Ce mémoire porte sur la conception d'une interface utilisateur basée sur la reconnaissance de gestes pour la commande d'un capteur 3D tenu en main. L'interface proposée permet à l'opérateur d'un tel équipement de commander le logiciel à distance alors qu'il se déplace autour d'un objet à numériser sans devoir revenir auprès du poste de travail. À cet effet, un prototype fonctionnel est conçu au moyen d'une caméra Azure Kinect pointée vers l'utilisateur. Un corpus de gestes de la main est défini et reconnu au moyen d'algorithmes d'apprentissage automatique, et des métaphores d'interactions sont proposées pour la transformation rigide 3D d'un objet virtuel à l'écran. Ces composantes sont implantées dans un prototype fonctionnel compatible avec le logiciel VXelements de Creaform. / This thesis presents the development of a gesture-based user interface for the operation of handheld 3D scanning devices. This user interface allows the user to remotely engage with the software while walking around the target object. To this end, we develop a prototype using an Azure Kinect sensor pointed at the user. We propose a set of hand gestures and a machine learning-based approach to classification for triggering momentary actions in the software. Additionally, we define interaction metaphors for applying 3D rigid transformations to a virtual object on screen. We implement these components into a proof-of-concept application compatible with Creaform VXelements.

L'objectif des travaux réalisés au cours de cette thèse est d'adresser la problématique de la reconnaissance générique de caractères manuscrits par les méthodes structurelles à base de graphes. Les écrits traités sont non-contraints et hétérogènes dans le temps. Les méthodes classiques, dites statistiques, sont efficaces mais ne peuvent s'appliquer qu'à des écritures à vocabulaire restreint dans le cadre d'un système avec une phase d'apprentissage. Nous proposons deux systèmes de reconnaissance à base de graphes d'attributs. Le premier utilise des attributs numériques et une modélisation de la base d'apprentissage avec des graphes aléatoires. L'intégration des informations de structure change la notion de complexité et permet une coopération intéressante avec les approches statistiques. Le second système utilise des attributs hiérarchiques flous. Il permet une reconnaissance sans apprentissage basée sur des modèles qui tend vers la reconnaissance générique recherchée.

Cette thèse analyse la capacité d’action collective des populations marginalisées situées respectivement dans un bidonville appelé Cité de l’Éternel à Port-au-Prince (Haïti) et dans des campements à la Sierra Santa Catarina, Iztapalapa (Mexico). À Port-au-Prince, avant la chute de la dictature des Duvalier, des «tontons macoutes» envahirent un terrain situé en bordure du quai de la capitale, près du boulevard Harry Truman. Après s’y être installés, ils ont procédé à la vente de parcelles destinées à la construction de logement à des particuliers. Mais après la chute de Jean-Claude Duvalier, en 1986, des gens de la populace en ont profité pour envahir ce qui restait de ces terrains marécageux. Après l’occupation, ils se sont organisés pour défendre collectivement leur propriété avant d’entreprendre, par la suite, des démarches pour y amener des services et obtenir la régularisation de leur situation sur ces territoires. À la Sierra Santa Catarina, des populations conduites par des militants d’un Front populaire ont occupé des terrains situés au pied d’une montagne de sable afin d’accéder à la propriété et de construire leur demeure. À l’instar des populations de la Cité, ces gens se sont organisés pour aménager des espaces, y ériger des logements provisoires, monter la garde afin de ne pas être déguerpis par les forces de police. Tout en travaillant pour accéder à leur manière aux services de base, elles entreprennent des actions auprès des institutions publiques afin d’obtenir la régularisation de leur situation. Par rapport à la capacité d’action collective de ces populations, les théories sociologiques sont divisées. D’un côté, certains auteurs soutiennent la thèse de l’incapacité de ces populations d’avoir des intérêts collectifs et d’agir en conséquence. Selon eux, sans une médiation sociale ou à défaut d’une agrégation et d’une représentation politiques, ces populations sont incapables d’avoir une subjectivité collective. De l’autre, des auteurs pensent qu’à partir des liens d’amitié de parenté et de voisinage, indépendamment de leurs situations socioéconomiques, ces populations peuvent créer des stratégies de subsistance et de luttes qui leur permettent de trouver des solutions à des problèmes tant individuels que collectifs. S’agissant des populations qui envahissent des terrains en milieu urbain pour habiter, les actions de ces gens là sont définis déjà comme une forme d’action collective inscrite dans des rapports sociaux qui se caractérisent par la différenciation entre les groupes sociaux dans l’accès à la propriété. Ainsi, leurs revendications de reconnaissance et de régularisation auprès des instances étatiques sont déterminées par leur mode d’accès aux biens et aux richesses inégalement réparties en Haïti et au Mexique. Les populations des deux territoires ont entrepris diverses démarches auprès de certaines institutions et réalisé des actions collectives soit pour amener des services de base tels que l’eau et l’électricité, soit pour obtenir de l’État la reconnaissance des territoires envahis, c’est-à-dire leur jonction à la cartographie de la ville. Cette reconnaissance implique non seulement l’installation des services réguliers au bénéfice de la population mais aussi l’octroi à chaque propriétaire de son titre de propriété. Si dans le cas de la Sierra Santa Catarina les démarches sont entreprises auprès des institutions publiques, dans celui de Port-au-Prince, ce sont les ONG ou les agence de coopération qui sont touchées et qui fournissent certains services à la population conformément à la priorité de leurs bailleurs de fonds. Les interventions auprès de l’État se font plutôt dans le but d’obtenir une autorisation de fonctionnement d’une association locale. Il ressort des approches théoriques et des actions collectives réalisées par ces populations qu’on ne peut pas dire qu’elles sont incapables d’avoir une subjectivité collective et des intérêts communs sans une agrégation et une représentation politique. À partir de différents liens entre les individus, des associations sont créées lesquelles permettent d’établir une médiation entre les populations et d’autres organismes. Dans le cas des campements, les actions collectives sont certainement mises à contribution par quelques leaders. Cela participe de toute une tradition politique au Mexique. Néanmoins, dans certains campements, des populations parviennent à tenir tête jusqu’à révoquer certains leaders. Au-delà de leur situation socioéconomique, de l’emprise de certains dirigeants de campement, de l’indifférence de l’État (dans le cas de Port-au-Prince, notamment), ces populations font preuve d’une étonnante capacité critique de leur situation tant dans leurs relations avec les dirigeants des associations et des campements que par rapport à l’État. Ceci pourrait soulever des doutes quant à la possibilité qu’elles soient réellement ou inconsciemment manipulées. Cela suggère la possibilité d’actions collectives autonomes de portée critique là où les circonstances le permettent Mots clés : Marginalisation, action collective, reconnaissance, Débrouille, capacité critique, bidonvilles, instrumentalisation politique, reconnaissance fragmentée. / This thesis analyzes the collective action of marginalized populations located respectively in Cité de l’Éternel» in Port-au-Prince (Haiti) and in « Sierra Santa Catarina », Iztapalapa (Mexico City). In Port-au-Prince, before the fall of the dictatorship of Duvalier, the “tontons macoutes” invaded a terrain located on the edge of the quay of the capital, close to the boulevard Harry Truman. After being installed there, they proceeded to sell of lots intended for the construction of private housing. But after the fall of Jean-Claude Duvalier, in 1986, a part of the population took the opportunity to invade what remained of these marshes. After the occupation, they organized collectively to defend their property before undertaking actions to bring services and to obtain the regularization of their situation. In the Sierra Santa Catarina (Mexico) populations led by militants of the Popular Front occupied ground at the foot of a sandy mountain in order to build their homes. Like the populations of «Cité de l’Éternel », these people organized to keep watch in order not to be evicted by the police. While working to gain access to the basic services, they undertake actions at the public institutions in order to obtain the regularization of their situation. In relation to the capacity for collective action of these populations, sociological theories are divided. On one side, certain authors support the thesis of the incapacity of these populations to have collective interests and to act consequently. According to them, without social mediation and without aggregation and a political representation, these populations are unable to acquire a collective subjectivity. Other authors think that at the basis of ties of friendship, family and vicinity, independently of their socio-economic situations, these populations can create strategies of subsistence and fight to find solutions that are individuals as well as collective. Concerning populations that invade territory to establish their homes, their actions are already a form of collective action. They are also involved in collective action either to bring basic services such as water and electricity, or to obtain public recognition of the invaded territories. This recognition implies not only the installation of regular services for the benefit of the population but also the granting to each owner of title. In the case of the Sierra Santa Catarina the actions undertaken with respect to public institutions, while in the case of Port-au-Prince, NGO’s or cooperation agencies are directly implicated. We cannot conclude that populations are unable to have a collective subjectivity and shared interests without an aggregation and a political representation. Starting from various bonds between the individuals, associations are created which make it possible to establish mediation between the populations and other organizations. In the case of the Sierra Santa Catarina, collective action is certainly instrumentalised by leaders. That is part of a political tradition in Mexico. Nevertheless, some settlements people manage to resist their leaders. A part from the socio-economic situation, the influence of certain leaders in Mexico and the indifference of the State (in the case of Port-au-Prince, in particular), these populations show an astonishing critical capacity with respect to their situation as well as their relations with the leaders of associations and the settlements. This suggests possibility for autonomous critical collective action where circumstances allow Keys words: marginalization, collective action, recognition, smartness, critical capacity, slums fragmented recognition, denial recognition

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

The work done in this master's thesis, presents a new system for the recognition of human actions from a video sequence. The system uses, as input, a video sequence taken by a static camera. A binary segmentation method of the the video sequence is first achieved, by a learning algorithm, in order to detect and extract the different people from the background. To recognize an action, the system then exploits a set of prototypes generated from an MDS-based dimensionality reduction technique, from two different points of view in the video sequence. This dimensionality reduction technique, according to two different viewpoints, allows us to model each human action of the training base with a set of prototypes (supposed to be similar for each class) represented in a low dimensional non-linear space. The prototypes, extracted according to the two viewpoints, are fed to a $K$-NN classifier which allows us to identify the human action that takes place in the video sequence. The experiments of our model conducted on the Weizmann dataset of human actions provide interesting results compared to the other state-of-the art (and often more complicated) methods. These experiments show first the sensitivity of our model for each viewpoint and its effectiveness to recognize the different actions, with a variable but satisfactory recognition rate and also the results obtained by the fusion of these two points of view, which allows us to achieve a high performance recognition rate. / Le travail mené dans le cadre de ce projet de maîtrise vise à présenter un nouveau système de reconnaissance d’actions humaines à partir d'une séquence d'images vidéo. Le système utilise en entrée une séquence vidéo prise par une caméra statique. Une méthode de segmentation binaire est d'abord effectuée, grâce à un algorithme d’apprentissage, afin de détecter les différentes personnes de l'arrière-plan. Afin de reconnaitre une action, le système exploite ensuite un ensemble de prototypes générés, par une technique de réduction de dimensionnalité MDS, à partir de deux points de vue différents dans la séquence d'images. Cette étape de réduction de dimensionnalité, selon deux points de vue différents, permet de modéliser chaque action de la base d'apprentissage par un ensemble de prototypes (censé être relativement similaire pour chaque classe) représentés dans un espace de faible dimension non linéaire. Les prototypes extraits selon les deux points de vue sont amenés à un classifieur K-ppv qui permet de reconnaitre l'action qui se déroule dans la séquence vidéo. Les expérimentations de ce système sur la base d’actions humaines de Wiezmann procurent des résultats assez intéressants comparés à d’autres méthodes plus complexes. Ces expériences montrent d'une part, la sensibilité du système pour chaque point de vue et son efficacité à reconnaitre les différentes actions, avec un taux de reconnaissance variable mais satisfaisant, ainsi que les résultats obtenus par la fusion de ces deux points de vue, qui permet l'obtention de taux de reconnaissance très performant.

Approved for public release, distribution is unlimited / In urbanized terrain, radiowave propagation is subjected to fading on large-scales and smallscales that would impede on the quality and reliability of data link transmission. This would have implications in many military applications. One example is the performance of unmanned aerial vehicle (UAV) data and communications links in complex urban environments. The purpose of this research is to study the effectiveness of diversity techniques on the performance of urban UAV data and communications links. The techniques investigated were spatial, polarization, and angle diversities. The ray tracing software, Urbana Wireless Toolset, was used in the modeling and simulation process. The various combinations of diversity techniques were simulated using a realistic urban city model. For the few transmit-receive geometries examined, it was found that angle diversity with a directive antenna provided the greatest increase in signal strength relative to the no diversity case. / Civilian, Singapore DOD

Cette thèse porte sur les méthodes de super-résolution (SR) pour l’amélioration des performances des systèmes de reconnaissance automatique (OCR, reconnaissance faciale). Les méthodes de Super-Résolution (SR) permettent de générer des images haute résolution (HR) à partir d’images basse résolution (BR). Contrairement à un rééchantillonage par interpolation, elles restituent les hautes fréquences spatiales et compensent les artéfacts (flou, crénelures). Parmi elles, les méthodes d’apprentissage automatique telles que les réseaux de neurones artificiels permettent d’apprendre et de modéliser la relation entre les images BR et HR à partir d’exemples. Ce travail démontre l’intérêt des méthodes de SR à base de réseaux de neurones pour les systèmes de reconnaissance automatique. Les réseaux de neurones à convolutions sont particulièrement adaptés puisqu’ils peuvent être entraînés à extraire des caractéristiques non-linéaires bidimensionnelles pertinentes tout en apprenant la correspondance entre les espaces BR et HR. Sur des images de type documents, la méthode proposée permet d’améliorer la précision en reconnaissance de caractère de +7.85 points par rapport à une simple interpolation. La création d’une base d’images annotée et l’organisation d’une compétition internationale (ICDAR2015) ont souligné l’intérêt et la pertinence de telles approches. Pour les images de visages, les caractéristiques faciales sont cruciales pour la reconnaissance automatique. Une méthode en deux étapes est proposée dans laquelle la qualité de l’image est d’abord globalement améliorée, pour ensuite se focaliser sur les caractéristiques essentielles grâce à des modèles spécifiques. Les performances d’un système de vérification faciale se trouvent améliorées de +6.91 à +8.15 points. Enfin, pour le traitement d’images BR en conditions réelles, l’utilisation de réseaux de neurones profonds permet d’absorber la variabilité des noyaux de flous caractérisant l’image BR, et produire des images HR ayant des statistiques naturelles sans connaissance du modèle d’observation exact. / This thesis is focussed on super-resolution (SR) methods for improving automatic recognition system (Optical Character Recognition, face recognition) in realistic contexts. SR methods allow to generate high resolution images from low resolution ones. Unlike upsampling methods such as interpolation, they restore spatial high frequencies and compensate artefacts such as blur or jaggy edges. In particular, example-based approaches learn and model the relationship between low and high resolution spaces via pairs of low and high resolution images. Artificial Neural Networks are among the most efficient systems to address this problem. This work demonstrate the interest of SR methods based on neural networks for improved automatic recognition systems. By adapting the data, it is possible to train such Machine Learning algorithms to produce high-resolution images. Convolutional Neural Networks are especially efficient as they are trained to simultaneously extract relevant non-linear features while learning the mapping between low and high resolution spaces. On document text images, the proposed method improves OCR accuracy by +7.85 points compared with simple interpolation. The creation of an annotated image dataset and the organisation of an international competition (ICDAR2015) highlighted the interest and the relevance of such approaches. Moreover, if a priori knowledge is available, it can be used by a suitable network architecture. For facial images, face features are critical for automatic recognition. A two step method is proposed in which image resolution is first improved, followed by specialised models that focus on the essential features. An off-the-shelf face verification system has its performance improved from +6.91 up to +8.15 points. Finally, to address the variability of real-world low-resolution images, deep neural networks allow to absorb the diversity of the blurring kernels that characterise the low-resolution images. With a single model, high-resolution images are produced with natural image statistics, without any knowledge of the actual observation model of the low-resolution image.

Cette recherche, inscrite dans le cadre du « vivre ensemble », consiste à identifier une relation entre construction de savoirs et reconnaissance mutuelle des acteurs en situation d’apprentissage. Identifier cette relation nécessite de problématiser la place du sujet scolaire éducable au « vivre ensemble » et la didactique adaptée à cette éducabilité. Déterminée par un contexte d’apprentissage de plus en plus rationalisé, la place du sujet scolaire ne lui permet plus qu’un accès au savoir ayant perdu tout sens en dehors d’une efficience indispensable aux logiques économiques et technicistes. Une autre place peut-elle permettre un autre rapport au savoir, celle d’un sujet riche de sa complexité psychologique, sociale et émotionnelle ? Ces dimensions n’impliqueraient plutôt pas un apprentissage interactif autorisant des expériences émotionnelles susceptibles d’assurer les conditions d’une reconnaissance mutuelle dans l’apprendre ? La recherche de terrain porte sur une situation interactive de lecture compréhension d’albums par un groupe identique de six enfants sur les trois ans du cycle 2. L’entretien, mené par les professeurs respectifs, se réalise selon le guide d’entretien d’un questionnement. Ce dernier a pour but de favoriser l’interprétation par le canal d’expériences émotionnelles singulières et d’aider à transformer les informations narratives en significations morales ou idéologiques comme outil de l’action de l’élève. Les outils d’analyses portent sur l’identification de l’interface des expériences émotionnelles traduites par le verbal et le non verbal des co-énonciations et leur rôle dans la reconnaissance identification et la reconnaissance mutuelle des acteurs. / The aim of this research, as part of the framework "Living Together", is to identify a relationship between the construction of knowledge and the mutual recognition of actors in a learning situation. To identify this relationship implies questioning not only the situation of the trainable school subject as to the framework "Living Together" but also the suitable didactics for this trainability. Due to an increasing rationalized learning context, the current situation only allows the school subject to acquire a knowledge which has lost all meaning beyond an efficiency dictated by economic and technical logics. Can there be a different approach to knowledge construction - that of a pupil complex and rich in psychological, social and emotional aspects? Should these dimensions not rather imply an interactive construction of knowledge, allowing for emotional experiences to ensure the conditions for mutual recognition in the learning process? The conducted field research has been based on interactive sessions of story reading to the same group of six children during three years of cycle #2. The interviews, conducted by the respective teachers, have been conducted according to the established guidelines for questioning. The purpose of the latter is to facilitate the interpretation through singular emotional experiences and to help transform narrative information into moral or ideological meanings, which can then be used as a tool by the school subject. The analytical tools focus on the identification of emotional experiences interface, through verbal and non-verbal exchanges, and their role in identity construction as well as mutual recognition of the stake holders.

La Traité de Maastricht a institué la citoyenneté européenne. Envisagée initialement comme une conséquence de la nationalité d’un État membre, la notion a connu un développement extraordinaire au travers d’interprétations ambitieuses de la Cour de justice de l’Union européenne. Statut fondamental des ressortissants des États membres, la citoyenneté de l’Union se conjugue avec la liberté de circulation et les droits fondamentaux pour mettre à l’épreuve le statut personnel. Le temps est ainsi venu de s’interroger sur l’aptitude de la citoyenneté européenne à devenir le terreau d’un renouveau de la méthode du droit international privé au sein de l’Union européenne. La citoyenneté de l’Union constitue un fondement à la généralisation d’une méthode de reconnaissance mutuelle en bouleversant le statut personnel / The Maastricht Treaty establishes the European citizenship. Initially conceived as a consequence of Member State’s nationality, the concept has incredibly increased through ambitious exegesis analysis of the Court of Justice of the European Union. Fundamental status of nationals of the member States, EU citizenship brings together and fundamental Rights to improve the personal status. Time has now come to find out if or not the European citizenship will becomes the spring of a new Private international law method for the European Union. European citizenship constitutes the substructure of the globalization of a mutual recognition method, overthrowing the personal status.

Dans cette thèse, nous voulons reconnaître les gestes (par ex. lever la main) et plus généralement les actions brèves (par ex. tomber, se baisser) effectués par un individu. De nombreux travaux ont été proposés afin de reconnaître des gestes dans un contexte précis (par ex. en laboratoire) à l'aide d'une multiplicité de capteurs (par ex. réseaux de cameras ou individu observé muni de marqueurs). Malgré ces hypothèses simplificatrices, la reconnaissance de gestes reste souvent ambigüe en fonction de la position de l'individu par rapport aux caméras. Nous proposons de réduire ces hypothèses afin de concevoir un algorithme général permettant de reconnaître des gestes d'un individu évoluant dans un environnement quelconque et observé à l'aide d'un nombre réduit de caméras. Il s'agit d'estimer la vraisemblance de la reconnaissance des gestes en fonction des conditions d'observation. Notre méthode consiste à classifier un ensemble de gestes à partir de l'apprentissage de descripteurs de mouvement. Les descripteurs de mouvement sont des signatures locales du mouvement de points d'intérêt associés aux descriptions locales de la texture du voisinage des points considérés. L'approche a été validée sur les bases de données de gestes publiques KTH et IXMAS; des résultats encourageants ont été obtenus.