Dans cette thèse, on s’intéresse à l’application du domaine de la vision par ordinateur à la vélocimétrie de surface des rivières. Les hydrauliciens utilisent déjà plusieurs routines de traitement d’images pour traiter des vidéos de rivières. Le but ultime est d’estimer la vitesse surfacique d’un cours d’eau par une méthode sans contact. Cela permet aux chercheurs d’éviter les risques liés au jaugeage intrusif des rivières, notamment en période de crue. Dans ce but, deux enjeux sont à prendre en compte. Tout d’abord, le mouvement apparent de la rivière dans l’espace image doit être estimé. Ensuite, ce mouvement, estimé en pixels par unité de temps, doit être transformé en une vitesse réelle exprimée en mètres par seconde par exemple. Jusqu’au présent, les méthodes de vélocimétrie par images imposent quelques contraintes sur les séquences pour qu’elles soient exploitables (notamment une caméra fixe et le besoin de la présence physique des équipes hydrauliques au site de jaugeage avant ou après l’événement). Dans cette thèse, on vise à élargir ce périmètre en incluant les vidéos prises par des amateurs (c’est à dire de paramètres inconnus, et avec un mouvement potentiel de la caméra) tout en présentant de meilleures solutions pour les enjeux précédemment mentionnés. / This thesis is an application of computer vision findings to river velocimetry research. Hydraulic research scientists already use various image processing techniques to process image sequences of rivers. The ultimate goal is to estimate free surface velocity of rivers remotely. As such, many risks related to intrusive river gauging techniques could be avoided. Towards this goal, there are two major issues need be addressed. Firstly, the motion of the river in image space need to be estimated. The second issue is related to how to transform this image velocity to real world velocity. Until recently, imagebased velocimetry methods impose many requirements on images and still need considerable amount of field work to be able to estimate rivers velocity with good accuracy. We extend the perimeter of this field by including amateur videos of rivers and we provide better solutions for the aforementioned issues. We propose a motion estimation model that is based on the so-called optical flow, which is a well developed method for rigid motion estimation in image sequences. Contrary to conventional techniques used before, optical flow formulation is flexible enough to incorporate physics equations that govern rivers motion. Our optical flow is based on the scalar transport equation and is augmented with a weighted diffusion term to compensate for small scale (non-captured) contributions. Additionally, since there is no ground truth data for such type of image sequences, we present a new evaluation method to assess the results. It is based on trajectory reconstruction of few Lagrangian particles of interest and a direct comparison against their manually-reconstructed trajectories. The new motion estimation technique outperformed traditional methods in image space. Finally, we propose a specialized geometric modeling of river sites that allows complete and accurate passage from 2D velocity to world velocity, under mild assumptions. This modeling considerably reduces the field work needed before to deploy Ground Reference Points (GRPs). We proceed to show the results of two case studies in which world velocity is estimated from raw videos.

Cette thèse traite de l'application de l'holographie numérique dans l'axe à l'étude d'une dynamique tourbillonnaire dans un champ de houle. Lors du passage de la houle au dessus d'une structure immergée, des tourbillons se forment à ses extrémités. Ces tourbillons ont un impact fort sur la dynamique proche des structures et peuvent engendrer des problèmes d'affouillement ou de vieillissement prématuré. On s'intéresse donc à la dynamique tridimensionnelle de ces tourbillons qui sont rapidement l'objet de déformations menant à leur éclatement. Pour étudier ce mécanisme, le problème est modélisé par une géométrie simple, une plaque soumise à une houle monochromatique. Les expériences sont menées dans un canal à houle de 10 m de long et 30 cm de large. Pour mesurer la dynamique 3D on utilise une technique innovante, l'holographie numérique qui permet une mesure 3D3C au moyen d'une diode laser et d'une seule caméra. Ses principales limitations résident dans la dimension de la section du volume de mesure, qui est de l'ordre de la surface du capteur CCD, ainsi que du nombre de particules présentes dans le champ. Toutefois, l'holographie permet une résolution de l'ordre de la taille d'un pixel dans le plan du capteur CCD et de 3 à 5 fois le diamètre de la particule suivie dans la direction orthogonale au capteur. Ces mesures permettent de suivre individuellement plusieurs centaines de particules dans le champ et d'en mesurer les vitesses. Enfin des mesures complémentaires en stéréo-piv confirment les résultats obtenues par holographie et permettent l'étude du confinement du tourbillon sous l'action combinée de la surface libre et de la plaque. / This thesis deals with the use of digital in-line holography to the study of a vortex dynamics under water waves. As waves propagate above an immersed structure, vortices are formed at its edges. Those vortices have a strong impact on the flow dynamics in the vicinity of structures and can cause scouring or damages. Thus we are interested in the three-dimensional dynamics of those vortices which are quickly distorted, leading to their breakup. To study this dynamics, the physical problem is modelled by a basic geometry, a thin plate is set under monochromatic waves. Experiments are conduct within a wave flume of dimensions 10 m long and 30 cm width. To measure the 3D flow the use of an innovative technique, the digital holography which allow a 3D3C measure with only one camera and a laser diode. Its main limitations are the size of the cross-section of the sample volume and the number of particles allowed in it. However, digital holography can localize particles with a pixel sized resolution within the plans parallel to the CCD sensor and a depth resolution in the order of 3 to 5 times the particles diameter. Those measurements enable to follow the path of each particle inside the sample volume. Finally, acquisition by stereo particle image velocimetry confirms the velocities measured by holography and are used to study the interaction between the vortex and the combined action of free surface and the plate.

Doctorat en sciences psychologiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L'interopérabilité devrait être officiellement reconnue, aujourd'hui, comme un droit du consommateur : elle répond à ses besoins de maîtriser ses données, ainsi que d'interconnecter ses outils numériques. Ce droit devrait être opposable aux sujets passifs que sont les éditeurs de logiciels et de contenus numériques. Cependant, le corpus juridique actuel, comprenant essentiellement une obligation d'information précontractuelle et une obligation de ne pas faire obstacle à l'interopérabilité, ne permet pas la mise en œuvre effective de ce droit. Il semble donc nécessaire de formuler des propositions de révision des textes existants, dans la préservation d'un équilibre avec la protection du droit d'auteur et des droits voisins. En premier lieu, s'agissant de l'obligation d'information, les modifications doivent viser à la systématisation de l'information précontractuelle relativement à l'interopérabilité logicielle, à la charge des sujets passifs du droit. En second lieu, s'agissant de l'obligation de ne pas faire obstacle à l'interopérabilité, les propositions doivent avoir pour objet l'instauration d'une réelle obligation de faire, relativement à la mise en œuvre de l'interopérabilité, ce selon deux axes : une obligation de recourir à un format ouvert et non protégé de données ; l'établissement d'une responsabilité de plein droit concernant cette obligation de mise en œuvre effective de l'interopérabilité. / Today, interoperability should be formally recognized as a consumers' right: it meets their needs to control their data, and to interconnect their digital tools. This right should be enforceable against publishers of software and digital contents, considered as passive subjects. However, the current legal corpus, which actually only comprises a pre-contractual information requirement and an obligation not to obstruct interoperability, does not allow for an effective implementation of this right. It therefore seems necessary to make proposals for the revision of existing texts, which would preserve a balance with the protection of copyright and related rights. First, with regard to the information requirement, the changes should be aimed at a systematization of pre-contractual information regarding software interoperability, implemented by the passive subjects of law. Second, with regard to the obligation not to obstruct interoperability, proposals must aim at the establishment of a real obligation to act, with respect to the implementation of interoperability, in two ways : a requirement to use open and unprotected data formats ; the establishment of a strict liability to ensure an effective implementation of interoperability.

La transmission à variation continue permet, comme son nom l'indique, une infinité de rapports de démultiplication entre deux limites. Le cœur de ce système est composé de deux poulies dont les surfaces coniques peuvent se déplacer les unes par rapport aux autres. Ce système comprend également une courroie trapézoïdale. Le rapport est le résultat d'un équilibre entre les vitesses d'entrée et de sortie, des couples d'entrée et de sortie ainsi que des forces appliquées transversalement sur la courroie par les surfaces coniques des poulies. Historiquement, l'ajustement du rapport se fait par un contrôle en boucle fermée sur les vitesses de rotation des poulies et les valeurs des forces sur chacune des poulies n'interviennent que lorsque le prototype est fabriqué. Toutefois, pour améliorer la performance (l'efficacité notamment) et le régime transitoire de la transmission, il est devenu essentiel de comprendre la dynamique interne. Quelques mesures internes et modèles ont permis d'améliorer la compréhension et la performance de ces transmissions. Des hypothèses sur la dynamique interne ont été proposées sans toutefois avoir été validées expérimentalement. Certaines de celles-ci sont en contradiction les unes par rapport aux autres. Notamment, le principe des angles actif et passif s'oppose à un glissement continuel lors du régime permanent de la transmission. Aussi, lors du changement de rapport, les hypothèses de rampement et de glissement s'opposent. Dans le cadre de ce projet de recherche, une mesure des rayons de contact de la courroie en régime normal d'utilisation est effectuée pour permettre de mieux comprendre la validité de ces hypothèses. Cette mesure a permis de démontrer que le principe des angles actif et passif n'est pas applicable pour les CVT de type Traction Belt. De plus, par une comparaison des résultats des modélisations et des essais expérimentaux, il a été démontré que le modèle de contact visqueux entre la chaîne et les poulies est plus représentatif que le modèle de frottement sec. Finalement, lors du régime transitoire, le changement de rapport ne se fait pas par rampement mais uniquement par glissement.

À la demande du Réseau du sport étudiant du Québec, la batterie de tests « En forme au secondaire » a été développée. Un total de 1626 élèves de niveau secondaire à Montréal et Saguenay ont été testés par une série d’épreuves d’évaluation de la condition physique : la course navette de 20 mètres avec palier de 1 minute, le test anaérobie RSEQ, le sprint 2 x 15 mètres, le saut vertical, les pompes et semi-redressement assis sur rythme imposé et le V-test. Des analyses multivariées avec distinctions des disparités sexuelles et régionales ont permis de dresser un portrait de la condition physique. Il y a corroboration que les garçons ont des résultats supérieurs aux tests musculaires et que les filles ont des résultats supérieurs à la flexibilité. Quarante-quatre pour cent (44 %) des participants ont un bilan de santé à risque relié à l’obésité. Entre 1981 et 2014, les jeunes sont plus grands (♀ +1,67 cm, ♂ +2,25 cm), sont plus lourds (♀ +5,8 kg, ♂ +5,6 kg) et leur VO2max a chuté de 13 % (♀ -5 ml min-1 kg-1, ♂ -7 ml min-1 kg-1). Le VO2max régresse entre 12 et 17 ans chez les Québécois. Des normes préliminaires ont été bâties avec la méthode LMS pour l’ensemble des tests. La recherche démontre que la batterie du RSEQ évalue et suit l’évolution de la condition physique au secondaire. Notre étude démontre également que la condition physique des jeunes est vraisemblablement affectée par l'épidémie mondiale d'obésité et que des changements importants à leurs habitudes de vie seront nécessaires afin de renverser la situation. At the request of the “Réseau du Sport étudiant du Québec”, the “En forme au secondaire” fitness test (BEFAS) was developed. A total of 1626 high school students in Montreal and Saguenay were tested through a series of physical fitness tests : the 20-metre shuttle run test with 1 minute stage, the RSEQ anaerobic test, the fifteen-metre sprint round trip, the vertical jump, the paced push-ups, the paced sit-ups and the V-test. Multivariate analysis with distinctions of sexual and regional disparities was used to obtain a portrait of fitness. It is corroborated that boys get higher score at muscular tests and that girls perform better in flexibility. Fortyfour percent (44%) of participants have obesity-related health risk. Between 1981 and 2014, the young were taller (♀ +1.67 cm, ♂ +2.25 cm), heavier (♀ +5.8 kg, ♂ + 5.6 kg) and their VO2max fell 13% (♀ -5 ml min-1 kg-1, ♂ -7 ml min-1 kg-1). The VO2max regresses between the ages of 12 and 17 among Quebeckers. Preliminary norms were built using LMS methods for all tests. Our research demonstrate that the RSEQ battery is evaluating and monitoring the progress of fitness at the High School level. Our study also shows that the physical condition of young people is likely to be affected by the global obesity epidemic and that significant changes in their lifestyle will be needed in order to reverse the situation.

Les atmosphères intérieures sont particulièrement riches en Composés Organiques Volatils (COV), avec des concentrations 2 à 10 fois supérieures à celles mesurées à l’extérieur. Bien que cette pollution représente un enjeu sanitaire majeur, la grande diversité des sources de COV impliquées et le manque d’outils pour la mesure in-situ des émissions de matériaux de construction rendent la mise en place de stratégies d’amélioration de la qualité de l’air intérieur difficile. L’objectif principal de cette thèse a été de développer, de qualifier et d'utiliser des préleveurs passifs dans différents types de bâtiments afin de démontrer le potentiel de ces outils peu coûteux pour (i) la mesure in-situ des émissions en COV et (ii) l’évaluation de stratégies de réduction de cette pollution. La première partie de ce travail a permis le développement et la qualification de trois préleveurs passifs pour la mesure des émissions d’aldéhydes (formaldéhyde et acétaldéhyde) et de composés aromatiques (BTEX, styrène et 1,2,4-triméthylbenzène). Les performances analytiques sont apparues suffisantes pour une application in-situ. Dans une seconde partie, le déploiement de ces préleveurs au sein de logements et d'établissements scolaires a permis de montrer le potentiel de ces nouveaux outils, ainsi que leurs limites, pour du diagnostic de sources d’émission en air intérieur. / Indoor atmospheres are rich in volatile organic compounds (VOC), with indoor concentrations 2 to 10 times higher than outdoor concentrations. Even though indoor pollution is a sanitary topical issue, the wide diversity of VOC sources and the lack of tools for the measurement in-situ of the emissions from materials make difficult the application of strategies of VOC concentration reduction.The main objectives of this thesis were to develop, to qualify and to use passive samplers into different type of buildings in order to demonstrate the potential of these cheap tools for (i) the measurement in-situ of VOC emissions and (ii) the evaluation of strategies of VOC concentration reduction. The first part of this work allowed the development and the qualification of three passives samplers for the measurement of the emissions of aldehydes (formaldehyde and acetaldehyde) and aromatic compounds (BTEX, styrene and 1,2,4-trimethylbenzene). Analytical performances are adequate for a in-situ application. In a second part, the deployment of these samplers in accommodations and schools allowed to show the potential and limits of these tools for emissions sources diagnosis in indoor environments.

La forme des grains est reconnue comme influençant leur comportement hydraulique mais n’est pas utilisée dans les modèles de transport par charriage pour deux raisons: les mécanismes de mise en mouvement des sédiments selon leur forme sont mal connus et la difficulté à définir cette forme selon des paramètres communs. De nombreux instruments ont été déployés in-situ, en amont de cette thèse, au large des côtes de Manche Orientale en Mars 2011. Une analyse détaillée des données collectées est effectuée afin de suivre l’évolution des quantités de matériaux charriées au cours d’un cycle tidal sur les zones ateliers explorées. Ces mesures in-situ sont ensuite confrontées aux formulations existantes selon deux approches : mono-fractionnée, utilisant le diamètre médian du mélange, et multi-fractionnées, impliquant une discrétisation de la courbe granulométrique. La nécessité d’osciller entre ces deux méthodes selon l’étendue granulométrique du site est mise en évidence. Des photographies des grains du disponible sédimentaire puis charriés in-situ mettent en avant un transport préférentiel sur le fond des particules les plus circulaires. Une nouvelle formule est développée prenant en compte l’hétérogénéité en taille et en circularité des sédiments pour l’estimation du transport charrié sous l’action d’un courant seul. La modification proposée améliore significativement les prédictions des modèles, en particulier pour les fractions grossières. Des tests préliminaires en canal à courant sont également effectués pour valider un nouveau montage et protocole expérimental dans le but de confronter les résultats in-situ et expérimentaux. / Particle shape is recognized to influence the hydraulic behavior of grains but is not used in current bedload transport models for two reasons: the mechanisms of initiation of motion of sediments according to their shape are not well understood and the difficulties to define particle shape with common parameters. Several instruments were deployed in-situ, before this study, in the Eastern English Channel in March 2011. A detailed analysis of the data collected is carried out to monitor the quantities of bedload transported materials along a tidal cycle in the three study areas explored. These in-situ measurements are then compared to existing formulations using two approaches: a single fraction approach, using the median diameter of the sediment mixture, and a multiple fraction approach, involving a discretization of the granulometric curve. The need to oscillate between these two methods according to the granulometric extent of the site studied is highlighted. Photographs of grains of the sediment cover and transported in-situ by bed load highlight a preferential transport of the most circular particles of the seabed. A new formula is developed, which takes into account the heterogeneity of particles in size and in circularity, to estimate bedload sediment transport under the action of a single current. The proposed adjustment significantly improves model predictions, especially for coarse fractions of sediments. Preliminary tests in a current channel are also performed to validate a new experimental set-up and protocol in order to compare in-situ and experimental results.

Les interférences électromagnétiques intentionnelles (IEMI) consistent à tirer parti de la vulné-rabilité EM d’un système électronique afin de le contraindre à se mettre dans un mode de dys-fonctionnement déterminé ou non. De nombreuses sources ont été conçues depuis les années 90 et ont prouvé qu’elles sont capables de faire dysfonctionner un véhicule.Dans ce contexte, la problématique de cette thèse est de proposer une méthodologie permet-tant l’étude de la vulnérabilité des systèmes électriques ou électroniques d’un véhicule automobile vis-à-vis d’attaques électromagnétiques intentionnelles. Deux parties principales ont été néces-saires afin de proposer une méthodologie permettant de prendre en compte la menace IEMI dans la conception des prochains véhicules.La première partie a tout d’abord permis d’obtenir, par simulation numérique, les formes d’ondes des courant induits sur des faisceaux automobiles positionnés dans un véhicule pour n’importe quelle configuration d’attaque IEMI. Grâce à ces résultats, une quantification de ces courants en termes de formes d’ondes temporelles et de niveaux d’amplitude probables a été réalisée et a permis d’analyser le risque IEMI pour un constructeur automobile.La seconde partie a permis de prendre en compte la menace IEMI en développant un banc d’essai sur table conçu d’après les résultats de l’analyse de risque de la première partie. Deux solu-tions de bancs d’essais adaptés aux signaux IEMI ont été proposées afin de pouvoir tester les équipements automobiles par rapport aux IEMI probables lors d’une attaque sur véhicule. / Intentional electromagnetic interferences (IEMI) consist of taking advantage of the EM vul-nerability of an electronic system in order to force it to put itself in a dysfunction mode. Many sources have been designed since the 90s and have proven that they are able to disrupt a vehicle.In this context, the goal of this thesis is to study the vulnerability of electric or electronic sys-tems of a vehicle to cope with intentional electromagnetic attacks. Two main parts were needed to propose a methodology to consider the IEMI threat in the design of the future vehicles.The first part allowed to obtain, by numerical simulation, the waveforms of the currents in-duced on automotive wire harnesses located in a vehicle for any IEMI attack configuration. Thanks to these results, a quantification of these currents in terms of waveform characteristics in time-domain and probable amplitude levels was realized and allowed to analyze the IEMI risk for a car manufacturer.The second part considered the IEMI threat by developing a table test bench designed ac-cording to the results of the risk analysis of the first part. Two test bench solutions adapted to IEMI signals have been proposed in order to test automotive equipment with the probable IEMI interferences during an attack on a vehicle.

Ces travaux, effectués dans le cadre de la 4e année polaire internationale et à partir des mesures in-situ obtenues durant le projet POLARCAT-France, ont pour objectifs de fournir, dans un premier temps, une climatologie des panaches de pollution transportés depuis les continents sources (Amérique du Nord, Europe et Asie) vers l’Arctique. La climatologie contient des informations sur les propriétés physique, chimique et optique des particules d’aérosols, l’origine des panaches ayant été déterminée à l’aide du modèle lagrangien de rétro-trajectoire FLEXPART. Dans un second temps, les processus qui influent sur les propriétés des particules de pollution durant leur transport vers l’Arctique ont été étudiés. Si au cours de la campagne d’été au Groenland, il a été montré que la totalité des panaches rencontrés ont subit un processus de dépôt humide durant leur transport vers l’Arctique, la campagne de printemps au nord de la Suède a permis de mettre en avant l’évolution d’un même panache échantillonné lors de 3 vols consécutifs ainsi que des propriétés de mélange entre les contributions anthropiques et naturelles de deux panaches asiatiques. / The aims of this thesis were, in a first step, to build a climatology of pollution plumes transported from source continents to the Arctic as measured during the POLARCAT-France campaigns performed in spring and summer 2008, in the frame of the 4th International Polar Year. The climatology is including informations on aerosol particle physical, chemical and optical properties and is organized as a function of pollution plume origins (determined with the Lagrangian transport model FLEXPART). In a second step, aerosol processes which influenced aerosol properties during transport to the Arctic were studied. During the summer campaign, the whole plumes encounter experienced wet scavenging processes on their pathway to Groenland. In spring, a plume was sampled during three consecutive days and thus, its ageing was characterised. Finally, two Asian plumes allowed us to highlight the external mixing between anthropogenic and biomass burning contributions transported to northern scandinavia.