Les personnes dirigent souvent leur attention vers les objets avec lesquels ils interagissent. Une premiere etape que doivent franchir les systemes informatiques pour s'adapter aux utilisateurs et ameliorer leurs interactions avec eux est de localiser leur emplacement, et en particulier la position de leur tete dans l'image. L'etape suivante est de suivre leur foyer d'attention. C'est pourquoi nous nous interessons aux techniques permettant d'estimer et de suivre le regard des utilisateurs, et en particulier l'orientation de leur tete.<br /><br />Cette these presente une approche completement automatique et independante de l'identite de la personne pour estimer la pose d'un visage a partir d'images basse resolution sous conditions non contraintes. La methode developpee ici est evaluee et validee avec une base de donnees d'images echantillonnee. Nous<br />proposons une nouvelle approche a 2 niveaux qui utilise les apparences globales et locales pour estimer l'orientation de la tete. Cette methode est simple, facile a implementer et robuste a l'occlusion partielle. Les images de visage sont normalisees en<br />taille dans des images de faible resolution a l'aide d'un<br />algorithme de suivi de visage. Ces imagettes sont ensuite projetees dans des memoires autoassociatives et entraineespar la regle d'apprentissage de Widrow-Hoff. Les memoires autoassociatives ne necessitent que peu de parametres et evitent l'usage de couches cachees, ce qui permet la sauvegarde et le chargement de prototypes de poses du visage humain. Nous obtenons une premiere estimation de l'orientation de la tete sur des sujets connus et inconnus.<br /><br />Nous cherchons ensuite dans l'image les traits faciaux saillants du visage pertinents pour chaque pose. Ces traits sont decrits par des champs receptifs gaussiens normalises a l'echelle intrinseque. Ces descripteurs ont des proprietes interessantes et sont moins couteux que les ondelettes de Gabor. Les traits saillants du visage detectes par les champs receptifs gaussiens motivent la construction d'un modele de graphe pour chaque pose. Chaque noeud du graphe peut etre deplace localement en fonction de la saillance du point facial qu'il represente. Nous recherchons parmi les poses voisines de celle trouvee par les memoires autoassociatives le graphe qui correspond le mieux a l'image de test. La pose correspondante est selectionnee comme la pose du visage de la personne sur l'image. Cette methode n'utilise pas d'heuristique, d'annotation manuelle ou de connaissances prealables sur le visage et peut etre adaptee pour estimer la pose d'autres objets deformables.

Cette thèse est dédiée à l'étude théorique expérimentale et numérique de deux mécanismes majeurs gouvernant l'absorption d'énergie dans les structures composites stratifiées : la fragmentation et le délaminage. En matière de fragmentation, le modèle micro-mécanique de Fleck et Budiansky (1995) à été utilisé et discrétisé pour pouvoir intégrer les statistiques de défauts observées par Paluch (1994) et ainsi déterminer les caractéristiques principales à intégrer dans un comportement moyen. Celles-ci s'avèrent être une contrainte maximale de fragmentation dont la dispersion est de l'ordre de celle des imperfections géométriques, ainsi que des énergies dissipées et des longueurs de fragment quasi déterministes. Du point de vue du délaminage, une association d'essais de mode II sous sollicitation dynamique menant à des propagations sub-soniques, de suivi par caméra rapide et de traitement par mesure de champs, et des comparaisons essais/calculs conduisent à conclure à d'importants effets de vitesse interfaciaux. Un modèle d'endommagement à taux limité à été utilisé pour les reproduire. Celui-ci a permis d'en déduire un modèle de propagation de fissure de délaminage dynamique intégrant un paramètre de vitesse limite de fissuration. Enfin, des premières simulations pseudo-2D simplifiées d'absorbeur ont permis d'étudier les interactions entre ces deux mécanismes. Qualitativement, la très grande influence de la nature des défauts géométriques introduits pour initier le délaminage est retrouvée.

INTRODUCTION: En l’an 2000, les Nations Unies ont adopté les Objectifs du Millénaire pour le Développement avec comme premier objectif l’éradication de l’extrême pauvreté et de la faim. La relation synergique entre une bonne nutrition et le développement économique est aujourd’hui indiscutable. La malnutrition et la pauvreté sont deux problèmes interdépendants et qui partagent les mêmes causes. On estimait en 2008 que le retard de croissance staturale affectait 195 millions d’enfants de moins de cinq ans dans le monde en développement dont 90% en Afrique et en Asie. Cette forme de malnutrition est la plus importante au niveau mondial. Dans beaucoup de pays en Afrique subsaharienne et en Asie, presque un enfant sur deux en souffre. La malnutrition est le résultat d’une alimentation insuffisante, des maladies fréquentes sans accès aux services de santé de base ainsi que de l’insuffisance des soins et pratiques à l’égard des enfants. Assez souvent on ne remarque que les cas de malnutrition sévère alors que les cas légers ou modérés sont de loin plus nombreux. Les estimations les plus récentes montrent que les formes légères ou modérées de malnutrition contribuent à plus d’un tiers des décès enregistrés chez les enfants dans les pays en développement. Les enfants survivants ont des conséquences à moyen/long terme qui comprennent une vulnérabilité accrue aux infections, une diminution des capacités intellectuelles et des capacités de production ainsi que des risques élevés de complications en cas d’accouchement pour les futures mères. L’intégration de la nutrition dans les stratégies de développement économique et de réduction de la pauvreté dans le cadre des OMDs témoigne que les pays en développement comprennent de plus en plus l’impact d’une bonne nutrition de la population sur le développement durable. Cependant l’efficacité avec laquelle de telles stratégies se mettent en œuvre pour cibler les milieux ruraux qui sont les plus touchés par la malnutrition reste faible dans beaucoup de pays. Les efforts fournis ne semblent pas correspondre à l’ampleur du problème de malnutrition. De plus, dans beaucoup de ces pays, les conditions nécessaires à la réussite de ces stratégies ne sont pas réunies. Le contexte sociopolitique n’est pas souvent favorable et les capacités de mise en œuvre sont faibles. Par ailleurs les principaux décideurs politiques à tous les niveaux du système ne sont pas suffisamment sensibilisés sur l’ampleur du problème de la malnutrition. Pourtant il y a des interventions simples de lutte contre la malnutrition infantile qui ont prouvé leur efficacité et efficience et qui sont à la portée des pays pauvres. Les pratiques d’alimentation optimale du nourrisson et du jeune enfant comprenant la mise au sein des nouveaux-nés endéans l’heure qui suit l’accouchement, l’allaitement maternel exclusif pendant les 6 premiers mois, l’allaitement jusqu'à au moins deux ans et une bonne utilisation des aliments de complément constituent un bon exemple. Elles peuvent avoir un impact sur la survie des enfants en prévenant à elles seules jusqu’à 19% des décès survenant avant cinq ans dans les pays en développement. Néanmoins de telles informations ne sont pas toujours connues par ceux qui auraient le pouvoir d’opérer les changements au niveau des communautés. L’objectif général de ce travail est de fournir les informations sur l’ampleur de la malnutrition chez les enfants en milieu rural au Rwanda et de documenter le processus de mise en oeuvre du suivi de la croissance à base communautaire, une des stratégies de promotion d’une bonne nutrition et d’une bonne santé des enfants. METHODOLOGIE: Le présent travail est basé sur une série d’études réalisées depuis l’année 2004 dans la zone de rayonnement de l’hôpital rural de Ruli au Rwanda. Il a regroupé les études suivantes: Une étude qualitative d’analyse de la situation du programme de nutrition à base communautaire mis en œuvre dans toute la zone de rayonnement de l’hôpital de Ruli depuis l’année 2004. Elle avait pour l’objectif l’identification des forces et des faiblesses du programme afin d’améliorer le processus de sa mise en œuvre. Une enquête nutritionnelle ayant pour but de déterminer la prévalence de la malnutrition dans la zone et d’en identifier les déterminants ainsi que d’évaluer la fiabilité des mesures anthropométriques faites par les agents communautaires de nutrition. Quatre études descriptives issues du monitoring des activités du suivi et promotion de la croissance à base communautaire dont l’objectif était la description des déterminants de la couverture de ces activités et la description du parcours des enfants référés par la communauté dans les centres de santé. Une étude descriptive ayant pour but de déterminer la prévalence de la malnutrition dans les services de santé de la zone de rayonnement. Une étude de cohorte dont l’objectif était de déterminer l’influence de la malnutrition sur la mortalité et la durée de séjour des enfants en hospitalisation. Une étude incluant la conception, l’instauration et la documentation d’une intervention d’assurance qualité du processus du suivi de la croissance à base communautaire Une étude quasi-expérimentale d’évaluation de l’impact d’une intervention d’assurance qualité sur les déterminants de la couverture du suivi de la croissance à base communautaire. RESULTATS: L’enquête nutritionnelle de l’année 2006 a montré que les enfants de 12-35 mois couraient le plus grand risque de malnutrition. L’émaciation était présente chez 6,3% (IC95%: 4,2-9,0) des enfants, l’insuffisance pondérale chez 26,1% (IC95%: 22,1-30,4) et le retard de croissance staturale chez 46,2% (IC95%: 41,5-51,0). La proportion d’enfants présentant des oedèmes était de 2,3% (IC95%: 1,2-4,3). Les facteurs de risque de la malnutrition étaient la fréquence de maladies chez l’enfant, l’âge de l’enfant supérieur à 12 mois, les antécédents de malnutrition dans le ménage, une mère enceinte, l’absence de moustiquaire dans le ménage, un nombre insuffisant de personnes actives dans le ménage, un ménage dirigé par un homme seul ou par un orphelin, un bas revenu mensuel du ménage et une famille qui ne pratique pas d’élevage. Parmi les enfants ayant fréquenté les services de consultation externes des centres de santé entre janvier 2008 et juin 2009, la prévalence de l’émaciation était de 10,6 %, celle de l’insuffisance pondérale de 27,6% et celle de retard de croissance staturale de 48,3%. L’oedème était présent chez 0,3 % des enfants. Dans le service de pédiatrie de l’hôpital, la malnutrition aiguë touchait 16,9 % des enfants hospitalisés, l’insuffisance pondérale 37,5%, le retard de croissance staturale 57,3%. Certains signes cliniques à l’admission étaient associés à une prévalence élevée de malnutrition. Les enfants ayant un bon état nutritionnel avaient une médiane de séjour en hospitalisation de 4 jours, ceux dont les mesures anthropométriques mettaient en évidence une émaciation, une insuffisance pondérale ou un retard de croissance avaient une médiane de séjour de 6 jours. La différence était statistiquement significative. Le risque de décéder à l’hôpital pour les enfants en insuffisance pondérale était 5 fois plus élevé que chez les enfants avec un bon état nutritionnel. Concernant le programme de nutrition à base communautaire, le taux d’utilisation mensuelle moyen des services du suivi de la croissance avait varié de 53,2% à 79,7% entre janvier 2004 et juin 2009. Il s’était stabilisé au tour de 75% à partir de l’année 2007. Le taux d’utilisation adéquate des services était de 11,7%; dans les tranches d’âge, il variait de 51,8 % pour la tranche d’âge de 0-6 mois à 19,4% pour celle de 55-60 mois. Le suivi du parcours des enfants référés par la communauté a montré que 20% des enfants référés par la communauté n’étaient pas arrivés au centre de santé. Une campagne de dépistage de la malnutrition aiguë organisée au mois de mai 2009 a montré que le taux de couverture semestriel des enfants par la campagne était de 85,4%; le taux de couverture des enfants dans le cadre du suivi de la croissance de routine était de 74,7% au mois de mai 2009. La valeur prédictive négative de l’indice poids pour âge utilisé dans le suivi de la croissance à base communautaire pour dépister la malnutrition aiguë était de 98,4%. Le suivi des indicateurs de pénétration d’une intervention instaurée pour assurer la qualité du processus du suivi de la croissance à base communautaire a montré que les centres de santé avaient pu organiser 76,2 % des réunions de coordination des activités et que le taux de supervision de la communauté par les centres de santé s’élevait à 60,6%. L’évaluation de l’impact de cette intervention sur les déterminants de la couverture du suivi de la croissance à base communautaire après 18 mois a montré que le taux de disponibilité des ressources était passé de 58,7% à 86,5%, le taux de couverture adéquate des enfants était passé de 51,8 % à 75,5 %, de 45,6 % à 66,8 %, de 45,7 % à 61,7 %, de 39,3 % à 56,1 % , de 38,2 % à 54,2% et de 37,7 % à 50,4 % respectivement pour les tranches d’âge 0-6 mois, 7-12 mois, 13-18 mois, 19-24 mois, 25-30 mois et 31-36 mois. CONCLUSION: Il ressort des travaux menés dans le cadre de cette thèse les conclusions suivantes:  Au niveau de l’importance de la malnutrition dans la zone de rayonnement Les différents travaux ont réaffirmé le fait que la malnutrition dans la zone de rayonnement a des niveaux inquiétants. Si on se réfère aux normes de l’OMS, l’émaciation a un niveau de sévérité moyen, l’insuffisance pondérale un niveau de sévérité élevé et le retard de croissance staturale très élevé. La malnutrition touche spécialement les enfants à partir de 12 mois. Parmi les enfants qui consultaient les services ambulatoires des centres de santé ou les enfants qui étaient admis en hospitalisation, les taux de malnutrition étaient plus élevés que parmi les enfants suivis au niveau de la communauté. La malnutrition augmentait la durée de séjour en hospitalisation et le risque de décéder à l’hôpital chez les enfants ayant une insuffisance pondérale ou un retard de croissance staturale était plus élevé que chez les enfants avec un bon état nutritionnel. Ces informations ont été utilisées dans la mobilisation de la population en général et des décideurs politiques en particulier, pour la promotion des activités de lutte contre la malnutrition dans la zone de rayonnement.  Au niveau du suivi de la croissance à base communautaire Les mesures anthropométriques faites par les agents communautaires de nutrition dans le cadre du suivi de la croissance étaient fiables. Le taux de couverture réalisé par une campagne semestrielle de dépistage de la malnutrition ne semblait pas justifier l’utilité de la campagne dans le contexte du suivi de la croissance à base communautaire qui atteint un taux d’utilisation mensuelle moyen de 75%. L’utilisation adéquate était très basse et diminuait à partir de 6 mois alors que c’est à cet âge que le risque de malnutrition commence. L’étude du parcours des enfants référés par la communauté a montré que 20% de ces enfants n’arrivaient pas dans les centres de santé. Le suivi continu des indicateurs de processus et de résultats des activités communautaires a conduit à l’instauration d’une intervention d’assurance qualité pour améliorer les déterminants de la couverture du suivi de la croissance à base communautaire. Cette intervention a pénétré de façon satisfaisante dans les structures de gestion des activités communautaires mais l’organisation des réunions de coordination des activités et la supervision par les centres de santé se sont montrés insuffisantes. L’évaluation de l’impact de cette intervention sur les déterminants de la couverture du suivi de la croissance à base communautaire a montré qu’en suivant les principes d’assurance qualité, il est possible d’améliorer certains de ces déterminants en particulier la couverture adéquate, sans devoir recourir à des moyens financiers supplémentaires. La combinaison du recueil d’information pour conscientiser la population et les décideurs politiques sur le problème de malnutrition dans la zone et du suivi/évaluation de la mise en œuvre des activités ont permis d’améliorer la gestion du suivi de la croissance à base communautaire. Il est important d’exploiter davantage les nouvelles opportunités pouvant améliorer l’impact du suivi de la croissance à base communautaire. Dans ce cadre, l’intégration dans les activités du suivi de la croissance à base communautaire de l’approche de déviance positive, de la démarche d’assurance qualité à tous les niveaux, de l’approche contractuelle avec la communauté par le financement basé sur les performances et des activités de mobilisation des ménages pour l’adhésion à la mutuelle de santé, est une perspective pour l’amélioration de la nutrition et de la santé des enfants/ INTRODUCTION: In 2000, the United Nations adopted the Millennium Development Goals (MDGs). The first objective of these goals is the eradication of the extreme poverty and hunger. Today, the synergistic relation between good nutrition and economic development is indisputable. Malnutrition and poverty are two interdependent conditions, and they share common roots. Estimates for malnutrition in the developing world show that stunting affected 195 million children under five years of age in 2008. Of these children, 90% were from Africa and Asia. In most sub-Saharan African and Asian countries, nearly one out of every two children suffers from this form of chronic malnutrition. Malnutrition is the result of insufficient or inadequate food, lack of access to basic health care services to treat common illnesses, as well as insufficient child care practices. While medical services often identify severe cases of malnutrition, mild and moderate cases are much more prevalent and often go undiagnosed. The most recent estimates show that mild and moderate forms of malnutrition contribute to more than one third of the deaths recorded amongst children in Developing countries. Children who survive are at risk of long term sequelae such as increased vulnerability to infections, reduction in cognitive function, increase in physical disabilities, and increased risk of ante partum complications amongst future mothers. The integration of nutrition policies into national strategic plans that have been created to reach Millennium Development Goals is a testament to the growing realization that good nutrition is essential for sustainable development in developing countries. The effectiveness with which such strategies are implemented, however, remains low in many countries. Efforts to reach rural areas, often the most impacted by malnutrition, do not seem to correspond to the magnitude of the problem of malnutrition. Moreover, in many of these countries, the resources needed for the success of these strategies are not available. The sociopolitical environment is often unfavorable, and the capacity for implementation is low. In addition, the political decision makers at all levels of the system are not adequately sensitized to the magnitude of the problem of malnutrition. Simple interventions against infant and childhood malnutrition do exist, however, and have proven to be effective and cost efficient in resource-limited countries. The practice of optimal infant and childhood feeding, including the initiation of breastfeeding within one hour of birth, exclusive breast-feeding for the first six months, continued breastfeeding for at least two years and correct use of additional safe food, illustrates one good example. In developing countries, these practices alone can prevent up to 19% of deaths that occur in children under five years of age. Unfortunately, such information is not necessarily understood by those who have the capacity to facilitate change at the community level. The overall objective of this thesis is to provide information regarding the magnitude of malnutrition amongst children in rural Rwanda, as well as to document the implementation process of a community based growth-monitoring program that was developed as a strategy to promote good nutrition and good health for children. METHODS: This work is based on a series of studies that began in 2004 in the rural catchment area of Ruli District Hospital in Rwanda. It includes the following studies: A qualitative analysis of the community based nutrition program implemented in 2004 throughout the catchment area of Ruli hospital. The objective is to identify the strengths and the weaknesses of the program in order to improve the program. A nutritional survey that was initiated to determine the prevalence of malnutrition in the area, to identify local risks factors of malnutrition, and to evaluate the reliability of the anthropometric measurements made by the Community nutrition workers. Four descriptive studies that resulted from evaluating the determinants of children’s participation in the community based growth monitoring programs and the outcomes of the children referred by the community nutrition workers to the health centers. A descriptive study evaluating the prevalence of malnutrition in the catchment area of Ruli District Hospital. A cohort study whose objective was to determine the influence of malnutrition on the mortality and length of stay of hospitalized children. A study that describes the design, the implementation and the documentation of a quality assurance intervention to improve the process of the community based growth-monitoring program. A quasi-experimental study to assess the impact of a quality assurance intervention on the indicators of the coverage of the community based growth monitoring program. RESULTS: The nutritional survey carried out in 2006 showed that children between 12-35 months of age had the greatest risk of malnutrition. Wasting affected 6.3% (IC95%: 4.2-9.0) of the children, underweight 26.1% (IC95%: 22.1-30.4) while stunting affected 46.2% (IC95%: 41.5-51.0). The proportion of children with oedemas was 2.3% (IC95%: 1.2-4.3). Risk factors for malnutrition included low monthly income of the household, concurrent illness of the child, household that does not practice birth control, age of child greater than 12 months of age, mother of the child being pregnant, history of malnutrition in the household, absence of a mosquito net in the household, insufficient number of working adults in the household and a household managed by a single man or by an orphan. Among children having attended the outpatient clinics of the health centers between January 2008 and June 2009, the prevalence of wasting was 10.6%, underweight was 27.6% and stunting was 48.3%. Edema was present in 0.3% of the children. In the pediatrics wards of the hospital, acute malnutrition affected 16.9% of the hospitalized children, underweight affected 37.5%, and stunting affected 57.3%. Certain clinical signs at admission were associated with a high prevalence of malnutrition. Children with good nutritional status had median length of hospital stay of 4 days whereas those whose anthropometric measurements highlighted wasting, underweight or stunting had a median length of hospital stay of 6 days. The difference was statistically significant. The relative risk of death during hospitalization for children with underweight was 5 times higher than for children with a good nutritional status. In regards to the community based nutrition program, the average monthly utilization rate of the growth monitoring services varied from 53.2% to 79.7% between January 2004 and June 2009. This rate reached a plateau at 75% in 2007. The overall adequate utilization rate of the services was 11.7%; amongst specific age groups, this rate varied from 51.8% amongst the 0-6 month age group to 19.4% amongst 55-60 month age group. An evaluation of the outcomes of children seen by community nutrition workers showed that 20% of the children referred by the community did not arrive at the health centers. A national campaign to screen for acute malnutrition organized in May 2009 revealed a semi-annual coverage rate of the children of 85.4%; the coverage rate of children by routine community based growth was 74.7% in the same month. The weight-for-age index used in community based growth monitoring showed a negative predictive value of 98.4% to detect acute malnutrition. Evaluation of the indicators that were designed to assure the quality of the community based growth monitoring program showed that the health centers organized 76.2% of the expected coordination meetings and that the supervision rate of the community by health centers amounted to 60.6%. Assessment of the impact of this intervention on the determinants of the community based growth monitoring coverage after 18 months showed that the availability rate of the resources increased from 58.7% to 86.5%, the adequate coverage rate of the children increased from 51.8% to 75.5%, 45.6% to 66.8%, 45.7% to 61.7%, 39.3% to 56.1%, 38.2% to 54.2% and 37.7% to 50.4% respectively for the 0-6 months age group, 7-12 months age group, 13-18 months age group, 19-24 months age group, 25-30 months age group and 31-36 months age group. CONCLUSION: The following conclusions can be made based upon the work undertaken within the framework of this thesis:  On the level of the magnitude of malnutrition in the catchment area: Various work reaffirmed the fact that malnutrition in the catchment area is high. According to World Health Organization classification of severity of malnutrition in a community by prevalence, the situation is poor for wasting, serious for underweight and critical for stunting. Malnutrition particularly affects children at 12 months of age and older. Among the children who consulted outpatient services at the health centers or who were admitted as inpatients in the pediatrics services of Ruli hospital, malnutrition prevalence was higher than among the children followed at community level. Malnutrition increased the length of hospital stay and the relative risk of dying at the hospital in the children with underweight or stunting was higher than in the children with good nutritional status. This information is being used to mobilize the general population and political decision makers to promote effective utilization of community based activities in the fight against malnutrition.  On the level of the community based growth monitoring: The anthropometric measurements made by the community nutrition workers within the framework of the community based growth monitoring were reliable. The coverage rate achieved by a semi-annual campaign to screen malnutrition did not seem to justify the utility of such campaigns in a context where the community based growth monitoring has an average monthly utilization rate of 75%. The adequate coverage utilization rate was very low and decreased from 6 months whereas it is at this age that the risk of malnutrition starts. An evaluation of the outcomes of children referred by the community showed that 20% of these children never arrived at the health centers for further evaluation and treatment. The continuous evaluation of process indicators for community activities has led to the introduction of a quality assurance intervention that was designed to improve the impact of community based growth monitoring. This intervention penetrated successfully in the management structures of the community activities, but activity coordination meetings and supervision by the health centers were insufficient. The impact of this intervention on the coverage indicators of the community based growth monitoring program illustrates that it is possible to improve indicators, especially the adequate coverage, while following the principles of quality assurance and minimizing the need for additional financial resources. The use of data collection and analysis to sensitize politicians and policy makers in the fight against malnutrition, as well as the implementation of quality assurance activities, has been shown to improve the management of community based growth monitoring. It is important to continue to explore new opportunities to improve the impact of community based growth monitoring. The expansion of community based growth monitoring into a positive deviance framework, integration of quality assurance policies at all levels, financial incentives for community performance, and household utilization of mutual health insurance, are all prospects in the improvement of nutrition and health for children

Ce manuscrit présente mon travail de thèse portant sur le détecteur de photons uniques electron-bombarded CMOS (ebCMOS) à haute cadence de lecture (500 images/seconde). La première partie compare trois détecteurs ultra-sensibles et et leurs méthodes d'amélioration de la sensibilité au photon : le CMOS bas bruit (sCMOS), l'electron-multiplying CCD (emCCD) à multiplication du signal par pixel et l'ebCMOS à amplification par application d'un champ électrique. La méthode de mesure de l'impact intra-pixel des photons sur le détecteur ebCMOS est présentée. La seconde partie compare la précision de localisation de ces trois détecteurs dans des conditions extrêmes de très bas flux de photons (<10 photons/image). La limite théorique est tout d'abord calculée à l'aide de la limite inférieure de Cramér-Rao pour des jeux de paramètres significatifs. Une comparaison expérimentale des trois détecteurs est ensuite décrite. Le montage permet la création d'un ou plusieurs points sources contrôlés en position, nombre de photons et bruit de fond. Les résultats obtenus permettent une comparaison de l'efficacité, de la pureté et de la précision de localisation des sources. La dernière partie décrit deux expériences réalisées avec la caméra ebCMOS. La première consiste au suivi de nano-cristaux libres (D>10 μm²/s ) au centre Nanoptec avec l'équipe de Christophe Dujardin. La seconde s'intéresse à la nage de bactéries en surface à l'institut Joliot Curie avec l'équipe de Laurence Lemelle. L'algorithme de suivi de sources ponctuelles au photon unique avec l'implémentation d'un filtre de Kalman est aussi décrit.

Dans cette thèse, nous nous intéressons à la modélisation de la perception audio-visuelle avec une tête robotique. Les problèmes associés, notamment la calibration audio-visuelle, la détection, la localisation et le suivi d'objets audio-visuels sont étudiés. Une approche spatio-temporelle de calibration d'une tête robotique est proposée, basée sur une mise en correspondance probabiliste multimodale des trajectoires. Le formalisme de modèles de mélange conjugué est introduit ainsi qu'une famille d'algorithmes d'optimisation efficaces pour effectuer le regroupement multimodal. Un cas particulier de cette famille d'algorithmes, notamment l'algorithme EM conjugue, est amélioré pour obtenir des propriétés théoriques intéressantes. Des méthodes de détection d'objets multimodaux et d'estimation du nombre d'objets sont développées et leurs propriétés théoriques sont étudiées. Enfin, la méthode de regroupement multimodal proposée est combinée avec des stratégies de détection et d'estimation du nombre d'objets ainsi qu'avec des techniques de suivi pour effectuer le suivi multimodal de plusieurs objets. La performance des méthodes est démontrée sur des données simulées et réelles issues d'une base de données de scénarios audio-visuels réalistes (base de données CAVA).

Afin de caractériser la nature et le rôle des particules fines et colloïdales (PFC) dans les milieux de subsurface, le suivi dans le temps des PFC contenues à la fois dans les retombées atmosphériques et dans les eaux d'infiltration et la détermination des facteurs contrôlant la distribution et l'évolution des PFC dans l'environnement a été réalisée. La démarche utilisée est basée essentiellement sur des observations in situ et consiste à prélever mensuellement, sur le terrain, les PFC contenues dans les retombées atmosphériques et dans les eaux d'infiltration d'un sol. L'étude en MET/EDX des PFC individuelles à permis de réaliser une caractérisation typologique et physico-chimiques et d'étudier leur abondance et leur réactivité face aux contaminants. Par ailleurs, la connaissance des paramètres environnementaux de chacun des sites et l'étude statistique détaillée de l'évolution de PFC a permis de proposer un modèle conceptuel de la l'évolution dynamique (distribution, réactivité) des PFC dans les environnements considérés. Les résultats obtenus en microscopie montrent que la très grande majorité des particules ont un diamètre inférieur à 0,45 µm. L'étude systématique au MET et à l'EDX des échantillons a permis de caractériser les particules présentes et de différencier plusieurs types récurrents dans des contextes environnementaux distincts, ainsi les PFC sont, (i) minérales et constituées par des argiles plus ou moins altérées, des oxy-hydroxydes et des sels (sulfures, chlorures) avec la présence ponctuelle de carbonates et de tectosilicates, ou (ii) organiques et constituées par des bactéries ou de la matière organique non-vivante (exsudats de bactérie et matière organique dégradée), ou encore (iii) des associations mixtes de particules organiques et minérales formant des micro-agrégats organo-minéraux. Au-delà de l'étude typologique, la caractérisation des propriétés physico-chimiques des différents types de PFC a permis d'en identifier les sources, l'abondance et la réactivité. L'étude de la distribution au cours du temps des PFC des retombées atmosphériques et la connaissances des facteurs environnementaux sur les deux sites étudiés a permis de mettre en évidence les facteurs clefs contrôlant la distribution des PFC. Ainsi, il apparaît, dans un premier temps, que l'intensité et la hauteur de pluie sont les facteurs principaux mis en jeu. Cependant, la localisation et le mode d'occupation des sols influent également en modifiant, en amont, les sources de PFC et en aval l'action de la pluie. En effet, si l'étude de la dynamique des PFC des retombées atmosphériques sur les deux sites montre une influence très nette de la pluie, les deux sites montrent une réponse différente. L'acteur majeur contrôlant les dépôts de PFC est la pluie, modifié par la présence de couvert végétal qui induit un enrichissement en éléments et l'agrégation des PFC sur les feuilles. L'acteur majeur contrôlant les PFC dans les eaux d'infiltration du sol étudié est la dynamique hydrique du sol et donc les fluctuations de son état de saturation en fonction de la profondeur considérée et de la pluviosité. Enfin, ce travail permet de souligner trois résultats importants que sont : la mise au point d'une méthodologie efficace, la mise en évidence d'un vecteur de contaminants essentiel et souvent négligé que sont les bactéries, via les observations in situ et des expériences en laboratoire et l'importance des mécanismes d'agrégation dans le transport des PFC.

Quand un liquide est refroidi suffisamment rapidement en dessous de sa température de solidification, il peut se former à la place du cristal un solide désordonné et hors équilibre appelé verre, après un ralentissement brutal de la dynamique du liquide. Cette transition vitreuse est très largement répandue, mais la cause du ralentissement reste pour une grande part mal comprise. Les suspensions colloïdales présentent une telle transition quand la fraction volumique en particules croît. Dans cette thèse, la dynamique de suspensions colloïdales de microgels thermosensibles est étudiée expérimentalement à l'approche de la transition vitreuse et au delà. Le diamètre de ces sphères molles dépend de la température du bain, ce qui permet de moduler de façon réversible la fraction volumique et d'étudier ainsi la transition vitreuse continument sur un seul et même échantillon. Dans un premier temps les hétérogénéités de la dynamique qui se développent simultanément au ralentissement de la dynamique, et jouent un rôle théorique majeur dans les tentatives d'explication de la transition vitreuse, sont étudiées en vidéo-microscopie. Sur des temps courts, une hétérogénéité purement spatiale de la dynamique est mise en évidence. Des zones lentes et rapides de dynamique homogène coexistent dans l'échantillon, l'amplitude des variations entre zones croissant à l'approche de la transition et restent grandes dans le verre. Dans un second temps, l'extension spatiale de ces zones homogènes est mesurée en corrélation d'image, et trouvée croissante à l'approche de la transition. Enfin, une méthode de mesure du mouvement brownien rotationnel en trois dimensions d'aiguilles micrométriques est développée et appliquée à la mesure des propriétés microrhéologiques de fluides complexes puis à la comparaison entre fluctuations et fonction de dissipation, mesurée grâce à la réponse des aiguilles superparamagnétiques à des champs magnétiques oscillants, dans des fluides modèles puis dans des suspensions vitreuses.

L'interprétation automatique de gestes basée sur la vision par ordinateur offre de nouvelles possibilités d'interaction avec l'ordinateur, plus naturelles et intuitives qu'avec les périphériques classiques. Cependant, le canal gestuel est un moyen de communication particulièrement riche et la main un objet articulé complexe. Ainsi, l'interaction homme-machine gestuelle constitue un axe de recherche particulièrement actif avec un potentiel applicatif important.<br /> Dans ce contexte, notre travail a consisté à remplacer le fonctionnement d'un écran tactile par un système de vision stéréoscopique avec deux caméras. Ainsi, le problème fondamental a consisté à suivre, en temps réel, le mouvement de la main et des doigts à partir de leurs projections dans les images, avant d'en reconnaître la posture. Les contraintes industrielles qui ont guidé nos travaux nous ont orienté vers une approche par apparence, avec des hypothèses réduites afin que le système soit peu contraignant pour l'utilisateur. Les différentes étapes abordées concernent la détection de la main basée sur la couleur de peau, l'extraction de caractéristiques invariantes, la comparaison de descripteurs de forme pour la reconnaissance de postures 2D, et le suivi 3D du mouvement des doigts et de la main avec un modèle squelettique. Les algorithmes ont été évalués à l'aide d'une base originale de vidéos stéréoscopiques, montrant l'amélioration notable des solutions proposées. La robustesse du système a également été confrontée aux conditions réelles d'une démonstration publique.

Le Rhin dans son parcours franco-allemand a été aménagé depuis deux siècles pour la protection contre les inondations, la navigation et la production hydro-électrique. La rectification (19ème siècle), la régularisation (1930) et la construction du Grand Canal d'Alsace (1928-1959) ont profondément altéré le fonctionnement hydro-sédimentaire du " Vieux Rhin ", tronçon de 50 km court-circuité entre les barrages de Kembs et de Breisach, conduisant à une réduction de la complexité du tracé en plan, une incision, un pavage du fond du lit et une simplification des habitats aquatiques et riverains. La possibilité de restaurer le transport sédimentaire et la dynamique alluviale du Vieux Rhin est évaluée au sein de projets portés par la Région Alsace et EDF. Dans ce cadre, la présente thèse repose sur deux types d'approches de la géomorphologie fluviale, historique et expérimentale, afin de répondre à la problématique de restauration morpho-écologique du tronçon fluvial. Ce travail, basé sur la collecte de données anciennes et de terrain, ainsi que sur la quantification des évolutions morphologiques à différents niveaux scalaires, a conduit à une meilleure compréhension de la trajectoire temporelle d'ajustement de l'hydrosystème et à une estimation de sa sensibilité aux changements. Le suivi géomorphologique d'un test de recharge sédimentaire conduit sur un site-pilote a servi également à évaluer la pertinence de ce type d'intervention, à travers l'analyse des bénéfices et des risques environnementaux potentiels. L'ensemble des résultats obtenus a permis d'apporter aux gestionnaires des éléments d'aide à la réflexion pour orienter les stratégies de restauration ainsi que des indicateurs physiques d'évaluation des futures actions.

Mes travaux de thèse s'inscrivent dans le cadre du projet ANR GRAPHEM1 (Graphemebased Retrieval and Analysis for PaleograpHic Expertise of Middle Age Manuscripts). Ilsprésentent une contribution méthodologique applicable à l'analyse automatique des écrituresanciennes pour assister les experts en paléographie dans le délicat travail d'étude et dedéchiffrage des écritures.L'objectif principal est de contribuer à une instrumetation du corpus des manuscritsmédiévaux détenus par l'Institut de Recherche en Histoire des Textes (IRHT - Paris) en aidantles paléographes spécialisés dans ce domaine dans leur travail de compréhension de l'évolutiondes formes de l'écriture par la mise en place de méthodes efficaces d'accès au contenu desmanuscrits reposant sur une analyse fine des formes décrites sous la formes de petits fragments(les graphèmes). Dans mes travaux de doctorats, j'ai choisi d'étudier la dynamique del'élément le plus basique de l'écriture appelé le ductus2 et qui d'après les paléographes apportebeaucoup d'informations sur le style d'écriture et l'époque d'élaboration du manuscrit.Mes contributions majeures se situent à deux niveaux : une première étape de prétraitementdes images fortement dégradées assurant une décomposition optimale des formes en graphèmescontenant l'information du ductus. Pour cette étape de décomposition des manuscrits, nousavons procédé à la mise en place d'une méthodologie complète de suivi de traits à partir del'extraction d'un squelette obtenu à partir de procédures de rehaussement de contraste et dediffusion de gradients. Le suivi complet du tracé a été obtenu à partir de l'application des règlesfondamentales d'exécution des traits d'écriture, enseignées aux copistes du Moyen Age. Il s'agitd'information de dynamique de formation des traits portant essentiellement sur des indicationsde directions privilégiées.Dans une seconde étape, nous avons cherché à caractériser ces graphèmes par desdescripteurs de formes visuelles compréhensibles à la fois par les paléographes et lesinformaticiens et garantissant une représentation la plus complète possible de l'écriture d'unpoint de vue géométrique et morphologique. A partir de cette caractérisation, nous avonsproposé une approche de clustering assurant un regroupement des graphèmes en classeshomogènes par l'utilisation d'un algorithme de classification non-supervisé basée sur lacoloration de graphe. Le résultat du clustering des graphèmes a conduit à la formation dedictionnaires de formes caractérisant de manière individuelle et discriminante chaque manuscrittraité. Nous avons également étudié la puissance discriminatoire de ces descripteurs afin d'obtenir la meilleure représentation d'un manuscrit en dictionnaire de formes. Cette étude a étéfaite en exploitant les algorithmes génétiques par leur capacité à produire de bonne sélection decaractéristiques.L'ensemble de ces contributions a été testé à partir d'une application CBIR sur trois bases demanuscrits dont deux médiévales (manuscrits de la base d'Oxford et manuscrits de l'IRHT, baseprincipale du projet), et une base comprenant de manuscrits contemporains utilisée lors de lacompétition d'identification de scripteurs d'ICDAR 2011. L'exploitation de notre méthode dedescription et de classification a été faite sur une base contemporaine afin de positionner notrecontribution par rapport aux autres travaux relevant du domaine de l'identification d'écritures etétudier son pouvoir de généralisation à d'autres types de documents. Les résultats trèsencourageants que nous avons obtenus sur les bases médiévales et la base contemporaine, ontmontré la robustesse de notre approche aux variations de formes et de styles et son caractèrerésolument généralisable à tout type de documents écrits.