, de mise au point et de convergence sont etudies ainsi que les problemes de modelisation des criteres que sont le contraste, la nettete et la disparite. De nombreuses fonctions permettant d'evaluer ces criteres ont ete elaborees et evaluees. Une modelisation generale du processus d'adaptation visuelle permet de definir une solution au probleme traite utilisable pour l'ensemble des criteres, et tenant compte de l'inter-dependance des parametres consideres. L'integration de ce processus a un systeme de vision realisee dans une deuxieme partie du travail permet de valider l'approche utilisee en l'appliquant a des problemes de calibrage et de detection d'obstacle
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Fournier, Julien. "Adaptation of the simple or complex nature of V1 receptive fields to visual statistics." Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066426.
Abstract:
A partir d’enregistrements intracellulaires, réalisés dans le cortex visuel primaire (V1) chez le chat anesthésié, nous avons estimé les champs récepteurs (RF) associés aux réponses, sous-liminaires et spikantes, évoquées par des bruits 2D épars(SN) ou dense(DN). Les kernels de 1er et 2nd ordre de ces RFs ont été comparés entre conditions de stimulation. Ces composantes ne sont pas redimensionnées dans les mêmes proportions lorsqu’on passe du SN au DN: le rapport Simple/Complexe du RF augmente systématiquement, du fait d’une amplification relative des composantes linéaires dans le contexte DN et des contributions non-linéaires dans la condition SN. Le RF d’une même cellule peut ainsi apparaître Simple sous une stimulation de type DN et Complexe une fois stimulé avec le SN. Toutefois, dès lors que ces filtres sont convolués avec la séquence de stimulation, les sorties linéaires et non-linéaires contribuent à la réponse globale de la cellule dans des proportions remarquablement constantes entre les conditions SN et DN. De ce fait, même si les composantes linéaires et non-linéaires du RF ne sont pas recrutées avec la même intensité dans ces deux conditions, l’organisation spatiale du même RF semble s’adapter à la statistique du stimulus de telle manière que les contributions relatives des composantes Simples et Complexes restent constantes dans la réponse globale. Cette étude apporte de nouveaux éléments suggérant la dépendance de la connectivité fonctionnelle à la statistique du stimulus et propose l’existence d’un nouveau processus d’adaptation contrôlant l’apparente Simplicité ou Complexité des champs récepteurs de V1 selon le caractère épars ou dense de la scène visuelle.
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Leroy, Laure. "Interfaçage visuel stéréoscopique : diminution de la fatigue visuelle et caractérisation de la perception des formes." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005882.
Abstract:
Les dispositifs d'immersion stéréoscopique sont très répandus et tendent à l'être de plus en plus (travail en immersion, film projeté en vision stéréoscopique, écrans auto-stéréoscopiques...). Dans certains cas, les immersions peuvent être longues et la fatigue visuelle s'installe. Nous donnons une méthode pour diminuer la fatigue visuelle liée à la vision stéréoscopique. Certaines applications demandent également une perception des formes très performante. Nous déterminons donc les paramètres améliorant cette perception et nous les quantifions. Ce mémoire de thèse est composé de deux parties : l'une consacrée à la perception des formes en immersion, l'autre traite de la diminution de la fatigue visuelle en vision stéréoscopique. Dans la première partie, nous commençons par expliquer comment nous percevons les formes en visions naturelle et artificielle. Ensuite nous exposons un protocole de test pour connaître quels paramètres peuvent influencer cette perception en immersion. Nous nous interrogeons notamment sur l'amélioration que peut apporter le fait de traquer le point de vue de l'utilisateur en vision monoscopique, ortho-stéréoscopique ou non-ortho-stéréoscopique. Nous évaluons également l'influence de la vision ortho-stéréoscopique et non-ortho-stéréoscopique sur la perception des formes Nous quantifions les différences entre tous ces modes de projections et déterminons quels paramètres sont les plus importants à respecter pour une bonne perception des formes. Dans la seconde partie, nous exposons les causes possibles de fatigue visuelle en vision stéréoscopique. Nous nous concentrons ensuite sur une de ces causes : les hautes fréquences spatiales liées à de grandes disparités. Nous avons développé plusieurs algorithmes traitant en temps réel les images stéréo pour supprimer les hautes fréquences gênantes (transformée en ondelette, box filter et programmation sur carte graphique d'une moyenne glissante) avant d'expliquer le choix de l'algorithme. Nous exposons ensuite notre protocole de test pour montrer que notre traitement diminue de façon objective et subjective la fatigue visuelle en vision ortho-stéréoscopique. Nous quantifions ensuite les améliorations apportées par notre algorithme sur cette fatigue.
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Paris, Donnet Stéphanie. "Contrôle des saccades vers des cibles dans l'espace tridimensionnel : études en laboratoire et en situation naturelle de conduite automobile." Paris 5, 2003. http://www.theses.fr/2003PA05H062.
Abstract:
Le premier objectif de cette thèse est d'apporter des connaissances fondamentales sur les mécanismes d'adaptation de la coordination binoculaire des saccades oculaires. Pour ce faire des dispositifs dichoptiques créant une disparité entre les images des deux yeux sont utilisés. Deuxièmement dans une approche appliquée, un afficheur repositionnable est utilisé pour étudier l'influence de la position de l'information, à l'intérieur d'un véhicule, sur les caractéristiques spatio-temporelles des saccades oculaires, en condition de conduite diurne et nocturne. Les résultats montrent que des faibles inégalités de la taille des images (2 %) provoquent des adaptations non conjuguées des saccades horizontales, verticales et ceci quelle que soit la distance 1 m ou 40 cm). Cependant il existe des différences dans la qualité de l'adaptation selon le type de saccades réalisées : horizontales versus verticales et visuellement guidées versus guidées par la mémoire. Entre autres, la capacité à effectuer des ajustements non conjugués des saccades verticales guidées par la mémoire est très idiosyncrasique. Elle dépendrait à la fois de la modification de la convergence des yeux pendant la saccade, mais également de la présence d'une phorie verticale naturelle. Les résultats des études appliquées permettent de définir les avantages et incovenients pour chaque position et identifient une position dite privilégiée pour consulter rapidement et aisément l'information. Celle-ci correspond à l'emplacement "bas de parebrise centré sur le conducteur". Cette conclusion est basée sur des variables telles qu'un pourcentage de consultation faible, temps de détournement faible, mais également sur des préférences individuellesThe first purpose of this thesis is to provide fundamental knowledge concerning adaptation mechanisms of the saccadic eye movement binocular co-ordination. Dichoptic devices creating a disparity between the two eyes images are used. Secondly, in the applied approach, the influence of information position inside the vehicle on ocular saccades spatio-temporal characteristics is studied using a movable display during day and night driving conditions. The results show that a very limited (2%) inequality in image size induces disconjugate adaptations of horizontal and vertical saccades for two distances (40 and 100 cm). Nevertheless, there are some differences in the quality of adaptation according to saccade types : horizontal versus vertical, visually guided versus memory-guided saccades. For example, tha ability to modify the co-ordination of vertical memory guided saccades is very idiosyncratic. This capacity could depend on convergence movements during the saccade and presence of natural vertical phoria. The results of applied studies allow defining the advantages and disadvantages of each position and identifying the optimal position to consult information rapidly and easily. This position corresponds to the location driver axis below the windshield. This conclusion is based on variables such as smaller percentage of consultation, reduced diversion time, and also on a subjective preference
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Chazelle, Thomas. "Influence sociale sur la représentation corporelle : Approche expérimentale de l'effet des médias et des labels de poids sur des jugements de corpulence." Electronic Thesis or Diss., Université Grenoble Alpes, 2023. http://www.theses.fr/2023GRALS063.
Abstract:
La représentation corporelle est l’ensemble des fonctions cognitives permettant le suivi de l’état du corps. Elle est impliquée dans des situations diverses, comme la perception des dimensions physiques du corps, l’action, ou encore la génération d’attitudes à propos du corps. Pour réaliser ces fonctions, elle se base de manière flexible sur un ensemble d’informations sensorimotrices, ainsi que sur les croyances, attentes et émotions de l’individu. Parmi les sources d’informations disponibles à propos du corps, l’influence sociale peut être un facteur de risque, de maintien, et de sévérité des distorsions de l’image du corps. Pourtant, si l’influence sociale sur les aspects attitudinaux de la représentation corporelle est bien établie, il existe peu d’évidence expérimentale de telles influences sur ses aspects perceptifs. Cette thèse a ainsi pour objectif d’étudier l’intégration d’informations sociales à la dimension perceptive de la représentation de la corpulence. Pour cela, nous avons réalisé une série d’expériences auprès de jeunes femmes, une catégorie de la population particulièrement sujette aux distorsions de la représentation corporelle. Un premier axe se focalise sur l'influence interpersonnelle en testant l'effet de labels de poids sur des jugements perceptifs. Pour étudier leur influence informationnelle, nous avons fait varier la fiabilité de plusieurs signaux pour étudier la manière dont elles étaient combinées. Nos résultats indiquent que les labels de poids ont une influence réduite sur les jugements de corpulence. Un second axe porte sur l'influence médiatique. La surexposition visuelle à certains types de corps est associée à l’insatisfaction corporelle, et pourrait contribuer à expliquer certaines distorsions perceptives et attitudinales de la représentation corporelle. Dans ce contexte, l’adaptation visuelle à des corps pourrait expliquer comment l’exposition prolongée à des corps minces peut mener à une surestimation de la corpulence propre. Nous avons testé certaines hypothèses de cette théorie adaptative des distorsions de l'image du corps. Ces expériences soulignent certaines limites de la théorie adaptative ; en particulier, il est incertain que les effets d’adaptation puissent influencer la représentation que les individus ont de leurs propres corps. En conclusion, nos résultats indiquent que la dimension perceptive de la représentation de la corpulence pourrait résister à certains types d’influences sociales interpersonnelles et médiatiquesBody representation is the set of cognitive functions that track the state of the body. It is involved in a variety of situations, such as the perception of the physical dimensions of the body, action, and the generation of attitudes towards the body. To perform these functions, it relies on the flexible use of a range of sensorimotor information, as well as on the individual's beliefs, expectations and emotions. Among the sources of information available about the body, social influence can be a risk, maintenance, and severity factor in body image distortions. However, while social influence on the attitudinal aspects of body representation is well established, there is little experimental evidence of such influence on its perceptual aspects. The aim of this thesis is to study the integration of social information into the perceptual dimension of the representation of body size. To this end, we conducted a series of experiments with young women, a demographic that is particularly prone to distortions of body representation. A first axis focuses on interpersonal influence by testing the effect of weight labels on perceptual judgments. To investigate their informational influence, we manipulated the reliability of multiple cues to study how they were combined. Our results indicate that weight labels have a limited influence on judgments of body size. A second axis focuses on another type of social influence, media influence. Visual overexposure to specific body types is associated with body dissatisfaction, and could help explain the perceptual and attitudinal distortions of body representation. In this context, visual adaptation to bodies could explain how prolonged exposure to thin bodies can lead to an overestimation of one's own body size. We tested some of the hypotheses of this adaptation theory of body image distortion. These experiments highlight some limitations of the adaptation account; in particular, it is uncertain whether adaptation effects can influence the representation that individuals have of their own bodies. In conclusion, our results suggest that the perceptual dimension of the representation of body size may be resistant to some types of interpersonal and media social influence
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Simoncini, Claudio. "Intégration spatio-temporelle de l'information visuelle pour les mouvements oculaires et la perception : =Spatio-temporal integration of visual information for eye movements and perception." Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM5065/document.
Abstract:
Dans ce travail de thèse, nous avons tout d’abord étudié comment l’information de mouvement est intégrée pour estimer la vitesse d’une texture aléatoire afin de la suivre réflexivement avec les yeux ou d’estimer perception son déplacement. Dans une seconde série d’études, nous avons étudié comment la distribution spatiale du contraste dans une texture affecte à la fois les mouvements oculaires de fixation et la reconnaissance perceptive. A ces fins, nous avons utilisé un nouvel ensemble de stimuli visuels, des textures pseudo-naturelles dans lesquelles on peut finement contrôler la statistique (moyenne, variance) des fréquences spatiales et/ou temporelles. La première partie explore l’intégration et le décodage de information fréquentielle spatio-temporelle visuelle pour les réponses de poursuite réflexes et la discrimination perceptive. Nous montrons que l’action tire complètement partie de la richesse du stimuli en intégrant sur toute la distribution pour estimer la vitesse : accélération initiale, précision et robustesse sont améliorées. Au contraire, la performance perceptive décroit pour des stimuli à bandes passantes larges. Cette dissociation se maintient sur une large place d’intégration temporelle. La seconde partie élargie cette approche à la distribution spatiale de l’information et à ces différentes échelles. Nous montrons que le comportement oculaire de fixation dépend de la composition fréquentielle d’une texture, en termes de moyenne et de fréquence. Saccade et micro-saccades se distribuent au cours de la fixation de façon coordonnée en fonction de cette statistique. In fine, cette dernière joue sur la carte de salience calculée à partir de l’imageWe focused on the impact of the statistical distributions of visual information on these various behavioral responses. We asked first how motion information is integrated to estimate speed in order to perform either a speed discrimination task or to control reflexive tracking eye movements. Next, we investigated how spatial distribution in textures affects both pattern recognition and fixational eye movements. To do so, we used a set of artificial stimuli that are naturalistic textures where we can maintain a tight control on their information contents as for instance their spatio-temporal frequency bandwidth. The first studies compared speed information decoding for ocular following eye movements and perceptual speed discrimination. We found a strong dissociation where ocular following take full advantage by the enlargement of the spatio-temporal frequency bandwidth while perceptual speed discrimination is largely impaired for large bandwidth stimuli. Such dissociation remains over a large temporal integration window. We propose an adaptive gain control mechanism to explain this opposite dependencies. The second series of experimental studies investigate the properties of fixation eye movements (microsaccade and saccade) as a function of the mean and variance of the spatial frequency content of visual static textures. We show that several characteristics of fixational saccades (location, direction and amplitude) varied systematically with the distribution of spatial frequencies. The spatial distribution of the fixation zones could be best predicted from the saliency maps of the stimuli
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Froissard, Benoit. "Assistance visuelle des malvoyants par traitement d’images adaptatif." Thesis, Saint-Etienne, 2014. http://www.theses.fr/2014STET4004/document.
Abstract:
Cette thèse s’inscrit dans le cadre de l’analyse des besoins de personnes malvoyantes dans le but de développer de nouvelles solutions d’assistance visuelle en utilisant le principe de réalité augmentée. Le principal objectif de ces travaux était le développement d’un dispositif d’assistance visuelle pour faciliter la mobilité de personnes malvoyantes grâce à un algorithme qui en temps réel adapte sa réponse en fonction des besoins de l’utilisateur et de la situation dans laquelle il évolue. Le premier postulat de cette thèse est d’utiliser l’acuité résiduelle fonctionnelle des malvoyants afin de leur permettre de percevoir un certain nombre d’informations. Le second postulat est d’utiliser les seules informations pertinentes, utiles à un malvoyant, afin d’améliorer sa perception du monde dans lequel il évolue. Le premier axe de recherche a consisté à analyser les besoins des malvoyants afin de recenser, les indices visuels utiles à rehausser afin d’améliorer la perception des malvoyants. Cette étude a été réalisée en immersion et une enquête précise a été menée auprès de malvoyants. Cette étude permet de mieux comprendre les besoins des malvoyants, les méthodes qu’ils utilisent ainsi que leurs usages des dispositifs actuels. Le deuxième axe de recherche a consisté à concevoir et à mettre en oeuvre un algorithme de traitement d’images répondant aux besoins identifiés. Un outil interactif a été développé qui permet de sélectionner la quantité de contours en fonction de la situation. Ce détecteur de contour optimise sa détection afin d’obtenir des contours plus exploitables pour les malvoyants, comparés aux résultats des autres méthodes de l’état de l’art. Cet outil a été testé et validé auprès d’une population donnée de personnes malvoyantes. Ces tests réalisés sur écran ont démontré que les contours constituent des indices visuels très importants qui peuvent être d’une grande aide dans l’analyse d’une scène. Le troisième axe de travail a consisté au développement d’un système de réalité augmentée permettant d’utiliser ce détecteur de contours dans un contexte de mobilité. L’analyse des besoins des malvoyants vis-à-vis d’un tel dispositif nous a permis de définir les caractéristiques indispensables pour le système de calcul, la caméra et le dispositif d’affichage. Concernant le système d’affichage, l’analyse des besoins des malvoyants en termes de profil, de couleur, de largeur des contours, nous a permis de définir les paramètres nécessaires pour un affichage qui répond à ces besoins. Il a également été pris en compte dans les développements les paramètres physiologiques de chaque observateur afin que les images affichées soient visuellement confortablesThis thesis was done in the context of visual impaired needs analysis with the goal of new augmented reality visual assistance device development. The main goal of this work was the development of assistive device for mobility of visual impaired people by the use real-time image processing algorithm which take into account user needs and the context. The first postulate is the use of residual visual acuity of visual impaired people to allow them to see more information. The second postulate is the use only most useful information for visual impaired people for the understanding of the situation where are they. The first research axis was an analysis of needs of visual impaired to identify visual cues, which one we need to enhance to help them. To do this, I have done an immersive stage into a re-adaptation clinic for visually impaired. I have also done a questionnaire to identify and understand how current products answers partially to their needs. The second research axis was the development of a new image processing to answer identified needs. I have developed an interactive tools that allow the user to select the amount of edges for each situation, context. This detector optimizes its result to provide better results than others state of the art evaluated methods. This tool was evaluated and validated during visual test by visual impaired people. We have demonstrated that edges are one of the most important visual cues for visual impaired people to analyze a scene. The third research axis was the development of the augmented reality system to use my tool in a context of mobility. To do this, I have analyzed the needs of visual impaired people for this type of devices. I have also defined main requirements of the desired device for the processing unit, the camera and the display module. For display module, I have analyzed physiologic needs of visually impaired, in terms of profile, colors, and thickness to answer their needs. I have also developed an image generation model which takes into account many physiologic parameters of each observer to create visually comfortable images
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Mathew, James. "Etude des mécanismes prédictifs sous-jacents à la coordination œil-main." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0329/document.
Abstract:
La capacité de coordonner efficacement nos yeux avec nos mains est déterminante pour le succès de nos actions quotidiennes. En outre la capacité de prédire les conséquences sensorielles de nos propres actions est cruciale pour nos habilités motrices. Dans ce travail, à l’aide d’une tâche dans laquelle les participants doivent suivre avec leurs yeux une cible visuelle bougée par leur main, nous nous intéressons aux mécanismes prédictifs sous-tendant la coordination œil-main. Dans une première étude utilisant un protocole d’adaptation à une rotation visuomotrice, nous montrons que ces mécanismes prédictifs peuvent être mis à jour indépendamment de notre capacité à effectuer des mouvements précis de la main. Dans l’étude suivante nous cherchons à déterminer l’effet de la préférence manuelle, et montrons que malgré des différences évidentes en termes de précision concernant le contrôle manuel, la capacité d’anticiper les conséquences visuelles de nos actions reste identique que la cible soit bougée par la main droite ou gauche. Enfin, grâce à la stimulation magnétique transcranienne, nous testons l'hypothèse selon laquelle ces mécanismes prédictifs utilisent des signaux efférents de la main issus du cortex moteur primaire (M1). Nos résultats montrent que si cette contribution existe, elle doit se faire nécessairement en amont de M1. Au bout du compte nous proposons que la coordination œil-main soit sous-tendue par des mécanismes prédictifs similaires pour nos deux mains, situés vraisemblablement en amont de M1, et pouvant être mis à jour indépendamment du contrôle de la mainThe ability to coordinate efficiently eye and hand actions is central for humans in everyday activities. Furthermore it is argued that the ability to predict the sensory consequences of self-initiated movements is crucial for skilled motor behavior. Here by means of a task in which participants were asked to track with the eyes a visual target that was moved by their hand, we investigated the predictive mechanisms underlying eye-hand coordination. In a first study, using a protocol in which participants had to adapt to rotated hand visual feedback, we show that these predictive mechanisms can be updated independently of the ability to perform accurate hand movements. In a follow up study we tested the effect of hand dominance, and showed that, despite obvious differences in the accuracy of hand movement control, the ability to predict visual consequences of right and left hand actions was similar. Finally, by means of transcranial magnetic stimulation, we tested the hypothesis that those predictive mechanisms rely on hand efferent signals from the primary motor cortex (M1). However our results failed to support this view, and instead suggest that if such a contribution exists, it must be upstream of M1. Overall, we propose that eye-hand coordination relies on similar predictive mechanisms for both hands, possibly located upstream of M1, which can be updated independently of hand movement control
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Priot, Anne-Emmanuelle. "Composantes de l’adaptation à une altération des distances apparentes par modification de la demande en vergence." Thesis, Lyon 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LYO10336/document.
Abstract:
De nombreuses situations modifient les coordinations sensorimotrices (e.g., croissance, pathologie, interfaces optiques ou mécaniques). Le système nerveux doit alors s’adapter afin de préserver la précision de ses interactions avec l’environnement. Si l’adaptation visuomotrice à une altération de la direction visuelle par prismes latéraux a été largement étudiée, les mécanismes de l’adaptation visuomotrice à une altération des distances apparentes sont en revanche peu connus. Ce travail regroupe une série d’études de psychophysique explorant les mécanismes de l’adaptation visuomotrice à une altération des distances apparentes, lors d’une exposition à court terme dans l’espace de préhension. L’altération des distances apparentes a été réalisée par modification de la vergence à l’aide de prismes à bases externes. La manipulation des retours visuels a permis de mettre en évidence trois niveaux d’adaptation. Le premier niveau concerne la modification des distances perçues liée à l’augmentation de la vergence tonique. Cette modification résulte de la potentiation musculaire extra-oculaire (EMP) induite par une convergence soutenue. Le second niveau implique la recalibration du signal altéré de distance dérivé de la vergence par les signaux proprioceptivo-moteurs du membre supérieur exposé. Le troisième niveau résulte d’une réorganisation des commandes motrices du membre exposé. Aucune adaptation proprioceptive du membre exposé n’a été retrouvée. La nature des composantes adaptatives à une altération des distances apparentes diffère de celle classiquement décrite pour l’altération de la direction visuelle impliquant essentiellement des composantes proprioceptive et motrice. La contribution des composantes adaptatives sensorielles est déterminée par la précision respective de la localisation spatiale fondée sur la vision et sur la proprioception, qui diffère en latéral et en profondeur. D’autre part, les aspects géométriques de la perception des distances fondée sur la vergence ont été explorés par comparaison de l’adaptation visuelle aux prismes à bases externes (augmentant la demande en vergence d’un angle constant pour toutes les distances de fixation) et au téléstéréoscope (multipliant la demande en vergence pour toutes les distances de fixation). Quel que soit le dispositif optique utilisé, l’adaptation visuelle a consisté en un effet consécutif ne dépendant pas de la distance d’observation, contrairement aux résultats prédits sur la base du signal de vergenceThere are numerous situations in which sensorimotor coordination is altered (e.g., growth, pathology, optical or mechanical interfaces). In such situations, the nervous system must adapt so that the organism continues to interact successfully with the environment. While visuomotor adaptation to visual direction alteration by lateral prisms has been widely studied, the mechanisms underlying visuomotor adaptation to alteration of apparent distance remain poorly known. We performed a series of psychophysical studies to explore the various components of adaptation to alteration of apparent distance. Base-out prisms were used to alter apparent distance by modifying vergence demand. By manipulating visual feedback, we were able to demonstrate three adaptation levels. The first level corresponds to changes in perceived distance related to tonic vergence. These changes result from eye muscle potentiation (EMP) induced by sustained vergence. The second level involves a recalibration of the altered distance signal derived from vergence by limb proprioceptive-motor signals. The third level results from a reorganization of motor commands of the upper limb used. No limb proprioceptive component was identified. The nature of adaptive components to apparent distance alteration differs from that described for visual direction alteration, which involves essentially proprioceptive and motor components. This difference can be attributed to differences in accuracy between proprioception and vision for localization in depth or in lateral directions. The geometrical aspects of distance perception based on vergence were also explored by comparing visual adaptation to base-out prisms (introducing an offset in vergence demand) and to a telestereoscope (multiplying vergence demand for all fixation distances). Regardless of which optic device was used, the recalibration of the relationship between the vergence signal and perceived distance consisted in a constant bias over distances
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Hoffart, Louis. "Etude de la dynamique des conséquences fonctionnelles périphériques et centrales de lésions oculaires focales." Thesis, Aix-Marseille 2, 2010. http://www.theses.fr/2010AIX20671/document.
Abstract:
Le cerveau montre d’étonnantes capacités d’adaptation aux modifications des entrées sensorielles, celles-ci pouvant avoir pour origine une modification de l’environnement ou être liées à une pathologie de l’organe récepteur lui-même. Les techniques d’imagerie fonctionnelle permettent d’étudier l’impact d’une atteinte du récepteur sensoriel du système visuel, la rétine, sur le fonctionnement et les capacités de réorganisation du cortex visuel primaire. Le but de ce travail était d’ouvrir des pistes de recherche sur les conséquences fonctionnelles centrales et périphériques de pathologies oculaires se manifestant toute par un scotome visuel important. Dans un premier temps, nous avons étudié l’organisation fonctionnelle du cortex visuel humain en Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle (IRMf) à haut champ (3T). Le but de cette étude était de cartographier et de délimiter de manière reproductible les aires visuelles de bas niveau (V1, V2 et V3) par la réalisation de cartes corticales rétinotopiques. Nous avons développé un protocole expérimental spécifique afin d’étudier, chez le sujet sain, les modifications de l’organisation rétinotopique corticale en présence d’une interruption locale de stimulation rétinienne (scotome artificiel). Ce protocole a ensuite été appliqué chez un patient présentant une maculopathie en phase aiguë et après récupération fonctionnelle. Cette étude confirme la possibilité de mesurer sur la surface corticale des zones d’activités différentielles correspondant à une modification localisée de la sensibilité rétinienne et permettra, dans le cas d’atteintes rétiniennes évolutives, d’étudier les phénomènes de plasticité corticale au cours de l’évolution de ces pathologies. Dans un second temps, nous avons mis au point un dispositif d’imagerie optique afin de caractériser l’organisation rétinotopique de l’aire V1 chez le rat. Le développement de cette méthode va nous permettre de lancer deux études importantes. Premièrement, nous étudierons la cinétique des modifications de la carte rétinotopique et de l’activité neuronale afin d’évaluer le rôle respectif des phénomènes de plasticité corticale ou de modification du gain neuronal dans la réorganisation fonctionnelle du cortex visuel après lésion rétinienne. Ces résultats 3 seront à comparer aux données acquises en IRMf chez l’homme. Deuxièmement, cette méthode est le préalable à une étude complémentaire qui a pour but de tester l’impact fonctionnel d‘implants rétiniens chez le rat. Les lésions oculaires impliquent aussi des réorganisations locales, en particulier vasculaires dont les conséquences fonctionnelles sont mal connues. Nous avons donc développé en parallèle des modèles de lésions périphérique permettant l’étude des conséquences sur la rétinotopie d’un scotome induit à la suite d’une atteinte sensorielle périphérique. Ce travail ouvre plusieurs perspectives quant à l’exploration fonctionnelle dans des pathologies comme la DMLAThe brain shows a high ability to reorganize following alteration of sensorial input that may result from modification of the environment or disease of sensorial organs. Modern functional imagery techniques allow to examine the impact on the visual system of such alterations. The aim of this thesis was to develop new approaches for studying at the cortical level, functional consequences of ocular disease associated with a significant visual scotoma. In the first section of this thesis, we used high-field (3T) functional magnetic resonance imaging (fMRI) to study the cortical functional architecture. Our goal was to map the retinotopic organization of human early visual cortical areas (V1, V2, V3). By this method, we identified modifications of retinotopic organization induced by a focal loss of retinal stimulation (artificial scotoma) and we observed the cortical projections of artificial scotoma on healthy subjects by the mean of a specific stimulus. In the following part of the experimentation, this protocol was used on a patient who showed a maculopathy at the acute stage and after recovery. This study confirms the ability to evaluate the cortical representation (size and location) of a focalized modification of the retinal sensibility threshold and could serve as a basis for the future investigation of cortical plasticity in the visual cortex following retinal diseases. The second section of this thesis was directed to the development of optical imaging intrinsic signals on small animals. Our goals were to characterize the retinotopic organization of rat’s visual cortex. With this method, we will investigate the kinetics of cortical remapping and modifications of the neuronal activity level following retinal lesion. These results will be compared to the data previously acquired by fMRI in humans. Another application of our method will be to study the functional impact of retinal prosthesis. Ocular lesions are associated with local modifications of retinal tissue, and especially with neovascular ingrowth, for which functional consequences have not been totally clarified. We therefore developed models of peripheral lesions, which allow to study the effect of scotoma on retinotopic organization of primary visual cortex after peripheral sensory lesion. This thesis gives some new directions in the functional exploration in retinal disease as Age Related Macular Degeneration (ARMD)
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Woog, Kelly. "Étude quantitative des cônes de la rétine imagés par optique adaptative : structure et lien avec la fonction visuelle." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS158.
Abstract:
L’imagerie super-résolue délivrée par l’optique adaptative permet d’imager la rétine à l’échelle cellulaire et rentre au service du diagnostic et du suivi de pathologie de l’oeil mais aussi à une meilleure connaissance de l’anatomie, des fonctions et des mécanismes de la rétine.Dans un premier temps nous avons défini la méthode permettant de positionner le centre de la fovéa ainsi que de mesurer la densité des cônes avec la meilleure répétabilité. Le centre de l’ellipse de plus fortes densités permet de positionner le centre de la fovéa. La densité des cônes est mesurée dans une fenêtre de 80 par 80 pixels à une excentricité mesurée sur un montage établi à partir de clichés réalisés tous les 2°.Un des aspects fondamental de ce projet est la réalisation d’une base de données cliniques normatives liées à des bio-marqueurs (densité, espacement et morphologie des cônes). En effet il est nécessaire de fournir des mesures quantitatives des structures visualisées. Cette étude a permis de caractériser la structure rétinienne d’une population saine ne présentant aucune maladie rétinienne, de façon à établir un référentiel de normalité. Cette étude nous a aussi permis de répondre aux questions laissées sans réponse par la littérature. Nous avons constaté que la densité des cônes différait nettement entre les méridiens horizontaux et verticaux. Nous avons également observé que la longueur axiale influait sur la densité des cônes exprimée en unité de surface mais pas en terme d'angle visuel, supportant l'hypothèse que la rétine s'étirait avec l'allongement du globe oculaire. Enfin, l'âge ne semble pas avoir d'impact sur la densité des cônes excepté à 2°.Nous nous sommes ensuite intéressé au lien entre l’acuité visuelle périphérique et l’espacement des cônes. Il est connu que les cellules ganglionnaires midgets (mRGC) sont responsables de la résolution visuelle. Mais, au niveau de la fovéa, chaque cône se connecte, via des cellules bipolaires, à une mRGC ON et OFF. Cette particularité anatomique rend la mesure de l’espacement entre les cônes un substitut observable aux cellules ganglionnaires permettant ainsi le lien avec l'acuité visuelle. Nous avons donc déterminé jusqu'à quelle excentricité les cônes ne sont plus un substitut observable des cellules ganglionnaires. Nous avons constaté que l’acuité visuelle est régit par l’espacement des cônes jusqu’à 2° d’excentricité, à la fois en rétine nasale et inférieure, soutenant l'idée que seulement 50% des mRGC fovéale détermine l’acuité visuelle (mRGC ON ou OFF). Au delà, l’espacement des cônes surestime l’acuité visuelle. Watson a développé un modèle permettant de prédire l’acuité visuelle sur la base de l’espacement entre les mRGC lui-même dérivé de l’espacement entre les cônes. Le modèle 50% (mRGC ON ou OFF) prédit également l’acuité visuelle dans le méridien vertical (inférieur) à 4° et 6° d'excentricité. Le long du méridien nasal, le modèle 50% sous-estime l’acuité visuelle. Un chevauchement partiel des champs récepteurs des mRGC ON + OFF pourrait en être la cause. Nous avons ensuite mesuré la densité des cônes dans les 48° centraux le long du méridien horizontal dans deux groupes, l’un présentant une histoire d’évolution myopique (i.e. allongement de l'oeil) et l'autre non. À ce jour, il n'existe qu’une seule étude ayant des mesures in-vivo de la densité des cônes au delà des 15° centraux. Cette étude nous a également permis d'affirmer que lors de l'évolution myopique, la rétine s’étirerait de manière uniforme dans la zone mesurée, excepté proche de la tête du nerf optique, où il semblerait qu'il y ait une adhérence plus forteThe high-resolved imagery delivered by the adaptive optic is used to form pictures of the retina at the cellular level and to diagnose and follow up on eyes pathologies, but also to improve knowledge of the anatomy, functions and mechanisms of the retina.First we defined the method that allows us to position the center of the fovea and to measure the density of the cones with the best repeatability. The center of the ellipse of higher densities makes it possible to position the center of the fovea. The cone density is measured in a region of interest of 80 x 80 pixels to an eccentricity measured on a montage established from pictures made every 2°.One of the fundamental aspects of this project is the creation of a normative clinical database linked to bio-markers (density, spacing and morphology of cones). Indeed it is necessary to provide quantitative measures of the structures visualized. This study made it possible to characterize the retinal structure of a healthy population with no retinal disease, so as to establish a reference of normality. This study also allowed us to answer questions left unanswered by the literature. The density of the cones differs sharply between the horizontal and vertical meridians. We have also observed that the axial length influences cone density expressed in metric unit but not in terms of visual angle, supporting the hypothesis that the retina is stretched with the lengthening of the eyeball. Finally, age does not seem to have an impact on cone density except at 2°.We then examined the relationship between peripheral visual acuity and cone spacing. It is known that midget ganglion cells are in charge of visual resolution. But, at the fovea, each cone connects, via bipolar cells, to a midget ganglion cell ON and OFF. This anatomical particularity makes the measurement of the cone spacing an observable substitute for ganglion cells thus allowing the link with visual acuity. We have therefore determined to what eccentricity the cones are no longer an observable substitute for ganglion cells. We found that visual acuity is governed by the arrangement of cones up to 2° of eccentricity, both in nasal and inferior retinas, supporting the idea that only 50% of foveal mRGCs determine VA (mRGC ON or OFF). Beyond this, cone spacing over-samples ganglion cells. Watson developed a model to predict visual acuity based on the mRGC spacing, itself derived from the cone spacing. The 50% model (mRGC ON or OFF) also predicts visual acuity in the inferior meridian at 4° and 6° of eccentricity. Along the nasal meridian, the 50% model underestimates visual acuity. Partial overlap of the mRGC ON + OFF receptive fields may be the cause.Finally, we measured the cone density in the central 48° along the horizontal meridian in two study groups, one with a history of myopic evolution (i.e. elongation of the eye) and the other without. To this date, there is only one study with in-vivo measurements of cone density beyond the central 15°. This study also allowed us to assert that during myopic evolution, the retina stretches uniformly in the measured area, excepted near the optic nerve head, where it appears that there is a stronger adhesion
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Bernier, Pierre-Michel. "Intégration des informations visuelles et proprioceptives dans la planification de mouvements finalisés : approches comportementales et électrophysiologiques." Aix-Marseille 2, 2009. http://www.theses.fr/2009AIX22002.
Abstract:
L’objectif de cette thèse est d’étudier i) l’influence de la modalité sensorielle de la cible (visuelle vs proprioceptive) sur les processus intégratifs associés aux transformations sensorimotrices, et ii) l’intégration des informations visuelles et proprioceptives de la main pendant l’adaptation visuomotrice. Dans la première étude, nous avons tenté de déterminer si des transformations sensorimotrices communes sous-tendent la planification de mouvements dirigés vers des cibles visuelles et proprioceptives. Pour ce faire, nous avons utilisé un paradigme d’adaptation prismatique afin de modifier la relation visuomotrice. Les post-effets observés pour les mouvements dirigés vers des cibles visuelles ne se sont pas généralisés aux mouvements dirigés vers des cibles proprioceptives. Dans la seconde étude, nous avons utilisé l’électro-encéphalographie afin de caractériser la dynamique spatio-temporelle d’activité cérébrale associée aux transformations sensorimotrices pour les cibles visuelles et proprioceptives. Les résultats ont mis en évidence une implication des structures pariétales, prémotrices et sensorimotrices controlatérales à l’effecteur pour les deux types de mouvements. Toutefois, des différences ont été observées au niveau du décours temporel d’activation de ces structures. Dans la troisième étude, nous avons montré qu’une suppression temporaire de la transmission des informations somesthésiques prenait place au niveau cortical suite à l’instauration d’une nouvelle relation visuomotrice. Dans l’ensemble, ces résultats démontrent que les processus d’intégration des informations sensorielles de la main et de la cible sont spécifiques à la modalité sensorielle de la cible. Ils mettent aussi en évidence la flexibilité fonctionnelle de l’intégration des informations visuelles et proprioceptives de la main permettant d’optimiser la précision du geste pendant l’adaptation visuomotriceThe objective of this thesis is to investigate: i) the influence of target modality (visual, proprioceptive) on the integrative processes associated with sensorimotor transformations, and ii) the integration of visual and proprioceptive hand signals during visuomotor adaptation. In the first experiment, we tested whether common sensorimotor transformations underlie the planning of reaching movements directed toward visual and proprioceptive targets. To do so, we used a prismatic adaptation paradigm to modify the visuomotor relationship. The aftereffects observed for movements directed toward visual targets did not generalize to movements directed toward proprioceptive targets. In the second experiment, we used electroencephalography to characterize the spatio-temporal dynamics of neural activity associated with the planning of reaching movements directed toward visual and proprioceptive targets. We found significant activation over parietal, premotor and sensorimotor scalp sites for both types of movements. However, notable differences were observed in the timing of these activations. In the third experiment, we provided evidence for a temporary suppression of the transmission of somatosensory afferents during exposure to a novel visuomotor relationship. Together, these results demonstrate that the integration of hand and target sensory signals is specific to the sensory modality of the target. They also highlight the functional flexibility with which visual and proprioceptive hand signals are integrated to optimise performance during visuomotor adaptation
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Rouger, Hélène. "Validation de la prédiction de l'effet des aberrations sur les performances visuelles." Paris 11, 2009. http://www.theses.fr/2009PA112312.
Abstract:
Le but de cette thèse consiste en la validation de la prédiction de l’impact des aberrations sur les performances visuelles (PV). Nous avons testé la capacité de prédiction d’un modèle d’œil numérique, dans diverses conditions d’aberrations. Nous avons réussi à prédire (R²=0. 79) le gain de sensibilité au contraste (SC) mesuré après correction des aberrations d’ordre supérieur par un système d’optique adaptative, en calculant la fonction de transfert de modulation (FTM) à partir d’une mesure de front d’onde. En revanche, le gain d’acuité visuelle (AV) n’était pas prédictible (R²≤0. 30) par les critères de qualité d’image calculés. Nous avons également réussi à prédire les chutes de SC (R²≥0. 75) induites par différents types et niveaux d’aberrations, en calculant la FTM et les chutes d’AV (R²≥0. 74) en utilisant des critères de qualité d’image. Nous avons aussi prédit l’impact d’aberrations combinées (lentilles de contact multifocales) sur l’évolution de la SC (R²=0. 74) et de l’AV (R²=0. 67) en fonction de la défocalisation. Des phénomènes d’adaptation aux aberrations des lentilles pourraient expliquer les chutes d’AV prédites un peu plus importantes. Nous avons étudié cette notion d’adaptation en comparant les PV de sujets kératocôniques (KC) portant leur compensation habituelle et celles de sujets sains, placés dans les mêmes conditions d’aberrations. Les sujets KC présentaient des SC comparables mais de meilleures AV que les sujets sains (0. 13 logMAR), confirmant un gain potentiel d’AV par adaptation. Le modèle d’œil numérique testé est donc capable de prédire les changements de SC. Les changements d’AV sont plus difficiles à prédire étant donné les phénomènes d’adaptationThe aim of this thesis consisted on validating the calculation of the impact of aberrations on visual performances (VP). We tested the ability of a numerical eye model to predict the influence of different aberrations conditions. We succeded in predicting (R²=0. 79) the contrast sensitivity (CS) visual benefit measured after higher-order aberrations correction by an adaptive optics system, using the modulation transfer function (MTF) derived from a wavefront aberration measurement. However, the visual acuity (VA) benefit was not well predicted (R²≤0. 30) by the calculated image quality metrics. We also succeded in predicting CS losses (R²≥0. 75) and VA losses (R²≥0. 74) due to different types and levels of aberrations in calculating respectively the MTF and several image quality metrics. We also predicted the impact of aberrations combinations (multifocal contact lenses) on through-focus CS (R²=0. 74) and through-focus VA (R²=0. 67). Adaptation phenomenons to the multifocal contact lenses aberrations could explain the larger calculated VA losses. We studied this hypothetical neural adaptation in comparing the keratoconic subjects VP when viewing through their usual spectacles correction and the normal subjects VP when viewing through keratoconic subjects aberrations. Keratoconic subjects obtained comparable CS but higher VA than normal subjects (0. 13logMAR), validating a possible increase of VA by adaptation. So, the tested numerical eye model is able to predict the CS changes. The VA changes are more difficult to predict because of neural adaptation
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Marais, Michaël. "Adaptation cardiovasculaire aux vols spatiaux : interaction des stimulations otolithiques et visuelles avec le contrôle baroréflexe de la circulation chez l'homme." Caen, 2011. http://www.theses.fr/2011CAEN3048.
Abstract:
Les boucles baroréflexes représentent les principaux effecteurs de la régulation à court-terme du système cardiovasculaire. Toutefois, de nombreuses études ont démontré que le système otolithique était capable de modifier l’activité du système nerveux sympathique pour induire des variations dans la vasomotricité périphérique chez l’Homme. Notre hypothèse est que la régulation du système cardiovasculaire ferait appel à un système intégrant différentes afférences neurosensorielles avec les afférences barosensibles afin de réguler la pression artérielle. Afin de mettre à jour ce système complexe de régulation, nous avons démontré au cours de ces différents travaux que les afférences visuelles peuvent induire des modifications cardiovasculaires (en présence et en l’absence d’afférences otolithiques). De plus, nos études lors d’un protocole d’alitement prolongé nous ont permis de mettre en évidence des altérations dans les réponses cardiovasculaires provoquées par des stimulations otolithiques et visuelles. Nous pouvons donc en déduire que les systèmes otolithique et visuel interviennent très probablement dans le déconditionnement cardiovasculaire. Ce phénomène se traduit, entre autres, par une intolérance orthostatique et une diminution de la sensibilité du baroréflexe carotidien. Nos résultats démontrent que les afférences otolithiques ont un effet inhibiteur sur la réponse cardiaque et vasculaire du baroréflexe carotidien, en décubitus dorsal. L’ensemble de nos résultats démontrent donc que les afférences visuelles et otolithiques sont intégrées avec les afférences barosensibles pour assurer une bonne régulation du système cardiovasculaireBaroreflex loops are the main effectors of the cardiovascular short-term regulation. However, numerous studies have shown that the otolithic system was able to modify the activity of the sympathetic nervous system to induce changes in peripheral vasomotricity in humans. Our hypothesis is that regulation of the cardiovascular system would use a system that integrates different neurosensory afferents with barosensitive afferents to regulate blood pressure. To update this complex system of regulation, we have demonstrated in these works that visual afferents may induce cardiovascular changes (in presence and absence of otolithic afferents). Furthermore, our studies during a prolonged bed rest protocol allowed us to identify alterations in cardiovascular responses induced by otolithic and visual stimuli. We can therefore conclude that otolithic and visual systems involved most likely in cardiovascular deconditioning. This is reflected, among other things, orthostatic intolerance and decreased sensitivity of carotid baroreflex. Our results demonstrate that otolithic afferents have an inhibitory effect on the response of cardiac and vascular carotid baroreflex in the supine position. Thus, all our results demonstrate that visual and otolithic afferents are integrated with barosensitive afferents to ensure proper regulation of the cardiovascular system
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Jobert, Marc. "Filtrage adapté : application à l'étude des potentiels évoqués visuels et à la détection des signaux caractéristiques du stade 2 de l'EEG du sommeil." Compiègne, 1989. http://www.theses.fr/1989COMPD283.
Abstract:
La thèse est en partie consacrée à la description des méthodes de traitement des potentiels évoqués visuels (PEVs). Ces derniers sont enregistrés en réponse à la présentation d'une stimulation visuelle sur un écran et caractérisent l'activité du système nerveux central. Les signaux neuroélectriques unipolaires, ainsi que les dérivations laplaciennes, sont analysées en fonction des paramètres physiques du stimulus (contraste, orientation, position). L'analyse des enregistrements montre que les amplitudes des composantes des PEVs sont proportionnelles au logarithme du contraste. En introduisant le filtrage adapté (F. A. ), qui repose sur la comparaison entre une forme de référence (template) et les enregistrements unitaires évoqués, nous avons élaboré une technique de détection permettant de séparer signal et bruit. Les performances de l'algorithme sont ensuite évaluées grâce aux enregistrements issus des stimulations à contraste faible, pour lesquels le rapport signal/bruit est particulièrement réduit. Ces développements sont conclus par une méthode de traitement on-line des PEVs. La dernière partie de la thèse est consacrée à la reconnaissance de formes complexes (spindels et, complexes-K) dans un enregistrement du stade 2 de l'EEG du sommeil.
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Carrière, Véronique. "Apprentissage médié par les TICE : le cas des étudiants déficients visuels." Phd thesis, Université Paul Valéry - Montpellier III, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00718602.
Abstract:
Cette recherche porte sur les apprentissages médiés par les TICE chez les étudiants déficients visuels. La particularité de ces apprentissages réside dans la nécessité d'utiliser des outils informatiques adaptés afin de pallier le manque de vision. La dernière décennie s'inscrit dans un contexte où le cadre législatif en faveur des personnes en situation de handicap se met en place en parallèle d'une expansion du numérique. Nous prenons appui sur un corpus audio et audiovisuel issu d'expérience d'apprentissage in situ et d'entretiens semi-qualitatifs. Grâce à un système d'analyse pluridisciplinaire (analyse de contenu, analyse du discours, sociocognitivisme) notre étude vise, d'une part, à analyser quels sont les freins humains et techniques subsistant dans l'apprentissage de ces étudiants. D'autre part, nous nous intéressons aux stratégies d'adaptation mises en oeuvre par les étudiants mais aussi par les acteurs de la vie universitaire afin de pallier la déficience visuelle. Enfin, en explorant les différentes modalités sensorielles, nous nous attachons à apporter des pistes de réflexion et des préconisations visant à améliorer les conditions d'apprentissage.
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Burger, Brice. "Fusion de données audio-visuelles pour l'interaction homme-robot." Phd thesis, Toulouse 3, 2010. http://thesesups.ups-tlse.fr/916/.
Abstract:
Dans le cadre de la robotique d'assistance, cette thèse a pour but de fusionner deux canaux d'informations (visuelles et auditives) dont peut disposer un robot afin de compléter et/ou confirmer les données qu'un seul canal aurait pu fournir, et ce, en vue d'une interaction avancée entre homme et robot. Pour ce faire, nos travaux proposent une interface perceptuelle pour l'interaction multimodale ayant vocation à interpréter conjointement parole et geste, notamment pour le traitement des références spatiales. Nous décrivons dans un premier temps la composante parole de nos travaux qui consiste en un système embarqué de reconnaissance et d'interprétation de la parole continue. Nous détaillons ensuite la partie vision composée d'un traqueur visuel multi-cibles chargé du suivi en 3D de la tête et des deux mains, ainsi que d'un second traqueur chargé du suivi de l'orientation du visage. Ces derniers alimentent un système de reconnaissance de gestes par DBNs décrit par la suite. Nous poursuivons par la description d'un module chargé de la fusion des données issues de ces sources d'informations dans un cadre probabiliste. Enfin, nous démontrons l'intérêt et la faisabilité d'une telle interface multimodale à travers un certains nombre de démonstrations sur les robots du LAAS-CNRS. L'ensemble de ces travaux est fonctionnel en quasitemps réel sur ces plateformes robotiques réellesIn the framework of assistance robotics, this PHD aims at merging two channels of information (visual and aiditive potentially avaible on a robot. The goal is ton complete and/ or conf rm data that an only channel could have supplied in order to perform advanced intatraction which goal is to interpret jointly speech gesture, in particular for the use of spatial references. In this thesis, we first de cribe the speech part of this work which consists in an embedded recognition and interpretation system for continuous speech. Then comes the vision part which is composed of a visual multi-target tracker that tracks, in 3D the head and the two hands of a human in front of the robot, and a second tracker for the head orientation. The outputs of these trackers are used to feed the gesture recognitive system described later. We continue with the description of a module dedicated to the fusion of the data outputs of these information sources in a probailistic framework. Last, we demonstrate the interest and feasibility of such a multimodal interface through some demonstrations on the LAAS-CNRS robots. All the modules described in this thesis are working in quasi-real time on these real robotic platforms
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Le, Bras Florent. "Contributions à l'asservissement visuel de véhicules aériens autonomes." Nice, 2010. http://www.theses.fr/2010NICE4110.
Abstract:
L’asservissement visuel est une technique de commande reposant sur des mesures issues d’une caméra. Cette technique est apparue à la fin des années 80 pour contrôler des robots mobiles ou des bras manipulateurs. Depuis peu, l’asservissement visuel est appliqué aux engins volants, pour lesquels ce type de contrôle a un fort potentiel opérationnel. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la conception d’asservissements visuels pour deux types d’engins volants : les minidrones à voilures tournantes et les avions. Nous essayons autant que possible de spécifier le problème en termes de régulation dans l’image en prenant en compte des contraintes forte sur la nature des capteurs utilisés. Ainsi nous considérons uniquement les capteurs embarqués, autonomes, et dont la qualité est compatible d’un asservissement précis. Pour cela, nous proposons des lois d’asservissement visuels adaptés à la dynamique des engins considérés, à leurs structures de contrôle et à leurs systèmes de mesures. Pour les minidrones à voilures tournantes, une série de lois de commande est proposée pour stabiliser l’engin relativement à une cible plane dont quelques amers sont détectés en temps réel. Ces commandes ont la particularité de ne pas nécessiter de mesure de vitesse de translation. Caractéristique intéressante puisque cette grandeur est particulièrement difficile à mesurer sans GPS. L’un des algorithmes a été validé en vol sur la plateforme Hovereye de Bertin Technologies, il s’agissait, à notre connaissance du premier asservissement visuel basé image, réalisé en intérieur, sur un minidrone. Pour les engins à voilures fixes une nouvelle technique d’atterrissage autonome basée sur la détection des bords de la piste est proposée. Cette technique est basée image et prend en compte les spécificités du vol d’un avion ainsi qu’une estimation de la vitesse du vent. La validation de cette approche est réalisée sur un simulateur complexe incluant la chaîne de traitement d’image. Enfin, nous avons cherché de nouvelles applications à l’asservissement visuel basé image d’engins à voilures fixes. Une loi de commande permettant une stabilisation précise sur une orbite d’observation a ainsi été synthétisée. Elle repose sur la détection d’un unique amer et du flux optique de translation. Des simulations illustrent les performances de ce dernier algorithmeThe visual servo control technology is based on measurements form a camera. This technique appeared in the late 80’s to control mobile robots or manipulators. Recently, visual servoing is applied to flying vehicles, for which this type of control has a strong operational potential. In this thesis, we focus on the design of visual servoing for two types of flying vectors : the VTOL minidrones and fixed-wing aircrafts. We try wherever possible to specify the problem in terms of regulation in the picture by taking into account the limitations of the sensors used. Thus we consider only the onboard sensors autonomous, and whose quality is consistent with a the considered visual servoing tasks. For this, we propose visual servoing laws adapted to the considered systems intheir control structures and their measurement systems. For VTOL minidrones, a series of control laws is proposed to stabilize the vehicle with respect to a relativity flat target which some landmarks are detected in real time. These commands have the distinction of not requiring measurements of the speed of translation. This characteristic is especially interesting, since this variable is particularly difficult to measure without GPS. One of the algorithms has been, validated in fight ion the platform. HoverEye developed by Bertin Technologies, it was, to our knowledge the first image based visual servoing, conducted indoors on a minidrones. For fixed-wing aircrafts, a next autonomous landing technique based on the detection of runway’s edges is proposed. This technique is image based and takes into account the specificities of aircraft flight dynamics. Moreover a specific estimate of cross-wind is proposed. Validation of this approach is performed on a complex simulator which includes images processing. Finally, we sought new applications in image based visual servoing for fixed-wing aircrafts. A control law for precise stabilization on observation orbit has been synthesized. It is based on the detection of a single landmark and translational optical flow. Simulations illustrate the performance of that algorithm
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Bara, Blaise. "Procédure automatisée et stratégie adaptative pour le dépistage des déficits du champ visuel." Lille 1, 1986. http://www.theses.fr/1986LIL10152.
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Bara, Blaise. "Procédure automatisée et stratégie adaptative pour le dépistage des déficits du champ visuel." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb375956974.
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Tornil, Bertrand. "Adaptations et interactions gestuelles et haptiques, ciblées utilisateurs : vers plus d'utilisabilité et d'accessibilité." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30240.
Abstract:
Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés au retour de force, ainsi qu'à ces applications dans les systèmes interactifs. Le système tactilo-kinesthésique ou « haptique » est la synthèse des mouvements d'exploration du système moteur (les gestes) et des perceptions tactiles et kinesthésiques (la connaissance que l'on a des positions et mouvements de notre corps). Dans un premier temps, nous avons utilisé un système à retour de force pour essayer d'améliorer les temps lors d'une tâche de pointage. Il est apparu que le retour de force était un élément distracteur : les temps de pointage se sont écroulés de 25% lors d'une première expérience. Par la suite, nous avons montré lors d'une deuxième expérience, qu'en faisant varier l'intensité du retour d'effort, il était possible d'améliorer cette situation. Dans un deuxième temps, nous avons défini le contexte de « localisation relative », où il est question de se reconstruire une image mentale depuis des stimuli sonores et haptiques, sans la modalité visuelle. Nous avons alors développé des prototypes appliquant la localisation relative dans les domaines de la géographie, de l'anatomie et de l'harmonie musicaleIn this thesis, we focused on force feedback technologies, and its applications in interactive systems. Tactilo-kinesthetic or “haptic” system is the mix of moves and tactile/kinesthetic perceptions. First, we used a force feedback device in order to try to reduce times in a point and click task. The experiment proves that force feedback may cause a distractor for the user, by rising times by 25%. Nest, we show that this situation can be better with a variable intensity force. Next, we defined the “relative localization” concept, where the mental image can be rebuild only with haptic and audio stimuli, without visual cues. Lastly, we developped prototypes applying the relatice localization, for geography, anatomy and musical applications
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Derviaux, Christian. "Evaluation de la visibilité des effets de blocs dans le codage MPEG : application à l'amélioration de la qualité visuelle de séquences video." Valenciennes, 1998. http://www.theses.fr/1998VALE0032.
Abstract:
La plupart des standards de compression video numérique actuels tels que les normes mpeg version 1 et 2, h261 et h263 sont basés sur un codage par transformation en cosinus discrète (tcd ou discrete cosine transform - dct - en anglais) et compensation de mouvement par appariement de blocs. Ils réalisent une subdivision des images en blocs carres de pixels qui sont transformés dans le domaine dct, avant d'être codés indépendamment. Afin de réaliser la compression, les coefficients dct subissent une quantification d'autant plus grossière que le taux de compression désiré est important. Cependant ce processus irréversible entraine l'apparition de discontinuités visibles le long des frontières de blocs dans les images décodées, couramment appelées effets de blocs ou artefacts de blocs. Parce que le système visuel humain est plus sensible aux motifs structures, et que de telles erreurs structurées et corrélées prévalent a l'intérieur des images décodées, nous définissons une nouvelle méthodologie afin de déterminer la visibilité des effets de blocs pour les séquences video. Notre approche est basée sur les propriétés perceptuelles de la vision humaine, et a nécessité la mise en place d'une procédure d'expérimentations psychophysiques, qui ont permis de développer une métrique objective qui inclut la sensibilité au contraste et aux fréquences spatiales, et les phénomènes de masquage spatial et temporel. La validation sur des images fixes puis sur des séquences video test a permis de vérifier une bonne corrélation avec les jugements d'observateurs. La seconde partie de ce mémoire présente une application de la mesure de visibilité développée précédemment à la réduction des effets de blocs dans les séquences video codées mpeg. Celle-ci repose sur l'utilisation d'un post-filtrage adaptatif implémentable en temps réel. L’adaptation consiste à modifier les coefficients d'un filtre de lissage variant dans l'espace en fonction des caractéristiques locales du signal vidéo et des effets de blocs. Les résultats de simulation ont été obtenus à partir de plusieurs séquences test : ils montrent que l'utilisation d'une telle structure de filtre permet une amélioration significative de la qualité visuelle de la séquence reconstruite, en atténuant de façon efficace les artefacts de codage présents, sans introduire de flou sur les contours ou les objets en mouvement a l'intérieur de la séquence.
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Carriere, Véronique. "Apprentissage médié par les TICE : le cas des étudiants déficients visuels." Phd thesis, Université Paul Valéry - Montpellier III, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00718447.
Abstract:
Cette recherche porte sur les apprentissages médiés par les TICE chez les étudiants déficients visuels. La particularité de ces apprentissages réside dans la nécessité d'utiliser des outils informatiques adaptés afin de pallier le manque de vision. La dernière décennie s'inscrit dans un contexte où le cadre législatif en faveur des personnes en situation de handicap se met en place en parallèle d'une expansion du numérique. Nous prenons appui sur un corpus audio et audiovisuel issu d'expérience d'apprentissage in situ et d'entretiens semi-qualitatifs. Grâce à un système d'analyse pluridisciplinaire (analyse de contenu, analyse du discours, sociocognitivisme) notre étude vise, d'une part, à analyser quels sont les freins humains et techniques subsistant dans l'apprentissage de ces étudiants. D'autre part, nous nous intéressons aux stratégies d'adaptation mises en oeuvre par les étudiants mais aussi par les acteurs de la vie universitaire afin de pallier la déficience visuelle. Enfin, en explorant les différentes modalités sensorielles, nous nous attachons à apporter des pistes de réflexion et des préconisations visant à améliorer les conditions d'apprentissage.
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Chriette, Abdelhamid. "Contribution à la commande et à la modélisation des hélicoptères : asservissement visuel et commande adaptative." Evry-Val d'Essonne, 2001. http://www.theses.fr/2001EVRY0013.
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Burger, Brice. "Fusion de données audio-visuelles pour l'interaction Homme-Robot." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00494382.
Abstract:
Dans le cadre de la robotique d'assistance, cette thèse a pour but de fusionner deux canaux d'informations (visuelles et auditives) dont peut disposer un robot afin de compléter et/ou confirmer les données qu'un seul canal aurait pu fournir, et ce, en vue d'une interaction avancée entre homme et robot. Pour ce faire, nos travaux proposent une interface perceptuelle pour l'interaction multimodale ayant vocation à interpréter conjointement parole et geste, notamment pour le traitement des références spatiales. Nous décrivons dans un premier temps la composante parole de nos travaux qui consiste en un système embarqué de reconnaissance et d'interprétation de la parole continue. Nous détaillons ensuite la partie vision composée d'un traqueur visuel multi-cibles chargé du suivi en 3D de la tête et des deux mains, ainsi que d'un second traqueur chargé du suivi de l'orientation du visage. Ces derniers alimentent un système de reconnaissance de gestes par DBNs décrit par la suite. Nous poursuivons par la description d'un module chargé de la fusion des données issues de ces sources d'informations dans un cadre probabiliste. Enfin, nous démontrons l'intérêt et la faisabilité d'une telle interface multimodale à travers un certains nombre de démonstrations sur les robots du LAAS-CNRS. L'ensemble de ces travaux est fonctionnel en quasi-temps réel sur ces plateformes robotiques réelles.
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Buessler, Jean-Luc. "Architectures neuro-mimétiques modulaires : application à l'asservissement visuel de systèmes robotiques." Mulhouse, 1999. http://www.theses.fr/1999MULH0587.
Abstract:
Les algorithmes neuro-mimétiques (ou réseaux de neurones artificiels) ont d'intéressantes applications, en particulier dans le domaine de la robotique. Des extensions à l'algorithme des Cartes Auto-Organisatrices de Kohonen permettent un apprentissage supervisé rapide. Il devient cependant difficile de réaliser l'entraînement lorsqu'une relation complexe est définie par un trop grand nombre de variables. Le travail de thèse explore la possibilité de créer des architectures modulaires en composant les réponses de plusieurs réseaux neuronaux. Il montre que l'apprentissage peut être réalisé en introduisant une architecture bidirectionnelle. Chaque module apprend à la fois la transformation directe et la transformation inverse entre ses entrées et ses sorties. Les deux flux d'information ainsi définis permettent de dériver des règles d'adaptation locales pour chacun des modules. Ce principe général est détaillé avec l'algorithme de Kohonen. Différents schémas de compositions modulaires sont proposés et analysés. L'objectif est de conserver la souplesse d'utilisation d'un réseau neuronal monolithique. L'entraînement est défini à partir des mêmes exemples, que son architecture interne comporte un ou plusieurs réseaux neuronaux. Cette technique est illustrée avec plusieurs scénarios d'asservissement visuel des mouvements d'un bras manipulateur. Les caméras, montées sur une tête robotique, suivent les déplacements du bras. Les informations résultant du traitement de l'image et celles de la vision active sont intégrées par un contrôleur neuronal pour déterminer les consignes robotiques. L'apprentissage de ce neuro-contrôleur peut être entièrement réalisé en contexte, en exploitant les corrélations sensori-motrices durant les mouvements des robots. Une plate-forme robotique nous a permis de tester et de comparer diverses architectures modulaires du neuro-contrôleur. Les résultats illustrent les avantages de cette forme de modularité connexionniste.
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Levy, Manuel. "From boxes to codes : adaptation of V1 nonlinearities to the temporal encoding of spatial information during simuled eye movements." Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066238.
Abstract:
Cette thèse a pour objet le rôle des nonlinéarités des cellules simples du cortex visuel primaire (V1) dans le traitement et l’encodage temporel des stimuli naturels. Les réponses neuronales enregistrées par des électrodes intra- et extra-cellulaires chez le Chat anesthésié et paralysé ont été analysées avec les outils de l’identification de système et de la théorie de l’information. Nous montrons que le recrutement des contrôles de gain au contraste et des interactions centre pourtour, en particulier par des stimuli dont la dynamique est dérivée des mouvement des yeux naturels, augmente la reproductibilité du potentiel de membrane dans les hautes fréquences ainsi que la précision temporelle et la rareté des potentiels d’action. Une inhibition de type complexe, en retard sur les entrées plus linéaires du neurone, modélise correctement nos résultats. Nous proposons que les nonlinéarités de V1 sont adaptées à l’encodage temporel d’une information spatiale de plus en plus détaillée durant le cours d’une fixation oculaireThis thesis focuses on the processing and temporal encoding of natural stimuli by simple cells of the primary visual cortex (V1). Neuronal responses were recorded by intra- and extra-cellular electrodes in the anaesthetized and paralysed Cat, and analysed with tools derived from system identification and information theory. We show that the recruitment of contrast gain controls and centre surround interactions, in particular by stimuli having natural eye movement dynamics, increases the reproducibility of the high temporal frequencies components of the membrane potential, as well as the temporal precision and sparseness of the spike output. The addition of a complex-like, feedforward, delayed inhibition to the classical LN model accounted largely for our results. Finally we propose that V1 nonlinearities are adapted to the coarse-to-fine processing and temporal encoding of spatial information during the course of an ocular fixation
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Rougier, Nicolas P. "Fondements biologiques pour le calcul distribué, numérique et adaptatif." Habilitation à diriger des recherches, Université Nancy II, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00596740.
Abstract:
Ce document tente de promouvoir, au travers de recherches passées et de propositions nouvelles, un cadre computationel pour l'étude de la cognition. En ce sens, la notion de calculs numériques distribués et adaptatifs est détaillée afin de mieux comprendre pourquoi nous pouvons prétendre à la légitimité dans les modèles numériques que nous concevons pour décrire la Biologie et le Vivant.
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Colliaux, David. "Classes de dynamiques neuronales et correlations structurées par l'experience dans le cortex visuel." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00676104.
Abstract:
L'activité neuronale est souvent considérée en neuroscience cognitive par la réponse évoquée mais l'essentiel de l'énergie consommée par le cerveau permet d'entretenir les dynamiques spontanées des réseaux corticaux. L'utilisation combinée d'algorithmes de classification (K means, arbre hirarchique, SOM) sur des enregistrements intracellulaires du cortex visuel primaire du chat nous permet de définir des classes de dynamiques neuronales et de les comparer l'activité évoquée par un stimulus visuel. Ces dynamiques peuvent être étudiées sur des systèmes simplifiés (FitzHugh-Nagumo, systèmes dynamiques hybrides, Wilson-Cowan) dont nous présentons l'analyse. Enfin, par des simulations de réseaux composés de colonnes de neurones, un modèle du cortex visuel primaire nous permet d'étudier les dynamiques spontanées et leur effet sur la réponse à un stimulus. Après une période d'apprentissage pendant laquelle des stimuli visuels sont presentés, des vagues de dépolarisation se propagent dans le réseau. L'étude des correlations dans ce réseau montre que les dynamiques spontanées reflètent les propriétés fonctionnelles acquises au cours de l'apprentissage.
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Kime, Sihem. "From adaptation mechanisms with visual impairment to new technologies in vision restoration." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066750.
Abstract:
La malvoyance a un impact énorme sur la qualité de vie des personnes touchées, et des coûts d'assistance pour la société toute entière. Un important effort de recherche est donc axé dans le développement de nouvelles technologies, visant à restaurer la vision. Actuellement, les implants rétiniens représentent la technologie la plus en avance dans le domaine, avec deux dispositifs approuvés pour la commercialisation. Les premières études cliniques ont décrit la perception de signaux lumineux (phosphènes) provoqués par ces dispositifs. Certains patients récupèrent de l'autonomie, mais seulement quelques-uns atteignent des niveaux de perception satisfaisants, qui leur permettraient de réaliser des tâches plus complexes. Par conséquent des limitations existent, concernant à la fois la résolution spatiale et temporelle, et ces limitations appellent à des améliorations de la technologie et des stratégies de stimulation utilisées. L'objectif de cette thèse est de présenter les modalités possibles d’amélioration de la qualité de la perception fournie par les implants visuels. Une étude sur les patients atteints de RP, qui est la principale population ciblée par les implants rétiniens, est présentée afin de détecter et de caractériser les stratégies d'adaptation visuelle développées après avoir perdu la vision périphérique. La deuxième partie de cette thèse, présente une plate-forme de projection à haute-fréquences, et l’évaluation de son impact sur les performances visuelles. La dernière contribution de ce travail présente, l'impact d’une projection à haute fréquence sur les technologies de restauration visuelleVisual impairment is a condition, which can lead to blindness, and has an enormous impact on the quality of life of the affected individuals, and in assistance costs for the whole society. An important research effort is therefore spent in developing novel technologies, aiming to restore visual functionality. Currently the most promising technology is represented by retinal implants, with two companies producing devices approved for commercialization. The first clinical studies encouragingly reported perception elicited by both devices. Some patients retrieve autonomy, but only a few could reach satisfactory perception levels, allowing more complex tasks such as reading. Hence limitations exist in both spatial and temporal resolution, and these limitations call for improvements of the technology and of the stimulation strategies used therein. The focus of this thesis lies in presenting possible modalities to improve the perception quality provided by implants. An original study on RP patients, which is the principal population targeted by retinal implants, presents visual adaptation strategies developed after losing peripheral vision. The second part of the thesis presents a platform projecting at high frame rates, and evaluates its impact on visual performances. The last contribution of the work hereby presented is on the impact of high frame rate projection on visual restoration technologies. This study allowed to accurately replicate the perceptual effects of the technologies studied, and to evaluate potential performance improvements using higher temporal resolutions for stimulation strategies in visual restoration devices
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Wira, Patrice. "Réseaux neuromimétiques, modularité et statistiques : estimation du mouvement pour l'asservissement visuel de robots." Phd thesis, Université de Haute Alsace - Mulhouse, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00009211.
Abstract:
Le travail de cette thèse s'inscrit dans le domaine de l'utilisation de la vision pour la réalisation de tâches robotiques et concerne plus particulièrement les aspects de poursuite de cible par asservissement visuel. Nous nous sommes intéressé au cas d'objets mobiles, et plus particulièrement à l'estimation du mouvement de ces objets, nécessaire pour une exécution satisfaisante des tâches de poursuite. La qualité de poursuite est en effet grandement améliorée grâce à une estimation robuste du mouvement. Pour réaliser l'estimation, nous proposons une approche nouvelle, basée sur l'aspect adaptatif du filtrage de Kalman. Contrairement au filtre classique de Kalman, ce filtre n'utilise aucun modèle ni connaissance a priori. La représentation d'état est adaptée en permanence en fonction des observations courantes pour représenter au mieux la dynamique du système. Il s'agit d'une approche modulaire à modèle multiple. Plusieurs filtres sont utilisés et la probabilité pour chacun de calculer l'estimation optimale est déterminée par apprentissage. Un réseau de neurones, sur cette base statistique, supervise l'ensemble des filtres et permet de compenser le caractère non stationnaire des mouvements de l'objet mobile.
Les informations visuelles estimées servent à contrôler les déplacements du robot. Des extensions de la carte auto-organisatrice de Kohonen à sorties supervisées servent à approximer la transformation sensori-motrice du système robot-vision. La relation apprise se trouve dès lors à l'origine de la loi de commande du robot. L'apprentissage est entièrement réalisé en contexte, en exploitant les corrélations sensori-motrices durant les mouvements des robots.
Les méthodes présentées dans cette thèse ont été validées en simulation et par des expérimentations réalisées sur une plate-forme robotique réelle.
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Netto, Mariana Schiavo. "La commande adaptative de systèmes non-linéairement paramétrés." Paris 11, 2001. http://www.theses.fr/2001PA112320.
Abstract:
Cette thèse s'articule autour de trois parties principales. Une première partie étudie un problème d'asservissement visuel d'un robot planaire à l'aide d'une caméra. Nous en proposons deux différentes solutions. La deuxième partie est consacrée à l'étude de l'usage de la propriété de convexité pour la commande adaptative des systèmes non-linéairement paramétrés. D'abord nous étudions une classe de systèmes présentés par Boskovic. Une reparamétrisation capable de rendre la non-linéarité convexe est proposée. Un contrôleur connu est alors appliqué au système paramétré de façon convexe. Une étude comparative est faite entre le contrôleur présenté dans cette thèse et celui proposé par Boskovic. Nous avons ensuite étendu cette démarche de reparamétrisation convexifiante à une classe plus générale de paramétrisations non-linéaires. Le nouveau résultat est alors appliqué pour la commande adaptative de processus de fermentation fed-batch. .The contents of the thesis are divided into three main parts as follows. The first part treats the visual servoing problem, consisting of the control of the motion of a two-links planar robot manipulator by a fixed TV camera. We propose two different solutions to solve the problem. The second main part is devoted to the study of the use of the convexity property in the adaptive control of nonlinearly parametrized plants. We first treat a class of plants considered by Boskovic. We propose a reparametrization that convexifies the nonlinearity. We then apply a known controller to the convexly-parametrized system. We provide then a comparison between the controller applied to the reparametrized plant and the controller by Boskovic. The next step was to extend this convexifying reparametrization to a more general class of nonlinear parametrizations. This new result is used for the adaptative control of fed-batch fermentation processes. .
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Kermorgant, Olivier. "Fusion d'informations multi-capteurs en asservissement visuel." Phd thesis, Université Rennes 1, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00747052.
Abstract:
Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la commande référencée capteurs. Pour un robot mobile ou un bras manipulateur dote d'un ou plusieurs capteurs, cette approche consiste à définir une tache de déplacement en spécifiant uniquement les mesures a' atteindre. Ce paradigme est connu pour permettre une très bonne précision de positionnement. En revanche, le robot peut présenter un comportement non désiré en cas de mouvement important ou de contraintes à respecter ( évitement des butées articulaires, visibilité, obstacles, etc.). Les solutions nécessitent généralement des degrés de liberté supplémentaires, permettant de réaliser la tâche tout en respectant les contraintes. Nous proposons tout d'abord un formalisme original pour la calibration d'un capteur extéroceptif à partir de la mesure de vitesse. Il est ainsi possible d'estimer a' la fois les paramètres de calibration intrinsèques du capteur et la position du capteur par rapport au repère du robot. Des résultats de simulation et d'expérience sont exposes pour la calibration d'une camera. Nous établissons ensuite un formalisme complet pour la réalisation d'une tache référencée multi-capteurs soumise a' un nombre arbitraire de contraintes. Nous proposons une façon générique d'introduire les contraintes dans la loi de commande. Le comportement induit est une perturbation minimale de la tache référencée capteurs tout en respectant plusieurs contraintes. Ce formalisme est applique à des problèmes classiques en robotique : évitement de butées et contrainte de visibilité. De nombreuses contraintes sont enfin combinées au sein d'un même système.