L'angiographie coronarienne RX (ou coronarographie) reste la modalité de référence permettant de déterminer avec précision le degré et le nombre de sténoses coronariennes ainsi que le nombre de vaisseaux atteints. L'objectif de ce travail de thèse de doctorat concerne l'amélioration de la reconstruction 3D des coronaires afin d'améliorer le diagnostic, ainsi que la sécurité et la précision des interventions minimalement invasives. Dans un premier temps, une contribution majeure vise à améliorer l'étape de calibration du système d'imagerie rotationnelle R-X. Premièrement, nous avons donc proposé un nouvel algorithme de calibrage basé objet inspiré de la méthode de Xu et al, dédié au système robotisé Artis Zeego. Deuxièmement, nous transposons les géométries de projection dans le système de coordonnées du C-arm. Nous avons proposé des modèles de mouvement des géométries de projection en considérant objectivement et systématiquement tous les facteurs possibles. Ces modèles de mouvement permettent de simplifier la procédure de calibration en routine clinique. The résultats expérimentaux indiquent que les modèles de mouvement proposés ont une précision acceptable afin estimer les paramètres d'acquisition. Dans un second temps, une contribution majeure vise à proposer une nouvelle méthode de reconstruction des coronaires par compensation de mouvement. Les étapes de reconstruction sont: l'opérateur de projection, la segmentation des projections acquises, le recalage iconique, la reconstruction initiale et la reconstruction avec compensation de mouvement. Nous avons opté pour l'opérateur de projection Distance Driven simplifié proposé par Oukili. Nous avons adopté comme mesure de similarité l'information Mutuelle (MI) avec un terme de rigidité. Pour optimiser cette fonction de coût, nous avons utilisé la méthode Advanced Adaptive Stochastic Gradient Descent (ASGD). Nous avons adopté une reconstruction statistique itérative basée on MAP et l'a priori L0. Les résultats expérimentaux indiquent que la méthode proposée améliore visuellement la qualité de la reconstruction. Le contraste et les détails des reconstructions sont améliorés par compensation de mouvement. / The rotational angiography RX of the coronaries is a standard modality to determine the degree and the number of the coronaries stenosis. The objective of this dissertation aims at improving the 3D reconstruction of the coronary arteries, which can improve the diagnosis, the security and the precision of the minimal invasive interventions.For the first part, the major contribution is improving the calibration procedure of the rotational R-X imaging system. First, we propose a new calibration algorithm based on the classical helical phantom on the Artis-Zeego system. Second, we transfer the geometries to the C-arm coordinate system. Last, we propose the movement models of the projection geometries objectively and systematically at 3 representative work positions. The movement models simplify the clinical procedures. The experiment results indicate that the proposed movement models have an acceptable precision to estimate the acquisition parameters.For the second part work, the major contribution is proposing a new reconstruction method by motion compensation. The steps of the reconstruction method include: the forward projection, the segmentation of the acquired projection, registration, the initial and motion compensated reconstruction. We adopt the advanced Simplified Distance Driven projector to generate the forward projection. We use the mutual information (MI) and rigidity penalty (RP) to be the similarity measure. We adopt the advanced Adaptive Stochastic Gradient Descent (ASGD) to realize the optimization. The initial and the compensated reconstruction are based on the MAP iterative reconstruction. The experiment results indicate that the proposed method improves the quality of the 3D reconstruction. The contrast and the details of the coronary arteries are improved by the proposed motion compensation reconstruction method.

La Chute du Mur et la Réunification inaugurent une nouvelle ère pour Berlin : celle de sa reconstruction et de sa normalisation en tant que capitale de la nouvelle Allemagne. Dans le même temps, la ville connaît, comme toute grande métropole, les transformations de son espace conjointes de notre époque postmoderne. Ses métamorphoses se retrouvent dans les fictions de l'extrême contemporain, qui y voient une chambre d'écho à leurs préoccupations identitaires. Cette thèse s'attache à préciser cette image de Berlin à l'aune de ces fictions. L'étude se consacrera à un corpus de romans urbains, issu des littératures française, belge, allemande et suisse-allemande, allant de 1989 à 2009, témoignant d'un intérêt qui transcende les frontières nationales. Fictions procédant de l'imaginaire du labyrinthe, elles réinventent une ville sensible, complexe, traversée par les contradictions, mais profondément vivante et tournée vers l'avenir à l'image du chantier qui caractérise le Berlin contemporain. / The Fall of the Wall and Reunification inaugurate a new era for Berlin: the reconstruction and its standardization as the capital of the new Germany. At the same time, like any metropolis, the city knows the typical transformations of our postmodern time. These Metamorphoses can be found in the most recent fiction and echo the identity issue. This thesis attempts to clarify the image of Berlin in the light of these fictions. The study will focus on a corpus of urban novels, from the French, Belgian, German and Swiss-German literature, from 1989 to 2009, reflecting an interest that transcends national borders. Novels based on the fantasy of the maze reinvent a sensitive; complex city, crossed by contradictions, but deeply alive and looking to the future like the construction that characterizes the contemporary Berlin.

Le pilotage de véhicule blindé est rendu difficile par la faible visibilité offerte aux pilotes face aux environnements et aux situations complexes qu’ils doivent traverser.La protection des opérateurs de véhicules militaires et l’intégrité de ces véhicules sont des besoins primordiaux pour l’armée de terre.Afin de répondre à la problématique : sécuriser le pilotage des véhicules militaires avec comme périmètre la définition d’un système de perception d’environnement, nous avons procédé à l’étude au sens large de l’aide au pilotage dans le contexte militaire en environnement naturel et semi-structuré afin de mettre en exergue les moyens et les capteurs utilisables pour réaliser un système d’aide au pilotage.Ainsi, nous offrons une réponse technique pour la réalisation d’un tel système au travers premièrement d’une étude des méthodes et algorithmes existants applicables à notre cas d’application. Ensuite nous définissons les capteurs utilisables avec de telles méthodes. De cet état de l’art, nous définissonsune système répondant à notre problématique et nous expliquons sa mise en pratique au travers de la création d’une plateforme d’expérimentation.Cette plateforme se compose des solutions présentées et permet de valider le concept par l’évaluation des solutions d’acquisition de l’environnement afin d’offrir les données nécessaires à une aide au pilotage.Puis, l’étude des moyens d’analyse de cet environnement offre des pistes de réflexion sur le futur système d’aide au pilotage.Enfin, une l’étude d’un moyen alternatif de restitution de l’information à l’opérateur complète la solution présentée en offrant une piste de réflexion sur l’impact de la restitution dans les performances des opérateurs. / Armored vehicule driving is difficult because of low visibility given to pilots in tough environnements conditions and complex situations they have to manage.Soldiers safety and vehicle integrity are part of main topics for French “Armée de Terre”. To answer the problem Make the driving of military vehicles safer by improving environnement perception through driver asssistance systems, we study driving assistance in unstructured environnemnt by looking for sensors and methods which are suitable to realize such a system.First, we study existing methods and algorithms which fit our application case. Conclusion of this study is the definition of our system.Second, thanks to the previous study we explain the creation of an experimentation platform allowing evaluation of our concept. Data obtained from reconstruction are then exploited through environment analysis to bring obstacle extraction methods.Third, study of an alternative display solution is exposed and complete this work in explaining impact of restitution in operating cycle.

Obtenir une vision précise des évènements survenus durant un incident est un objectif difficile à atteindre lors d'enquêtes de criminalistique informatique. Le problème de la reconstruction d'évènements, ayant pour objectif la construction et la compréhension d'une chronologie décrivant un incident, est l'une des étapes les plus importantes du processus d'investigation. La caractérisation et la compréhension complète d'un incident nécessite d'une part d'associer à chaque fragment d'information sa signification passée, puis d'établir des liens sémantiques entre ces fragments. Ces tâches nécessitent l'exploration de grands volumes de données hétérogènes trouvés dans la scène de crime. Face à ces masses d'informations, les enquêteurs rencontrent des problèmes de surcharge cognitive les amenant à commettre des erreurs ou à omettre des informations pouvant avoir une forte valeur ajoutée pour les progrès de l'enquête. De plus, tout résultat produit au terme de la reconstruction d'évènements doit respecter un certain nombre de critères afin de pouvoir être utilisé lors du procès. Les enquêteurs doivent notamment être en capacité d'expliquer les résultats produits. Afin d'aider les enquêteurs face à ces problèmes, cette thèse introduit l'approche SADFC. L'objectif principal de cette approche est de fournir aux enquêteurs des outils les aidant à restituer la sémantique des entités composant la scène de crime et à comprendre les relations liant ces entités tout en respectant les contraintes juridiques. Pour atteindre cet objectif, SADFC est composé de deux éléments. Tout d'abord, SADFC s'appuie sur des fondations théoriques garantissant la crédibilité des résultats produits par les outils via une définition formelle et rigoureuse des processus utilisés. Cette approche propose ensuite une architecture centrée sur une ontologie pour modéliser les connaissances inhérentes à la scène de crime et assister l'enquêteur dans l'analyse de ces connaissances. La pertinence et l'efficacité de ces outils sont démontrées au travers d'une étude relatant un cas d'investigation fictive. / Having a clear view of events that occurred over time is a difficult objective to achieve in digital investigations (DI). Event reconstruction, which allows investigators to build and to understand the timeline of an incident, is one of the most important steps of a DI process. The complete understanding of an incident and its circumstances requires on the one hand to associate each piece of information to its meaning, and on the other hand to identify semantic relationships between these fragments. This complex task requires the exploration of a large and heterogeneous amount of information found on the crime scene. Therefore, investigators encounter cognitive overload problems when processing this data, causing them to make mistakes or omit information that could have a high added value for the progress of the investigation. In addition, any result produced by the reconstruction process must meet several legal requirements to be admissible at trial, including the ability to explain how the results were produced. To help the investigators to deal with these problems, this thesis introduces a semantic-based approach called SADFC. The main objective of this approach is to provide investigators with tools to help them find the meaning of the entities composing the crime scene and understand the relationships linking these entities, while respecting the legal requirements. To achieve this goal, SADFC is composed of two elements. First, SADFC is based on theoretical foundations, ensuring the credibility of the results produced by the tools via a formal and rigorous definition of the processes used. This approach then proposes an architecture centered on an ontology to model and structure the knowledge inherent to an incident and to assist the investigator in the analysis of this knowledge. The relevance and the effectiveness of this architecture are demonstrated through a case study describing a fictitious investigation.

L’ampleur globale des destructions sur le Chemin des Dames (Aisne) est incontestablement sans précédent au lendemain de la Première Guerre mondiale et justifie une étude à part entière sur sa reconstruction. La gestion et la digestion de « l’événement ruine » et par là même la Reconstruction de ce pays rural apparaissent fortement contrastées. L’immense machine administrative d’après guerre digère plutôt bien tous les cas particuliers grâce à ses formulaires et répond aux besoins les plus pressants confirmant une tendance à un changement de nature de l’Etat sur le Chemin des Dames. Les inégalités demeurent néanmoins bien présentes confirmant ce que certains appellent dès 1921 « Le scandale des régions libérées ». De cette interaction des cultures, des droits, des techniques ; de ce subtil mélange de tradition et modernisme, permanence et mutation ; de cette confrontation à un milieu, va naître une société des ruines dont cette thèse tente de dresser le portrait. / The global scale of the destructions on the “Chemin des Dames” (Aisne) is unmistakably unprecedented after the First World war and justifies a full study on its reconstruction. The management and the digestion of "the event ruins" and there even the rural Reconstruction of this country seem strongly contrasted. The bureaucratic machine according to war digests rather well all the particular cases thanks to its forms and meets the needs the most pressing confirming a trend to a natural change of the State on the “Chemin des Dames”. Nevertheless, the disparities remain very present confirming what some people call from 1921 "The scandal of the released regions". This interaction of the cultures, the rights, the techniques; this subtle mixture of tradition and modernism, durability and transformation; this confrontation in a middle, is going to be born a society of the ruins this thesis of which tries to paint a portrait.

Le corpus se compose de deux ouvrages non-fictionnels When Blood is Their Argument : An Analysis of Prussian Culture et Between St. Dennis et St. George : A Sketch of Three Civilisations, publiés pendant la guerre en 1915(Between St. Dennis, traduit en français, a été bien accueilli en France) ; et de quatre ouvrages autofictionnels dont un texte inachevé, True Love & a General Court Martial, commencé bien avant la fin de la Grande Guerre mais qui n’a pas été publié jusqu’à 1999; d’un texte inédit, Mr. Croyd : A Romance of Reconstruction (alias That Same Poor Man), terminé en 1920, dont le manuscrit se trouve à la Bibliothèque de Cornell (« Division of Rare and Manuscript Collections ») ; de No Enemy : A tale of Reconstruction, écrit principalement en 1919, publié dix ans plus tard, en 1929, aux Etats-Unis, et après plusieurs décennies en Angleterre en 2002 ; et The Marsden Case : A Romance of Reconstruction, publié en 1923. La notion de trauma est implicitement et explicitement au cœur de ces six œuvres. Il est généralement convenu que le trauma n’est pas l’apanage des temps modernes, pourtant celui engendré par la Grande Guerre est sans précédent. Il ne se limite pas qu’au champ de bataille mais a touché toute une société, mobilisée derrière l’effort de guerre. Le cas de Ford Madox Ford, né Hueffer est unique dans le sens où il est le seul à traverser le gouffre qui s’était ouvert entre sa génération représentée par Henry James, Bennett, Kipling, Wells, et ceux qui ont prostitué leurs plumes en faveur d’une cause idéologique, et la jeune génération d’écrivains meurtris (Robert Graves, Siegfried Sassoon, Richard Aldington, etc.) qui se sont sentis trahis par ce qu’ils appelaient les Vieux – les dirigeants politiques et les écrivains. Ce travail, étayé sur des arguments socio-politique, théorique, et autobiographique, permet d’examiner les processus douloureux de reconstruction et de consolidation de la pratique impressionniste fordienne et de son auteur, ébranlés par l’expérience traumatique de la guerre. / The corpus consists of two non-fiction volumes When Blood is Their Argument: An Analysis of Prussian Culture and Between St. Dennis and St. George: A Sketch of Three Civilizations, published during the war in 1915 (Between St. Dennis was translated in French and well received by the French government); and four autofictions including an unfinished text, True Love & a General Court Martial, started well before the end of the Great War but was not published until 1999; an unpublished book, Mr. Croyd: A Romance of Reconstruction (alias That Same Poor Man), completed in 1920, the manuscript is available at the Library of Cornell ( "Division of Rare and Manuscript Collections"); No Enemy: A Tale of reconstruction, mainly written in 1919, published ten years later, in 1929, only in the United States, and after several decades in England, in 2002; and The Marsden Case: A Romance of Reconstruction, published in 1923. The notion of trauma is implicitly as well as explicitly the main theme of these six books. It is generally agreed that the trauma is not the prerogative of modern times, however, the trauma generated by the Great War is extraordinary. It is not restricted only to the battlefield but affected a whole society, mobilised behind the war effort. The case of Ford Madox Ford, née Hueffer is unique in the sense that he is the only writer who crossed the abyss that opened up between the two generations of writers, on the one hand, his, represented by Henry James, Bennett, Kipling, Wells, and all those who participated in the ideological cause, and the young disillusioned generation of writers (Robert Graves, Siegfried Sassoon, Richard Aldington, etc.) who were betrayed by those they called the Old – political leaders and writers. This work, bearing on socio-political, historical, theoretical and biographical arguments, attempts to examine the painful processes of reconstruction and consolidation of the Fordian impressionist technique and its author, ‘shell-shocked’ by the traumatic experience of war.

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

LL.M. (International Law) / Please refer to full text to view abstract.

Avec l'évolution des dispositifs d'acquisition 3D, les nuages de points sont maintenant devenus une représentation essentielle des scènes numérisées. Les systèmes récents sont capables de capturer plusieurs centaines de millions de points en une seule acquisition. Comme plusieurs acquisitions sont nécessaires pour capturer la géométrie de scènes de grande taille, un site historique par exemple, nous obtenons des nuages de points massifs, i.e., composés de plusieurs milliards de points. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la structuration et à la manipulation de nuages de points issus d'acquisitions générées à partir de LiDARs terrestres. A partir de la structure de chaque acquisition, des graphes, représentant chacun la connectivité locale de la surface numérisée, sont construits. Les graphes créés sont ensuite liés entre eux afin d'obtenir une représentation globale de la surface capturée. Nous montrons que cette structure est particulièrement adaptée à la manipulation de la surface sous-jacente aux nuages de points massifs, même sur des ordinateurs ayant une mémoire limitée. Notamment, nous montrons que cette structure permet de traiter deux problèmes spécifiques à ce type de données. Un premier lié au ré-échantillonnage de nuages de points, en générant des distributions de bonne qualité en termes de bruit bleu grâce à un algorithme d'échantillonnage en disques de Poisson. Un autre lié à la construction de diagrammes de Voronoï centroïdaux, permettant l'amélioration de la qualité des distributions générées, ainsi que la reconstruction de maillages triangulaires. / With the evolution of 3D acquisition devices, point clouds have now become an essential representation of digitized scenes. Recent systems are able to capture several hundreds of millions of points in a single acquisition. As multiple acquisitions are necessary to capture the geometry of large-scale scenes, a historical site for example, we obtain massive point clouds, i.e., composed of billions of points. In this thesis, we are interested in the structuration and manipulation of point clouds from acquisitions generated by terrestrial LiDARs. From the structure of each acquisition, graphs, each representing the local connectivity of the digitized surface, are constructed. Created graphs are then linked together to obtain a global representation of the captured surface. We show that this structure is particularly adapted to the manipulation of the underlying surface of massive point clouds, even on computers with limited memory. Especially, we show that this structure allow to deal with two problems specific to that kind of data. A first one linked to the resampling of point clouds, by generating distributions of good quality in terms of blue noise thanks to a Poisson disk sampling algorithm. Another one connected to the construction of centroidal Voronoi tessellations, allowing to enhance the quality of generated distributions and to reconstruct triangular meshes.

The aim of Diploma thesis was to suggest method of determine technical improvement building and determine effect technical improvement for the price of flat. The work is listed legal standards of technical improvement, modernization, reconstruction and repairs. These definitions are used on a practical example and base on these calculated prices of flats in a area.