Souvent négligées dans les pratiques urbanistiques, la thèse explore les formes de représentations des aspects sensibles de l'habiter mobilisables dans un processus de conception urbaine. À travers deux enquêtes de terrain nous montrons comment les habitants participent à la production d'un espace public créatif et résilient. Par espace public nous entendons sa double filiation théorique : lieu physique et espace politique. Nous ciblons l'observation sur les processus de transformation des lieux publics à travers la modification des usages et des significations que ces lieux ont pour les habitants. Nous traitons également l'espace public comme le lieu du débat politique, de la rencontre et du conflit dans la forme d'une pratique démocratique. Cet espace public particulier sera nommé : « espace public spontané ». Il est public et aussi spontané : il n'est pas conçu à l'avance, il n'est pas prémédité ou planifié. Lorsqu'il surgit spontanément, il peut disparaître de la même manière. Il est produit à partir des conditions et des vécus locaux. Une enquête ethnographique dont l'objet porte sur les espaces publics et sur les perceptions issues de l'expérience vécue et perçue par les habitants et les communautés, donne une intentionnalité à l'analyse de l'expérience sensible, car elle ne se limite pas aux dimensions de l'expérience sensible mais intègre également des aspects observés ou bien relevés par les habitants. Après le tremblement de terre et le tsunami du 27 février 2010 au Chili, nous avons remarqué comment dans une situation de bouleversement et de reconstruction des espaces de représentation, la dimension sensible joue un rôle clé. La situation catastrophique est génératrice d'espaces publics spontanés, elle génère un engagement pratique des habitants, mobilise des réactions sensibles et exacerbe le caractère hospitalier et résilient de l'espace public. À partir de l'étude de deux cas concrets, illustré par le campement d'urgence El Molino de Dichato et par la ville de Talca après la catastrophe, nous avons ciblé l'observation sur les pratiques d'implication des habitants pendant tout le processus de reconstruction de leur environnement, de leurs espaces publics et privés, ainsi que de leurs sphères d'intimité. Ces pratiques englobent l'ensemble des actions des habitants, depuis leurs actions les plus spontanées et éphémère visant à faire face à la reconstruction, à l'état d'urgence et aux vulnérabilités générées par les situations post-catastrophe, jusqu'aux actions les plus formalisées. Nous voulons compléter la compréhension d'une conception urbaine « participative » par cette notion d'investissement d'un espace public spontané, vécu comme un tiers inclus et capable d'introduire dans le débat des variables sensibles. Cette recherche donne lieu à des interrogations sur la conception urbaine en tant qu'espace commun d'expression, d'entendement et de traduction des aspects sensibles de l'expérience des habitants, où la distinction existante entre expert et novice peut être surpassé / Often neglected by the practice of urban planning, this thesis explores the forms of representation of the sensitive aspects of urban life in a process of urban design. Through two field surveys we show how the inhabitants participate in the production of a creative and resilient public space. By public space we understand its double theoretical filiation: physical and political. We target the observation in the transformation processes of the public places through the modification of the practices and the meanings that these places have for the inhabitants. We also handle the public space as the place of the political debate, the meeting and the conflict in the shape of a democratic practice. This particular public space will be named: “spontaneous public space”. It is spontaneous, because it is not designed and it is not planned. As it appears spontaneously, it can disappear in the same way. It is produced from real-life experiences and from local conditions. An ethnographical field survey focused on the experiences and perception of public spaces by the inhabitants and the communities, give an intentionality to the analysis of the sensitive experience, because it does not limit itself to the dimensions of the sensitive experience but integrates what is observed or either found by inhabitants. After the earthquake and the tsunami that occurred on February 27, 2010, off the coast of south-central Chile, we noticed how in a situation of upheaval and reconstruction of the spaces of representation, the sensitive plays a key-role. The catastrophic situation generates spontaneous public spaces; it generates a practical commitment of the inhabitants, mobilizes sensitive reactions and makes the public space more hospitable and resilient. From the study of two concrete cases -corresponding to the emergency camp El Molino of Dichato and to the city of Talca after the disaster- we focus the observation in the practices of implication of the inhabitants during all the process of reconstruction of their public and private spaces as well as their intimate spheres. These practices include all the actions of the inhabitants, from their most spontaneous and short-lived actions to face the reconstruction and the state of emergency and vulnerability of the situation post-disaster, to the most formalized actions. We want to complete the idea of a “participative” urban design with the notion of a spontaneous public space - autonomous of the participative plans - as an inclusive third space capable of introducing sensitive aspects in the debate. This research gives rise to questioning the urban design as a common space of expression and understanding, where the decoupling existing between the expertise and the novice can be surpassed

Dans le domaine de la vision par ordinateur, l’estimation de la structure d’une scène 3D à partir d’images 2D constitue un problème fondamental. Parmi les applications concernées par cette problématique, nous nous sommes intéressés dans le cadre de cette thèse à la modélisation d’un environnement urbain. Nous nous sommes intéressés à la reconstruction de scènes 3D à partir d’images monoculaires générées par un véhicule en mouvement. Ici, plusieurs défis se posent à travers les différentes étapes de la chaine de traitement inhérente à la reconstruction 3D. L’un de ces défis vient du fait de l’absence de zones suffisamment texturées dans certaines scènes urbaines, d’où une reconstruction 3D (un nuage de points 3D) trop éparse. De plus, du fait du mouvement du véhicule, d’une image à l’autre il n’y a pas toujours un recouvrement suffisant entre différentes vues consécutives d’une même scène. Dans ce contexte, et ce afin de lever les verrous ci-dessus mentionnés, nous proposons d’estimer, de reconstruire, la structure d’une scène 3D par morceaux en se basant sur une hypothèse de planéité. Nous proposons plusieurs améliorations à la chaine de traitement associée à la reconstruction 3D. D’abord, afin de structurer, de représenter, la scène sous la forme d’entités planes nous proposons une nouvelle méthode de reconstruction 3D, basée sur le regroupement de pixels similaires (superpixel segmentation), qui à travers une représentation multi-échelle pondérée fusionne les informations de couleur et de mouvement. Cette méthode est basée sur l’estimation de la probabilité de discontinuités locales aux frontières des régions calculées à partir du gradient (gradientbased boundary probability estimation). Afin de prendre en compte l’incertitude liée à l’estimation du mouvement, une pondération par morceaux est appliquée à chaque pixel en fonction de cette incertitude. Cette méthode génère des regroupements de pixels (superpixels) non contraints en termes de taille et de forme. Pour certaines applications, telle que la reconstruction 3D à partir d’une séquence d’images, des contraintes de taille sont nécessaires. Nous avons donc proposé une méthode qui intègre à l’algorithme SLIC (Simple Linear Iterative Clustering) l’information de mouvement. L’objectif étant d’obtenir une reconstruction 3D plus dense qui estime mieux la structure de la scène. Pour atteindre cet objectif, nous avons aussi introduit une nouvelle distance qui, en complément de l’information de mouvement et de données images, prend en compte la densité du nuage de points. Afin d’augmenter la densité du nuage de points utilisé pour reconstruire la structure de la scène sous la forme de surfaces planes, nous proposons une nouvelle approche qui mixte plusieurs méthodes d’appariement et une méthode de flot optique dense. Cette méthode est basée sur un système de pondération qui attribue un poids pré-calculé par apprentissage à chaque point reconstruit. L’objectif est de contrôler l’impact de ce système de pondération, autrement dit la qualité de la reconstruction, en fonction de la précision de la méthode d’appariement utilisée. Pour atteindre cet objectif, nous avons appliqué un processus des moindres carrés pondérés aux données reconstruites pondérées par les calculés par apprentissage, qui en complément de la segmentation par morceaux de la séquence d’images, permet une meilleure reconstruction de la structure de la scène sous la forme de surfaces planes. Nous avons également proposé un processus de gestion des discontinuités locales aux frontières de régions voisines dues à des occlusions (occlusion boundaries) qui favorise la coplanarité et la connectivité des régions connexes. L’ensemble des modèles proposés permet de générer une reconstruction 3D dense représentative à la réalité de la scène. La pertinence des modèles proposés a été étudiée et comparée à l’état de l’art. Plusieurs expérimentations ont été réalisées afin de démontrer, d’étayer, la validité de notre approche / In computer vision, the 3D structure estimation from 2D images remains a fundamental problem. One of the emergent applications is 3D urban modelling and mapping. Here, we are interested in street-level monocular 3D reconstruction from mobile vehicle. In this particular case, several challenges arise at different stages of the 3D reconstruction pipeline. Mainly, lacking textured areas in urban scenes produces low density reconstructed point cloud. Also, the continuous motion of the vehicle prevents having redundant views of the scene with short feature points lifetime. In this context, we adopt the piecewise planar 3D reconstruction where the planarity assumption overcomes the aforementioned challenges.In this thesis, we introduce several improvements to the 3D structure estimation pipeline. In particular, the planar piecewise scene representation and modelling. First, we propose a novel approach that aims at creating 3D geometry respecting superpixel segmentation, which is a gradient-based boundary probability estimation by fusing colour and flow information using weighted multi-layered model. A pixel-wise weighting is used in the fusion process which takes into account the uncertainty of the computed flow. This method produces non-constrained superpixels in terms of size and shape. For the applications that imply a constrained size superpixels, such as 3D reconstruction from an image sequence, we develop a flow based SLIC method to produce superpixels that are adapted to reconstructed points density for better planar structure fitting. This is achieved by the mean of new distance measure that takes into account an input density map, in addition to the flow and spatial information. To increase the density of the reconstructed point cloud used to performthe planar structure fitting, we propose a new approach that uses several matching methods and dense optical flow. A weighting scheme assigns a learned weight to each reconstructed point to control its impact to fitting the structure relative to the accuracy of the used matching method. Then, a weighted total least square model uses the reconstructed points and learned weights to fit a planar structure with the help of superpixel segmentation of the input image sequence. Moreover, themodel handles the occlusion boundaries between neighbouring scene patches to encourage connectivity and co-planarity to produce more realistic models. The final output is a complete dense visually appealing 3Dmodels. The validity of the proposed approaches has been substantiated by comprehensive experiments and comparisons with state-of-the-art methods