Objectives: This study identifies modern information technologies that can improve the clinical practice of Picture Archiving and Communication Systems (PACS) and determines the approaches that are needed to improve the functionality of current PACS to provide better next generation PACS and to improve the future of radiology practices and workflow with future PACS generations. Method: A parallel mixed method approach was adopted including qualitative method (semi-structured interviews), quantitative method (questionnaire survey) and observation of online discussion groups on PACS. Five databases were searched to find salient literature, including Science Direct, Springer Link, Scopus, CINAHL Plus and Google Scholar. Six radiologists were interviewed and questionnaires were collected from 120 radiologists. Four online discussion groups related to PACS were monitored via LinkedIn. The data were analysed thematically using the thematic analysis method. Finally, a focus group was held with a separate group of radiologists to validate the findings. Results: Eight themes emerged from the thematic analysis of the data: (1) limitations of traditional PACS; (2) user needs and requirements that can increase PACS functionality; (3) Web based solutions of PACS; (4) PACS on mobile phones; (5) Vendor Neutral Archive (VNA); (6) full integration of voice recognition in PACS; (7) backup solutions for the system and (8) continuous training for PACS users. Discussion: With the development of healthcare information and communication technology (ICT) and with the increased demands of the radiologists to expand PACS usability, traditional PACS must be updated to follow the changes. Modern technologies can provide better solutions to enhance the functionality of current PACS. The next generation of PACS can fulfil the future requirements of users. This study considers the issues between the needs and requirements of the users of a PACS system in the future and the developing solutions in ICT and the PACS industry. Moreover, highly developed PACS systems with advanced features will have a direct impact in changing and improving radiology workflow. Accordingly, a model has been developed that proposes new features for the next generation PACS system, which may be applied to the next generation radiology practice. The model was validated with the focus group and, by using a separate group of radiologists in another country, was determined to be generalisable. Conclusion: It is widely recognised that traditional PACS must be updated to adopt recent advances in ICT. This research has identified themes that, when incorporated, will enhance the functionality of PACS and radiology workflow and provide better quality clinical practice. The findings from this empirical research can be used: as recommendations to vendors; for technology development; and by medical institutes to consider aspects when undertaking implementation of PACS and training future radiologists. Keywords: 'Picture archiving and communication system’, PACS, Future trends, next generation, Organisational efficiency, Productivity, Clinical practice, Ubiquitous.

Le système d’identification d’iris est considéré comme l’une des meilleures technologies biométriques. Toutefois, des problèmes liés à la segmentation de l’iris et à la normalisation de la texture de l’iris sont généralement signalés comme principales origines des reconnaissances incorrectes. Dans notre travail, trois contributions principales sont proposées pour améliorer le système d’identification d’iris. Une nouvelle méthode de segmentation est développée. Elle détecte la frontière externe de l’iris par un contour circulaire et la pupille, d’une manière précise, à l’aide d’un modèle de contour actif. Ensuite, une nouvelle méthode de normalisation est proposée. Elle assure une représentation plus robuste et un meilleur échantillonnage de la texture de l’iris comparée aux méthodes traditionnelles. Enfin en utilisant le système d’identification d’iris proposé, la localisation des caractéristiques discriminantes dans une région d’iris est identifiée. Nous vérifions que l’information la plus importante de la région de l’iris se trouve à proximité de la pupille et que la capacité discriminante de la texture diminue avec la distance à la pupille. Les méthodes de segmentation et de normalisation développées sont testées et comparées à un système de référence sur une base de données contenant 2639 images d’iris. Une amélioration des performances de reconnaissance valide l’efficacité du système proposé / Iris identification system is considered among the best biometric technologies. However problems related to the segmentation of the iris and to the normalization of iris templates are generally reported and induce loss of recognition performance. In this work three main contributions are made to the progress of the iris identification system. A new segmentation method is developed. It approximates the outer iris boundary with a circle and segments accurately the inner boundary of the iris by use of an active contour model. Next, a new normalization method is proposed. It leads to a more robust characterization and a better sampling of iris textures compared to traditional normalization methods. Finally using the proposed iris identification system, the location of discriminant characteristics along iris templates is identified. It appears that the most discriminant iris characteristics are located in inner regions of the iris (close to the pupil boundary) and that the discriminant capabilities of these characteristics decreases as outer regions of the iris are considered. The developed segmentation and normalization methods are tested and compared to a reference iris identification system over a database of 2639 iris images. Improvement in recognition performance validates the effectiveness of the proposed system

Certaines opérations de maintenance sur sites industriels nécessitent une planification à partir de modèles numériques 3D des scènes où se déroulent les interventions. Pour permettre la simulation de ces opérations, les modèles 3D utilisés doivent représenter fidèlement la réalité du terrain. Ces représentations virtuelles sont habituellement construites à partir de nuages de points relevés sur le site, constituant une description métrologique exacte de l’environnement sans toutefois fournir une description géométrique de haut niveau.Il existe une grande quantité de travaux abordant le problème de la reconstruction de modèles 3D à partir de nuages de points, mais peu sont en mesure de fournir des résultats suffisamment fiables dans un contexte industriel et cette tâche nécessite en pratique l’intervention d’opérateurs humains.Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse visent l’automatisation de la reconstruction,avec comme principal objectif la fiabilité des résultats obtenus à l’issu du processus. Au vu de la complexité de ce problème, nous proposons d’exploiter des connaissances et données a priori pour guider la reconstruction. Le premier a priori concerne la compositiondes modèles 3D : en Conception Assistée par Ordinateur (CAO), les scènes industrielles sont couramment décrites comme des assemblages de primitives géométriques simples telles que les plans, sphères, cylindres, cônes, tores, etc. Nous hiérarchisons l’analyse en traitant dans un premier temps les plans et les cylindres, comme un préalable à la détection de stores. On obtient ainsi une description fiable des principaux composants d’intérêt dans les environnements industriels. Nous proposons en outre d’exploiter un certain nombre de règles régissant la manière dont ces primitives s’assemblent en un modèle CAO, basées surdes connaissances ”métier” caractérisant les scènes industrielles que nous traitons. De plus,nous tirons parti d’un modèle CAO existant d´ecrivant une scène similaire à celle que nous souhaitons reconstruire, provenant typiquement de la reconstruction antérieure d’un site semblable au site d’intérêt. Bien que semblables en théorie, ces scènes peuvent présenterdes différences significatives qui s’accentuent au cours de leur exploitation.La méthode que nous développons se fonde sur une formulation Bayésienne du problème de reconstruction : il s’agit de retrouver le modèle CAO le plus probable vis à visdes différentes attentes portées par les données et les a priori sur le modèle à reconstruire. Les diverses sources d’a priori s’expriment naturellement dans cette formulation. Pour permettre la recherche du modèle CAO optimal, nous proposons une approche basée surdes tentatives d’insertion d’objets générés aléatoirement. L’acceptation ou le rejet de ces objets repose ensuite sur l’am´elioration systématique de la solution en cours de construction. Le modèle CAO se construit ainsi progressivement, par ajout et suppression d’objets, jusqu’à obtention d’une solution localement optimale. / 3D models are often used in order to plan the maintenance of industrial environments.When it comes to the simulation of maintenance interventions, these 3D models have todescribe accurately the actual state of the scenes they stand for. These representationsare usually built from 3D point clouds that are huge set of 3D measurements acquiredin industrial sites, which guarantees the accuracy of the resulting 3D model. Althoughthere exists many works addressing the reconstruction problem, there is no solution toour knowledge which can provide results that are reliable enough to be further used inindustrial applications. Therefore this task is in fact handled by human experts nowadays.This thesis aims at providing a solution automating the reconstruction of industrialsites from 3D point clouds and providing highly reliable results. For that purpose, ourapproach relies on some available a priori knowledge and data about the scene to beprocessed. First, we consider that the 3D models of industrial sites are made of simpleprimitive shapes. Indeed, in the Computer Aided Design (CAD) field, this kind of scenesare described as assemblies of shapes such as planes, spheres, cylinders, cones, tori, . . . Ourown work focuses on planes, cylinders and tori since these three kind of shapes allow thedescription of most of the main components in industrial environment. Furthermore, weset some a priori rules about the way shapes should be assembled in a CAD model standingfor an industrial facility, which are based on expert knowledge about these environments.Eventually, we suppose that a CAD model standing for a scene which is similar to theone to be processed is available. This a priori CAO model typically comes from the priorreconstruction of a scene which looks like the one we are interested in. Despite the factthat they are similar theoretically, there may be significant differences between the sitessince each one has its own life cycle.Our work first states the reconstruction task as a Bayesian problem in which we haveto find the most probable CAD Model with respect to both the point cloud and the a prioriexpectations. In order to reach the CAD model maximizing the target probability, wepropose an iterative approach which improves the solution under construction each time anew randomly generated shape is tried to be inserted in it. Thus, the CAD model is builtstep by step by adding and removing shapes, until the algorithm gets to a local maximumof the target probability.

Cette thèse porte sur l’appariement des formes, et la recherche par forme clef. Elle décrit quatrecontributions à ce domaine. La première contribution est une amélioration de la méthode des nuéesdynamiques pour partitionner au mieux les voxels à l’intérieur d’une forme donnée ; les partitionsobtenues permettent d’apparier les objets par un couplage optimal dans un graphe biparti. Laseconde contribution est la fusion de deux descripteurs, l’un local, l’autre global, par la règle duproduit. La troisième contribution considère le graphe complet, dont les sommets sont les formes dela base ou la requête, et les arêtes sont étiquetées par plusieurs distances, une par descripteur ;ensuite cette méthode calcule par programmation linéaire la combinaison convexe des distancesqui maximise soit la somme des longueurs des plus courts chemins entre la requête et les objetsde la base de données, soit la longueur du plus court chemin entre la requête et l’objet comparé àla requête. La quatrième contribution consiste à perturber la requête avec un algorithme génétiquepour la rapprocher des formes de la base de données, pour un ou des descripteur(s) donné(s) ; cetteméthode est massivement parallèle, et une architecture multi-agent est proposée. Ces méthodes sontcomparées aux méthodes classiques, et ont de meilleures performances, en terme de précision. / This thesis concerns shape matching and shape retrieval. It describes four contributions to thisdomain. The first is an improvement of the k-means method, in order to find the best partition ofvoxels inside a given shape ; these best partitions permit to match shapes using an optimal matchingin a bipartite graph. The second contribution is the fusion of two descriptors, one local, the otherglobal, with the product rule. The third contribution considers the complete graph, the vertices ofwhich are the shapes in the database and the query. Edges are labelled with several distances,one per descriptor. Then the method computes, with linear programming, the convex combinationof distances which maximizes either the sum of the lengths of all shortest paths from the query toall shapes of the database, or the length of the shortest path in the graph from query to the currentshape compared to query. The fourth contribution consists in perturbing the shape query, to make itcloser to shapes in the database, for any given descriptors. This method is massively parallel and amulti-agent architecture is proposed. These methods are compared to classical methods in the field,they achieve better retrieval performances.

Le développement de l'image numérique et des outils associés ces dernières années a entraîné une évolution dans les attentes des utilisateurs et des changements dans leurs habitudes de travail. Cette évolution apporte de nouvelles possibilités d'utilisation ouvrant l'usage à un public très large, allant des interactions gestuelles aux jeux vidéo, en passant par le suivi d'activités à domicile, la surveillance, ... Pour qu'elles puissent être performantes et attractives, ces nouvelles technologies nécessitent la mise en œuvre d'outils de reconnaissance et d'interprétation des gestes humains, par des méthodes efficaces, rapides et ouvertes. Actuellement, les méthodes proposées en reconnaissance d'actions peuvent être regroupées en trois catégories principales : les approches de type apprentissage automatique (Machine Learning), les modélisations stochastique ou encore les méthodes utilisant le paradigme des examplars. Les travaux développés dans cette thèse se rattachent à cette dernière catégorie : " méthodes à base d'exemples " (examplar-based) où l'apprentissage peut être fait à partir de quelques instances représentatives. Nous avons fait le choix d'une démarche qui limite le recours à des grandes bases de données, et qui permet la reconnaissance d'action de façon anticipée, c'est-à-dire avant que cette dernière ne soit finie. Pour ce faire, nos travaux ont été menés selon deux visions complémentaires, avec le soucis constant d'aboutir à des traitements qui soient temps réel, précis et ouverts à la reconnaissance de nouvelles actions / With the success of new interactive solution, like the Wii-Remote or the Sony Eyetoy, and more recently the Microsoft Kinect, we work on new interactions between game and gamers, with a video-based system. The motion recognition will be used to control the game character or the interaction inside a game, an application, etc. My subject concerns interaction between real and virtual characters. We try to enlarge game actions, with movements - spontaneous or not - from gamers, for example. We working on two points. First, we release constraint on the learning of action, i.e. an action has to be learnt quickly (one shot learning), even in uncontrolled environment: person's living room, cybercafes, etc. Second is understanding motions with new solutions. The more motion capture techniques are reliable, the more new metaphors could be invented linking real actions to virtual ones. These new interactions will allow access to gestural applications by an larger public, usually not interested in, or not familiar with. We propose new interaction video-based: full body motion capture in uncontrolled environment; motion understanding; intention transfer to an avatar and new controls production. The possibilities will be wider than only video games or home entertainment

Ce travail de thèse vise à mieux décrire les mécanismes de lésions de la tête humaine en situation de choc en optimisant le modèle par éléments finis de la tête humaine de Strasbourg (SUFEHM) en termes de modélisation mécanique du crâne et du cerveau grâce à de nouvelles données expérimentales et de techniques récentes d’imagerie médicales. Une première étape a consisté à améliorer la loi de comportement de la boîte crânienne, valider son comportement en regards d’éléments expérimentaux sur cadavres et proposer un MEF capable de reproduire fidèlement la fracture crânienne. La deuxième partie consiste en la prise en compte pour la première fois de l’anisotropie dans les simulations par EF d’accidents réels en utilisant l’Imagerie du Tenseur de Diffusion. Après implémentation, une phase de validation a été entreprise afin de démontrer l’apport de l’anisotropie de la matière cérébrale dans un MEF. Enfin 125 accidents réels ont été reproduits avec le SUFEHM ainsi amélioré. Une étude statistique sur les paramètres mécaniques calculés a permis de proposer des limites de tolérances en termes de fracture crânienne et de lésions neurologiques en s’intéressant tout particulièrement à l’élongation axonale maximale admissible, nouvelle métrique proposée. / The principal objective of this study is to enhance the existing finite element head model. A composite material model for skull, taking into account damage is implemented in the Strasbourg University Finite Element Head Model in order to enhance the existing skull mechanical constitutive law. The skull behavior is validated in terms of fracture patterns and contact forces by reconstructing 15 experimental cases in collaboration with Medical College of Wisconsin. The new skull model is capable of reproducing skull fracture precisely. The composite skull model is validated not only for maximum forces, but also for lateral impact against actual force time curves from PMHS for the first time. This study also proposes the implementation of fractional anisotropy and axonal fiber orientation from Diffusion Tensor Imaging of 12 healthy patients into an existing human FE head model to develop a more realistic brain model with advanced constitutive laws. Further, the brain behavior was validated in terms of brain strain against experimental data. A reasonable agreement was observed between the simulation and experimental data. Results showed the feasibility of integrating axonal direction information into FE analysis and established the context of computation of axonal elongation in case of head trauma. A total 125 reconstructions were done by using the new advanced FEHM and the axonal strain was found to be the pertinent parameter to predict DAI.

De nombreuses applications de la vision par ordinateur requièrent la détection, la localisation et le suivi de régions ou d’objets d’intérêt dans une image ou une séquence d’images. De nombreux modèles d’attention visuelle, inspirés de la vision humaine, qui détectent de manière automatique les régions d’intérêt dans une image ou une vidéo, ont récemment été développés et utilisés avec succès dans différentes applications. Néanmoins, la plupart des approches existantes sont limitées à l’analyse de scènes statiques et très peu de méthodes exploitent la nature temporelle des séquences d’images.L'objectif principal de ce travail de thèse est donc l'étude de modèles d'attention visuelle pour l'analyse de scènes dynamiques complexes. Une carte de saliance est habituellement obtenue par la fusion d'une carte statitque (saliance spatiale dans une image) d'une part, et d'une carte dynamique (salience temporelle entre une série d'image) d'autre part. Dans notre travail, nous modélisons les changements dynamiques par un opérateur de texture LBP-TOP (Local Binary Patterns) et nous utilisons l'information couleur pour l'aspect spatial.Les deux cartes de saliances sont calculées en utilisant une formulation discriminante inspirée du système visuel humain, et fuionnées de manière appropriée en une carte de saliance spatio-temporelle.De nombreuses expériences avec des bases de données publiques, montrent que notre approche obteint des résulats meilleurs ou comparables avec les approches de la littérature. / Visual saliency is an important research topic in the field of computer vision due to its numerouspossible applications. It helps to focus on regions of interest instead of processingthe whole image or video data. Detecting visual saliency in still images has been widelyaddressed in literature with several formulations. However, visual saliency detection invideos has attracted little attention, and is a more challenging task due to additional temporalinformation. Indeed, a video contains strong spatio-temporal correlation betweenthe regions of consecutive frames, and, furthermore, motion of foreground objects dramaticallychanges the importance of the objects in a scene. The main objective of thethesis is to develop a spatio-temporal saliency method that works well for complex dynamicscenes.A spatio-temporal saliency map is usually obtained by the fusion of a static saliency mapand a dynamic saliency map. In our work, we model the dynamic textures in a dynamicscene with Local Binary Patterns (LBP-TOP) to compute the dynamic saliency map, andwe use color features to compute the static saliency map. Both saliency maps are computedusing a bio-inspired mechanism of Human Visual System (HVS) with a discriminantformulation known as center surround saliency, and are fused in a proper way.The proposed models have been extensively evaluated with diverse publicly availabledatasets which contain several videos of dynamic scenes. The evaluation is performed intwo parts. First, the method in locating interesting foreground objects in complex scene.Secondly, we evaluate our model on the task of predicting human observers fixations.The proposed method is also compared against state-of-the art methods, and the resultsshow that the proposed approach achieves competitive results.In this thesis we also evaluate the performance of different fusion techniques, because fusionplays a critical role in the accuracy of the spatio-temporal saliency map. We evaluatethe performances of different fusion techniques on a large and diverse complex datasetand the results show that a fusion method must be selected depending on the characteristics,in terms of color and motion contrasts, of a sequence. Overall, fusion techniqueswhich take the best of each saliency map (static and dynamic) in the final spatio-temporalmap achieve best results.

Cette thèse traite de l’identification des locuteurs et des visages dans les journaux télévisés. L’identification est effectuée à partir des noms affichés à l’écran dans les cartouches qui servent couramment à annoncer les locuteurs. Puisque ces cartouches apparaissent parcimonieusement dans la vidéo, obtenir de bonnes performances d’identification demande une bonne qualité du regroupement audiovisuel des personnes. Par regroupement, on entend ici la tâche de détecteret regrouper tous les instants où une personne parle ou apparaît. Cependant les variabilités intra-personnes gênent ce regroupement. Dans la modalité audio, ces variabilités sont causées par la parole superposée et les bruits de fond. Dans la modalité vidéo, elles correspondent essentiellement à des variations de la pose des visages dans les scènes de plateaux avec, en plus, des variations de luminosité (notamment dans le cas des reportages). Dans cette thèse, nous proposons une modélisation du contexte de la vidéo est proposée afin d’optimiser le regroupement pour une meilleure identification. Dans un premier temps, un modèle basé sur les CRF est proposé afin d’effectuer le regroupement audiovisuel des personnes de manière jointe. Dans un second temps, un système d’identification est mis en place, basé sur la combinaison d’un CRF de nommage à l’échelle des classes, et du CRF développé précédemment pour le regroupement. En particulier, des informations de contexte extraites de l’arrière plan des images et des noms extraits des cartouches sont intégrées dans le CRF de regroupement. Ces éléments permettent d’améliorer le regroupement et d’obtenir des gains significatifs en identification dans les scènes de plateaux. / This Phd thesis is about speaker and face identification in broadcast news. The identification is relying on the names automatically extracted from overlaid texts which are used to announce the speakers. Since those names appear sparsely in the video, identification performance depends on the diarization performance i.e. the capacity of detecting and clustering together all the moments when a given person appears or speaks. However, intra-person variability in the video signal make this task difficult. In the audio modality, this variability comes from overlap speech and background noise. For the video, it consists in head pose variations and lighting conditions (especially in report scenes). A context-aware model is proposed to optimize the diarization for a better identification. Firstly, a Conditional Random Field (CRF) model isproposed to perform the diarization jointly over the speech segments and the face tracks. Secondly, an identifcation system is designed. It is based on the combination of a naming CRF at cluster level and the diarization CRF. In particular, context information extracted from the image background and the names extracted from the overlaid texts are integrated in the diarization CRF at segment level. The use of those elements enable us to obtain better performances in diarization and identification, especially in studio scenes.

La biométrie est une technologie émergente qui propose de nouvelles méthodes de contrôle, d’identification et de sécurité. Les systèmes biométriques sont souvent victimes de menaces. La reconnaissance faciale est populaire et plusieurs approches existantes utilisent des images dans le spectre visible. Ces systèmes traditionnels opérant dans le spectre visible souffrent de plusieurs limitations dues aux changements d’éclairage, de poses et d’expressions faciales. La méthodologie présentée dans cette thèse est basée sur de la reconnaissance faciale multispectrale utilisant l'imagerie infrarouge et visible, pour améliorer la performance de la reconnaissance faciale et pallier les insuffisances du spectre visible. Les images multispectrales utilisées cette étude sont obtenues par fusion d’images visibles et infrarouges. Les différentes techniques de reconnaissance sont basées sur l’extraction de caractéristiques telles que la texture et les points d’intérêt par les techniques suivantes : une extraction hybride de caractéristiques, une extraction binaire de caractéristiques, une mesure de similarité tenant compte des caractéristiques extraites. / Biometrics is an emerging technology that proposes new methods of control, identification and security. Biometric systems are often subject to risks. Face recognition is popular and several existing approaches use images in the visible spectrum. These traditional systems operating in the visible spectrum suffer from several limitations due to changes in lighting, poses and facial expressions. The methodology presented in this thesis is based on multispectral facial recognition using infrared and visible imaging, to improve the performance of facial recognition and to overcome the deficiencies of the visible spectrum. The multispectral images used in this study are obtained by fusion of visible and infrared images. The different recognition techniques are based on features extraction such as texture and points of interest by the following techniques: a hybrid feature extraction, a binary feature extraction, a similarity measure taking into account the extracted characteristics.

L’adoption du numérique au sein des industries et les évolutions des technologies ouvrent de nouvelles perspectives d’usages de la réalité augmentée (RA) et de la réalité virtuelle (RV). Ainsi, ces technologies peuvent faciliter l’assistance des opérateurs travaillant sur des systèmes industriels complexes en utilisant la RA et permettre la mise en œuvre de formations en RV, améliorant donc leur efficience. Cependant, intégrer ces nouveaux outils aux processus existants de l’entreprise reste complexe, de par les aspects technologiques et le continuum de données à mettre en œuvre, de par l’identification des cas d’usages et des gains associés et de par la diversité d’acteurs et d’experts métiers à impliquer dans ce processus : l’expert du système industriel, l’opérateur, le concepteur et le développeur informatique.Afin d’aborder ces différentes problématiques industrielles et en se basant sur un état de l’art scientifique et technologique, nos travaux de recherche ont porté sur la proposition d’un modèle de données permettant de faciliter la création de contenu en réalité augmentée pour les opérations sur des systèmes industriels. Ces travaux ont également permis de mettre en place un environnement expérimental basé sur une chaîne de production didactique et une application créée grâce à ce modèle.Dans une seconde partie de ce travail, afin d’évaluer l’efficacité de cette technologie, nous avons mis en place une méthode permettant d’évaluer l’usage de la réalité augmentée pour la maintenance de systèmes industriels complexes selon des critères de performances et de satisfactions. L’analyse de deux études de cas montre que la contextualisation de l’information en réalité augmentée permet à l’opérateur de comprendre plus rapidement l’opération à effectuer qu’avec guide papier tout en réduisant certains types d’erreur. De plus, nous proposons des recommandations pour améliorer la pertinence de l’information fournie en réalité augmentée et identifions le type d’opération permettant d’obtenir un gain significatif, grâce à la réalité augmentée. Ces travaux s’intéressent également à l’influence et à la sélection des dispositifs de rendus.Enfin, en nous basant sur le modèle de données de RA, nous proposons une ontologie permettant d’unifier la création de contenu en réalité augmentée et virtuelle afin de former et guider un opérateur dans ses tâches. Nous étudions l’usage de cette ontologie pour exploiter d’autres données et connaissances de l’entreprise telles que celles liées à la maintenance. Cette ontologie est utilisée pour des scénarios de formation dans des environnements industriels et pour l’assistance sur des opérations. / The adoption of digital technologies within industries and the evolution of technologies are opening new perspectives for using augmented reality (AR) and virtual reality (VR). Therefore, those technologies can facilitate the operators’ tasks working on complex industrial systems, either by bringing them some contextualised information in AR or by helping them with VR trainings. Thus they would improve their efficiency. However, integrating these new tools into existing processes of the company remains complex, due to the technologies and the data continuum needed, through the identification of use cases and the associated gains and by the diversity of actors and business experts involved in this process: the expert of the industrial system, the operator, the designer and the computer scientist.In order to develop those different industrial problematics, we first study the state of the art of scientific publications and existing technologies. Then, our research work has proposed a data modelling facilitating content authoring of augmented reality operations on industrial system. This work has also allowed to set up an experimental environment based on an educational production line and an augmented reality application developed thanks to that model.In a second part of this work, and in order to evaluate the efficiency of this technology, we have proposed a methodology allowing to evaluate augmented reality usage for maintenance, repair and operations on industrial systems according to performance, satisfaction and behavioural criteria. We analyse two case studies. They shows that contextualisation of information with augmented reality allows the operator to faster understand the task he needs to carry out than with paper instructions while reducing some kind of errors. Moreover we are proposing some guidelines in order to improve the augmented reality information efficiency. Besides, we are identifying which types of operation are improved with augmented reality. The work is also describing the rendering device influence on the use of augmented reality.Finally, and based on the augmented reality modelling, we are proposing an ontology allowing to unify content authoring of augmented and virtual reality so as to train or guide operator in their tasks. We are studying the use of this ontology for exploiting others data and company knowledge, as maintenance. This ontology is used for training scenarios in industrial environment and for guiding operator during their work.