L'oculométrie est un ensemble de techniques dédié à enregistrer et analyser les mouvements oculaires. Dans cette thèse, je présente l'étude, la conception et la mise en œuvre d'un système oculométrique numérique, non-intrusif permettant d'analyser les mouvements oculaires en temps réel avec une webcam à distance et sans lumière infra-rouge. Dans le cadre de la réalisation, le système oculométrique proposé se compose de quatre modules: l'extraction des caractéristiques, la détection et le suivi des yeux, l'analyse de la variété des mouvements des yeux à partir des images et l'estimation du regard par l'apprentissage. Nos contributions reposent sur le développement des méthodes autour de ces quatre modules: la première réalise une méthode hybride pour détecter et suivre les yeux en temps réel à partir des techniques du filtre particulaire, du modèle à formes actives et des cartes des yeux (EyeMap); la seconde réalise l'extraction des caractéristiques à partir de l'image des yeux en utilisant les techniques des motifs binaires locaux; la troisième méthode classifie les mouvements oculaires selon la variété générée par le Laplacian Eigenmaps et forme un ensemble de données d'apprentissage; enfin, la quatrième méthode calcul la position du regard à partir de cet ensemble d'apprentissage. Nous proposons également deux méthodes d'estimation:une méthode de la régression par le processus gaussien et un apprentissage semi-supervisé et une méthode de la catégorisation par la classification spectrale (spectral clustering). Il en résulte un système complet, générique et économique pour les applications diverses dans le domaine de l'oculométrie. / Gaze tracker offers a powerful tool for diverse study fields, in particular eye movement analysis. In this thesis, we present a new appearance-based real-time gaze tracking system with only a remote webcam and without infra-red illumination. Our proposed gaze tracking model has four components: eye localization, eye feature extraction, eye manifold learning and gaze estimation. Our research focuses on the development of methods on each component of the system. Firstly, we propose a hybrid method to localize in real time the eye region in the frames captured by the webcam. The eye can be detected by Active Shape Model and EyeMap in the first frame where eye occurs. Then the eye can be tracked through a stochastic method, particle filter. Secondly, we employ the Center-Symmetric Local Binary Patterns for the detected eye region, which has been divided into blocs, in order to get the eye features. Thirdly, we introduce manifold learning technique, such as Laplacian Eigen-maps, to learn different eye movements by a set of eye images collected. This unsupervised learning helps to construct an automatic and correct calibration phase. In the end, as for the gaze estimation, we propose two models: a semi-supervised Gaussian Process Regression prediction model to estimate the coordinates of eye direction; and a prediction model by spectral clustering to classify different eye movements. Our system with 5-points calibration can not only reduce the run-time cost, but also estimate the gaze accurately. Our experimental results show that our gaze tracking model has less constraints from the hardware settings and it can be applied efficiently in different real-time applications.

Depuis plusieurs années le LAAS-CNRS travaille sur la problématique de la détection de la baisse de vigilance d'un conducteur d'automobile à partir de l'analyse du mode de conduite, afin de réduire le grand nombre des accidents routiers. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés de dégager une mesure référante de l'hypovigilance qui permettrait, par comparaison, de valider le système de mesure embarqué associant des mesures comportementales. Cette thèse a porté sur l'analyse automatique des signaux physiologiques (EEG, EOG) permettant de caractériser la somnolence; et s'est inscrit dans le cadre du projet européen SENSATION. Ce travail s'articule en 2 parties. La première est dédiée à l'analyse des EEG et commence par une présentation de la forme d'onde des signaux à analyser et des phénomènes représentatifs de la somnolence, puis des techniques d'analyse susceptibles de répondre au problème posé : transformé de Fourier, décomposition en Ondelettes, transformation de Hilbert Huang; Pour la suite de l'étude, nous avons sélectionnée la transformation de Hilbert-Huang. La précision de cette méthode sera étudier qualitativement, avant de présenter l'algorithme développé et les premiers résultats obtenus sur des signaux réels. Les conclusions de l'analyse de la précision nous ont amené à modifier l'algorithme proposé par Huang en normalisant les composantes fournies par la transformation de Huang sur l'ensemble de la fenêtre d'analyse avant application de la transformation de Hilbert. La deuxième partie de la thèse est donc consacrée à la localisation et la caractérisation des clignements des yeux dans l'EOG. Avant de présenter l'algorithme développé, nous décrivons le signal étudié et le modèle de clignement proposé. Nous comparons ensuite, sur une base de données constituée durant des expériences menées sur un simulateur de conduite, les résultats obtenus par notre algorithme à une analyse semi-automatique. Une fois la détection des clignements validée, nous com parons le degré de somnolence déterminé après mise en place des règles utilisées par les experts à l'analyse visuelle des signaux. Le bilan du travail réalisé et les perspectives d'amélioration des résultats concluront ce travail.

Cette thèse en informatique présente un travail de modélisation cognitive computationnelle, à partir de données de mouvements oculaires lors de tâches de recherche d'information dans des textes. Nous nous intéressons à cette situation quotidienne de recherche d'informations dans un journal ou une page web, dans laquelle il faut juger si un texte est sémantiquement relié ou non à un but, exprimé par quelques mots. Parce que le temps est souvent une contrainte, les textes ne sont souvent pas entièrement lus avant qu'intervienne la décision. Plus précisément, nous avons analysé les mouvements des yeux dans deux tâches de recherche d'information consistant à lire un paragraphe et à décider rapidement i) s'il est associé à un but donné et ii) s'il est plus associé à un but donné qu'un autre paragraphe traité auparavant. Un modèle est proposé pour chacune de ces situations. Nos simulations sont réalisées au niveau des fixations et des saccades oculaires. En particulier, nous prédisons le moment auquel les participants décident d'abandonner la lecture du paragraphe parce qu'ils ont suffisamment d'information pour prendre leur décision. Les modèles font ces prédictions par rapport aux mots qui sont susceptibles d'être traités avant que le paragraphe soit abandonné. Les jugements d'association sémantiques humains sont reproduits par le calcul des similarités sémantiques entre mots produits par l'analyse de la sémantique latente (LSA, Landauer et al., 2007). Nous avons suivi une approche statistique paramétrique dans la construction de nos modèles. Ils sont basés sur un classifieur bayésien. Nous proposons un seuil linéaire bi-dimensionnel pour rendre compte de la décision d'arrêter de lire un paragraphe, utilisant le Rang de la fixation et i) la similarité sémantique (Cos) entre le paragraphe et le but ainsi que ii) la différence de similarité sémantique (Gap) entre chaque paragraphe et le but. Pour chacun des modèles, les performances montrent que nous sommes capables de reproduire en moyenne le comportement des participants face aux tâches de recherche d'information étudiées durant cette thèse. Cette thèse comprend deux parties principales : 1) la conception et la passation d'expériences psychophysiques pour acquérir des données de mouvements oculaires et 2) le développement et le test de modèles cognitifs computationnels.

Avec ce travail, nous avons voulu mettre l'accent sur la validité externe des expérimentations et nous focaliser sur des situations dynamiques naturelles. Or dans ce type de situation, les traitements top-down, découlant des connaissances préalables et de l'objectif, guident préférentiellement l'allocation de l'attention, tandis que les traitements bottom-up (caractéristiques des entrées perceptives) ont une influence mineure. Ce travail est donc centré sur l'attention top-down. La situation choisie est une approche de carrefour en conduite automobile, les sous-tâches étudiées sont le contrôle du véhicule (la trajectoire) et la décision de s'arrêter ou non au carrefour. Deux objectifs opérationnels sont investigués à travers l'analyse des mouvements oculaires : 1/ distinguer les sous-tâches de contrôle du véhicule et de prise de décision, 2/ distinguer les processus de la sous-tâche de prise de décision. Pour chaque objectif, une approche qualitative puis quantitative sont explorées. Des techniques de classification supervisées ont notamment été utilisées pour distinguer les différents processus. Deux études ont été conduites afin de répondre à ces objectifs, une en simulateur de conduite et une en situation réelle de conduite, mettant toutes deux en scène des approches de carrefours. / In this work, we focus on the external validity of experiments and on natural dynamic situations. In this type of situation, the top-down treatments resulting from prior knowledge and goal preferably guide the allocation of attention, while the bottom-up treatments (characteristics of perceptual input) play a minor role. This work is then focused on top-down attention. The chosen situation is an approach of driving crossroads, the studied subtasks are the control of vehicle (trajectory) and the decision to stop or not at the crossroads. Two operational objectives are investigated by analyzing eye movements: 1/ discriminating the vehicle's control and decision making subtasks, 2/ discriminating the process of the decision making subtask. For each objective, we explore a qualitative and quantitative approach. In particular, supervised techniques of classification have been used to distinguish the different processes. Two studies were conducted in order to meet these objectives, one with a driving simulator and one in a real situation of driving, both involving approaches to crossroads.

L'imagerie mentale visuelle est généralement accompagnée de mouvements spontanés des yeux qui ne sont pas arbitraires mais reflètent le contenu spatial de cette imagerie. Ce travail de thèse avait pour principal objectif l'utilisation de l'enregistrement des mouvements oculaires afin d'étudier les représentations mentales chez les sujets sains et les sujets atteints de lésions cérébrales et ainsi d'en explorer les mécanismes, la dynamique, les référentiels et les substrats neuronaux. Nous avons enregistré les mouvements des yeux pendant le rappel des villes de France à partir de la mémoire à long terme, soit en ayant recours à l'imagerie mentale de la carte de France, soit avec un accès sémantique (tâche de fluence verbale). Ce paradigme a été réalisé dans 3 situations différentes : chez les sujets sains avec le regard libre, chez les sujets sains avec le regard fixé et chez les sujets atteints de négligence spatiale unilatérale et/ou hémianopsie latérale homonyme (HLH) avec le regard libre. En utilisant la corrélation bi-dimensionelle (BDR) entre les positions oculaires et les positions GPS des villes évoquées par le sujet, nous avons pu réaliser dans ces trois situations une analyse individuelle. Chez les sujets sains en regard libre, nous avons démontré que l'imagerie mentale se construit de façon séquentielle, et fragmentée, et que la corrélation significative est une signature individuelle de l'utilisation de l'imagerie visuelle. Chez les sujets sains avec le regard fixe, nous avons mis en évidence l'existence de microsaccades qui reflètent toujours le contenu spatial de l'imagerie mentale pour la plupart des individus. Chez les négligents, la représentation mentale de la carte de France était perturbée aussi bien dans le référentiel allocentrique (absence de cohérence spatiale pour les villes de la moitié gauche) que dans le référentiel égocentrique (carte mentale décalée du côté ipsilésionnel). Chez les patients avec HLH, la représentation mentale était décalée du côté contra-lésionnel, mais était spatialement cohérente dans le référentiel allocentrique. Cette nouvelle approche méthodologique et statistique a permis de discuter les différentes interprétations théoriques de la littérature concernant les liens entre mouvements des yeux et imagerie mentale, et d'étudier les troubles de représentation spatiale faisant suite à la lésion du cortex visuel primaire et du réseau pariéto-frontal droit, substrats respectifs du tampon visuel et de la fenêtre attentionnelle / analyse des relations spatiales dans le modèle d'imagerie de Kosslyn / Visual mental imagery is usually accompanied by spontaneous eye movements that are not random but reflect the spatial content of the imagery. The main objective of this thesis was to use eye movements recording in order to explore the mechanisms, the dynamics, the reference frames and the neural processes of spatial representations in healthy subjects and brain damaged patients.We recorded eye movements during the verbal recall of french cities from long-term memory, either through mental imagery of the map of France, or through a semantic access (verbal fluency task). This paradigm was carried out in three different situations: In healthy subjects with free gaze, in healthy subjects with fixed gaze and in patients with unilateral spatial neglect and / or homonymous hemianopia with free gaze. Using bi-dimensional regression (BDR) between ocular positions when cities were evoked and GPS positions of these cities, we could provide an individual analysis in each of these three situations.In healthy subjects with free gaze, we demonstrated that mental imagery is built sequentially and fragmented, and that significant correlation is a signature, at an individual level, of the use of visual imagery. In healthy subjects with central gaze fixation, we have demonstrated that the remaining microsaccades still reflect the spatial content of the imagery in most individuals. In patients with hemineglect, the mental representation of the map of France was disturbed both in the allocentric reference frame (lack of spatial coherence for cities of the left side) and in the egocentric reference frame (mental map shifted ipsilesionally). In subjects with hemianopia, the mental image was shifted contralesionally but was spatially coherent in the allocentric frame.These results are discussed in the light of the different theories on eye movements and mental imagery found in the literature and in particular with respect to the Kosslyn model of imagery in which the primary visual cortex (damaged in hemianopia) corresponds to the substratum of the visual buffer and the right parieto-frontal network to the substratum of the the attentional window and the spatial properties processing system

L'entrée visuelle rétinienne est discontinue. D'une part les saccades causent un énorme mouvement de l'image sur la rétine 3 à 4 fois par seconde, qui devrait résulter en un floutage des hautes fréquences spatiales et une forte impression de mouvement. D'autre part, les clignements des yeux induisent une diminution temporaire drastique de la luminance toutes les 3 à 4 secondes. Dans des conditions de vision écologiques, ces conséquences visuelles des saccades et des clignements des yeux ne sont pas consciemment perçues et le monde extérieur semble continu et net : deux phénomènes que l'on peut désigner sous le terme d'omission saccadique et d'omission des clignements des yeux. Dans cette thèse, nous avons voulu mieux comprendre comment le système visuel s'accommode de ces interruptions et quels sont les mécanismes qui contribuent à la continuité perceptive autour des saccades et des clignements des yeux. Deux principaux éléments pourraient contribuer à ces omissions : l'entrée visuelle elle-même et un mécanisme extra-rétinien qui informerait le cerveau de l'interruption à venir qui agirait en modifiant le traitement de l'information autour des saccades et des clignements des yeux. Dans une première série d'expériences, nous avons étudié les caractéristiques du masquage du smear saccadique, c'est à dire dans quelle mesure la présence d'images pré et post saccadiques nettes permet de rendre compte de l'omission du smear saccadique. Plus précisément, nous avons élaboré une méthode de mesure objective du masquage du smear et examiné son étendue spatiale et son origine périphérique ou centrale. A l'aide de cette nouvelle méthode, nous avons répliqué les résultats de masquage du smear et mis en évidence que ce masquage a lieu après le site d'interaction binoculaire et résiste à des séparations spatiales entre smear et masque jusqu'à 6 deg. Dans une deuxième étude nous avons comparé la sensibilité à des réseaux sinusoïdaux de basse fréquence spatiale autour des saccades et en fixation lorsque l'entrée visuelle simule les conséquences visuelles des saccades. De plus, nous avons cherché à établir si la plus importante diminution de la sensibilité observée pour de vraies saccades en comparaison des saccades simulées peut être expliquée par les propriétés cinématiques des mouvements oculaires. L'objectif de la troisième étude était de déterminer si le masquage est suffisant pour rendre compte de l'absence de percept de mouvement autour des saccades. Pour ce faire, nous avons présenté en fixation, un stimulus dont le contenu fréquentiel est similaire à celui des scènes naturelles. Ce stimulus était présenté en mouvement avec un profil similaire à celui d'une saccade. Il pouvait être précédé et suivi de l'image statique avant et après le mouvement. Les résultats indiquent que l'amplitude du mouvement perçu diminue considérablement en présence des masques, sans toutefois annuler totalement tout percept de mouvement pour des longues durées de masques. Dans une dernière série d'études nous nous sommes intéressés à la perception de la durée autour des clignements des yeux. Dans la première expérience nous avons quantifié la contribution de la durée d'un clignement des yeux à la durée d'une période d'obscurité plus longue et dans la seconde expérience, nous avons étudié la perception de la durée d'un objet interrompu ou non par un clignement des yeux. Les résultats de ces deux expériences suggèrent l'implication d'un mécanisme extra-rétinien qui supprime la durée perçue de la période d'obscurité causée par les clignements des yeux mais pas la durée des objets visuels chevauchés par le clignement. Pris dans leur ensemble ces résultats précisent notre compréhension des contributions relatives des mécanismes rétiniens et extra-rétiniens à l'omission saccadique et l'omission des clignements des yeux. / The retinal input is discontinuous. On the one hand saccades, that occur 3-4 times a minute, cause a huge motion of the image on the retina that should result in smearing of the high frequencies of the image and perceived motion. On the other hand eye blinks induce drastic transient decreases in luminance every 3-4 seconds. Under real-world conditions, those visual consequences of saccades and blinks are barely noticed and the world appears continuous and sharp: two phenomena that can be referred to as saccadic and blink omission. In this thesis we were interested in understanding how the visual system deals with these interruptions and which mechanisms contribute to perceived continuity around saccades and blinks. Two main elements could contribute to those omissions: the visual input itself and an extra-retinal mechanism informing the brain of the impending interruption that would affect information processing around saccades and blinks. In a first series of experiments we studied the characteristics of masking of the saccadic smear, the extent to which clear and still pre- and post-saccadic images are responsible for the perceptual omission of saccadic smear. In particular, we designed an objective method to measure smear masking and studied its spatial extent and whether it is of peripheral or central origin. We replicated previous results of saccadic masking with this new method and found that smear masking seems to take place after the site of binocular interaction and survives separations between smear and mask as much as 6 deg. In a second study we compared sensitivity to low-frequency gratings around saccades and in fixation when the visual input simulates the visual consequences of saccades. Moreover we tried to determine whether the greater decrease in sensitivity around real, as compared to simulated, saccades that we found could be accounted for by the cinematic properties of the eye movement. The goal of the third study was to determine if masking was sufficient to explain the lack of perceived motion during saccades. To do that we presented, during fixation, a natural scene-like stimulus moving at saccadic speeds that could be preceded and followed by the initial or final static image. Results indicate that the amplitude of perceived motion considerably decreased in the presence of pre- and post-masks, even though motion was still perceived for long mask durations. In a final series of studies, we probed duration perception around blinks. In a first experiment we quantified the contribution of the duration of a blink to a longer period of darkness and in a second experiment we tested the perceived duration of an object interrupted or not by a blink. Results suggest the involvement of an extra-retinal mechanism that suppresses the perceived duration of the darkness caused by the blink, but not the duration of visual objects that straddle the blink. Taken together these results refine our understanding of the relative contributions of retinal and extra-retinal mechanisms to saccadic and blink omission.

Une vidéo est une source particulièrement riche en informations. Parmi tous les objets que nous pouvons y trouver, les visages humains sont assurément les plus saillants, ceux qui attirent le plus l’attention des spectateurs. Considérons une séquence vidéo dont chaque trame contient un ou plusieurs visages en mouvement. Ils peuvent appartenir à des personnes connues ou qui apparaissent de manière récurrente dans la vidéo Cette thèse a pour but de créer une méthodologie afin d’extraire une ou plusieurs images de visage en vue d’appliquer, par la suite, un algorithme de reconnaissance du visage. La principale hypothèse de cette thèse réside dans le fait que certains exemplaires d’un visage sont meilleurs que d’autres en vue de sa reconnaissance. Un visage est un objet 3D non rigide projeté sur un plan pour obtenir une image. Ainsi, en fonction de la position relative de l’objectif par rapport au visage, l’apparence de ce dernier change. Considérant les études sur la reconnaissance de visages, on peut supposer que les exemplaires d’un visage, les mieux reconnus sont ceux de face. Afin d’extraire les exemplaires les plus frontaux possibles, nous devons d’une part estimer la pose de ce visage. D’autre part, il est essentiel de pouvoir suivre le visage tout au long de la séquence. Faute de quoi, extraire des exemplaires représentatifs d’un visage perd tout son sens. Les travaux de cette thèse présentent trois parties majeures. Dans un premier temps, lorsqu’un visage est détecté dans une séquence, nous cherchons à extraire position et taille des yeux, du nez et de la bouche. Notre approche se base sur la création de cartes d’énergie locale principalement à direction horizontale. Dans un second temps, nous estimons la pose du visage en utilisant notamment les positions relatives des éléments que nous avons extraits. Un visage 3D a trois degrés de liberté : le roulis, le lacet et le tangage. Le roulis est estimé grâce à la maximisation d’une fonction d’énergie horizontale globale au visage. Il correspond à la rotation qui s’effectue parallèlement au plan de l’image. Il est donc possible de le corriger pour qu’il soit nul, contrairement aux autres rotations. Enfin, nous proposons un algorithme de suivi de visage basé sur le suivi des yeux dans une séquence vidéo. Ce suivi repose sur la maximisation de la corrélation des cartes d’énergie binarisées ainsi que sur le suivi des éléments connexes de cette carte binaire. L’ensemble de ces trois méthodes permet alors tout d’abord d’évaluer la pose d’un visage qui se trouve dans une trame donnée puis de lier tous les visages d’une même personne dans une séquence vidéo, pour finalement extraire plusieurs exemplaires de ce visage afin de les soumettre à un algorithme de reconnaissance du visage. / The aim of this thesis is to create a methodology in order to extract one or a few representative face images of a video sequence with a view to apply a face recognition algorithm. A video is a media particularly rich. Among all the objects present in the video, human faces are, for sure, the most salient objects. Let us consider a video sequence where each frame contains a face of the same person. The primary assumption of this thesis is that some samples of this face are better than the others in terms of face recognition. A face is a non-rigid 3D object that is projected on a plan to form an image. Hence, the face appearance changes according to the relative positions of the camera and the face. Many works in the field of face recognition require faces as frontal as possible. To extract the most frontal face samples, on the one hand, we have to estimate the head pose. On the other hand, tracking the face is also essential. Otherwise, extraction representative face samples are senseless. This thesis contains three main parts. First, once a face has been detected in a sequence, we try to extract the positions and sizes of the eyes, the nose and the mouth. Our approach is based on local energy maps mainly with a horizontal direction. In the second part, we estimate the head pose using the relative positions and sizes of the salient elements detected in the first part. A 3D face has 3 degrees of freedom: the roll, the yaw and the pitch. The roll is estimated by the maximization of a global energy function computed on the whole face. Since this roll corresponds to the rotation which is parallel to the image plan, it is possible to correct it to have a null roll value face, contrary to other rotations. In the last part, we propose a face tracking algorithm based on the tracking of the region containing both eyes. This tracking is based on the maximization of a similarity measure between two consecutive frames. Therefore, we are able to estimate the pose of the face present in a video frame, then we are also able to link all the faces of the same person in a video sequence. Finally, we can extract several samples of this face in order to apply a face recognition algorithm on them.

Les risques liés à l’environnement immédiat, notamment le manque d’accès à l’eau potable, à l’assainissement, à un logement décent et à un milieu de vie sain constituent un des facteurs à l’origine de la mauvaise santé des enfants de moins de cinq ans dans les pays en développement. Les objectifs principaux poursuivis dans cette recherche sont de mesurer l’influence de ces risques de l’environnement immédiat sur la prévalence des symptômes des troubles oculaires et celle des symptômes des troubles cutanés chez les enfants de moins de cinq ans à Ouagadougou et de rechercher les autres déterminants sous-jacents de la prévalence de ces symptômes dans cette ville. Nous utilisons les données de l’enquête réalisée en février 2010 sur l’état de santé et le comportement sanitaire associé aux maladies et symptômes récents et les données sur les événements démographiques et sur les conditions de vie des ménages collectées en mai 2009 durant le round 1 de l’enquête ménage. L’échantillon de l’étude est constitué de 950 enfants issus de 736 ménages sélectionnés aléatoirement dans cinq quartiers périphériques de la ville de Ouagadougou. Nous avons recouru à l’analyse descriptive fondée sur les tableaux croisés et les tests du chi-2, et à l’analyse de la régression logistique multivariée ayant permis d’étudier les risques relatifs de la survenue desdits symptômes. L’analyse descriptive montre que certaines variables de l’environnement immédiat, en l’occurrence le mode d’évacuation des ordures ménagères, le type de toilette utilisé le plus souvent par la plupart des membres du ménage et le type de quartier de résidence, sont associés à la prévalence des troubles oculaires. Mais une analyse approfondie à l’aide de la régression logistique multivariée n’a confirmé que l’effet du type de quartier de résidence. Concernant la prévalence des symptômes des troubles cutanés, en analyse bi-variée, les variables de l’environnement immédiat qui y sont associées sont la nature du sol intérieur et le mode d’évacuation des eaux usées. L’analyse multivariée semble confirmer les effets de ces variables. Nous avons relevé quelques limites des données utilisées, notamment la faible taille de l’échantillon, la non-confirmation par voie médicale des données sanitaires et le caractère transversal desdites données. Toutefois, les résultats trouvés pourront être utiles aux planificateurs et décideurs qui ont la charge de la gestion de l’espace urbain dans le but de mieux concevoir de nouvelles politiques urbaines mettant l’accent sur la restructuration des quartiers précaires afin de mieux combattre les maladies évitables. En conclusion, en tenant compte des limites relevées, il serait utile de procéder à d’autres investigations afin de tirer des conclusions moins sujettes à débat du point de vue méthodologique. / Risks related to domestic environment, including a lack of access to safe drinking water, inadequate sanitation, poor housing conditions and an unhealthy environment are some of the factors that can explain the poor health of young children in developing countries. The main goals of this research are to assess the influence of such local environmental risks on the prevalence of symptoms of eye and skin diseases among children aged under five and to examine the effects of other possible determinants of these problems in Ouagadougou, capital city of Burkina Faso. Data are from a survey conducted in February 2010 that collected information on the health status and behaviors associated with recent disease episodes; these are linked to data collected in May 2009 by an earlier round of the Ouagadougou DSS on demographic events and the living conditions of households. Our sample consists of 950 children from 736 randomly selected households in five suburbs of the city. The descriptive analysis (cross-tabulations and chi-2 tests) showed that several variables of domestic environment, namely the waste disposal, the type of toilet used by the members of the household and the type of neighborhood are associated with the prevalence of the symptoms of eye diseases. The multivariate analysis using multivariate logistic regressions, however, confirmed only the effect of neighborhood type – zoned versus spontaneous settlements. Concerning the skin diseases, the descriptive analysis indicated that the only aspects of the domestic environment that are associated with their symptoms are the type of floor in the living union and the method of household waste disposal. The multivariate analysis confirmed the significant effects of these variables on children’s health. We note some limitations of the data used, including the relatively small size of the sample, the fact that disease symptoms were reported by the children’s guardians and not verified by doctors, and the cross-sectional nature of the data. The data however do provide unusual information on the domestic living environment and are of relatively good quality. The results of the study may be useful to planners and decision makers who are responsible for the management of urban space, in order to improve the design of policies aiming to improve the structure and living conditions in precarious (spontaneous, non-zoned) neighborhoods to better fight preventable diseases. That said, further research is needed to attain stronger conclusions that are based on larger data sets that are less subject to possible self-reporting inaccuracies.

Conduire un véhicule dans le brouillard requiert d’intégrer de l’information visuelle bruitée avec des attentes sur la scène routière pour rechercher des indices visuels importants pour la navigation. Les tâches d’identification et de recherche visuelle peuvent être vues comme des processus de prise de décision où l’information est accumulée et où des attentes sur l’objet et son contexte sont intégrées. L’accumulation d’information est souvent modélisée comme un processus passif. Cette thèse vise à mettre en avant des mécanismes actifs, intégrant les attentes sur la cible (sur sa position, sur son identité) et de l’information sensorielle dégradée (e.g., brouillard). Nous avons employé le paradigme de mouse-tracking, permettant d’inférer des aspects dynamiques du processus de prise de décision via les mouvements de la souris d’ordinateur. L’Étude 1 évalue l’effet du contexte dans la catégorisation de cible et suggère un compromis entre rapidité et exactitude de l’accumulation d’évidence pouvant être vu comme influençant activement la décision. Mais elle n’évalue pas directement la collecte active d’évidence. Les Études 2 et 3 incluent la mesure de la détection et vérification de la cible via les mouvement des yeux lors de la recherche visuelle dans des scènes dégradée. Les attentes sur la localisation (Étude 2) et sur l’identité de la cible (Étude 3) sont manipulées. Ces études éclairent les contributions de la détection et de la vérification dans l’accumulation d’évidence pour la réponse cible absente et cible présente. Pour conclure, nous proposons une ébauche de modèle de prise de décision intégrant une dynamique entre accumulation d’évidence et système oculomoteur. / Driving a vehicle in the fog requires the integration of noisy visual information with expectations about the visual road scene, in order to search for visual clues important for navigating. The visual search and identification of relevant objects can be seen as decision-making processes where sensory information is accumulated and where the expectations about the target object and its context are integrated. The accumulation of information is often modelled as a passive process. This thesis focuses on the contribution of active mechanisms integrating expectations about the target (its identity, its location) with degraded sensory information (with fog or artificial noise). We used the mouse-tracking paradigm, allowing to infer dynamic aspects of the decision-making process through a computer mouse movements. Study 1 evaluates the effect of the context for categorizing a target and suggests a trade-off between the speed and accuracy of the evidence accumulation process which can be seen as actively influencing the decision. But this study cannot directly evaluate the active collection of evidence. In Studies 2 and 3, target detection and verification are directly measured through eye movements during visual search tasks in visually degraded scenes. We manipulated the expectations about the location (Study 2) and the target’s identity (Study 3). These studies emphasize the contributions of the detection and verification processes in the accumulation of evidence toward the target present and target absent responses. In conclusion, we propose the draft of a decision-making model which integrates the dynamics between the accumulation of evidence, and the oculomotor system.

Les risques liés à l’environnement immédiat, notamment le manque d’accès à l’eau potable, à l’assainissement, à un logement décent et à un milieu de vie sain constituent un des facteurs à l’origine de la mauvaise santé des enfants de moins de cinq ans dans les pays en développement. Les objectifs principaux poursuivis dans cette recherche sont de mesurer l’influence de ces risques de l’environnement immédiat sur la prévalence des symptômes des troubles oculaires et celle des symptômes des troubles cutanés chez les enfants de moins de cinq ans à Ouagadougou et de rechercher les autres déterminants sous-jacents de la prévalence de ces symptômes dans cette ville. Nous utilisons les données de l’enquête réalisée en février 2010 sur l’état de santé et le comportement sanitaire associé aux maladies et symptômes récents et les données sur les événements démographiques et sur les conditions de vie des ménages collectées en mai 2009 durant le round 1 de l’enquête ménage. L’échantillon de l’étude est constitué de 950 enfants issus de 736 ménages sélectionnés aléatoirement dans cinq quartiers périphériques de la ville de Ouagadougou. Nous avons recouru à l’analyse descriptive fondée sur les tableaux croisés et les tests du chi-2, et à l’analyse de la régression logistique multivariée ayant permis d’étudier les risques relatifs de la survenue desdits symptômes. L’analyse descriptive montre que certaines variables de l’environnement immédiat, en l’occurrence le mode d’évacuation des ordures ménagères, le type de toilette utilisé le plus souvent par la plupart des membres du ménage et le type de quartier de résidence, sont associés à la prévalence des troubles oculaires. Mais une analyse approfondie à l’aide de la régression logistique multivariée n’a confirmé que l’effet du type de quartier de résidence. Concernant la prévalence des symptômes des troubles cutanés, en analyse bi-variée, les variables de l’environnement immédiat qui y sont associées sont la nature du sol intérieur et le mode d’évacuation des eaux usées. L’analyse multivariée semble confirmer les effets de ces variables. Nous avons relevé quelques limites des données utilisées, notamment la faible taille de l’échantillon, la non-confirmation par voie médicale des données sanitaires et le caractère transversal desdites données. Toutefois, les résultats trouvés pourront être utiles aux planificateurs et décideurs qui ont la charge de la gestion de l’espace urbain dans le but de mieux concevoir de nouvelles politiques urbaines mettant l’accent sur la restructuration des quartiers précaires afin de mieux combattre les maladies évitables. En conclusion, en tenant compte des limites relevées, il serait utile de procéder à d’autres investigations afin de tirer des conclusions moins sujettes à débat du point de vue méthodologique. / Risks related to domestic environment, including a lack of access to safe drinking water, inadequate sanitation, poor housing conditions and an unhealthy environment are some of the factors that can explain the poor health of young children in developing countries. The main goals of this research are to assess the influence of such local environmental risks on the prevalence of symptoms of eye and skin diseases among children aged under five and to examine the effects of other possible determinants of these problems in Ouagadougou, capital city of Burkina Faso. Data are from a survey conducted in February 2010 that collected information on the health status and behaviors associated with recent disease episodes; these are linked to data collected in May 2009 by an earlier round of the Ouagadougou DSS on demographic events and the living conditions of households. Our sample consists of 950 children from 736 randomly selected households in five suburbs of the city. The descriptive analysis (cross-tabulations and chi-2 tests) showed that several variables of domestic environment, namely the waste disposal, the type of toilet used by the members of the household and the type of neighborhood are associated with the prevalence of the symptoms of eye diseases. The multivariate analysis using multivariate logistic regressions, however, confirmed only the effect of neighborhood type – zoned versus spontaneous settlements. Concerning the skin diseases, the descriptive analysis indicated that the only aspects of the domestic environment that are associated with their symptoms are the type of floor in the living union and the method of household waste disposal. The multivariate analysis confirmed the significant effects of these variables on children’s health. We note some limitations of the data used, including the relatively small size of the sample, the fact that disease symptoms were reported by the children’s guardians and not verified by doctors, and the cross-sectional nature of the data. The data however do provide unusual information on the domestic living environment and are of relatively good quality. The results of the study may be useful to planners and decision makers who are responsible for the management of urban space, in order to improve the design of policies aiming to improve the structure and living conditions in precarious (spontaneous, non-zoned) neighborhoods to better fight preventable diseases. That said, further research is needed to attain stronger conclusions that are based on larger data sets that are less subject to possible self-reporting inaccuracies.