Cette thèse aborde le problème de la localisation d'un robot mobile autonome en environnements naturels. La première partie du mémoire s'intéresse aux méthodes algorithmiques pouvant fournir une estimation de position et une classification de ces différentes méthodes en trois grandes catégories est proposée. La première classe présentée est dite " locale ". Elle repose sur un niveau d'abstraction très faible et utilise des données " brutes " ; la position du robot est calculée de façon incrémentale, par cumul de déplacements élémentaires. L'odométrie appartient à cette classe et ce document présente une analyse de ses performances. Une méthode originale d'estimation visuelle des déplacements est également proposée. Elle utilise la stéreo-vision et effectue le suivi de pixels dans une séquence d'images vidéo pour en déduire des déplacements élémentaires. Cette méthode permet de pallier certains inconvénients de l'odométrie, notamment en terrains accidentés. Les positions produites par les méthodes locales sont cependant sujettes à des dérives inexorables. Il est donc nécessaire d'utiliser des méthodes de la seconde classe --- dite " globale ". Celles-ci permettent, dans certaines circonstances, de réduire la dérive des méthodes locales (on trouve notamment dans cette catégorie les méthodes de localisation sur amers). Une méthode basée sur des cartes d'élévations est présentée. Cette représentation permet un recalage en position par minimisation d'une distance entre une image 3D locale et le modèle. De plus, grâce à une technique particulière de construction, une mémorisation de la trajectoire du robot permet de rétro-propager des modifications sur certaines positions et de garantir ainsi une (meilleure) cohérence spatiale du modèle. La dernière catégorie, regroupant les méthodes de localisation par rapport à un modèle initial ou les méthodes " absolues ", ne sont pas abordées dans ce document. La deuxième partie du mémoire analyse les problèmes posés par l'intégration des diverses méthodes à bord d'un robot dans le but de doter celui-ci d'un éventail de fonctionnalités, éventuellement redondantes. Une démonstration de navigation, réalisée grâce au robot Lama du groupe RIA du LAAS, est détaillée. L'intégration a été réalisée à travers le formalisme défini dans l'architecture LAAS (architecture pour les systèmes autonomes) et a abouti à la précision, au sein de cette architecture, du cadre nécessaire aux fonctionnalités de localisation. Notamment, les problèmes du datage des données et de fusion des informations de position sont pris en compte et une réflexion sur les transferts de données est proposée.

La thèse propose des nouvelles techniques pour la classification et le démelange spectraldes images obtenus par télédétection iperspectrale. Les problèmes liées au données (notammenttrès grande dimensionalité, présence de mélanges des pixels) ont été considerés et destechniques innovantes pour résoudre ces problèmes. Nouvelles méthodes de classi_cationavancées basées sur l'utilisation des méthodes traditionnel de réduction des dimension etl'integration de l'information spatiale ont été développés. De plus, les méthodes de démelangespectral ont été utilisés conjointement pour ameliorer la classification obtenu avec lesméthodes traditionnel, donnant la possibilité d'obtenir aussi une amélioration de la résolutionspatial des maps de classification grace à l'utilisation de l'information à niveau sous-pixel.Les travaux ont suivi une progression logique, avec les étapes suivantes:1. Constat de base: pour améliorer la classification d'imagerie hyperspectrale, il fautconsidérer les problèmes liées au données : très grande dimensionalité, presence demélanges des pixels.2. Peut-on développer méthodes de classi_cation avancées basées sur l'utilisation des méthodestraditionnel de réduction des dimension (ICA ou autre)?3. Comment utiliser les differents types d'information contextuel typique des imagés satellitaires?4. Peut-on utiliser l'information données par les méthodes de démelange spectral pourproposer nouvelles chaines de réduction des dimension?5. Est-ce qu'on peut utiliser conjointement les méthodes de démelange spectral pour ameliorerla classification obtenu avec les méthodes traditionnel?6. Peut-on obtenir une amélioration de la résolution spatial des maps de classi_cationgrace à l'utilisation de l'information à niveau sous-pixel?Les différents méthodes proposées ont été testées sur plusieurs jeux de données réelles, montrantresultats comparable ou meilleurs de la plus part des methodes presentés dans la litterature.

Dans le domaine de la tomographie par rayons X préclinique, la tomographie spectrale est une voie de plus en plus en plus explorée. Les objectifs de la tomographie spectrale sont tant la caractérisation et la quantification des tissus et agents de contraste que l'amélioration de contraste entre tissus mous. Cela passe par l'exploitation de l'information spectrale (ou énergétique) des photons X et non plus seulement par la quantité de rayons X détectée comme en tomographie standard par absorption de rayons X. L'intérêt de la tomographie spectrale se trouve renforcé par l'arrivée des caméras à comptage comme le détecteur à pixels hybrides XPAD3 qui ont la capacité de sélectionner les photons X en fonction de leur énergie. Ce détecteur a été développé pour fonctionner dans le micro-tomodensitomètre PIXSCAN construit au CPPM. Dans ce contexte, cette thèse a deux buts~: participer à la construction du prototype PIXSCAN et y effectuer une preuve de concept de la tomographie spectrale. Le premier but est rempli grâce au développement de l'interface d'acquisition du PIXSCAN. Le second est atteint par l'implantation de la méthode de séparation de composantes dont le but est d'isoler les contributions photoélectrique, Compton et celles des agents de contraste. Ce travail débute par la caractérisation de cette méthode et se termine par sa démonstration sur données réelles acquises à l'aide du prototype PIXSCAN.

En opération depuis 2008, l’expérience ATLAS est la plus grande de toutes les expériences au LHC. Les détecteurs ATLAS- MPX (MPX) installés dans ATLAS sont basés sur le détecteur au silicium à pixels Medipix2 qui a été développé par la collaboration Medipix au CERN pour faire de l’imagerie en temps réel. Les détecteurs MPX peuvent être utilisés pour mesurer la luminosité. Ils ont été installés à seize différents endroits dans les zones expérimentale et technique d’ATLAS en 2008. Le réseau MPX a recueilli avec succès des données indépendamment de la chaîne d’enregistrement des données ATLAS de 2008 à 2013. Chaque détecteur MPX fournit des mesures de la luminosité intégrée du LHC. Ce mémoire décrit la méthode d’étalonnage de la luminosité absolue mesurée avec les détectors MPX et la performance des détecteurs MPX pour les données de luminosité en 2012. Une constante d’étalonnage de la luminosité a été déterminée. L’étalonnage est basé sur technique de van der Meer (vdM). Cette technique permet la mesure de la taille des deux faisceaux en recouvrement dans le plan vertical et horizontal au point d’interaction d’ATLAS (IP1). La détermination de la luminosité absolue nécessite la connaissance précise de l’intensité des faisceaux et du nombre de trains de particules. Les trois balayages d’étalonnage ont été analysés et les résultats obtenus par les détecteurs MPX ont été comparés aux autres détecteurs d’ATLAS dédiés spécifiquement à la mesure de la luminosité. La luminosité obtenue à partir des balayages vdM a été comparée à la luminosité des collisions proton- proton avant et après les balayages vdM. Le réseau des détecteurs MPX donne des informations fiables pour la détermination de la luminosité de l’expérience ATLAS sur un large intervalle (luminosité de 5 × 10^29 cm−2 s−1 jusqu’à 7 × 10^33 cm−2 s−1 . / In operation since 2008, the ATLAS experiment is the largest of all the experiments at the LHC. The ATLAS-MPX (MPX) detectors installed in ATLAS are based on the Medipix2 silicon pixelated detector which has been developed by the Medipix Collaboration at CERN to perform real-time imaging. They can be used for luminosity measurements. They were installed at sixteen different positions in the ATLAS cavern at the LHC in 2008. The MPX network successfully collected data independently of the ATLAS data recording chain from 2008 to 2013. Each MPX detector provides measurements of the integrated LHC luminosity. This thesis describes the technique for calibrating the luminosity data and performance of MPX detectors for measuring the luminosity in 2012. The calibration was performed via the van der Meer (vdM) scans technique which allows the measurement of the convolved beam sizes in the vertical and the horizontal planes at the ATLAS interaction point (IP1). The determination of the absolute luminosity requires a precise knowledge of the beam intensities and the number of beam bunches. A luminosity calibration constant was determined. The three calibration scans were analyzed and the results were cross-checked among the MPX detectors and other ATLAS sub-detectors specifically dedicated to luminosity measurement. The luminosity determined from the calibration scans was compared to the luminosity of regular runs before and after the vdM scans. The MPX network gives reliable information for the overall ATLAS luminosity determination over a wide dynamic range (luminosity from 5 × 10^29 cm−2 s−1 up to 7 × 10^33 cm−2 s−1).

Each year, the world’s top orange producers output millions of oranges for human consumption. This production is projected to grow by as much as 64 million in 2010 and so the demand for fast, low-cost and precise automated orange fruit grading systems is only deemed to become more increasingly important. There is however an underlying limit to most orange blemish detection algorithms. Most existing statistical-based, structural-based, model-based and transform-based orange blemish detection algorithms are plagued by the following problem: any pixels in an image of an orange having about the same magnitudes for the red, green and blue channels will almost always be classified as belonging to the same category (either a blemish or not). This however presents a big problem as the RGB components of the pixels corresponding to blemishes are very similar to pixels near the boundary of an orange. In light of this problem, this research utilizes a priori knowledge of the local intensity variations observed on rounded convex objects to classify the ambiguous pixels correctly. The algorithm has the effect of peeling-off layers of the orange skin according to gradations of the intensity. Therefore, any abrupt discontinuities detected along successive layers would significantly help identifying skin blemishes more accurately. A commercial-grade fruit inspection and distribution system was used to collect 170 navel orange images. Of these images, 100 were manually classified as good oranges by human inspection and the rest are blemished ones. We demonstrate the efficacy of the algorithm using these images as the benchmarking test set. Our results show that the system garnered 96% correctly classified good oranges and 97% correctly classified blemished oranges. The proposed system is easily customizable as it does not require any training. The fruit quality bands can be adjusted to meet the requirements set by the market standards by specifying an agreeable percentage of blemishes for each band.

A morfologia e a fisiologia ovariana nos equinos têm sido motivo de estudo devido a seu córtex e medula invertidos em comparação às das outras espécies mamíferas e seu ciclo reprodutivo fotoperíodo-dependente e à existência de uma fossa de ovulação. Estes aspectos levam ao profissional do campo da reprodução equina a se interessar em aprofundar cada vez mais no desenvolvimento de pesquisas que possam auxiliar oferecendo métodos e técnicas que ajudem no trabalho de campo. Uma das melhores técnicas utilizadas para o estudo da atividade ovariana têm sido as imagens ultrassonográficas nos seus diferentes modos de operação. Uma das estruturas ovarianas que se pode avaliar e acompanhar com o ultrassom é o Corpo Lúteo (CL), sendo ele vital pela produção de Progesterona (P4), hormônio encarregado da preparação do endométrio para oferecer um ambiente ao embrião. É relatada uma relação positiva entre quantidade de células lúteas e produção de P4. O objetivo deste estudo foi testar uma metodologia que permitisse avaliar a densidade celular por meio da histologia e determinar se existe relação com o numero de pixéis lúteos numa imagem de ultrassom e assim ter um dado confiável para tomar decisões. Foram coletados 29 ovários de éguas crioulas em diferentes fases do diestro, analisados todos dentro de um único grupo. As amostras foram passadas pelo ultrassom para obter a imagem ultrasonográfica salva diretamente do ultrassom. Posteriormente, os CLs foram dessecados para fazer laminas corada pela Hematoxilina Eosina. Os resultados mostraram que entre as variáveis existe correlação inversa de R=-0.61. O coeficiente de determinação achado foi de aproximadamente R2=40% com uma probabilidade P=0.04%. Os resultados indicam que, existem variações no numero de pixéis lúteos que podem explicar em grande percentagem os valores totais do numero de células presentes no tecido lúteo. / The ovarian morphology and physiology in horses has been the subject of study due to its reversed cortex and medulla in comparison to other mammalian species, the existance of an ovulation fossa and for its photoperiod-dependent reproductive cycle. These aspects lead to the field practitioner specialist on equine to develop research that may help at fieldwork. One of the best techniques for the study of ovarian activity has been the ultrassonographic images in its different modes of operation. The corpus luteum (CL) is one of the ovarian structures that can be assessed and followed by ultrasound, being vital for the production of progesterone (P4), hormone which prepares the endometrium to provide a good environment for embryo development. A positive relationship between amount of luteal cells and P4 production has been reported before. The aim of this study was to test a methodology that would assess cell density by histology and determine whether there is a correlation between the number of ultrasound image pixels and the luteal cells concentration and thus have a really trusted ultrasound data which might help veterinarians to make decisions. Twenty nine ovaries from criollo mares were collected at different stages of diestrus, and all analyzed within a unique group. Samples were assessed by ultrasound to obtain the ultrasonographic image. After that, the CLs were dried to make microscopy slides stained with hematoxylin-eosin. The results showed that an inverse correlation (r = -0.61) exists between the variables studied. The determination coefficient found was approximately R2 = 40% with a probability of P = 0.04%. The results indicate that there are variations in the number of pixels that can explain differences in the numbers of luteal cells in the corpus luteum tissue.

A morfologia e a fisiologia ovariana nos equinos têm sido motivo de estudo devido a seu córtex e medula invertidos em comparação às das outras espécies mamíferas e seu ciclo reprodutivo fotoperíodo-dependente e à existência de uma fossa de ovulação. Estes aspectos levam ao profissional do campo da reprodução equina a se interessar em aprofundar cada vez mais no desenvolvimento de pesquisas que possam auxiliar oferecendo métodos e técnicas que ajudem no trabalho de campo. Uma das melhores técnicas utilizadas para o estudo da atividade ovariana têm sido as imagens ultrassonográficas nos seus diferentes modos de operação. Uma das estruturas ovarianas que se pode avaliar e acompanhar com o ultrassom é o Corpo Lúteo (CL), sendo ele vital pela produção de Progesterona (P4), hormônio encarregado da preparação do endométrio para oferecer um ambiente ao embrião. É relatada uma relação positiva entre quantidade de células lúteas e produção de P4. O objetivo deste estudo foi testar uma metodologia que permitisse avaliar a densidade celular por meio da histologia e determinar se existe relação com o numero de pixéis lúteos numa imagem de ultrassom e assim ter um dado confiável para tomar decisões. Foram coletados 29 ovários de éguas crioulas em diferentes fases do diestro, analisados todos dentro de um único grupo. As amostras foram passadas pelo ultrassom para obter a imagem ultrasonográfica salva diretamente do ultrassom. Posteriormente, os CLs foram dessecados para fazer laminas corada pela Hematoxilina Eosina. Os resultados mostraram que entre as variáveis existe correlação inversa de R=-0.61. O coeficiente de determinação achado foi de aproximadamente R2=40% com uma probabilidade P=0.04%. Os resultados indicam que, existem variações no numero de pixéis lúteos que podem explicar em grande percentagem os valores totais do numero de células presentes no tecido lúteo. / The ovarian morphology and physiology in horses has been the subject of study due to its reversed cortex and medulla in comparison to other mammalian species, the existance of an ovulation fossa and for its photoperiod-dependent reproductive cycle. These aspects lead to the field practitioner specialist on equine to develop research that may help at fieldwork. One of the best techniques for the study of ovarian activity has been the ultrassonographic images in its different modes of operation. The corpus luteum (CL) is one of the ovarian structures that can be assessed and followed by ultrasound, being vital for the production of progesterone (P4), hormone which prepares the endometrium to provide a good environment for embryo development. A positive relationship between amount of luteal cells and P4 production has been reported before. The aim of this study was to test a methodology that would assess cell density by histology and determine whether there is a correlation between the number of ultrasound image pixels and the luteal cells concentration and thus have a really trusted ultrasound data which might help veterinarians to make decisions. Twenty nine ovaries from criollo mares were collected at different stages of diestrus, and all analyzed within a unique group. Samples were assessed by ultrasound to obtain the ultrasonographic image. After that, the CLs were dried to make microscopy slides stained with hematoxylin-eosin. The results showed that an inverse correlation (r = -0.61) exists between the variables studied. The determination coefficient found was approximately R2 = 40% with a probability of P = 0.04%. The results indicate that there are variations in the number of pixels that can explain differences in the numbers of luteal cells in the corpus luteum tissue.

A morfologia e a fisiologia ovariana nos equinos têm sido motivo de estudo devido a seu córtex e medula invertidos em comparação às das outras espécies mamíferas e seu ciclo reprodutivo fotoperíodo-dependente e à existência de uma fossa de ovulação. Estes aspectos levam ao profissional do campo da reprodução equina a se interessar em aprofundar cada vez mais no desenvolvimento de pesquisas que possam auxiliar oferecendo métodos e técnicas que ajudem no trabalho de campo. Uma das melhores técnicas utilizadas para o estudo da atividade ovariana têm sido as imagens ultrassonográficas nos seus diferentes modos de operação. Uma das estruturas ovarianas que se pode avaliar e acompanhar com o ultrassom é o Corpo Lúteo (CL), sendo ele vital pela produção de Progesterona (P4), hormônio encarregado da preparação do endométrio para oferecer um ambiente ao embrião. É relatada uma relação positiva entre quantidade de células lúteas e produção de P4. O objetivo deste estudo foi testar uma metodologia que permitisse avaliar a densidade celular por meio da histologia e determinar se existe relação com o numero de pixéis lúteos numa imagem de ultrassom e assim ter um dado confiável para tomar decisões. Foram coletados 29 ovários de éguas crioulas em diferentes fases do diestro, analisados todos dentro de um único grupo. As amostras foram passadas pelo ultrassom para obter a imagem ultrasonográfica salva diretamente do ultrassom. Posteriormente, os CLs foram dessecados para fazer laminas corada pela Hematoxilina Eosina. Os resultados mostraram que entre as variáveis existe correlação inversa de R=-0.61. O coeficiente de determinação achado foi de aproximadamente R2=40% com uma probabilidade P=0.04%. Os resultados indicam que, existem variações no numero de pixéis lúteos que podem explicar em grande percentagem os valores totais do numero de células presentes no tecido lúteo. / The ovarian morphology and physiology in horses has been the subject of study due to its reversed cortex and medulla in comparison to other mammalian species, the existance of an ovulation fossa and for its photoperiod-dependent reproductive cycle. These aspects lead to the field practitioner specialist on equine to develop research that may help at fieldwork. One of the best techniques for the study of ovarian activity has been the ultrassonographic images in its different modes of operation. The corpus luteum (CL) is one of the ovarian structures that can be assessed and followed by ultrasound, being vital for the production of progesterone (P4), hormone which prepares the endometrium to provide a good environment for embryo development. A positive relationship between amount of luteal cells and P4 production has been reported before. The aim of this study was to test a methodology that would assess cell density by histology and determine whether there is a correlation between the number of ultrasound image pixels and the luteal cells concentration and thus have a really trusted ultrasound data which might help veterinarians to make decisions. Twenty nine ovaries from criollo mares were collected at different stages of diestrus, and all analyzed within a unique group. Samples were assessed by ultrasound to obtain the ultrasonographic image. After that, the CLs were dried to make microscopy slides stained with hematoxylin-eosin. The results showed that an inverse correlation (r = -0.61) exists between the variables studied. The determination coefficient found was approximately R2 = 40% with a probability of P = 0.04%. The results indicate that there are variations in the number of pixels that can explain differences in the numbers of luteal cells in the corpus luteum tissue.

La thèse se place dans le contexte du programme de physique prévu auprès du collisionneur Beijing Electron Positron Collider II, pour lequel l'expérience BESIII (Beijing Electron Spectrometer III) doit subir une jouvence. Mon travail concerne l'amélioration des performances de la trajectométrie centrale de l'expérience, en explorant une nouvelle approche utilisant les capteurs à pixels CMOS (CPS) en remplacement partiel de la chambre à dérive actuelle. Il est validé, qu'un pixel de 39.0X50.8 µm2 permet d'atteindre une résolution spatiale ~10 µm. Cette confirmation ouvre la voie pour le développement d'échelle de grande longueur. Un logiciel générique proposant une stratégie d'optimisation pour un trajectomètre pixellisé a été mis au point et appliqué au cas particulier du BESIII. Il a permis de montrer qu'une configuration à trois couches optimise la résolution sur les trajectoire alors qu'une option incluant une couche double-face atteint une efficacité de reconstruction supérieure. / The thesis addresses the upcoming particle physics program foreseen at the Beijing Electron Positron Collider II, for which the Beijing Electron Spectrometer III (BESIII) is being upgraded. The work presented focused on the upgrade of the central tracker of the experiment by exploring the possibilities offered by a new approach using CMOS Pixel Sensors (CPS) instead of the present gas drift chamber. The performance of CPS with a larger pixel (39.0X50.8 µm2) and a lower power consumption has been validated, which will help to develop long ladders. A general strategy and software to optimise the design of a barrel pixelated tracker has also been developed, and its application on the BESIII silicon tracker indicates that the layout of three evenly placed single-sided layers is favoured by BESIII physics for the best momentum resolution, with an option using one double-sided ladder to achieve a higher tracking efficiency.

Med hög sannolikhet tittar du just nu på en yta av glas. Bakom skärmen ligger ett rutnät beståendes av tusentals pixlar som formar det du ser. Den digitala revolutionen har underlättat våra liv på det mest fantastiska sätt. Men i sociala rum kring ett matbord har det blivit en kamp om uppmärksamheten mellan två olika världar, en virtuell och en verklig. Mitt arbete handlar om den visuella konsumtionen på Instagram. Hur vi ständigt vill se mer, hur vi vänjer oss vid belöning och bekräftelse. Vi smygtittar in i folks liv och är nästan alltid uppkopplade. Ett nytt beteende har snabbt utvecklats där vi väljer att kolla på telefonen i stället för att samtala och se varandra IRL. Likt en Wunderkammer har jag samlat objekt från världens alla hörn i ett rum. Av nyfikenhet att försöka förstå den digitala frestelsen. Att samla fragment på en och samma plats för att skapa en helhet. Symboler, sida vid sida. Hierarkier. Ett kontrollerat kaos. Delar av glas. Bit efter bit, pixel efter pixel. I min gestaltning har jag materialiserat det digitala genom tusentals bitar av glas – och fogar som skapar friktion för ett febrilt scrollande finger. / It’s a big chance that you’re currently looking at a surface of glass. Behind the screen is a grid consisting thousands of pixels that shape what you see. The digital revolution has made our lives easier in the most amazing way. But in social settings around a dining table, there has been a struggle for attention between two different worlds, a virtual and a real. My project is about the visual consumption on Instagram. How we constantly want to see more, how we get used to rewards and confirmation. We peek into people's lives and are almost always connected. A new behavior has developed rapidly where we choose to look at the phone instead of talking and seeing each other IRL. Just like a Wunderkammer, I have collected objects from all over the world in one room, out of curiosity to try to understand the digital hunger. To collect fragments in one place to see the whole picture. Symbols, side by side. Hierarchy. A controlled chaos. Parts of glass. Bit by bit, pixel by pixel. In my artwork, I have materialized the digital world with thousands of pieces of glass — and grouts that create friction for a scrolling finger.