Thèse (M.Ps.)--Université Laval, 2002. / Bibliogr.: f. 39-45. Publié aussi en version électronique.

Les techniques de manipulation de l'apparence d'une image sont très utilisées dans de nombreux domaines comme la photographie, la biologie, l'astronomie ou le spectacle vivant. L'apparence d'une image dépend de ses couleurs et textures, mais aussi des informations 3D perçues comme les formes, les matériaux et l'éclairage. Ces caractéristiques créent aussi une atmosphère et une émotion spécifique à l'image, qui fait aussi partie de son apparence. Le but des techniques de manipulation en espace image est de modifier les couleurs et les textures pour modifier les formes, matériaux et illumination perçus, et de là éventuellement modifier l'atmosphère de l'image.Les méthodes de transfert d'apparence sont une classe spécifique de techniques de manipulation visant à rendre le processus plus intuitif en calculant automatiquement la modification à apporter à l'image. Pour ce faire, elles se basent sur une image supplémentaire fournie par l'utilisateur et représentant l'apparence désirée.Dans cette thèse, nous étudions le transfert d'apparence en espace image basé sur des propriétés texturelles. Les textures étant une partie intégrante de l'apparence, guider les transferts d'apparence par de l'information texturelle est une option attrayante. Nous présentons d'abord une technique de filtrage de descripteurs de texture pour mieux préserver les structures de l'image et les transitions entre textures. Nous utilisons ensuite ce filtrage couplé à différents descripteurs de texture pour effectuer un transfert de couleur, une colorisation et un transfert de texture localement, guidés par la texture. / Image-space appearance manipulation techniques are widely used in various domains such as photography, biology, astronomy or performing arts. An image appearance depends on the image colors and texture, but also the perceived 3D informations such as shapes, materials and illumination. These characteristics also create a specific look and feel for the image, which is also part of the image appearance. The goal of image-space manipulation techniques is to modify colors and textures as a mean to alter perceived shapes, illumination, materials, and from this possibly alter the image look and feel.Appearance transfer methods are a specific type of manipulation techniques aiming to make the process more intuitive by automatically computing the image modification. In order to do so, they use an additional user-provided image depicting the desired appearance.In this thesis, we study image-space appearance transfer based on textural properties. Since textures are an integral part of the image appearance, guiding appearance transfers with textural information is an attractive approach. We first present a texture descriptor filtering framework to better preserve image edges and texture transitions in the texture analysis. We then use this framework coupled with different texture descriptors in order to apply local texture guided color transfer, colorization and texture transfer.

Les études scientifiques et d'ingénierie actuelles font de plus en plus souvent appel à des techniques de simulation numérique pour étudier des phénomènes physiques complexes. La visualisation du résultat de ces simulations sur leur support spatial, souvent nécessaire à leur bonne compréhension, demande la mise en place d'outils adaptés, permettant une restitution fidèle et complète de l'information présente dans un jeu de données. Une telle visualisation doit donc prendre en compte les informations disponibles sur la qualité du jeu de données et l'incertitude présente. Cette thèse a pour but d'améliorer les méthodes de visualisation des champs de données scalaires de façon à intégrer une telle information d'incertitude. Les travaux présentés adoptent une approche perceptive, et utilisent les méthodes expérimentales et les connaissances préalables obtenues par la recherche sur la perception visuelle pour proposer, étudier et finalement mettre en oeuvre des nouvelles techniques de visualisation. Une revue de l'état de l'art sur la visualisation de données incertaines nous fait envisager l'utilisation d'un bruit procédural animé comme primitive pour la représentation de l'incertitude. Une expérience de psychophysique nous permet d'évaluer des seuils de sensibilité au contraste pour des stimuli de luminance générés par l'algorithme de bruit de Perlin, et de déterminer ainsi dans quelles conditions ces stimuli seront perçus. Ces résultats sont validés et étendus par l'utilisation d'un modèle computationnel de sensibilité au contraste, que nous avons réimplémenté et exécuté sur nos stimuli. Les informations obtenues nous permettent de proposer une technique de visualisation des données scalaires incertaines utilisant un bruit procédural animé et des échelles de couleur, intuitive et efficace même sur des géométries tridimensionnelles complexes. Cette technique est appliquée à deux jeux de données industriels, et présentée à des utilisateurs experts. Les commentaires de ces utilisateurs confirment l'efficacité et l'intérêt de notre technique et nous permettent de lui apporter quelques améliorations, ainsi que d'envisager des axes de recherche pour des travaux futurs. / Current scientific and engineering works make an increasingly frequent use of numerical simulation techniques to study complex physical phenomenons. Visualizing these simulations' results on their geometric structure is often necessary in order to understand and analyze the simulated system. Such a visualization requires specific software tools in order to achieve a comprehensive and accurate depiction of the information present in the dataset. This includes taking into account the available information about dataset quality and data uncertainty. The goal of this thesis is to improve the visualization techniques for scalar data fields in order to integrate uncertainty information to the result. Our work follows a perceptual approach, using knowledge and experimental methods from visual perception research to put forward, study and implement new visualization techniques. A review of the state of the art on uncertainty visualization make us suggest to use an animated procedural noise as a visual primitive to show uncertainty. We set up a psychophysics experiment to evaluate contrast sensitivity thresholds for luminance stimuli generated using Perlin's noise algorithm, and therefore understand under which conditions such noise patterns can be perceived. These results are validated and extended by using a computational model of contrast sensitiviy, which we reimplemented and ran on our stimuli. The resulting information allow us to put forward a new technique for visualizing uncertain scalar data using an animated procedural noise and color maps. The resulting visualization is intuitive and efficient even for datasets with a complex tridimensional geometry. We apply this new technique to two industrial datasets, and demonstrate it to expert users. Their feedback uphold the usabiliy and efficiency of our technique, and allows us to add a few more improvements and to orient our future work.

La schizophrénie touche 1% de la population et comprend des symptômes positifs (hallucinations) et négatifs (affect émoussé), mais aussi des troubles cognitifs. Ici nous présentons deux expériences qui explorent l’interaction entre cognition, douleur et émotion chez les patients et les sujets sains. La première étude montre que des images émotionnelles peuvent détourner l’attention jusqu’à renverser les effets de groupement automatique. Cet effet est présent chez les patients comme chez les témoins. La deuxième étude est centrée sur la perception de la douleur en prenant en compte les différents mécanismes sollicités, dont le traitement émotionnel. Nos résultats, et notamment une P50 élevée chez les patients après la stimulation douloureuse montrent une hypersensibilité à un niveau très précoce. Les deux études montrent que les patients sont plus sensibles aux stimuli émotionnels et douloureux que ce que l’on pensait, ce qui devrait être pris en compte lors de leur prise en charge. / Schizophrenia is a severe mental illness affecting 1% of the population, and comprises positive (hallucinations) and negative symptoms (blunted affect), but also cognitive deficits. Here we describe two distinct studies which address the question of how emotion and cognition interact, in healthy subjects and in schizophrenia. In the first study we created a paradigm that shows how emotional stimuli distract subjects and thus interfere during the organization of visual stimuli. The effect is the same in patients and healthy controls.In our second study we explored pain perception by taking into account different mechanisms, and especially emotion processing. The results show that patients are more sensitive to pain than healthy controls as they present an elevated P50 which indicates an alteration at an early stage of processing. Both studies reveal that patients are more sensitive as previously thought which has to be considered when dealing with patients in hospitals and everyday life.

Dans cette thèse, nous comparons la vision humaine à des algorithmes de vision par ordinateur, basés sur un modèle mathématique appelé théorie a-contrario. Pour cela, nous nous concentrons sur deux taches visuelles dont la modélisation d'une part, et l'expérimentation psychophysique d'autre part, sont simples. Celles-ci consistent dans le groupement perceptuel d'éléments orientés appelés patchs de Gabor. Dans la première tache il s'agit de détecter des alignements, et dans la seconde des courbes, soit des configurations plus générales d'éléments en bonne continuation. Dans les deux cas, des expériences psychophysiques ont été menées afin de collecter des données sur la perception visuelle humaine dans un contexte de masquage.Le principe de non-accidentalité désigne le fait que les relations spatiales entre des éléments prennent un sens pour la perception lorsqu'il semble invraisemblable qu'elles soient le fruit du hasard. Ce principe trouve une formalisation dans la théorie a-contrario, qui est utilisée en vision par ordinateur pour déterminer des seuils de détection en accord avec la non-accidentalité. Dans cette thèse, les méthodes a-contrario sont appliquées dans l'implémentation de deux algorithmes conçus pour détecter respectivement des alignements et des courbes non-accidentels. Ces algorithmes ont joué le role de sujets artificiels dans nos expériences.Les données expérimentales des sujets humains ont donc été comparées aux algorithmes sur les memes taches, conduisant à deux principaux résultats. Premièrement, le Nombre de Fausses Alarmes (NFA), qui est la mesure scalaire de non-accidentalité dans la théorie a-contrario, est en forte corrélation avec les taux de détection obtenus par lessujets humains sur un large éventail de stimuli. Deuxièmement, les réponses des algorithmes ressemblent précisément à celles de la moyenne des sujets humains.La contribution de cette thèse est donc double. D'une part, elle valide de façon rigoureuse la pertinence des méthodes a-contrario dans l'estimation de seuils perceptuels, et leur application en vision par ordinateur. D'autre part, elle souligne l'importance du principe de non-accidentalité dans la vision humaine.Dans le but de rendre ces recherches reproductibles, les méthodes décrites dans la thèse ont été publiées dans le journal IPOL. Ces publications fournissent le détail des algorithmes, leur code source commenté, ainsi qu'une démonstration en ligne pour chacun d'eux. / The present dissertation compares the human visual perception to computer vision algorithms based on a mathematical model called a-contrario theory. To this aim, it focuses on two visual tasks that are at the same time easy to model and convenient to test in psychophysical experiments. Both tasks consist in the perceptual grouping of oriented elements, namely Gabor patches. The first one is the detection of alignments and the second one extends to curves, that is to say to more general arrangements of elements in good continuation. In both cases, alignments and curves, psychophysical experiments were set up to collect data on the human visual perception in a masking context.The non-accidentalness principle states that spatial relations are perceptually relevant when their accidental occurrence is unlikely. The a-contrario theory is a formalization of this principle, and is used in computer vision to set detection thresholds accordingly. In this thesis, the a-contrario framework is applied in two practical algorithms designed to detect non-accidental alignments and curves respectively. These algorithms play the part of artificial subjects for our experiments.The experimental data of human subjects is then compared to the detection algorithms on the very same tasks, yielding two main results. First, this procedure shows that the Number of False Alarms (NFA), which is the scalar measure of non-accidentalness in the a-contrario theory, strongly correlates with the detection rates achieved by human subjects on a large variety of stimuli. Secondly,the algorithms' responses match very well the average behavior of human observers.The contribution of this thesis is therefore two-sided. On the one hand, it provides a rigorous validation of the a-contrario theory's relevance to estimate visual thresholds and implement visual tasks in computer vision. On the other hand, it reinforces the importance of the non-accidentalness principle in human vision.Aiming at reproducible research, all the methods are submitted to IPOL journal, including detailed descriptions of the algorithms, commented reference source codes, and online demonstrations for each one.

Dans cette thèse, nous avons étudié les mécanismes en jeu dans le développement et l’utilisation de connaissances relatives aux régularités présentes dans un environnement visuel, au moyen du paradigme d’indiçage contextuel. Nous avons testé l’hypothèse selon laquelle l’apprentissage de régularités contextuelles de scènes naturelles opère involontairement au cours de l’exploration visuelle et peut conduire à l’accumulation de connaissances implicites. Nous avons montré que l’effet d’indiçage contextuel et la prise de conscience des régularités sont sensibles à l’attention sélective portée aux scènes naturelles (Expériences 1 et 2a). Toutefois, les mécanismes mis en jeu lors de l’apprentissage de régularités contextuelles opèrent sans attention au cours de la recherche visuelle (Expériences 5 et 6).Nos travaux indiquent également que la prise de conscience des régularités améliore la recherche visuelle (Expériences 1 et 2a). Cependant, bien que l’expertise en rugby renforce la prise de conscience des régularités de scènes de rugby, les performances des experts en situation de recherche visuelle ne sont pas meilleures que celles de novices pour lesquels l’apprentissage est moins explicite (Expérience 4). Etant donné que la procédure des Expériences 1 à 6 ne permet pas de savoir quelles connaissances guident véritablement l’attention lors de la recherche visuelle, nous avons adapté le paradigme de l’indiçage contextuel inter-essais aux scènes naturelles. Nos résultats montrent que les connaissances relatives aux régularités catégorielles de scènes naturelles peuvent être extraites et utilisées rapidement, sans effort d’attention, aussi bien pour des scènes naturelles relevant du quotidien que de scènes issues d'un domaine d'expertise spécifique (Expériences 7a - 8). / The mechanisms involved in the development and use of contextual regularities were studied using the contextual cueing paradigm. In our research, we argue that learning contextual regularities from natural scenes occur unintentionally and implicitly during visual search. We showed that learning of contextual regularities and conscious awareness depend on how selective attention is allocated toward natural scenes (Experiments 1 and 2a). However, the mechanisms supporting the learning of contextual regularities remained unaffected by the presence of an interfering, working memory task (Experiment 5 and 6). Our studies also indicated that awareness of regularities improves performance on the visual search task (Experiments 1 and 2a). We also found that rugby expertise improved conscious awareness of regularities from rugby scenes, while visual search performance of experts was no better than performance of novices (Experiment 4). Finally, the procedure used in Experiments 1-6 does not allow to precisely determine what knowledge is used during visual search. Consequently, we have applied the paradigm of inter-trial temporal contextual cueing to natural scenes. We found evidence indicating that categorical regularities of natural scenes can be extracted and used quickly and without attentional efforts for natural scenes, independently of expertise level (7a Experience 7a - 8).

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Ce mémoire traite du processus de graphisme d'auteur et de ses aboutissements lors de la création d'affiches. La première partie présente le corpus théorique. Tout d'abord y est défini le graphisme d'auteur, suivi d'une proposition de classification de l'affiche en cinq catégories basée sur les spécificités propres à chacun des contenus: l'affiche informative, culturelle, sociale, engagée et de propagande. Par la suite, sont abordés les contrastes, éléments fondamentaux du design graphique. La présentation de grilles d'analyse semiologique et rhétorique vient compléter la première section. La deuxième partie est la présentation et l'analyse du projet de création, composé de dix affiches conçues en paires qui s'articulent autour des concepts de la dualité et du contraste entre l'exclusion sociale et l'idée de vivre ensemble en société. L'affiche est privilégiée, car c'est un support offrant une surface d'exploration inspirante propice à la communication visuelle des thématiques.

Plusieurs auteurs ont suggéré que les mécanismes de l'identification absolue(IA) reposent sur l'utilisation de points de comparaison appelés points d'ancrage.Cette recherche comporte deux expériences et vise à déterminer certaines conditions expérimentales influençant la position de ces points d'ancrage dans l'espace psychologique. La première expérience porte sur l'IA de tonalités visuelles (couleurs) et la seconde porte sur l'IA d'intensités sonores. Chaque expérience comporte deux conditions. Dans la première condition, l'ensemble stimulus forme un continuum ininterrompu. Dans la deuxième condition,l'ensemble stimulus présente une coupure ou discontinuité au centre du continuum. Le temps de réponse et la probabilité de réponse correcte sont utilisés comme indicateurs de performance. Les résultats obtenus montrent que des points d'ancrage peuvent se former à proximité des discontinuités de l'ensemble stimulus. De plus, nous observons que les manipulations expérimentales ont une influence différente pour les modalités visuelles et auditives.

Québec Université Laval, Bibliothèque 2019