Le principal intérêt de l'utilisation des invariants locaux pour la mise en correspondance de différentes vues d'une même scène est le caractère local qui les rend robustes aux occultations et aux changements de point de vue et d'échelle. Néanmoins, cette localité limite le pouvoir discriminant des descripteurs locaux qui échouent dans les cas dificiles où l'ambiguité est élevée. Dans une première partie, nous proposons une méthode de mise en correspondance basée sur la relaxation qui prend en compte une information plus globale, dite contextuelle, afin de garantir des résultats corrects même dans les cas les plus dificiles. Nous présentons une application dans le cadre de la reconnaissance d'objets dans des scènes complexes. Dans une seconde partie, nous abordons le problème de la détection et du suivi du visage dans une séquence d'image. Nous proposons une méthode simple et eficace pour la détection du visage dans une image couleur, et nous montrons comment l'algorithme de mise en correspondance peut être utilisé pour suivre eficacement le visage dans une séquence d'images.

Le travail de recherche présenté dans ce mémoire de thèse est dédié à l'analyse et à l'interprétation du mouvement humain avec application à la reconnaissance de postures. L'analyse et l'interprétation du mouvement humain en vision par ordinateur ont de nombreux domaines d'applications tels que la vidéosurveillance, les applications de réalité mixte et les interfaces homme-machine avancées. Nous proposons ici un système temps-réel permettant une analyse et une interprétation du mouvement humain.<br /><br />L'analyse du mouvement humain fait intervenir plusieurs processus de traitement d'images tels que la segmentation d'objets en mouvement, le suivi temporel, la détection de peau, les modèles de corps humain et la reconnaissance d'actions ou de postures. Nous proposons une méthode de suivi temporel en deux étapes permettant de suivre au cours du temps une ou plusieurs personnes même si elles s'occultent entre elles. Cette méthode est basée sur un calcul d'intersection de boîtes englobantes rectangulaires et sur un filtrage partiel de Kalman. Puis nous explicitons une méthode de détection de peau par une approche couleur afin de localiser leurs visages et leurs mains. Toutes ces étapes préliminaires donnent accès à de nombreuses informations bas-niveau. Dans une dernière partie, nous utilisons une partie de ces informations pour reconnaître les postures statiques de personnes parmi les quatre postures suivantes: debout, assis, accroupi et couché. De nombreux résultats illustrent les avantages et les limitations des méthodes proposées, ainsi que leur efficacité et robustesse.

L’objectif du travail de cette thèse est la contribution au développement de nouvelles techniques dans le domaine dessystèmes de détection sans marqueur pour une utilisation dans trois domaines vitaux de la santé en utilisant des capteursinnovants et peu coûteux. Pour la réalisation de nos objectifs nous avons eu recours principalement à de l’électroniqueembarquées et du traitement du signal en utilisant le capteur Kinect. Des résultats encourageants ont été obtenus et sontprésentés tout au long de cette thèse. Dans la première partie de ce travail, nous présentons un nouveau système desurveillance visuelle sans marqueur en temps réel pour détecter et suivre les personnes âgées et surveiller leurs activitésdans leur environnement intérieur en utilisant un réseau de capteurs Kinect. Le système identifie également l’événementde chute des personnes âgées sous surveillance. Dans la deuxième partie nous utilisons également le capteur Kinectmais cette fois ci pour la détection sans marqueur des mouvements de la tête d’un patient lors d’un examen utilisant LaTomographie par Emission de Positons (CT/PET) du cerveau. Ce travail est basé sur la compensation de la dégradationde l’image TEP due aux mouvements de la tête du patient. Pour nos essais un cobaye dit « fantôme » a été réalisé,les résultats sur le fantôme sont prometteur ce qui a donné lieu à un test sur un vrai patient volontaire. Les résultatsfinaux montrent l’efficacité de ce nouveau système. La troisième partie du travail présente la mise en oeuvre d’un nouveausystème intelligent pour contrôler un fauteuil roulant électrique par des mouvements spéciaux de la tête toujours sansmarqueur. Un algorithme adapté est conçu pour détecter en continu les degrés des mouvements du visage en utilisant lecapteur Kinect. Fautes de fauteuil roulant électrique, le système a été testé sur un véhicule radio commandé. / The objective of the work of this thesis is the contribution in developing novel technical methods in the field of marker-lesssensing systems for use in three vital health areas by using new inexpensive sensors. Several scientific areas are involvedin achieving our objective such as; electronics and signal processing by using the Kinect sensor. Encouraging results wereachieved as presented throughout this thesis. In the first part of this work we present a new real-time marker-less visualsurveillance system for detecting and tracking seniors and monitoring their activities in the indoor environment by usingnetwork of Kinect sensors. The system also identifies the fall event with the elderly. In the second part, we present anew approach for a marker-less movement detection system for influential head movements in the brain Positron EmissionTomography imaging (CT/PET) by employing the Kinect sensor. This work addresses the compensation of the PET imagedegradation due to subject’s head movements. A developed particular phantom and volunteer studies were carried out.The experimental results show the effectiveness of this new system. The third part of the work presents the design andimplementation of a new smart system for controlling an electric wheelchair by special mark-less head movements. Anadaptable algorithm is designed to continuously detect the rotation degrees of the face pose using the Kinect sensor inreal-time that are interpreted as controlling signals through a hardware interface for the electric wheelchair actuators.