Literatura académica sobre el tema "Analyse du mouvement – Capture de mouvements"

O Movimento Escola sem Partido e a captura da docência: O professor como técnico do saber especializado Resumo: Este artigo tem por objetivo refletir sobre formas de captura das práticas pedagógicas do professor presentes no pensamento e no projeto de lei proposto pelo Movimento Escola sem Partido. Em nossa análise, a estratégia de vigilância do trabalho docente, a classificação do trabalho docente como doutrinação e a sobreposição da educação familiar sobre a escolar, emergem como formas de captura da docência, transformando o professor num “técnico do saber especializado”, conforme conceituação de Jean-Paul Sartre.Palavras-chave: Educação. Escola sem partido. Fenomenologia. Sartre. The school without political party movement and the capture of teaching: the teacher as a specialist knowledge technician Abstract: This article aims to reflect on ways of capturing the pedagogical practices of the teacher present in the thought and the bill proposed by the School Without Political Party Movement. In our analysis, the strategy of surveillance of teaching work, the classification of teaching work as indoctrination and the overlap of family education over school, emerge as ways of capturing teaching, transforming the teacher into a "specialist knowledge technician", as conceptualization. by Jean-Paul Sartre.Keywords: Education. School Without Political Party. Phenomenology. Sartre. Le mouvement école sans parti et la capture de l’enseignement: L’ enseignant comme technicien spécialisé du savoir Résumé: Cet article vise à réfléchir sur les moyens de capter les pratiques pédagogiques de l’enseignant présent dans la pensée et das le projet de loi proposés par le Mouvement École sans Parti. Dans notre analyse, la stratégie de surveillance du travail d’enseignement, la classification du travail d’enseignement comme endoctrinement et le chevauchement de l’education familier sur l’éducation scolaire, apparaissent comme les raison de capturer de l’enseignement, transformant l’enseignant em um “technicien spécialisé du savoir”, comme conceptualisé par Jean-Paul Sartre.Mots clés: Éducation. École sans parti. Phénoménologie. Sartre. Data de registro: 17/06/2020Data de aceite: 26/11/2020

AbstractL'étude cinématique des diverses phases de la prise de nourriture (capture, réduction, transport et léchage) a été réalisée chez le lézard Gekkonidae Eublepharis macularius grâce à des films tournés à 64 images par seconde. Les profils cinématiques des différentes phases et la comparaison des variables cinématiques décrivant les déplacements maxima des machoires et de la proie, et les durées de ces déplacements au cours des phases successives de la prise de nourriture sont présentés. Une premiere analyse de variance a été utilisée afin de tester 1'effet des facteurs individus et phases ainsi que leur interaction sur les variables cinématiques. Une seconde a permis de tester le facteur espèce sur les variables cinématiques des mouvements des mâchoires entre deux Gekkonidae occupant des niches écologiques différentes: E. macularius (terrestre) et Phetsuma madagascariensis (arboricole). Les effets de la radiation adaptative sur les propriétés cinématiques des mouvements de la tête, des machoires et de la langue au sein des Gekkonidae et des Scleroglossa sont discutés à partir de ces résultats. En conclusion, (1) le profil des différentes phases de la prise de nourriture est semblable pour les Scleroglossa étudiés, mais 1égèrement différent de celui des Iguania (presence d'un plateau appelé SOII dans le profil d'ouverture-fermeture de la gueule au cours des cycles de transport chez les Scleroglossa, p. ex.), (2) les caractéristiques morphométriques des pièces buccales permettent d'expliquer des différences entre les valeurs des variables cinéma- tiques pour chaque espèce.

Résumé Une transition technique, les " pêches " au loup-marin sur la côte du Labrador depuis le début du XVIIIe siècle La pêche au loup-marin (Phoca groenlandica) a joué un rôle déterminant dans l'histoire économique de la côte du Labrador. Depuis le début du XVIIIe siècle, cette activité a nécessité l'utilisation d'une grande variété de formes d'engins de pêche fixes ou adaptés aux particularités du mouvement de l'animal le long de la côte et aux conditions topographiques des sites de capture. Une analyse cognitive-structurale des formes de ces engins de pêche conduit à repérer deux formules techniques réalisées successivement : le parc et le labyrinthe. La transition technique vers ce dernier s'est effectuée au cours du XIXe siècle à la faveur du passage d'une exploitation par des " compagnies " de pêche à une exploitation de type familial.

Cet article a pour objet l'étude, en tant que «mouvement social sexué», du mouvement des chômeurs et des chômeuses qui s'est développé en France au cours de l'hiver 1998. Après avoir revisité une certaine sociologie des mouvements sociaux au nom de la transversalité des rapports sociaux - et plus spécifiquement des rapports sociaux de sexe -, l'auteur rend compte de son observation participante au mouvement des chômeurs et des chômeuses de Morlaix (Bretagne). Il analyse la sous-représentation des chômeuses dans celui-ci et la sexuation des comportements au sein des assemblées générales. Il s'interroge sur les liens entre rapports sociaux de sexe et structure, revendications et modes d'action du mouvement. Puis il examine l'hypothèse de la «haine de genre» à partir de ce mouvement social. La prégnance de la domination masculine et les comportements patriarcaux ne doivent-ils pas être considérés comme des facteurs explicatifs centraux de la progressive démobilisation des participantes et participants à un mouvement social?

Résumé Cet article décrit et analyse les rapports entre deux mouvements : le syndicalisme et le mouvement environnemental en Amérique du Nord anglophone. L'auteur discute d'abord des origines du mouvement environnemental dans les mouvements de conservation, qui sont distincts et plus imciens, en examinant les conflits possibles entre le mouvement environnemental et la gauche traditionnelle. Il présente ensuite un bref historique des contacts récents au niveau orga-nisationnel entre les syndicats et les groupes environnementaux et rend compte de la documentation sur deux sujets importants et connexes : l'hygiène industrielle (pollution sur les lieux de travail) et l'impact des demandes des groupes environnementaux sur les niveaux d'emploi. En conclusion l'auteur analyse les perspectives à long terme pour la coopération entre les groupes environnementaux et le mouvement syndicaliste.

Résumé Dans la société capitaliste de la seconde modernité, la notion de frontière est brisée par le processus de mondialisation. Ce dernier a donné naissance à son antidote : le mouvement alter-mondialiste. Parmi les couches sociales qui s’inscrivent dans ce mouvement, les paysans occupent une place importante. Or ces derniers, du fait de leur situation de producteurs et de transformateurs de la nature, sont forcément d’un pays, d’une région, d’un lieu, c’est-à-dire ancrés territorialement. En ce sens, la paysannerie contemporaine constitue, par sa position éminente de médiatrice du métabolisme entre les sociétés et la biosphère, un élément de contre-pouvoir de la mondialisation en cours. Cet article analyse comment des paysans situés à l’intérieur de l’espace européen participent, en s’inscrivant dans le mouvement altermondialiste, à l’invention d’une nouvelle culture. Cette dernière s’appuie sur des initiatives reliant le particulier et l’universel et, en ce sens, elle réinterroge la notion de frontière sur le terrain de l’anthropologie.

Résumé Cet article tire parti de mes précédentes études sur la justice politique pour analyser les sources, la dynamique et les conséquences des procès politiques par rapport aux luttes entre les mouvements sociaux et leurs adversaires. Je porte une attention particulière aux expériences juridiques relatives au mouvement pour les droits civils dans le sud des États-Unis et au mouvement d'opposition à la guerre du Vietnam d'il y a deux décennies. Les dernières remarques ont trait aux implications de cette analyse pour les théories pluraliste et marxiste concernant le droit, le pouvoir et l'État.

Le clivage des années 60 de la gauche québécoise, qui s’exprime à la fois dans sa composante politique et sa composante contre-culturelle et alternative, maintient son impact sur l’actuel mouvement antiguerre. En effet, il est assez remarquable que cette différenciation se fasse encore sentir puisque le mouvement des années 80 est traversé à nouveau par ces mêmes tendances. Ce qui surprend aussi, c’est l’importance des effectifs provenant des nouveaux mouvements sociaux. Ce dernier trait essentiel vient donner une poussée provoquant un élargissement de la problématique et une volonté de progresser vers la réunion des diverses forces sociales progressistes qui s’engagent dans la lutte pour le désarmement et la paix. Ce texte analyse cette double dynamique et permet de mieux situer l’originalité de ce nouveau mouvement antiguerre ainsi que les éléments qui le distinguent des deux mouvements qui l’ont immédiatement précédé (le mouvement antibombe des années 50 et le mouvement contre la guerre du Vietnam des années 60 et 70).

Social-démocratie et mouvements ouvriers : la fin de l'histoire?, Serge Denis, Montréal : Les éditions Boréal, 2003, 226p.Peu importe le pays, la relation entre le mouvement ouvrier et les partis sociaux-démocrates est en crise. Ces derniers ont cessé de promouvoir les revendications du mouvement ouvrier et ont coupé les ponts avec leur base. Ce constat est au cœur de ce livre qui débute avec le fameux “ winter of discontent ” britannique de 1978–79. Les récentes décisions de certains partis sociaux-démocrates confirment que la tendance se maintient. Serge Denis, auteur de plusieurs ouvrages sur le syndicalisme, analyse la métamorphose des partis sociaux-démocrates telle qu'elle est vécue par les mouvements ouvriers.

Résumé Les activistes dalits indiens ont su s’allier à de nouveaux réseaux internationaux alternatifs. Comment des activistes qui se préoccupent de questions aussi particulières et spécifiquement régionales que la discrimination fondée sur la caste en Inde ont-ils été amenés à s’intéresser à d’autres mouvements sociaux d’autres régions du monde, voire à s’allier à ces mouvements? Quelles circonstances ont permis aux activistes dalits de se préparer et de s’équiper pour s’insérer dans ces nouveaux types de réseaux mondiaux? Pour répondre à ces questions, nous brossons d’abord le tableau du mouvement dalit en nous interrogeant sur la façon dont les expériences acquises par ce mouvement ont facilité les interrelations avec d’autres groupes lors d’occasions comme le Forum social mondial. L’hétérogénéité des orientations au sein du mouvement dalit, la structure organisationnelle de ce mouvement et l’utilisation d’Internet sont examinées à la lumière des réseaux mondiaux alternatifs. S’appuyant sur l’ethnographie, le présent article rend compte d’une analyse parmi beaucoup d’autres qui traitent de ce que l’on appelle l’altermondialisation.

Au cours de cette thèse, nous avons abordé la problématique du suivi du mouvement humain. Nous proposons d'utiliser plusieurs caméras vidéos, permettant de s'affranchir de contraintes sur l'environnement de capture ainsi que de la pose de marqueurs sur l'acteur, au contraire des systèmes courament utilisés. Cela complexifie la recherche d'une information pertinente dans les images mais aussi la corrélation de cette information entre les différentes images ainsi que l'interprétation de cette information en terme de mouvements articulaires du corps humain. Nous nous intéressons à une approche utilisant les contours occultants du corps et étudions le lien entre le mouvement articulaire du corps et le mouvement apparent des contours dans les images. La minimisation de l'erreur entre les contours extraits des images et la projection du modèle nous permet d'estimer le mouvement de l'acteur. Nous montrons que l'utilisation d'images video permet entre autres de produire des informations complémentaires telles que les contacts entre les parties du corps de l'acteur. Ces informations sont importantes pour la ré-utilisation des mouvements en animation 3D
My Ph. D manuscript deals with the problem of markerless human motion capture. We propose an approach that relies on the use of multiple cameras and that avoids most of the constraints on the environment and the use of markers to perform the motion capture, as it is generally the case for industrial systems. The absence of markers makes harder the problem of extracting relevant information from images but also to correlate this information between. Moreover, interpreting this extracted information in terms of joint parameters motion is not an easy task. We propose an approach that relies on occluding contours of the human body. We studied the link between motion parameters and the apparent motion of the edges in images. Minimizing the error between the extracted edges and the projection of the 3D model onto the images allows to estimate the motion parameters of the actor. Among the opened issues, we show that using video based motion capture allows to provide additional hints such as contacts between body parts or between the actor and its environment. This information is particularly relevant for improving character animation

Les récentes recherches en robotique ont étendu l’utilisation des robots au-delà des environnements industriels traditionnels. Les robots humanoïdes sont bien adaptés pour effectuer des tâches accomplies par l’homme, en raison de leurs formes et leurs capacités de mouvements «humaines». En général, les robots humanoïdes ont un torse, une tête, deux bras et deux jambes. Ils ont été développés pour effectuer des tâches humaines telles que l’assistance personnelle, où ils devraient être en mesure d’aider les personnes âgées ou malades, ou effectuer des missions dangereuses, etc. C’est pourquoi les chercheurs ont besoin d’extraire des connaissances sur le mouvement humain grâce à l’observation continue du comportement humain. Ceci aidera les robots à être capables d’effectuer et d’accomplir des tâches en interagissant avec un humain. Le mouvement humain peut être analysé grâce à des systèmes de capture de mouvement, par exemple le système Vicon. L’objectif principal du projet de recherche est de développer des algorithmes afin qu’un robot soit capable d’interagir avec un partenaire humain en temps réel. Dans le présent travail, nous proposons et validons un algorithme probabiliste complet pour la prédiction du mouvement humain, nous montrerons que le modèle d’inférence peut anticiper vigoureusement les actions de l’être humain. Notre approche est basée sur un algorithme intégrant les paramètres des GMMs (Gaussian Mixture Models) dans un filtre de Kalman.

À quel point les mouvements humains sont-ils optimaux ? Cette thèse aborde cette question en se concentrant particulièrement sur les mouvements en escalade, étudiés ici sous trois aspects complémentaires que sont la collecte expérimentale de séquences de grimpe, l'analyse biomécanique de ces données, et la synthèse de gestes par optimisation temporelle. La marche fut l'objet de nombreux travaux, avec de bons résultats notamment en animation [Mordatch 2013]. Nous nous intéressons ici spécialement au problème original des mouvements d'escalade, dont la diversité et leur caractère multicontact présentent une complexité intéressante pour l'évaluation des caractéristiques du mouvement humain. L'hétérogénéité du répertoire gestuel rencontrée en escalade s'explique par plusieurs facteurs que sont l'évolution sur des parois de formes variées, la multiplicité des niveaux d'expertise des pratiquants, et des disciplines différentes au sein même de l'activité, à savoir le bloc, la difficulté, ou encore l'escalade de vitesse. Notre démarche d'exploration de ce sport se décompose en trois étapes : la collecte de données par une capture de mouvements multicaméra avec marqueurs, couplée à un ensemble de capteurs de force montés sur un mur de bloc en laboratoire ; une analyse du geste par dynamique inverse, prenant exclusivement des données cinématiques pour entrées, basée sur une minimisation des couples internes pour résoudre l'ambiguïté du multicontact, intrinsèque à l'activité d'escalade, validée par comparaison avec les mesures capteurs ; et enfin, l'utilisation d'un critère d'efficacité énergétique pour synthétiser la meilleure temporisation associée à une séquence de déplacements donnés. Les enregistrements expérimentaux se sont fait à l'université McGill qui dispose d'un mur instrumenté de 6 capteurs de forces, et d'un dispositif de capture de mouvements 24 caméras, nous ayant permis de collecter des données sur une population de 9 sujets. L'analyse de ces données constitue la deuxième partie de cette thèse. Le défi abordé est de retrouver les forces externes et les efforts internes à partir uniquement des déplacements du grimpeur. Nous supposons pour cela une répartition optimale des efforts internes. Après analyse, cette répartition s'avère être plutôt uniforme que proportionnelle aux capacités musculaires des différentes articulations du corps. Finalement, dans une troisième et dernière partie, nous nous intéressons à la temporisation des gestes en escalade, en prenant en entrée la trajectoire du grimpeur, éventuellement issue de cinématique inverse pour s'affranchir de la nécessité d'une capture par marqueurs et caméras infra-rouges. En sortie, une temporisation idéale pour cette trajectoire est trouvée. Cette temporisation s'avère réaliste, mais manque d'une modélisation des instants d'hésitation et de prise de décision, ainsi que d'un modèle d'établissements de contact, phénomène présentant un délai temporel non pris en compte pour l'instant
How optimal are human movements ? This thesis tackles this issue by focusing especially on climbing movements, studied here under three complementary aspects which are the experimental gathering of climbing sequences, the biomechanical analysis of these data, and the synthesis of gestures by timing optimization. Walking has been largely studied, with good results in animation [Mordatch 2013]. We are interested here especially in the original question of climbing motions, whose diversity and multicontact aspect present an interesting complexity for the evaluation of the human motion characteristics. The heterogeneity of climbing gestures can be linked to several factors which are the variety of wall shapes, the multiplicity of climber skill levels, and different climbing categories, namely bouldering, route climbing or speed climbing. Our exploratory approach of this sport consists in three steps: the data collection by multicamera marker-based motion capture, combined with a set of force sensors mounted on an in-laboratory bouldering wall; a gesture analysis by inverse dynamics, taking only kinematic data as inputs, based on the minimization of internal torques to resolve the multicontact ambiguity, intrinsic to the climbing activity, validated by comparison with sensor measurements; and finally, the use of the energy efficiency criterion for synthesizing the best timing associated with a given sequence of movements. Experimental recordings were made at McGill University which has a climbing wall instrumented of 6 force sensors, and a motion capture device of 24 cameras, which allowed us to collect data on a population of nine subjects. The analysis of these data is the second part of this thesis. The addressed challenge is to find the external forces and internal torques from the climber's movements only. To this end we assume an optimal distribution of internal torques. After analysis, the distribution turns out to be rather uniform than proportional to the muscle capacity associated to each body joint. Finally, in a third and last part, we focus on the timing of climbing gestures, taking as input the path of the climber, possibly after inverse kinematics in order to overcome the need for a capture with markers and infrared cameras. As output, an optimal timing for this path is found. This timing is realistic, but lacks of a modelization for hesitation and decision making instants, as well as a model for the contact establishment, with the associated temporal delay currently not taken into account

De nombreux systèmes de capture du mouvement voient le jour chaque année. Pourtant bien que ces systèmes entrent dans la famille des outils métrologiques, les informations sur la précision de mesures sont hétérogènes et leur champ d’application est à la discrétion de l’utilisateur. Dans ce contexte, la question de recherche que je me suis posée est : comment comparer les précisions des systèmes d’analyse du mouvement de technologie différente et comment définir une application compatible ? Dans cette thèse, je me suis intéressé aux systèmes d’analyse du mouvement optique avec marqueurs. Les deux systèmes de capture du mouvement que j’ai utilisés sont le système Mokam (Kinestesia, Verton, France) et le système Vicon (Oxford Metrics, Oxford, United Kingdom). Ce dernier est considéré comme référence. Pour obtenir les informations de précision d’un système, j’ai proposé un protocole expérimental permettant d’évaluer la précision en statique et lors de la réalisation de mouvement. Puis j’ai identifié des applications pour le contrôle postural ou l’analyse quantifiée de la locomotion réalisable par un système en fonction de ses capacités de précision. Ce travail de recherche a permis, dans un premier temps d’évaluer la précision spatiale de localisation tridimensionnelle de ces deux systèmes transposables à tous les systèmes de capture du mouvement avec marqueur. Dans un deuxième temps, il a été montré que la précision de mesure est un point crucial pour déterminer l’application d’usage de ces systèmes. En d’autres termes, tout système de capture du mouvement ne peut être dédié à toute application
Many motion capture systems emerge each year. However, although these systems are part of the family of metrology tools, the information on measurement accuracy is heterogeneous and their scope is at the discretion of the user. In this context, the research question I asked myself was : how to compare the accuracy of motion capture systems of different technologies and how to define a compatible application ? In this thesis, I was interested in optical motion analysis systems with markers. The two motion capture systems I used are the Mokam system (Kinestesia ,Verton, France) and the Vicon system (Oxford Metrics, United Kingdom). The latter is considered as the reference. In order to obtain the precision information of a system, I proposed an experimental protocol to evaluate the precision in statics and during the realisation of movement. Then I identified applications for postural control or quantified analysis of the locomotion achievable by a system according to its precision capabilities. This research work aloud, in a first step, to evaluate the spatial precision of three-dimensional localisation of these two systems transposable to all marker-based motion capture systems. Secondly, it was shown that measurement accuracy is a crucial point in determining the application of these systems. In other words, not every motion capture system can be dedicated to every application

L’analyse du mouvement sans marqueurs à partir de vidéos a bénéficié, au cours des dernières années, du développement des méthodes automatiques d’estimation de points, basées sur l’apprentissage profond. Pour l’analyse du mouvement en biomécanique, ces méthodes présentent de multiples avantages, comme la non-instrumentation du participant ou encore la possibilité de réaliser l’analyse du mouvement en dehors du laboratoire. L’objectif de cette thèse est alors de contribuer à l’évaluation et au développement de méthodes d’analyse du mouvement sans marqueurs à partir de vidéos pour différentes applications en biomécanique. Tout d’abord, une méthode existante d’analyse du mouvement sans marqueurs à partir de vidéos est évaluée pour des mouvements et des paramètres cinétiques, qui sont peu étudiés dans la littérature. Ensuite, la caractérisation des points d’intérêt 2D estimés par les méthodes automatiques d’estimation de points est réalisée, et l’influence de ces caractéristiques sur la reconstruction en 3D des points est étudiée. Enfin, une méthode utilisant l’entièreté des cartes de confiance obtenues en sortie des méthodes automatiques d’estimation de points et permettant de calculer la cinématique 3D est proposée et évaluée
Video-based markerless motion capture has benefitted, in the last few years, from the development of automatic point estimation methods, which are based on deep learning techniques. For motion analysis in biomechanics, these methods have numerous advantages, such as the possibility to analyse the movement without participant-worn equipment or outside of the laboratory. The goal of this thesis is thus to contribute to the evaluation and development of video-based markerless motion capture methods for applications in biomechanics. First, an existing video-based markerless motion capture method is evaluated for movements and kinematic parameters, rarely studied in the literature. Then, 2D keypoints estimated by automatic point estimation methods are characterized, and the influence of these characteristics on 3D point reconstruction is studied. Finally, a method using whole confidence heatmaps – which are obtained using automatic point estimation methods – to compute 3D kinematics is proposed and evaluated

La main est l’organe de préhension chez l’homme qui lui permet de manipuler des objets de tailles et de formes diverses et variées. Elle lui permet également d’effectuer des tâches, parfois d’une grande complexité, avec force ou avec une grande finesse. Il s’agit d’un outil d’une importance cruciale au quotidien, tant sur le plan domestique que sur le plan professionnel, et la perte de fonctionnalité de la main peut rapidement devenir un handicap pour certaines personnes. Bien qu’il existe encore peu d’études sur la capture et l’analyse des mouvements de la main dans la littérature scientifique, de nombreux domaines comme la médecine, l’ergonomie, le sport, la robotique, la réalité virtuelle ou les jeux vidéo s’y intéressent de plus en plus, afin de permettre aux personnes d’exploiter au mieux les fonctionnalités de la main tout en la préservant, ou de créer des interfaces homme-machine afin que celui-ci puisse interagir avec des robots ou en environnement virtuel. L’objectif de cette thèse a été de développer une méthode d’analyse cinématique in vivo et personnalisée afin de contribuer à une meilleure compréhension des mouvements de la main de l’homme. Une première partie du travail consiste à mettre en place un protocole de capture du mouvement de la main sur des sujets masculins et féminins de différentes tranches d’âges, allant de 20 à 50 ans. Les captures de mouvement ont été effectuées à l’aide d’un système optoélectronique et de 56 marqueurs passifs collés sur la peau de la main du sujet. Deux types de mouvements ont été capturés : les mouvements fonctionnels en flexion-extension et en abduction-adduction de la main, et les mouvements de prise d’objets cylindriques et sphériques. Les captures de mouvement sont ensuite labellisées afin d’identifier les différents marqueurs et de pouvoir en extraire les trajectoires. La deuxième partie du travail consiste à développer une méthode d’analyse cinématique des mouvements externes de la main à partir des trajectoires des marqueurs et de la valider à l’aide d’un modèle in silico. En plus d’estimer les paramètres cinématiques avec précision dans le cas où les trajectoires des marqueurs sont parfaites, l’évaluation des méthodes fonctionnelles montre que les mouvements de la main sont assimilables à des mouvements plans, circulaires ou sphériques en fonction de l’articulation étudiée. La construction des repères fonctionnels à partir des paramètres cinématiques pour chaque segment de la main permet ensuite de décrire les mouvements de rotation des articulations à l’aide des angles de Cardan. Les courbes des angles de Cardan obtenues à partir des trajectoires des marqueurs du modèle in silico permettent de valider la méthode de décomposition développée pour l’ensemble des articulations, à l’exception des articulations trapézo-métacarpienne (TMC) et métacarpo-phalangienne (MCP1) du pouce qui sont plus difficiles à analyser. La dernière partie de ce travail de thèse consiste à analyser les mouvements fonctionnels et les mouvements de prise d’objets à partir des captures expérimentales. Les courbes des angles de Cardan obtenues à partir des mouvements fonctionnels correspondent globalement à celles obtenues dans la littérature, sauf dans le cas de l’articulation TMC. De plus, ces courbes montrent que les rotations articulaires ne s’effectuent pas uniquement autour d’un axe, mais autour d’un axe de rotation dominant et d’un ou deux axes de rotation secondaires. Toutefois, les courbes des angles de Cardan des rotations autour des axes secondaires ne correspondent pas toujours à celles présentées dans la littérature. Bien que peu de mouvements de prise d’objets aient pu être analysés, certaines corrélations intéressantes ont pu être trouvées entre les postures de la main et la géométrie des objets manipulés, notamment au niveau des articulations MCP et IPD
The human hand is a prehensile organ which allows people to handle objects with various sizes and shapes. It is wonderful tool that can be used to perform different simple or complex tasks with strength or great dexterity. It is also a crucial tool in the daily life, both at home and in the workspace, and loss of hand functionality may quickly become disabling for some people. There are few studies in the literature. However, motion capture and kinematic analysis of the hand is becoming more and more of an interest in different areas such as medicine, ergonomics, sport, robotics, virtual reality and video games. Results from these studies have improved knowledge about skills of the hand and how to preserve them. The studies have also improved interactions between people and computers in order to command robots or to progress in virtual reality. The aim of the thesis was to develop methods for an in vivo and subject-specific kinematic analysis in order to contribute to the improvement of knowledge about the human hand motion. A first part of this thesis was to develop a protocol for the motion capture of the hand for male and female subjects aged from 20 to 50 years old. The motion capture was performed using an optoelectronic system with passive markers glued on the skin of the hand. Two sorts of movements were captured. Firstly, functional movements like flexion-extension and abduction-adduction. Secondly, prehensile movements of cylindrical and spherical objects. Then, markers on the motion captures were identified in order to extract their trajectories. The second part of this thesis consisted in the development of a method for the kinematic analysis of external hand movements from the marker trajectories. Validation of this method was achieved using a model of the hand developed in silico. Since no noise was added to the marker trajectories in the silico model; kinematic parameters were estimated with precision. Moreover, assessment of the functional methods showed that the hand motions can be approximated by a plane, a circular arc or a spherical cap depending on the joint studied. After constructing the functional coordinate systems for each segment of the hand using the joint kinematic parameters, it was possible to decompose any joint rotation into three Cardan angles. This decomposition method was validated using the marker trajectories of the hand model, except for the trapeziometacarpal (TMC) and the metacarpophalangeal (MCP1) joints of the thumb which are more difficult to study. The last part of this thesis consisted in the analysis of the functional and the prehensile movements from the motion captures. The curves of the Cardan angles obtained from the functional movements are similar to those presented in the literature for all of the joints, except for the TMC joint. It was also noticed that the joint rotations do not occur around only one axis, but around one dominant axis and one or two secondary axes. However, some differences between the curves of the Cardan angles around the secondary axes obtained in this thesis and those presented in the literature were noticed for some joints. Despite only few prehensile grasps were analyzed, some interesting correlations were also found between the hand shape and the objects grasped, more particularly at the metacarpophalangeal (MCP) and the distal interphalangeal (DIP) joints

Ces travaux de thèse sont consacrés à la définition et la mise en œuvre de systèmes multi-capteurs et d'algorithmes, embarqués sur un déambulateur et dédiés à la capture et l'estimation de la posture et du mouvement de son utilisateur durant la locomotion. Plusieurs expérimentations ont été menées afin d'évaluer quantitativement la qualité de la posture reconstruite obtenue. Un détecteur d'anomalies durant la marche a de plus été proposé afin d'évaluer le système, en termes d'application. Dans ce mémoire, les paramètres du mouvement humain relatifs à la marche (pas, posture, équilibre) généralement utilisés pour l'analyse de la marche, sont d'abord introduits. Pour l'observation de tels paramètres, les médecins utilisent différents dispositifs. La plupart sont encombrants, ce qui limite leur usage au milieu hospitalier. Les systèmes multi-capteurs embarqués sur un déambulateur proposés permettraient d'obtenir des données quotidiennement, sur des distances de locomotion et des durées plus importantes. Deux architectures ont été développées successivement : la première est composée d'une caméra 3D et de deux capteurs infrarouges ; la seconde est composée de deux capteurs Kinect. Ces architectures sont utilisées pour estimer la posture du sujet et son activité locomotrice par recalage sur un modèle physique de mannequin virtuel 3D. La précision de la posture obtenue est améliorée en intégrant un module de prédiction du mouvement: il utilise une estimation de certains paramètres discrets de la marche (durée et longueur des pas) et un modèle de la marche assistée. Enfin, le développement d'un algorithme de détection de ruptures du rythme locomoteur nous permet de valider l'ensemble de l'approche par rapport à l'application finale : l'assistance au diagnostic. A partir d'un ensemble de mesures de distance, correspondant au rapport de vraisemblance généralisé calculé sur les positions relatives de chaque articulation et la vitesse du déambulateur déterminée par un odomètre, un modèle multi-dimensionnel d'une marche régulière est ensuite appris via un séparateur à vaste marge à une classe. Cet algorithme a été évalué sur la base d'un protocole de changement de rythme de marche. Dans l'avenir, ce système pourra être intégré au robot d'assistance à la déambulation conçu dans le cadre du projet ANR MIRAS (Multimodal Interactive Robot of Assistance in Strolling)

Cette thèse est située dans le contexte des applications de la capture de mouvement humain dont le but est d'inférer la position du corps humain. Les systèmes de capture de mouvement sont des outils "software" et hardware " qui permettent le traitement en temps réel ou en temps différé de données permettant de retrouver le mouvement (position, orientation) d'un objet ou d'un humain dans l'espace. Différents systèmes de capture de mouvement existent sur le marché. Ils diffèrent essentiellement par leur technologie mais nécessitent une adaptation de l'environnement et parfois l'équipement de la personne. Dans cette thèse, on présente un nouveau système de capture de mouvement permettant d'obtenir l'orientation 3D ainsi que l'accélération linéaire d'un mobile à partir des mesures fournies par une minicentrale, développée au sein du CEA-LETI. Cette minicentrale utilise une configuration minimale, à savoir un triaxe magnétomètre et un triaxe accéléromètre. Dans ce travail, on propose différents algorithmes d'estimation de l'attitude et des accélérations recherchées. La rotation est modélisée à l'aide d'un quaternion unitaire. Dans un premier temps, on a considéré le cas d'une seule centrale d'attitude. On s'est intéressé au problème à 6DDL, dont le but est d'estimer l'orientation d'un corps rigide et ses trois accélérations linéaires à partir des mesures fournies par la minicentrale et d'un algorithme d'optimisation. Dans un second temps, on s'est intéressé au cas de la capture de mouvement de chaînes articulées (bras et jambe). A partir d'hypothèses ad-hoc sur les accélérations au niveau des liaisons pivot, on reconstruit le mouvement de la chaîne articulé (orientation) du segment ainsi que l'accélération en des points particuliers du segment. Ces différentes approches ont été validées avec des données simulés et réelles
This thesis deals with motion capture (MoCap) which goal is to acquire the attitude of human's body. In our case, the arm and the leg are considered. The MoCap trackers are made of "software" and "hardware" parts which allow acquisition of the movement of an object or a human in space in real or differed time. Many MoCaps systems still exist, but they require an adaptation of the environment. In this thesis, a low cost, low weight attitude central unit (UCN namely a triaxes magnetometer and a triaxes accelerometer), is used. This attitude central unit has been developed within the CEA-LETI. In this work, we propose different algorithms to estimate the attitude and the linear accelerations of a rigid body. For the rotation parametrization, the unit quaternion is used. Firstly, the estimation of the attitude and the accelerations (6DDL case) from the measurements provided by ACU is done via an optimization technique. The motion capture of articulated chains (arm and leg) is also studied with ad-hoc assumptions on the accelerations in the pivot connections, the orientation of the segments as well as the accelerations in particular points of the segments can be estimated. The different approaches proposed in this work have been evaluated with simulated data and real data

Cette thèse est située dans le contexte des applications de la capture de mouvement humain dont le but est d'inférer la position du corps humain. Les systèmes de capture de mouvement sont des outils "software" et hardware " qui permettent le traitement en temps réel ou en temps différé de données permettant de retrouver le mouvement (position, orientation) d'un objet ou d'un humain dans l'espace. Différents systèmes de capture de mouvement existent sur le marché. Ils diffèrent essentiellement par leur technologie mais nécessitent une adaptation de l'environnement et parfois l'équipement de la personne. Dans cette thèse, on présente un nouveau système de capture de mouvement permettant d'obtenir l'orientation 3D ainsi que l'accélération linéaire d'un mobile à partir des mesures fournies par une minicentrale, développée au sein du CEA-LETI. Cette minicentrale utilise une configuration minimale, à savoir un triaxe magnétomètre et un triaxe accéléromètre. Dans ce travail, on propose différents algorithmes d'estimation de l'attitude et des accélérations recherchées. La rotation est modélisée à l'aide d'un quaternion unitaire. Dans un premier temps, on a considéré le cas d'une seule centrale d'attitude. On s'est intéressé au problème à 6DDL, dont le but est d'estimer l'orientation d'un corps rigide et ses trois accélérations linéaires à partir des mesures fournies par la minicentrale et d'un algorithme d'optimisation. Dans un second temps, on s'est intéressé au cas de la capture de mouvement de chaînes articulées (bras et jambe). A partir d'hypothèses ad-hoc sur les accélérations au niveau des liaisons pivot, on reconstruit le mouvement de la chaîne articulé (orientation) du segment ainsi que l'accélération en des points particuliers du segment. Ces différentes approches ont été validées avec des données simulés et réelles.

La simulation du geste humain est une thématique de recherche importante et trouve notamment une application dans l'analyse ergonomique pour l'aide à la conception de postes de travail. Le sujet de cette thèse concerne la génération automatique de tâches d'atteinte dans le plan horizontal pour un humanoïde. Ces dernières, à partir d'un objectif exprimé dans l'espace de la tâche, requièrent une coordination de l'ensemble des liaisons. L'une des principales difficultés rencontrées lors de la simulation de gestes réalistes est liée à la redondance naturelle de l'humain. Notre démarche est focalisée principalement sur deux aspects : - le mouvement de la main dans l'espace opérationnel (trajectoire spatiale et profil temporel), - la coordination des différentes sous-chaînes cinématiques. Afin de caractériser le mouvement humain, nous avons mené une campagne de capture de mouvements pour des gestes d'atteinte contraignant la position et l'orientation de la main dans le plan horizontal. Ces acquisitions nous ont permis de connaître l'évolution spatiale et temporelle de la main dans l'espace de la tâche, en translation et en rotation. Ces données acquises couplées à une méthode de rejeu ont également permis d'analyser les relations intrinsèques qui lient l'espace de la tâche à l'espace articulaire du mannequin. Le schéma de génération automatique de mouvements réalistes est basé sur une pile de tâche avec une approche cinématique. L'hypothèse retenue pour simuler le geste est de suivre le chemin le plus court dans l'espace de la tâche tout en bornant le coût dans l'espace articulaire. Un ensemble de paramètres permet de régler le schéma. Il en résulte une cartographie de réglages qui permet de simuler une classe de mouvements réalistes. Enfin, ce schéma de génération automatique de mouvements réalistes est validé par une comparaison quantitative et qualitative entre la simulation et le geste humain
The simulation of human movement is an active theme of research, particularly in ergonomic analysis to aid in the design of workstations. The aim of this thesis concerns the automatic generation of reaching tasks in the horizontal plane for a virtual humanoid. An objective expressed in the task space, requires coordination of all joints of the mannequin. The main difficulties encountered in the simulation of realistic movements is related to the natural redundancy of the human. Our approach is focused mainly on two aspects: - Motion of the hand's operator in the task space (spatial and temporal aspect), - Coordination of all kinematic chains. To characterize human movement, we conducted a set of motion capture with position and orientation constraints of the hand in the horizontal plane. These acquisitions allowed to know the spatial and temporal evolution of the hand in the task space, for translation and rotation aspects. These acquired data were coupled with a playback method to analyze the intrinsic relations that link the task space to joint space of the model. The automatic generation scheme of realistic motion is based on a stack of task with a kinematic approach. The assumption used to simulate the action is to follow the shortest path in the task space while limiting the cost in the joint space. The scheme is characterized by a set of parameters. A global map of parameter adjustment enables the simulation of a class of realistic movements. Finally, this scheme is validated quantitatively and qualitatively with comparison between the simulation and the human gesture

Ce chapitre explique comment les problèmes de variations de pose et de grands déplacements sont exposés dans des bases de données d'apprentissage récentes. Il passe en revue les systèmes récents d'analyse des expressions faciales utilisés sur ces bases de données, en mettant l'accent sur les méthodes de normalisation utilisées. Les méthodes de normalisation basées sur des modèles 3D progressent constamment pour répondre aux défis posés par l'acquisition de données dans des conditions naturelles. Le chapitre détaille le système d'acquisition innovant appelé Simultaneous Natural and Posed Facial expression (SNaP-2DFe) permettant de capturer simultanément un visage dans un plan fixe et en mouvement. Il se positionne par rapport aux différentes méthodes de normalisation utilisées aujourd'hui pour caractériser les expressions faciales en présence de variations de pose et de déplacements importants. Il présente une solution capable de séparer la source de mouvement liée au mouvement de la tête et la source de mouvement liée aux expressions faciales.

Ce chapitre propose un descripteur innovant appelé Local Motion Patterns, qui permet de filtrer et de caractériser le mouvement des expressions faciales en s’affranchissant des discontinuités de mouvement. Il se concentre sur les spécificités du mouvement facial afin d'améliorer les caractéristiques des mouvements induits par les muscles faciaux et d'extraire les principales directions de mouvement liées aux expressions faciales en s'affranchissant des discontinuités de mouvement. Le chapitre se concentre sur la cohérence locale de la distribution du mouvement en termes de magnitude et de direction. Il analyse les caractéristiques du mouvement en présence d'expressions faciales, calculées à l'aide d'une approche rapide de mouvement dense. Le chapitre décrit le processus permettant de dissocier plus distinctement les principales directions associées au mouvement du visage. Il soutient qu'un mouvement naturel implique une certaine cohérence locale et doit se propager continuellement autour des régions voisines.

Ce chapitre porte sur la reconnaissance des expressions en présence d'une grande diversité d'amplitudes de mouvements du visage. Il décrit les différentes régions du visage qui caractérisent les macro- et micro-expressions. Le chapitre identifie les régions du visage où il est intéressant d'extraire les motifs de mouvement cohérents nécessaires à une caractérisation optimale des macro- et micro-expressions. Il explique comment le vecteur de caractéristiques est construit pour encoder la relation entre les régions faciales et les macro- et micro-expressions. Le chapitre présente un processus générique de reconnaissance des expressions faciales. Avant de caractériser le mouvement du visage, l'ensemble des visages de la séquence d'images est normalisé à l'aide d'une transformation géométrique 2D basée sur la position du centre des yeux. Le chapitre évalue les performances du processus d'analyse sur plusieurs bases d'entraînement composées d'expressions faciales de faible et de forte intensité. Les méthodes d'apprentissage profond obtiennent les meilleures performances à ce jour sur les bases de données d'apprentissage de macro-expressions.