Cette thèse traite le problème d’extension d’annotation d’images. En effet, la croissance rapide des archives de contenus visuels disponibles a engendré un besoin en techniques d’indexation et de recherche d’information multimédia. L’annotation d’images permet l’indexation et la recherche dans des grandes collections d’images d’une façon facile et rapide. À partir de bases d’images partiellement annotées manuellement, nous souhaitons compléter les annotations de ces bases, grâce à l’annotation automatique, pour pouvoir rendre plus efficaces les méthodes de recherche et/ou classification d’images. Pour l’extension automatique d’annotation d’images, nous avons utilisé les modèles graphiques probabilistes. Le modèle proposé est un mélange de distributions multinomiales et de mélanges de Gaussiennes où nous avons combiné des caractéristiques visuelles et textuelles. Pour réduire le coût de l’annotation manuelle et améliorer la qualité de l’annotation obtenue, nous avons intégré des retours utilisateur dans notre modèle. Les retours utilisateur ont été effectués en utilisant l’apprentissage dans l’apprentissage, l’apprentissage incrémental et l’apprentissage actif. Pour combler le problème du fossé sémantique et enrichir l’annotation d’images, nous avons utilisé une hiérarchie sémantique en modélisant de nombreuses relations sémantiques entre les mots-clés d’annotation. Nous avons donc présenté une méthode semi-automatique pour construire une hiérarchie sémantique à partie d’un ensemble de mots-clés. Après la construction de la hiérarchie, nous l’avons intégré dans notre modèle d’annotation d’images. Le modèle obtenu avec la hiérarchie est un mélange de distributions de Bernoulli et de mélanges de Gaussiennes / This thesis deals the problem of image annotation extension. Indeed, the fast growth of available visual contents has led a need for indexing and searching of multimedia information methods. Image annotation allows indexing and searching in a large collection of images in an easy and fast way. We wish, from partially manually annotated images databases, complete automatically the annotation of these sets, in order to make methods of research and / or classification of images more efficient. For automatic image annotation extension, we use probabilistic graphical models. The proposed model is based on a mixture of multinomial distributions and mixtures of Gaussian where we have combined visual and textual characteristics. To reduce the cost of manual annotation and improve the quality of the annotation obtained, we have incorporated user feedback into our model. User feedback was done using learning in learning, incremental learning and active learning. To reduce the semantic gap problem and to enrich the image annotation, we use a semantic hierarchy by modeling many semantic relationships between keywords. We present a semi-automatic method to build a semantic hierarchy from a set of keywords. After building the hierarchy, we integrate it into our image annotation model. The model obtained with this hierarchy is a mixture of Bernoulli distributions and Gaussian mixtures