Grâce aux progrès récents en photogrammétrie, il est désormais possible de reconstruire automatiquement un modèle d'une scène 3D à partir de photographies ou d'une vidéo. La reconstruction est réalisée en plusieurs étapes. Tout d'abord, on détecte des traits saillants (features) dans chaque image, souvent des points mais plus généralement des régions. Puis on cherche à les mettre en correspondance entre images. On utilise ensuite les traits communs à deux images pour déterminer la pose (positions et orientations) relative des images. Puis les poses sont mises dans un même repère global et la position des traits saillants dans l'espace est reconstruite (structure from motion). Enfin, un modèle 3D dense de la scène peut être estimé. La détection de traits saillants, leur appariement, ainsi que l'estimation de la position des caméras, jouent des rôles primordiaux dans la chaîne de reconstruction 3D. Des imprécisions ou des erreurs dans ces étapes ont un impact majeur sur la précision et la robustesse de la reconstruction de la scène entière. Dans cette thèse, nous nous intéressons à l'amélioration des méthodes pour établir la correspondance entre régions caractéristiques et pour les sélectionner lors de l'estimation des poses de caméras, afin de rendre les résultats de reconstruction plus robustes et plus précis. Nous introduisons tout d'abord une contrainte photométrique pour une paire de correspondances (VLD) au sein d'une même image, qui est plus fiable que les contraintes purement géométriques. Puis, nous proposons une méthode semi-locale (K-VLD) pour la mise en correspondance, basée sur cette contrainte photométrique. Nous démontrons que notre méthode est très robuste pour des scènes rigides, mais aussi non-rigides ou répétitives, et qu'elle permet d'améliorer la robustesse et la précision de méthodes d'estimation de poses, notamment basées sur RANSAC. Puis, pour améliorer l'estimation de la position des caméras, nous analysons la précision des reconstructions et des estimations de pose en fonction du nombre et de la qualité des correspondances. Nous en dérivons une formule expérimentale caractérisant la relation ``qualité contre quantité''. Sur cette base, nous proposons une méthode pour sélectionner un sous-ensemble des correspondances de meilleure qualité de façon à obtenir une très haute précision en estimation de poses. Nous cherchons aussi raffiner la précision de localisation des points en correspondance. Pour cela, nous développons une extension de la méthode de mise en correspondance aux moindres carrés (LSM) en introduisant un échantillonnage irrégulier et une exploration des échelles d'images. Nous montrons que le raffinement et la sélection de correspondances agissent indépendamment pour améliorer la reconstruction. Combinées, les deux méthodes produisent des résultats encore meilleurs / With the recent progress in photogrammetry, it is now possible to automatically reconstruct a model of a 3D scene from pictures or videos. The model is reconstructed in several stages. First, salient features (often points, but more generally regions) are detected in each image. Second, features that are common in images pairs are matched. Third, matched features are used to estimate the relative pose (position and orientation) of images. The global poses are then computed as well as the 3D location of these features (structure from motion). Finally, a dense 3D model can be estimated. The detection of salient features, their matching, as well as the estimation of camera poses play a crucial role in the reconstruction process. Inaccuracies or errors in these stages have a major impact on the accuracy and robustness of reconstruction for the entire scene. In this thesis, we propose better methods for feature matching and feature selection, which improve the robustness and accuracy of existing methods for camera position estimation. We first introduce a photometric pairwise constraint for feature matches (VLD), which is more reliable than geometric constraints. Then we propose a semi-local matching approach (K-VLD) using this photometric match constraint. We show that our method is very robust, not only for rigid scenes but also for non-rigid and repetitive scenes, which can improve the robustness and accuracy of pose estimation methods, such as based on RANSAC. To improve the accuracy in camera position estimation, we study the accuracy of reconstruction and pose estimation in function of the number and quality of matches. We experimentally derive a “quantity vs. quality” relation. Using this relation, we propose a method to select a subset of good matches to produce highly accurate pose estimations. We also aim at refining match position. For this, we propose an improvement of least square matching (LSM) using an irregular sampling grid and image scale exploration. We show that match refinement and match selection independently improve the reconstruction results, and when combined together, the results are further improved

La proprioception permet de fournir des informations spatio-temporelles pour calibrer un espace moteur, ajuster la trajectoire des mouvements, l'équilibre, la direction des mouvements, et la coordination intermembres et multiarticulaires. Nous prenons à partir des récepteurs sensoriels une information liée à la vitesse du geste, à sa direction, à son amplitude et à son orientation. Bien que les muscles soient définis comme étant les récepteurs sensoriels contribuant principalement à fournir une information proprioceptive, les récepteurs cutanés avec l'étirement de la peau au cours du mouvement montrent des capacités à fournir une information redondante aux récepteurs musculaires. Cependant au regard de la contribution des récepteurs musculaires, le poids attribué aux informations cutanées est relativement faible hormis dans des situations précises où la contribution des récepteurs musculaires est altérée comme en situation de fatigue musculaire ou minimisée comme lors de l'évaluation du sens de la position articulaire. Le champ de la médecine sportive suggère que les différents supports de prévention des traumatismes améliorent l'acuité proprioceptive par une stimulation des récepteurs cutanés. Il reste néanmoins quelques points à éclaircir, en particulier comment pouvons nous stimuler la peau ? Au cours de trois expérimentations, nous avons testé deux moyens, la pression et les forces de cisaillement pour améliorer l'acuité proprioceptive. Dans l'ensemble nos résultats montrent une amélioration de la pertinence des informations cutanées par une diminution de l'incertitude dans le choix de la position articulaire ce traduisant par une amélioration de la précision de nos mouvements. Cette amélioration est indépendante du niveau de pression et serait en lien avec la création de force de cisaillement là où la peau s'étire le plus avec le mouvement. / Proprioception can provide spatiotemporal information for calibrating a motor space, adjust the trajectory of movement, balance, direction of movement, and coordination and Inter multiarticulaires. We take from the sensory receptors of information related to the speed of movement, its leadership, its amplitude and its direction. Although the muscles are defined as sensory receptors contributing primarily to provide information proprioceptive receptors in the skin of the tethering of the skin during movement show a capacity to provide redundant information to muscle receptors. However, in view of the contribution of muscle receptors, the weight given to information skin is relatively low except in specific situations where the contribution of muscle receptors is altered as experiencing muscle fatigue or minimized as in the evaluation of the meaning of joint position. The field of sports medicine suggests that different media Injury Prevention im prove proprioceptive acuity by stimulation of cutaneous receptors. It remains to clarify some points, especially how can we stimulate the skin? In three experiments, we tested two methods, pressure and shear forces to improve proprioceptive acuity. Overall our results show an improvement in the adequacy of the information skin by reducing the uncertainty in the choice of this joint position resulting in improved accuracy of our movements. This improvement is independent of pressure level and be linked with the creation of shear force where the skin stretches over with the movement.

Les théories supersymétriques, telles que le Modèle Standard Supersymétrique Minimal, constituent des extensions très populaires du Modèle Standard de physique des particules, et sont activement recherchées au Large Hadron Collider (LHC). Dans cette thèse, nous nous concentrons sur deux aspects de la phénoménologie des théories supersymétriques aux collisionneurs hadroniques de haute-énergie, à savoir les collisions polarisées, et les calculs de précision. Dans un premier temps, nous réalisons une étude au Leading Order (LO), dans laquelle nous montrons comment la présence de faisceaux polarisés (longitudinalement) pourrait nous aider à différencier des modèles de Nouvelle Physique présentant la même signature à l'état final. A titre d'exemple, nous considérons le cas d'une classe particulière de scénarios, menant à la production de monotops, qui correspondent à la production d'un quark top en association avec de l'énergie transverse manquante. Nous présentons nos résultats pour un LHC polarisé à 14 TeV, et pour le récemment proposé Futur Collisionneur Circulaire (FCC), supposé opérer à 100 TeV. Par la suite, nous nous concentrons sur la réalisation de prédictions de précisions pour la production de paires de particules supersymétriques colorées au next-to-leading order (NLO) en QCD supersymétrique, avec ou sans violation non-minimale de saveur, et avec ou sans Parton Shower (PS). Plus particulièrement, nous fournissons les premiers résultats (préliminaires) pour la production de squark-antisquark au NLO en SUSY-QCD avec violation non-minimale de saveur, dans le cas d'un calcul à ordre perturbatif fixe, et considérons dans le contexte de modèles simplifiés la production par paires de particules colorées de type scalaire et Majorana au NLO avec PS / Supersymmetric theories, such as the Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM), constitute very popular extensions of the Standard Model of particle physics that are extensively searched for at the Large Hadron Collider (LHC). In this thesis, we focus on two specific aspects of the phenomenology of supersymmetric theories at high-energy hadron colliders, namely polarized collisions and precision calculations. First, we perform a Leading Order (LO) study, in which we show how the availability of (longitudinally) polarized proton beams could us help us to disentangle various Beyond the Standard Model (BSM) scenarios exhibiting the same final-state signature. For the sake of illustration, we focus on the case of one particular class of scenarios leading to monotop production, which corresponds to the production of a top quark in association with missing transverse energy. We present our results for a polarized LHC at 14 TeV, and for the recently proposed Future Circular Collider (FCC), supposed to operate at 100 TeV. Then, we concentrate on precise predictions for the pair production of coloured supersymmetric particles at next-to-leading order (NLO) in supersymmetric QCD, with or without Non-Minimal Flavour Violations (NMFV), and with or without matching those predictions with Parton Showers (PS). More specifically, we provide the first preliminary results for squark-antisquark pair production at NLO in SUSY-QCD with NMFV, in the case of a fixed order calculation, and consider in the context of simplified models the pair production of coloured scalar and coloured Majorana particles at NLO matched with PS

La Terre est une planète en constante évolution et sa surface ne cesse de se transformer. Ses déformations soulèvent des questionnements. Depuis plusieurs années, le L2G de l’ESGT s’intéresse à l’étude des déformations par inter comparaison de techniques. Il dispose en cela de différents procédés de mesure. Puis au fil du temps, le laboratoire s’interroge sur l’intérêt de réaliser une combinaison entre différentes techniques de mesure afin d’observer des déformations fines et précises (quelques millimètres).L’objectif de cette thèse est de démontrer l’intérêt de combiner des mesures GNSS et des mesures topométriques, celles-ci semblant être les plus utilisées, et de les concrétiser. Les résultats présentés sont basés sur des simulations et sur des campagnes de mesures combinées des techniques de GNSS et de topométrie effectuée sur un réseau test d’une étendue locale. Les calculs évoluent en fonction de la distance de la ligne de base et en modifiant les durées de sessions de mesures. Nous montrons qu’une combinaison par cumul des équations normales améliore la précision du positionnement non seulement par rapport à l’utilisation de chaque technique séparée, mais également par rapport aux méthodes classiques basées sur la combinaison des coordonnées issues des techniques de GNSS et de topométrie. / The Earth is a constantly evolving planet and its surface keeps transforming. Its deformations raise questions. For several years, the L2G at ESGT has been interested in the study of deformations through inter comparison of techniques. For this, it has various measurement processes. Then, with time, the laboratory is now pondering about the interest of combining various techniques of measurement in order to observe fine and precise deformations (a few millimeters).The aim of this PhD thesis is to demonstrate the interest of combining GNSS and topometric measurements, the latter being apparently the most commonly used. The presented results are based on simulations and campaigns of combined measurement through the use of GNSS and topometric techniques made on a model network of a local area. Thecalculations made are dependent both on the distance of the baseline and the alteration of the session length.We show that a combination through the accumulation of the normal equations improves the localisation accuracy regarding not only the use of every separate technique but also the more classic methods based on the coordinates combination provided by GNSS and topometric techniques.

Cette thèse présente Lion, un système de navigation utilisant des informations visuelles et inertielles pour l’atterrissage planétaire de précision. Lion est conçu pour voler au-dessus de n’importe quel type de terrain, plat ou accidenté, et ne fait pas d’hypothèse sur sa topographie. Faire un atterrir un véhicule d’exploration planétaire autonome à moins de 100 mètres d’un objectif cartographié est un défi pour la navigation. Les approches basées vision tentent d’apparrier des détails 2D détectés dans une image avec des amers 3D cartographiés pour atteindre la précision requise. Lion utilise de façon serrée des mesures venant d’un nouvel algorithme d’appariement imagecarteafin de mettre à jour l’état d’un filtre de Kalman étendu intégrant des données inertielles. Le traitement d’image utilise les prédictions d’état et de covariance du filtre dans le but de déterminer les régions et échelles d’extraction dans l’image où trouver des amers non-ambigus. Le traitement local par amer de l’échelle image permet d’améliorer de façon significative la répétabilité de leur détection entre l’image de descente et l’image orbitale de référence. Nous avons également conçu un banc d’essai matériel appelé Visilab pour évaluer Lion dans des conditions représentatives d’une mission lunaire. L’observabilité des performances de navigation absolue dans Visilab est évaluée à l’aide d’un nouveau modèle d’erreur. Les performances du systèmes sont évaluées aux altitudes clés de la descente, en terme de précision de navigation et robustesse au changement de capteurs ou d’illumination, inclinaison de la caméra de descente, et sur différents types de relief. Lion converge jusqu’à une erreur de 4 mètres de moyenne et 47 mètres de dispersion 3 RMS à 3 kilomètres d’altitude à l’échelle. / This thesis introduces Lion, a vision-aided inertial navigation system for pinpoint planetary landing. Lion can fly over any type of terrain, whatever its topography, flat or not. Landing an autonomous spacecraft within 100 meters of a mapped target is a navigation challenge in planetary exploration. Vision-based approaches attemptto pair 2D features detected in camera images with 3D mapped landmarks to reach the required precision. Lion tightly uses measurements from a novel image-tomapmatcher in order to update the state of an extended Kalman filter propagated with inertial data. The image processing uses the state and covariance predictionsfrom the filter to determine the regions and extraction scales in which to search for non-ambiguous landmarks in the image. The individual image scale managementprocess per landmark greatly improves the repeatability rate between the map and descent images. We also designed a lunar-representative optical test bench called Visilab to test Lion on. The observability of absolute navigation performances in Visilab is evaluated with a novel error budget model. Finally, the system performances areevaluated at the key altitudes of a lunar landing, in terms of accuracy and robustness to sensor or illumination changes, off-nadir camera angle, and non-planar topography. We demonstrate error convergence down to a mean of 4 meters and a 3-RMS dispersion of 47 meters at 3 kilometers of altitude in hardware conditions at scale.

Dans le contexte des sciences archéologiques, des images tridimensionnelles issues de scanners tomodensitométriques sont segmentées en régions d’intérêt afin d’en faire une analyse. Ces objets virtuels sont souvent utilisés dans le but d’effectuer des mesures précises. Une partie de ces analyses nécessite d’extraire la surface des régions d’intérêt. Cette thèse se place dans ce cadre et vise à améliorer la précision de l’extraction de surface. Nous présentons dans ce document nos contributions : tout d’abord, l’algorithme du HMH pondéré dont l’objectif est de positionner précisément un point à l’interface entre deux matériaux. Appliquée à une extraction de surface, cette méthode pose des problèmes de topologie sur la surface résultante. Nous avons donc proposé deux autres méthodes : la méthode du HMH discret qui permet de raffiner la segmentation d’objet 3D, et la méthode du HMH surfacique qui permet une extraction de surface contrainte garantissant l’obtention d’une surface topologiquement correcte. Il est possible d’enchainer ces deux méthodes sur une image 3D pré-segmentée afin d’obtenir une extraction de surface précise des objets d’intérêt. Ces méthodes ont été évaluées sur des acquisitions simulées d’objets synthétiques et des acquisitions réelles d’artéfacts archéologiques. / In the context of archaeological sciences, 3D images produced by Computer Tomography scanners are segmented into regions of interest corresponding to virtual objects in order to make some scientific analysis. These virtual objects are often used for the purpose of performing accurate measurements. Some of these analysis require extracting the surface of the regions of interest. This PhD falls within this framework and aims to improve the accuracy of surface extraction. We present in this document our contributions : first of all, the weighted HMH algorithm whose objective is to position precisely a point at the interface between two materials. But, applied to surface extraction, this method often leads to topology problems on the resulting surface. So we proposed two other methods : The discrete HMH method which allows to refine the 3D object segmentation, and the surface HMH method which allows a constrained surface extraction ensuring a topologically correct surface. It is possible to link these two methods on a pre-segmented 3D image in order to obtain a precise surface extraction of the objects of interest These methods were evaluated on simulated CT-scan acquisitions of synthetic objects and real acquisitions of archaeological artefacts.

Le développement des capteurs de déplacement à hautes performances du point de vue de la limite de résolution et de l’étendue de mesure, est devenu une demande croissante pour les systèmes mécaniques et mécatroniques. Ce mémoire présente la modélisation, la conception et la fabrication d’un capteur innovant permettant la mesure in-situ et en temps réel du déplacement linéaire d’un axe en mouvement de rotation. Ce capteur est caractérisé par une grande étendue de mesure d’une dizaine de millimètres et par une résolution micrométrique. Après une étude bibliographique portant sur les applications industrielles de ce capteur, une modélisation géométrique de la réflexion de lumière par une surface convexe a été développée. Ce modèle calcule l’intensité lumineuse détectée par le capteur en fonction du rayon de courbure de la surface. Il a montré que la sensibilité augmente en fonction du rayon de courbure (Rc) et que la résolution est optimale pour (Rc=20 mm). Ce modèle géométrique a été validé par des essais expérimentaux dont les résultats ont montré une chute de la sensibilité pour des rayons inférieurs à (Rc= 15 mm). Pour cette raison, et afin de garantir le meilleur fonctionnement du capteur, le rayon de courbure choisi pour la fabrication du réseau de cônes imbriqués a été de 25 mm. Une fois le rayon de courbure optimal choisi, une modélisation géométrique de la mesure de déplacements linéaires sur une grande étendue de mesure par l’utilisation de deux sondes et d’un réseau à cônes imbriqués a été réalisée. La technique d’usinage de haute précision (UHP) a été présentée. Un premier prototype de ce réseau en alliage d’aluminium a été obtenu. Puis, le modèle géométrique a été optimisé pour mieux prendre en compte certaines contraintes de fabrication, ce qui a conduit à l’usinage d’un deuxième prototype ayant des paramètres géométriques légèrement modifiés et un meilleur état de surface pour mieux réfléchir la lumière. Enfin, la validation expérimentale du principe de mesure du capteur à fibres optiques (CFO) a été faite pour ces deux prototypes du réseau de cônes imbriqués, à l’aide d’un montage mécanique, ce qui a permis d’orienter au mieux les sondes du CFO en face du réseau. Cette validation a permis d’évaluer les performances du CFO. Pour le premier prototype, un recouvrement de 30 µm a été vérifié entre les deux signaux. Différentes vitesses de translation et de rotation on été appliquées ; où on a remarqué l’apparition des pics périodiques. Ces pics sont dus à un problème de balourd de l’axe de rotation de la broche ; en augmentant les valeurs de la vitesse de rotation, les pics s’atténuent, car l’inertie de la broche est supérieure. Pour cette raison, on a privilégié de travailler avec des vitesses de rotation élevées et une gamme de vitesse de translation tout en tenant compte de la fréquence d’acquisition. Pour le deuxième prototype, on a validé le principe de mesure avec deux sondes à fibres optiques. Un recouvrement suffisant a été mesuré entre les deux signaux. On a constaté qu’en acceptant davantage de non-linéarité, on augmente la largeur de la zone de recouvrement, ce qui facilite le basculement d’une sonde à l’autre et ainsi assure la continuité de la mesure sur une étendue millimétrique qui est fonction du nombre de cônes, mais l’exactitude de la mesure s’en trouve diminuée. En augmentant la vitesse de translation, on diminue le nombre des points acquis dans la zone de recouvrement, ce qui exige une fréquence d’acquisition plus élevée. / The development of displacement sensors with high performances regarding the limit of resolution and the measurement range has become essential for different mechanical systems This Ph.D. presents the modeling, the design and the fabrication of an original fiber-optic sensor. lt is able to measure the linear displacement of a rotating axis. This sensor is characterized by a micrometric resolution on a measurement range of several millimeters. After a bibliography study related to the industrial applications of the sensor, a geometric model of the light reflection by a convex surface has been developed. This model calculates the light intensity detected by the sensor as a function of the radius of curvature (Re); the model shows that the sensitivity increases as a function of the radius of curvature of the reflector (Re) and the limit of resolution is optimal for (Re=20 mm). This geometric model had been experimentally validated; where it was found out that the sensitivity decreases for the radii of curvature less than 15 mm (Re= 15 mm). For that reason, and in order to ensure the best functionality of the sensor, the radius of curvature chosen for the fabrication of the canes assembled grating was 25 mm. Once the optimal radius of curvature fixed a geometric model for the linear displacement measurement on a long measurement range using two fiber-optic probes and one cones assembled grating has been developed. The first prototype of the cones assembled grating was obtained with a high precision turning machine on an aluminum alloy. Afterwards, a second prototype of the cones grating was fabricated; where several parameters have been optimized, such as: the non-inclusion of the fabrication constraints in the geometric model and a better surface roughness of the cones assembled grating. The high precision fabrication technique of the two prototypes was presented. Finally, the experimental validation of the sensor measurement principle with two fiber-optic probes with the help of a mechanical set-up was realized. The mechanical set-up is used to a better orientation of the probes in front of the grating. The experimental validation helped to evaluate the overall sensor performances. For the two prototypes, an overlap of 30 um was verified between two successive signals. Different translation and rotation speeds were applied; where periodical peaks were observed in the output signals. These peaks are due to an unbalanced rotation of the spindle axis of rotation; with high speed values, the peaks are attenuated due to the high inertia of the spindle. For this reason, it is preferred to work at high rotational speeds (20 tr./s) with a consideration of the sampling frequency. This sensor is characterized by a micrometric resolution, on a measurement range of about 10 mm.

Grâce aux progrès récents en photogrammétrie, il est désormais possible de reconstruire automatiquement un modèle d'une scène 3D à partir de photographies ou d'une vidéo. La reconstruction est réalisée en plusieurs étapes. Tout d'abord, on détecte des traits saillants (features) dans chaque image, souvent des points mais plus généralement des régions. Puis on cherche à les mettre en correspondance entre images. On utilise ensuite les traits communs à deux images pour déterminer la pose (positions et orientations) relative des images. Puis les poses sont mises dans un même repère global et la position des traits saillants dans l'espace est reconstruite (structure from motion). Enfin, un modèle 3D dense de la scène peut être estimé. La détection de traits saillants, leur appariement, ainsi que l'estimation de la position des caméras, jouent des rôles primordiaux dans la chaîne de reconstruction 3D. Des imprécisions ou des erreurs dans ces étapes ont un impact majeur sur la précision et la robustesse de la reconstruction de la scène entière. Dans cette thèse, nous nous intéressons à l'amélioration des méthodes pour établir la correspondance entre régions caractéristiques et pour les sélectionner lors de l'estimation des poses de caméras, afin de rendre les résultats de reconstruction plus robustes et plus précis. Nous introduisons tout d'abord une contrainte photométrique pour une paire de correspondances (VLD) au sein d'une même image, qui est plus fiable que les contraintes purement géométriques. Puis, nous proposons une méthode semi-locale (K-VLD) pour la mise en correspondance, basée sur cette contrainte photométrique. Nous démontrons que notre méthode est très robuste pour des scènes rigides, mais aussi non-rigides ou répétitives, et qu'elle permet d'améliorer la robustesse et la précision de méthodes d'estimation de poses, notamment basées sur RANSAC. Puis, pour améliorer l'estimation de la position des caméras, nous analysons la précision des reconstructions et des estimations de pose en fonction du nombre et de la qualité des correspondances. Nous en dérivons une formule expérimentale caractérisant la relation ``qualité contre quantité''. Sur cette base, nous proposons une méthode pour sélectionner un sous-ensemble des correspondances de meilleure qualité de façon à obtenir une très haute précision en estimation de poses. Nous cherchons aussi raffiner la précision de localisation des points en correspondance. Pour cela, nous développons une extension de la méthode de mise en correspondance aux moindres carrés (LSM) en introduisant un échantillonnage irrégulier et une exploration des échelles d'images. Nous montrons que le raffinement et la sélection de correspondances agissent indépendamment pour améliorer la reconstruction. Combinées, les deux méthodes produisent des résultats encore meilleurs / With the recent progress in photogrammetry, it is now possible to automatically reconstruct a model of a 3D scene from pictures or videos. The model is reconstructed in several stages. First, salient features (often points, but more generally regions) are detected in each image. Second, features that are common in images pairs are matched. Third, matched features are used to estimate the relative pose (position and orientation) of images. The global poses are then computed as well as the 3D location of these features (structure from motion). Finally, a dense 3D model can be estimated. The detection of salient features, their matching, as well as the estimation of camera poses play a crucial role in the reconstruction process. Inaccuracies or errors in these stages have a major impact on the accuracy and robustness of reconstruction for the entire scene. In this thesis, we propose better methods for feature matching and feature selection, which improve the robustness and accuracy of existing methods for camera position estimation. We first introduce a photometric pairwise constraint for feature matches (VLD), which is more reliable than geometric constraints. Then we propose a semi-local matching approach (K-VLD) using this photometric match constraint. We show that our method is very robust, not only for rigid scenes but also for non-rigid and repetitive scenes, which can improve the robustness and accuracy of pose estimation methods, such as based on RANSAC. To improve the accuracy in camera position estimation, we study the accuracy of reconstruction and pose estimation in function of the number and quality of matches. We experimentally derive a “quantity vs. quality” relation. Using this relation, we propose a method to select a subset of good matches to produce highly accurate pose estimations. We also aim at refining match position. For this, we propose an improvement of least square matching (LSM) using an irregular sampling grid and image scale exploration. We show that match refinement and match selection independently improve the reconstruction results, and when combined together, the results are further improved

Ces travaux visent à comprendre de quelle manière l’appropriation peut amener au développement d’une compétence distribuée entre l’homme et la technologie. Nous nous sommes penché sur un terrain d’étude particulier, celui de la viticulture de précision, terme désignant l’ensemble des technologies permettant de caractériser l’hétérogénéité spatiale et temporelle des parcelles et de moduler les pratiques viticoles en fonction des besoins de la vigne. Nous avons réalisé une revue de littérature ainsi que des entretiens semi-directifs pour aboutir à une analyse qualitative intra-cas et inter-cas de sept cas différents.Ce travail s’appuie sur cinq propositions de recherche : 1) La compétence est un processus dynamique jugé socialement et mis en œuvre durant l'activité d'un sujet qui combine ses ressources internes avec des ressources externes issues d'un contexte dans le but d'atteindre une finalité, de réaliser une tâche.2) La compétence est composée des ressources internes et externes, mais aussi d’une structure (pattern) permettant de les coordonner. 3) La technologie, par le biais de la notion d'instrument composé d'un artefact et de schème, peut apporter des ressources et une structure nécessaires à la mise en œuvre de la compétence. 4) Grâce à l'appropriation. Elle se réalise de deux manières, l'instrumentalisation fait évoluer les ressources physiques de l'instrument. L'instrumentation permet le développement d'une structure distribuée, qui va coordonner les ressources internes et les ressources de l’environnement avec les ressources apportées par l'instrument. 5) L'appropriation souligne l'aspect d'une compétence à la fois distribuée socialement, dans le temps, et entre l'homme et la technologie. Cette compétence peut être déclinée au niveau individuel, collectif ou organisationnel. / The aim of this work is to understand how appropriation of technology can develop a competence distributed between human and technology. We examine a particular field of study, that is precision viticulture technology. These technologies allow to characterize spatial and temporal heterogeneity of plots and to modulate wine-making practices according to vine’s needs. We have made a state of the art and some semi-structured interviews to lead to an individual and cross cases analysis of seven cases.This work rely on five research proposals: 1) Competence is a dynamic process which depend of a social judgment, carried out during activity by a subject who combine his internal resources with external and contextualized resources in order to reach an aim, realize a task.2) Competence is composed by internal and external resources of a subject and by pattern which allow to coordinate them. 3) Technology, by the way of the concept of instrument, composed by artifact and scheme can provide resources and pattern needed to competence’s implementation. 4) This can be possible thanks to appropriation, by two ways. Instrumentalization changes resources of instrument and instrumentation allows development of distributed structure which coordinates resources. 5) This highlight the socially and temporal distribution of competence and the distribution between human and technology. This distribution is possible at individual level, collective level and organizational level.

Ces dernières années, les thérapies ciblées pour le traitement du cancer, ont été introduites. Cependant, un médicament fonctionnant chez un patient peut ne pas fonctionner chez un autre. Pour éviter l'administration de traitements inefficaces, des méthodes capables de prédire les patients qui répondront à un médicament donné doivent être mises au point.Il n'est actuellement pas possible de prédire l'efficacité de la grande majorité des médicaments anticancéreux. L’apprentissage automatique (AA) est un outil particulièrement prometteur pour la médecine personnalisée. L’AA est un champ d’étude de l'intelligence artificielle ; elle concerne la mise au point et l'application d'algorithmes informatiques qui s'améliorent avec l'expérience. Dans ce cas, l'algorithme d’AA apprendra à faire la distinction entre les tumeurs sensibles et résistantes en fonction de plusieurs gènes au lieu d'un seul gène. Cette étude se concentre sur l'application de différentes approches de l’AA pour prédire la réponse à des médicaments anticancéreux des tumeurs et générer des modèles précis, biologiquement pertinentes et faciles à expliquer. / In recent years, targeted drugs for the treatment of cancer have been introduced. However, a drug that works in one patient may not work in another patient. To avoid the administration of ineffective treatments, methods that predict which patients will respond to a particular drug must be developed.Unfortunately, it is not currently possible to predict the effectiveness of most anticancer drugs. Machine learning (ML) is a particularly promising approach for personalized medicine. ML is a form of artificial intelligence; it concerns the development and application of computer algorithms that improve with experience. In this case, ML algorithm will learn to distinguish between sensitive and non-sensitive tumours based on multiple genes instead of a single gene. Our study focuses on applying different approaches of ML to predict drug response of tumours to anticancer drugs and generate models which have good accuracy, as well as are biologically relevant and easy to be explained.