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Entre ici et ailleurs, entre pratiques et disciplines, entre patients, chirurgien et psychiste, cette thèse est l’effet de rencontres avec des enfants ayant subi un traumatisme orthopédique. Effraction, la fracture est traumatisme et fait trauma. Désubjectivation, parcellisation du corps, violence, douleur et souffrance sont alors le lot des enfants en chirurgie pédiatrique. Et quand le bout prévaut sur le tout du corps, le corps-je devient autre. D’Abidjan à Paris, quatre histoires cliniques d’enfant montrent que, sur fond d’effroi et de perte du regard, le dévisagement est à l’oeuvre en chirurgie pédiatrique quelle que soit la qualité ou le type de soin. Chez ces enfants, la représentation subjective de soi et le test des trois dessins ont permis d’appréhender les perturbations de l’image de soi et de visagéifier la souffrance ainsi que les autres problématiques en présence. Il est apparu que la réparation n’est pas toujours suivie d’une restauration. Médiateur thérapeutique et relationnel, le dessin s’est révélé outil de visagéification de l’effraction psychocorporelle et de revisagéification par sa fonction miroir. Dans le temps du soin, se rejoue alors le stade du miroir. Le regard maternant et étayant du psychiste, dans ce processus, favorisent une réédification du soi de l’enfant ayant pour effet de lui redonner une image unifiée de lui favorisant une réappropriation du corps. Se dégage ainsi une nouvelle fonction du psychiste en chirurgie pédiatrique, celle de « psy-chir », pour décrire les modalités d’une aide psychothérapeutique particulière, en appui sur le dessin et la visagéification, pour panser le corps.

Between here and elsewhere, between practices and disciplines, between patients, surgeons and psychiste, this thesis is the effect of meetings with children with orthopedic trauma suffered. Burglary, the fracture is orthopeadic trauma and made trauma. Desubjectivation, fragmentation of the body, violence, pain and suffering are then the lot of children in pediatric surgery. And when the end prevails over all the body, the body becomes other-I. From Abidjan to Paris, four clinical histories of children show that, amid terror and loss of the look, the face-losing is at work in pediatric surgery regardless of the quality or type of care. In these children, self-representation and subjective testing of three drawings helped to understand the disturbances in self-image and suffering taking’s face and other issues involved. It appeared that the repair is not always followed by restoration. Therapeutic and relational mediator, drawing has proven tool visage-ification of burglary and psycho revisage-ification its mirror function. In the time of care, then replays the mirror stage. The underpinning of mothering look and psychiste, in the process, promote rebuilding of the child's self whose effect is to give it a unified picture of him promoting a reappropriation of the body. Thus emerges a new function of psychiste in pediatric surgery, that of "psy-chir" to describe the terms of a particular…

Advisors/Committee Members: Fourment-Aptekman, Marie-Claude (thesis director).

▼ Cette thèse a pour sujet le développement de méthodes et de techniques permettant d'inférer l'état affectif d'une personne à partir d'informations visuelles. Plus précisement, nous nous intéressons à l'analyse d'expressions du visage, puisque le visage est la partie la mieux visible du corps, et que l'expression du visage est la manifestation la plus évidente de l'affect. Nous étudions différentes théories psychologiques concernant affect et émotions, et différentes facons de représenter et de classifier les émotions d'une part et la relation entre expression du visage et émotion sousjacente d'autre part. Nous présentons les dérivées Gaussiennes multi-échelle en tant que descripteur dímages pour l'estimation de la pose de la tête, pour la détection de sourire, puis aussi pour la mesure de l'affect. Nous utilisons l'analyse en composantes principales pour la réduction de la dimensionalité, et les machines à support de vecteur pour la classification et la regression. Nous appliquons cette même architecture, simple et efficace, aux différents problèmes que sont l'estimation de la pose de tête, la détection de sourire, et la mesure d'affect. Nous montrons que non seulement les dérivées Gaussiennes multi-échelle ont une performance supérieure aux populaires filtres de Gabor, mais qu'elles sont également moins coûteuses en calculs. Lors de nos expérimentations nous avons constaté que dans le cas d'un éclairage partiel du visage les dérivées Gaussiennes multi-échelle ne fournissent pas une description d'image suffisamment discriminante. Pour résoudre ce problème nous combinons des dérivées Gaussiennes avec des histogrammes locaux de type LBP (Local Binary Pattern). Avec cette combinaison nous obtenons des résultats à la hauteur de l'état de l'art pour la détection de sourire dans le base d'images GENKI qui comporte des images de personnes trouvées «dans la nature» sur internet, et avec la difficile «extended YaleB database». Pour la classification dans la reconnaissance de visage nous utilisons un apprentissage métrique avec comme mesure de similarité une distance de Minkowski. Nous obtenons le résultat que les normes L1 and L2 ne fournissent pas toujours la distance optimale; cet optimum est souvent obtenu avec une norme Lp où p n'est pas entier. Finalement, nous développons un système multi-modal pour la détection de dépressions nerveuses, avec en entrée des informations audio et vidéo. Pour la détection de mouvements intra-faciaux dans les données vidéo nous utilisons de descripteurs de type LBP-TOP (Local Binary Patterns -Three Orthogonal Planes), alors que nous utilisons des trajectoires denses pour les mouvements plus globaux, par exemple de la tête ou des épaules. Nous avons trouvé que les descripteurs LBP-TOP encodés avec des vecteurs de Fisher suffisent pour dépasser la performance de la méthode de reférence dans la compétition «Audio Visual Emotion Challenge (AVEC) 2014». Nous disposons donc d'une technique effective pour l'evaluation de l'état dépressif, technique qui peut aisement être étendue à d'autres formes… Advisors/Committee Members: Crowley, James L (thesis director), Lux, Augustin (thesis director).

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L’analyse de visages 3D y compris la reconnaissance des visages et des expressions faciales 3D est devenue un domaine actif de recherche ces dernières années. Plusieurs méthodes ont été développées en utilisant des images 2D pour traiter ces problèmes. Cependant, ces méthodes présentent un certain nombre de limitations dépendantes à l’orientation du visage, à l’éclairage, à l’expression faciale, et aux occultations. Récemment, le développement des capteurs d’acquisition 3D a fait que les données 3D deviennent de plus en plus disponibles. Ces données 3D sont relativement invariables à l’illumination et à la pose, mais elles restent sensibles à la variation de l’expression. L’objectif principal de cette thèse est de proposer de nouvelles techniques de reconnaissance/vérification de visages et de reconnaissance d’expressions faciales 3D. Tout d’abord, une méthode de reconnaissance de visages en utilisant des matrices de covariance comme des descripteurs de régions de visages est proposée. Notre méthode comprend les étapes suivantes : le prétraitement et l’alignement de visages, un échantillonnage uniforme est ensuite appliqué sur la surface faciale pour localiser un ensemble de points de caractéristiques. Autours de chaque point, nous extrayons une matrice de covariance comme un descripteur de région du visage. Deux méthodes d’appariement sont ainsi proposées, et différentes distances (géodésiques / non-géodésique) sont appliquées pour comparer les visages. La méthode proposée est évaluée sur troisbases de visages GAVAB, FRGCv2 et BU-3DFE. Une description hiérarchique en utilisant trois niveaux de covariances est ensuite proposée et validée. La deuxième partie de cette thèse porte sur la reconnaissance des expressions faciales 3D. Pour ce faire, nous avons proposé d’utiliser les matrices de covariances avec les méthodes noyau. Dans cette contribution, nous avons appliqué le noyau de Gauss pour transformer les matrices de covariances en espace d’Hilbert. Cela permet d’utiliser les algorithmes qui sont déjà implémentés pour l’espace Euclidean (i.e. SVM) dans cet espace non-linéaire. Des expérimentations sont alors entreprises sur deux bases d’expressions faciales 3D (BU-3DFE et Bosphorus) pour reconnaître les six expressions faciales prototypiques.

3D face analysis including 3D face recognition and 3D Facial expression recognition has become a very active area of research in recent years. Various methods using 2D image analysis have been presented to tackle these problems. 2D image-based methods are inherently limited by variability in imaging factors such as illumination and pose. The recent development of 3D acquisition sensors has made 3D data more and more available. Such data is relatively invariant to illumination and pose, but it is still sensitive to expression variation. The principal objective of this thesis is to propose efficient methods for 3D face recognition/verification and 3D facial expression recognition. First, a new covariance based method for 3D face recognition is presented. Our method includes…

Advisors/Committee Members: Vodislav, Christian Dan (thesis director), Farah, Nadir (thesis director), Vodislav, Christian Dan (thesis director).

▼ Ce texte d'accompagnement fait état d'une pratique oscillant entre l'installation, la sculpture et la vidéo. C'est par un décloisonnement entre les arts visuels et le théâtre que je conçois des œuvres mettant en scène diverses formes d'autoreprésentation. Ces formes varient selon le contexte de chaque projet, il peut s'agir de bustes directement moulés sur nature, de personnages filmés en studio ou d'objets anthropomorphiques. Ce travail de la figure humaine aborde la construction de l'image sociale par l'exploration des attitudes, des gestes et des postures que le corps peut adopter. Je m'intéresse particulièrement aux manières de se comporter en société, au savoir-vivre, au « savoir parler », au « savoir se représenter ». À travers mes œuvres, je cherche à transmettre le plaisir que je ressens face au travestissement et à la dénaturation des stéréotypes véhiculés par différents modes d'apprentissage et de classification sociale. Concrètement, j'observe, documente, moule, manipule et remodèle des sons, aussi bien que des images et des objets. Je collige méthodiquement captations vidéo, bandes sonores tirées de leçons de langues et équipements scéniques. Ce matériel est amalgamé avec des techniques issues des arts plastiques, telles que le moulage, le modelage, l'assemblage et le montage. C'est par une scénographie où les équipements et les systèmes de présentation sont visibles que j'interviens dans le lieu d'exposition. Le but de ma démarche est d'imbriquer le documentaire à la fiction en créant des œuvres qui explorent leurs propres procédés de création telle une mise en abyme. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : autoreprésentation, identité, visage, grimace, détournement, mise en scène, théâtre, installation, moulage.

▼ Ce texte d'accompagnement fait état d'une pratique oscillant entre l'installation, la sculpture et la vidéo. C'est par un décloisonnement entre les arts visuels et le théâtre que je conçois des œuvres mettant en scène diverses formes d'autoreprésentation. Ces formes varient selon le contexte de chaque projet, il peut s'agir de bustes directement moulés sur nature, de personnages filmés en studio ou d'objets anthropomorphiques. Ce travail de la figure humaine aborde la construction de l'image sociale par l'exploration des attitudes, des gestes et des postures que le corps peut adopter. Je m'intéresse particulièrement aux manières de se comporter en société, au savoir-vivre, au « savoir parler », au « savoir se représenter ». À travers mes œuvres, je cherche à transmettre le plaisir que je ressens face au travestissement et à la dénaturation des stéréotypes véhiculés par différents modes d'apprentissage et de classification sociale. Concrètement, j'observe, documente, moule, manipule et remodèle des sons, aussi bien que des images et des objets. Je collige méthodiquement captations vidéo, bandes sonores tirées de leçons de langues et équipements scéniques. Ce matériel est amalgamé avec des techniques issues des arts plastiques, telles que le moulage, le modelage, l'assemblage et le montage. C'est par une scénographie où les équipements et les systèmes de présentation sont visibles que j'interviens dans le lieu d'exposition. Le but de ma démarche est d'imbriquer le documentaire à la fiction en créant des œuvres qui explorent leurs propres procédés de création telle une mise en abyme. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : autoreprésentation, identité, visage, grimace, détournement, mise en scène, théâtre, installation, moulage.

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Dans ce travail de thèse, nous avons confronté l’explication du fitness model à celle du stéréotype beautiful is good, afin de mieux saisir l’influence de l’attractivité faciale d’un homme sur les préférences d’une femme. Selon le fitness model, une femme interprèterait l’attractivité faciale d’un homme comme l’indice de sa bonne santé (bonne condition génétique), profitable à la survie et au succès reproducteur de la progéniture. Mais selon des travaux en lien avec l’aisance cognitive (prototype, stéréotype beautiful is good), les traits attractifs et l’attention qu’une femme manifeste pour l’attractivité faciale d’un homme n’auraient pas de valeur reproductive, et s’expliqueraient plutôt en termes de facilité de traitement et d’économie cognitive, qui génèrent des réactions positives. Nous avons eu recours à un logiciel de ‘morphing’ afin de créer des visages artificiels d’hommes dont le genre, la correspondance à une moyenne et la symétrie variaient, et les avons fait évaluer par des femmes françaises et marocaines sur différents points : attractivité faciale, santé, revenus, rencontre, partenaire sur le long terme. Les résultats mettent en évidence que l’influence de l’attractivité faciale sur les préférences des femmes n’aurait pas seulement une valeur reproductive, et que l’économie cognitive permise par le recours au stéréotype beautiful is good expliquerait aussi les préférences.

In this work of thesis, we compared the fitness model explanation with the beautiful is good stereotype point of view to better evaluate the influence of men’s facial attractiveness on women preferences. According to the fitness model, a woman would interpret men’s facial attractiveness as an indicator of their good health (good genetic condition), profitable for the offspring’s survival and reproductive success. But according to studies in the field of cognitive ease (prototype, beautiful is good stereotype), the attractive facial features and the attention that a woman pay to men’s facial attractiveness is explained in terms of easy processing and cognitive economy, which generate positive reactions and would have no reproductive value. We used a software of morphing to create artificial men’s faces among which the masculine vs feminine, the averageness and the symmetry were manipulated. After, we submitted these faces to the evaluation of french and moroccan women on several aspects : facial attractiveness, health, income, meeting, long-term mate. The results suggest that facial attractiveness’s influence on women’s preferences would not only have a reproductive value, and that the cognitive economy allowed by the beautiful is good stereotype would also explain the preferences.

Advisors/Committee Members: Aebischer, Verena (thesis director), Gosling, Patrick (thesis director), Kreutzer, Michel (thesis director).

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L’objectif central de cette thèse consiste à étudier les effets des couleurs associées au genre, particulièrement bleu et rose, sur la perception du sexe des visages. Les enregistrements électrophysiologiques de surface (potentiels évoqués cérébraux) et les données comportementales issus de mon travail indiquent que la perception du visage, au-delà de sa dimension physiologique, est soumise à l’influence de processus top-down induits par le stéréotype de la couleur bleue pour le genre masculin et de la couleur rose pour le genre féminin. Ces influences s’observent précocement au cours de l'étape d'encodage perceptif des visages.

The present thesis aims at studying the impact of the colors associated to gender, particularly blue and pink, on the perception of face gender. Our electrophysiological and behavioral data indicate that the perception of the face, beyond its physiological dimension, is subject to the influence of top-down processes induced by pink for female and blue for male stereotype. These influences are evident at early perceptual stage of face processing.

Advisors/Committee Members: Rebaï, Mohamed (thesis director), Montalan, Benoît (thesis director).

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Cette thèse examine les indices comportementaux et neurophysiologiques reflétant le traitement des visages émotionnels. L’étude de ces indices chez l’adulte et l’enfant ayant bénéficié d’un développement ordinaire conduit à l’élaboration d’un modèle proposant l’intervention séquentielle de différents traitements (analytique, holistique, configural) selon un décours temporel particulier (100ms, 170ms, 220ms). La N170 semble dépendante des capacités émotionnelles des sujets, et son développement serait lié à la maturation de l’exploration visuelle des visages, en lien avec le développement d’une expertise. Les dysfonctionnements de ces indices sont ensuite appréhendés chez des enfants atteints d’autisme. Les résultats suggèrent que les troubles de la perception des émotions faciales puissent trouver leur origine dans un dysfonctionnement majeur des premières étapes sensorielles, limitant l’expérience et donc l’expertise pour les visages. L’observation longitudinale de ces indices au cours d’une Thérapie d’Echange et de Développement confirme l’efficacité des soins non seulement d’un point de vue clinique mais aussi neurophysiologique.

This work investigates the behavioral and neurophysiological indices involved in emotional face processing.The study of these indices in healthy adults and typically developing children allows to elaborate a model proposing that different mechanisms (analytic, holistic and configural) succeed one another in a specific timing (100ms, 170ms, 220ms). The N170 seems to be sensitive to the subject’s emotional skills, and its development is linked to the maturation of visual face exploration, related to the acquisition of expertise.The dysfunctions of these indices are then investigated in children with autism. The results suggest that the default of the emotional faces perception could start from atypicalities in visual perceptual processes, affecting the experience and then the expertise for faces. The longitudinal observation of these indices during Exchange and Developmental Therapy confirms both clinical and neurophysiological efficiency of the care.

Advisors/Committee Members: Batty, Magali (thesis director), Barthélémy, Catherine (thesis director).

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De par la richesse et la nature des informations qu’il véhicule, le visage joue un rôle essentiel dans les interactions sociales. Les difficultés que manifestent dès le plus jeune âge les personnes présentant un Trouble du Spectre de l’Autisme (TSA) sur le plan de l’interaction sociale ont conduit à s’intéresser aux modalités de traitement du visage dans cette population. Les travaux de cette thèse ont pour but d’explorer le traitement du visage chez les jeunes enfants avec un TSA, âgés de 24 à 60 mois, au moyen de la technique de suivi du regard. Dans la première étude, nous montrons que les jeunes enfants avec un TSA, comme les enfants typiques, sont sensibles à la visagéité d’un objet, ce qui suggère un traitement de la configuration de premier ordre. Ce résultat suggère que la nature des représentations faciales dans les TSA n’est pas qualitativement différente de celle des personnes typiques. Dans la seconde étude, nous testons la présence d’un biais du regard vers l’hémichamp visuel gauche en réponse à un visage présenté en vision centrale. Les résultats de cette étude indiquent que les jeunes enfants avec un TSA ne présentent pas ce biais du regard, ce qui pourrait refléter une altération de la dominance hémisphérique droite pour le traitement du visage dans les TSA. Enfin, dans la troisième étude, l’analyse du parcours visuel des jeunes enfants avec un TSA sur les visages révèle une exploration atypique concentrée au niveau de la région des yeux. Dans l’ensemble, ces études suggèrent que même si les enfants avec un TSA traitent les visages à partir de leur configuration, la manière d’y parvenir pourrait être différente. Des études futures devront spécifier les mécanismes du traitement configural du visage dans les TSA.

Faces are important for social interactions as they convey important information about social environment. Impairment in social interactions is one of the core symptoms of Autism Spectrum Disorders (ASD) and has been related to atypical face processing. Here, we investigated face processing in preschool children with ASD using eye-tracking methodology. In the first study, we showed that young children with ASD, just like typically developing children are sensitive to face-like objects suggesting that processing first order configuration is intact in ASD. According to these results, the nature of facial representation might be qualitatively similar between groups. In the second study, we tested the presence of a left gaze bias in response to faces presented at central vision. A lack of left gaze bias was found in young children with ASD, reflecting atypical right hemispheric lateralization for face processing. Finally, the third study analyzed the visual scanning of static faces and showed an abnormal exploration pattern limited to the eyes. Overall, these studies argue for the presence of configural face processing in preschoolers with ASD despite differences in strategy from typically developing children. Futures studies will have to specify the mechanisms underlying atypical configural…

Advisors/Committee Members: Rogé, Bernadette (thesis director), Hadjikhani, Nouchine (thesis director).

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Les variations de pose et d’expression constituent des limitations importantes à la reconnaissance de visages en deux dimensions. Dans cette thèse, nous proposons d’augmenter la robustesse des algorithmes de reconnaissances faciales aux changements de pose et d’expression. Pour cela, nous proposons d’utiliser un modèle 3D déformable de visage permettant d’isoler les déformations d’identité de celles relatives à l’expression. Plus précisément, étant donné une image de probe avec expression, une nouvelle vue synthétique du visage est générée avec une pose frontale et une expression neutre. Nous présentons deux méthodes de correction de l’expression. La première est basée sur une connaissance a priori dans le but de changer l’expression de l’image vers une expression neutre. La seconde méthode, conçue pour les scénarios de vérification, est basée sur le transfert de l’expression de l’image de référence vers l’image de probe. De nombreuses expérimentations ont montré une amélioration significative des performances et ainsi valider l’apport de nos méthodes. Nous proposons ensuite une extension de ces méthodes pour traiter de la problématique émergente de reconnaissance de visage à partir d’un flux vidéo. Pour finir, nous présentons différents travaux permettant d’améliorer les performances obtenues dans des cas spécifiques et ainsi améliorer les performances générales obtenues grâce à notre méthode.

Expression and pose variations are major challenges for reliable face recognition (FR) in 2D. In this thesis, we aim to endow state of the art face recognition SDKs with robustness to simultaneous facial expression variations and pose changes by using an extended 3D Morphable Model (3DMM) which isolates identity variations from those due to facial expressions. Specifically, given a probe with expression, a novel view of the face is generated where the pose is rectified and the expression neutralized. We present two methods of expression neutralization. The first one uses prior knowledge to infer the neutral expression from an input image. The second method, specifically designed for verification, is based on the transfer of the gallery face expression to the probe. Experiments using rectified and neutralized view with a standard commercial FR SDK on two 2D face databases show significant performance improvement and demonstrates the effectiveness of the proposed approach. Then, we aim to endow the state of the art FR SDKs with the capabilities to recognize faces in videos. Finally, we present different methods for improving biometric performances for specific cases.

Advisors/Committee Members: Chen, Liming (thesis director), Romdhani, Sami (thesis director).

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Les interrogations éthiques sur la greffe du visage semblent incontournables. Quels sont les risques tolérables, non pas de manière irresponsable, mais, en conscience, dans l'intérêt du patient ? Dans quelles mesures les questions éthiques ont-elles été abordées par les équipes chirurgicales avant la réalisation des greffes ? L'éthique peut-elle légitimer cette intervention ? Une étude de la littérature scientifique et de la littérature grise des équipes ayant réalisé une greffe de la face a été menée pour déterminer les questions éthiques soulevées par cette greffe. Elles touchent à la fois au donneur, à sa famille et au receveur. A partir de ces items, une enquête par questionnaire a été conduite auprès de ces mêmes équipes chirurgicales pour évaluer leur prise en charge. Pour ouvrir le débat, associer la collectivité à des fins pédagogiques et tracer la route des nouvelles acceptations, 1000 chirurgiens français ont aussi été interrogés par un questionnaire. Les résultats ont permis d'explorer le problème du consentement de la famille du donneur, la place des proches dans le respect de la mémoire et de la volonté du défunt. Explorer aussi le respect du cadavre, le secret médical, le respect de l'anonymat du donneur, le rôle des médias, et enfin la notion de consentement d'un patient vulnérable et celle de la balance bénéfice / risque pour un traitement dont les bénéfices sont encore incertains. Dans le cadre du visage, ces questions prennent une dimension humaine essentielle... Pour en témoigner les premiers travaux ont porté sur le symbolisme du visage, la défiguration, les enjeux historiques, juridiques, institutionnels et religieux.

The ethical questions about the face transplant seem unavoidable. What risks can be tolerated, not irresponsibly, but in conscience, in the interest of the patient ? To what extent the ethical issues have been addressed by surgical teams prior to the completion of transplants ? Can ethics justify this intervention? A study of the scientific literature and general press of every team having performed the face transplant was conducted to determine the ethical issues raised by this transplantation. They affect both the donor and his family and the recipient. From these items, a questionnaire survey was conducted with the same surgical team to assess the management of these ethical issues. To open the debate, involving the community for educational and trace the way of the new acceptances, 1000 French surgeons were also interviewed by a questionnaire. The results were used to explore the issue of consent of the donor's family, the place of family in respect of memory and the will of the deceased. Explorer also respect the body, medical confidentiality, respect for donor anonymity, the role of media in the first major surgery, and finally the concept of consent of a vulnerable patient and that of the risk / benefit ratio for treatment whose benefits are still uncertain. As part of the face such questions are essential human dimension ... To testify early work focused on the symbolism…

Advisors/Committee Members: Méningaud, Jean-Paul (thesis director).

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La thèse consiste en une quête de « l'identité artistique » iranienne, à partir de la propre pratique personnelle de son auteure. Cette quête s'appuie sur l'étude de la céramique, si importante en Iran, depuis l'antiquité perse jusqu'à nos jours. La question de l'identité ne pouvant être réellement posée qu'à partir de l'étude des époques anciennes, sont interrogés les formes et les motifs qui la caractérisent, comparés ses objets et les objets contemporains. L'influence de la religion et de la culture sur l'art de la céramique est aussi étudiée. En Iran, la remise en question de l'identité culturelle traditionnelle soulève des questions cruciales, aussi bien de la part des artistes que des théoriciens. La culture en général, et l'art en particulier, occupent une position unique dans la structuration des sociétés. Les artistes iraniens essaient de montrer la voie d'un autre Iran, celle d'un pays à l'histoire plurimillénaire, mais toujours aussi épris de culture. Les artistes iraniens attachés à leur culture élaborent leurs œuvres entre héritage et innovation. Le regard des artistes, construit par leurs codes culturels, ne les empêche cependant pas de prendre en considération les problèmes sociaux et politiques actuels. C'est le sens de notre propre engagement artistique. À partir de là, l' art de la céramique contemporaine en Iran, a pu s'épanouir sur la scène internationale et attirer l'attention de quelques collectionneurs du marché de l'art et de commissaires d'exposition internationaux, durant ces dernières décennies.

The thesis consists of a quest for Iranian "artistic identity", based on her own persona! practice. This quest is based on the study of ceramics, so important in Iran, from Persian antiquity to the present day. The question of identity can only really be posed from the study of ancient epochs, the forms and motifs that characterize it are compared, and its objects and contemporary objects are compared. The influence of religion and culture on the art of ceramics is also studied. In Iran, the questioning of traditional cultural identity raises crucial questions, both from artists and theorists. Culture in general, and art in particular, occupy a unique position in the structuring of societies. Iranian artists try to show the way of another Iran, that of a country with a multi-millennial history, but always as much in love with culture. Iranian artists attached to their culture develop their works between heritage and innovation. The view of artists, built by their cultural codes, does not however prevent them from taking into consideration the current social and political problems. This is the meaning of our own artistic commitment. From then on, the art of contemporary ceramics in Iran has flourished on the international scene and attracted the attention of some collectors of the art market and international exhibition curators, during the last decades.

Advisors/Committee Members: Vandecasteele, Éric (thesis director).

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La biométrie est une technologie émergente qui propose de nouvelles méthodes de contrôle, d’identification et de sécurité. Les systèmes biométriques sont souvent victimes de menaces. La reconnaissance faciale est populaire et plusieurs approches existantes utilisent des images dans le spectre visible. Ces systèmes traditionnels opérant dans le spectre visible souffrent de plusieurs limitations dues aux changements d’éclairage, de poses et d’expressions faciales. La méthodologie présentée dans cette thèse est basée sur de la reconnaissance faciale multispectrale utilisant l'imagerie infrarouge et visible, pour améliorer la performance de la reconnaissance faciale et pallier les insuffisances du spectre visible. Les images multispectrales utilisées cette étude sont obtenues par fusion d’images visibles et infrarouges. Les différentes techniques de reconnaissance sont basées sur l’extraction de caractéristiques telles que la texture et les points d’intérêt par les techniques suivantes : une extraction hybride de caractéristiques, une extraction binaire de caractéristiques, une mesure de similarité tenant compte des caractéristiques extraites.

Biometrics is an emerging technology that proposes new methods of control, identification and security. Biometric systems are often subject to risks. Face recognition is popular and several existing approaches use images in the visible spectrum. These traditional systems operating in the visible spectrum suffer from several limitations due to changes in lighting, poses and facial expressions. The methodology presented in this thesis is based on multispectral facial recognition using infrared and visible imaging, to improve the performance of facial recognition and to overcome the deficiencies of the visible spectrum. The multispectral images used in this study are obtained by fusion of visible and infrared images. The different recognition techniques are based on features extraction such as texture and points of interest by the following techniques: a hybrid feature extraction, a binary feature extraction, a similarity measure taking into account the extracted characteristics.

Advisors/Committee Members: Gouton, Pierre (thesis director), Adou, Jérôme Kablan (thesis director).

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Cette thèse examine les différentes façons utilisées pour construire de l’humour en interaction dans deux séries américaines contemporaines—/Dr. House/ et /The Big Bang Theory/. A travers les différentes techniques d’écriture, nous observons les éléments utilisés pour construire des énoncés humoristiques. Le dialogue entre les personnages occupe une place fondamentale puisqu’il est centré sur les points de convergence et donc sur l’idée d’intersubjectivité entre les interlocuteurs.Cette étude est basée sur une expérience originale qui implique l’examen de la gestuelle utilisée par les personnages dans les deux séries pour créer des effets humoristiques. Les gestes et les différentes techniques humoristiques ont été annotés dans le logiciel vidéo ELAN qui permet une vision plus large sur les processus créant l’humour en interaction.Les résultats montrent une visible préférence pour le sarcasme en tant que catégorie de l’humour la plus utilisée dans le corpus. De plus, le corpus montre aussi une prédilection pour l’utilisation de certaines expressions du visage (haussement et froncement des sourcils) ainsi que certains mouvements de la tête (inclinaison et hochement). Ces éléments sont repris et expliqués en fonction de leur rôle dans le contexte et dans l’attitude des locuteurs pour une meilleure compréhension de l’humour en interaction.

This dissertation examines the different techniques used to achieve humor in interaction in two contemporary American television-series—/House M.D./ and /The Big Bang Theory./ Through different writing techniques, we observe the elements that are used in the process of humorous meaning construction. The dialogue between interlocutors plays a central role since it centers on intersubjectivity, and hence, the common ground between speakers.This original study also implies the investigation of the different gestures used by interlocutors in the two series to create humorous effects. These /gestural triggers/ as well as the different humor types have been annotated in ELAN, which allows a more holistic view of the processes involved in humor.The results show an evident preference for sarcasm as well as a preference for certain facial expressions (raising eyebrows and frowning) and head movements (head tilts and head nods). These elements are explained in accordance with a given context and with the speakers’ attitude for a better understanding of humor in interaction.

Advisors/Committee Members: Lemmens, Maarten (thesis director), Feyaerts, Kurt (thesis director).

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Les clones de visage 3D peuvent être utilisés dans de nombreux domaines tels que l'interaction homme-machine et comme prétraitement dans des applications telles que l'analyse de l'émotion. Toutefois, ces clones doivent avoir la forme du visage bien modélisée tout en conservant les spécificités des individus et ils doivent être sémantiques. Un clone est sémantique quand on connaît la position des différentes parties du visage (yeux, nez ...). Dans notre technique, nous utilisons un capteur RVB-Z pour obtenir les spécificités des individus et un modèle déformable de visage 3D pour marquer la forme du visage. Pour la reconstruction de la forme, nous inversons le processus utilisé classiquement. En effet, nous réalisons d'abord le fitting puis la fusion de données. Pour chaque trame de profondeur, nous gardons les parties appropriées de données appelées patchs de forme. Selon le positionnement de ces patchs, nous fusionnons les données du capteur ou les données du modèle déformable de visage 3D. Pour la reconstruction de la texture, nous utilisons des patchs de forme et de texture pour préserver les caractéristiques de la personne. Ils sont détectés à partir des cartes de profondeur du capteur. Les tests que nous avons effectués montrent la robustesse et la précision de notre méthode.

3D face clones can be used in many areas such as Human-Computer Interaction and as pretreatment in applications such as emotion analysis. However, such clones should have well-modeled facial shape while keeping the specificities of individuals and they should be semantic. A clone is semantic when we know the position of the different parts of the face (eyes, nose...). In our technique, we use a RGB-D sensor to get the specificities of individuals and 3D Morphable Face Model to mark facial shape. For the reconstruction of the shape, we reverse the process classically used. Indeed, we first perform fitting and then data fusion. For each depth frame, we keep the suitable parts of data called patches. Depending on the location, we merge either sensor data or 3D Morphable Face Model data. For the reconstruction of the texture, we use shape and texture patches to preserve the person's characteristics. They are detected using the depth frames of a RGB-D sensor. The tests we perform show the robustness and the accuracy of our method.

Advisors/Committee Members: Séguier, Renaud (thesis director), Soladié, Catherine (thesis director).

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Les clones de visage 3D peuvent être utilisés dans de nombreux domaines tels que l'interaction homme-machine et comme prétraitement dans des applications telles que l'analyse de l'émotion. Toutefois, ces clones doivent avoir la forme du visage bien modélisée tout en conservant les spécificités des individus et ils doivent être sémantiques. Un clone est sémantique quand on connaît la position des différentes parties du visage (yeux, nez ...). Dans notre technique, nous utilisons un capteur RVB-Z pour obtenir les spécificités des individus et un modèle déformable de visage 3D pour marquer la forme du visage. Pour la reconstruction de la forme, nous inversons le processus utilisé classiquement. En effet, nous réalisons d'abord le fitting puis la fusion de données. Pour chaque trame de profondeur, nous gardons les parties appropriées de données appelées patchs de forme. Selon le positionnement de ces patchs, nous fusionnons les données du capteur ou les données du modèle déformable de visage 3D. Pour la reconstruction de la texture, nous utilisons des patchs de forme et de texture pour préserver les caractéristiques de la personne. Ils sont détectés à partir des cartes de profondeur du capteur. Les tests que nous avons effectués montrent la robustesse et la précision de notre méthode.

3D face clones can be used in many areas such as Human-Computer Interaction and as pretreatment in applications such as emotion analysis. However, such clones should have well-modeled facial shape while keeping the specificities of individuals and they should be semantic. A clone is semantic when we know the position of the different parts of the face (eyes, nose...). In our technique, we use a RGB-D sensor to get the specificities of individuals and 3D Morphable Face Model to mark facial shape. For the reconstruction of the shape, we reverse the process classically used. Indeed, we first perform fitting and then data fusion. For each depth frame, we keep the suitable parts of data called patches. Depending on the location, we merge either sensor data or 3D Morphable Face Model data. For the reconstruction of the texture, we use shape and texture patches to preserve the person's characteristics. They are detected using the depth frames of a RGB-D sensor. The tests we perform show the robustness and the accuracy of our method.

Advisors/Committee Members: Séguier, Renaud (thesis director), Soladié, Catherine (thesis director).

▼ Ce travail de thèse concerne l’analyse de surfaces faciales en 3D, ainsi que leur traitement, dans le récent cadre de la modalité de reconnaissance de visages en 3D,basé sur des techniques d’appariement. Le traitement de la surface faciale et son analyse constituent une étape importante dans les algorithmes de reconnaissance de visage en 3D. La localisation de points d’intérêt anthropométriques du visage joue par ailleurs un rôle important dans les techniques de localisation du visage, de reconnaissance d’expression, de recalage, etc. Ainsi, leur localisation automatique joue un rôle crucial dans les algorithmes de traitement du visage 3D. Dans ce travail, nous avons mis l’accent sur la localisation précise et invariante en rotation des points d’intérêt, qui seront utilisés plus tard pour la reconnaissance de visages. Ces points d’intérêt sont localisés en combinant les propriétés locales de la surface faciale, exprimées en termes de géométrie différentielle, et un modèle global et générique du visage. Etant donné que la sensibilité des courbures, qui sont des propriétés de géométrie différentielle, au bruit, une des contributions de cette thèse est la modification d’une méthode de calcul de courbures. Cette modification incorpore le bruit de la surface dans la méthode de calcul, et permet de contrôler la progressivité des courbures. Par conséquent, nous pouvons localiser les points d’intérêt de la surface faciale avec précision et fiabilité (100% de bonnes localisation du bout du nez avec une erreur maximale de 8mmpar exemple) y compris en présence de rotations et de bruit. La modification de la méthode de calcul de courbure a été également testée pour différentes résolutions de visage, présentant des valeurs de courbure stables. Enfin, étant donné que donné que l’analyse de courbures mène à de nombreux candidats de points d’intérêt du visage, dont la validation est coûteuse, nous proposons de localiser les points d’intérêt grâce à une méthode d’apprentissage. Cette méthode permet de rejeter précocement des faux candidats avec une grande confiance, accélérant d’autant la localisation des points d’intérêt. La reconnaissance de visages à l’aide de modèles 3D est un sujet relativement nouveau, qui a été propose pour palier aux insuffisantes de la modalité de reconnaissance de visages en 2D. Cependant, les algorithmes de reconnaissance de visage en 3D sont généralement plus complexes. De plus, étant donné que les modèles de visage 3D décrivent la géométrie du visage, ils sont plus sensibles que les images 2Dde texture aux expressions faciales. Notre contribution est de réduire la dimensionnalité des données de départ en appariant les modèles de visage 3D au domaine 2Dà l’aide de méthodes, non rigides, d’appariement conformal. L’existence de modèles2D représentant les visages permet alors d’utiliser les techniques précédemment développées dans le domaine de la reconnaissance de visages en 2D. Dans nos travaux, nous avons utilisé les cartes conformales de visages 3D en conjonction avec l’algorithme2D2 PCA, atteignant le… Advisors/Committee Members: Chen, Liming (thesis director), Ardabilian, Mohsen (thesis director).

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L'analyse automatique des expressions faciales est une étape clef pour le développement d'interfaces intelligentes ou l'analyse de comportements. Toutefois, celle-ci est rendue difficile par un grand nombre de facteurs, pouvant être d'ordre morphologiques, liés à l'orientation du visage ou à la présence d'occultations. Nous proposons des adaptations des Random Forest permettant d' adresser ces problématiques:- Le développement des Pairwise Conditional Random Forest, consistant en l'apprentissage de modèles à partir de paires d'images expressives. Les arbres sont de plus conditionnés par rapport à l'expression de la première image afin de réduire la variabilité des transitions. De plus, il est possible de conditionner les arbres en rapport avec une estimation de la pose du visage afin de permettre la reconnaissance quel que soit le point de vue considéré.- L'utilisation de réseaux de neurones auto-associatifs pour modéliser localement l'apparence du visage. Ces réseaux fournissent une mesure de confiance qui peut être utilisée dans le but de pondérer des Random Forests définies sur des sous-espaces locaux du visage. Ce faisant, il est possible de fournir une prédiction d'expression robuste aux occultations partielles du visage.- Des améliorations du récemment proposé algorithme des Neural Decision Forests, lesquelles consistent en une procédure d'apprentissage simplifiée, ainsi qu'en une évaluation "greedy" permettant une évaluation plus rapide, avec des applications liées à l'apprentissage en ligne de représentations profondes pour la reconnaissance des expressions, ainsi que l'alignement de points caractéristiques.

Automatic face analysis is a key to the development of intelligent human-computer interaction systems and behavior understanding. However, there exist a number of factors that makes face analysis a difficult problem. This include morphological differences between different persons, head pose variations as well as the possibility of partial occlusions. In this PhD, we propose a number of adaptations of the so-called Random Forest algorithm to specifically adress those problems. Mainly, those improvements consist in:– The development of a Pairwise Conditional Random Forest framework, that consists in training Random Forests upon pairs of expressive images. Pairwise trees are conditionned on the expression label of the first frame of a pair to reduce the ongoing expression transition variability. Additionnally, trees can be conditionned upon a head pose estimate to peform facial expression recognition from an arbitrary viewpoint.– The design of a hierarchical autoencoder network to model the local face texture patterns. The reconstruction error of this network provides a confidence measurement that can be used to weight Randomized decision trees trained on spatially-defined local subspace of the face. Thus, we can provide an expression prediction that is robust to partial occlusions.– Improvements over the very recent Neural Decision Forests framework, that include both a simplified training procedure as…

Advisors/Committee Members: Bailly, Kevin (thesis director), Dubuisson, Séverine (thesis director).

▼ Visage est l’une des meilleures biométries pour la reconnaissance de l’identité de personnes, car l’identification d’une personne par le visage est l’habitude instinctive humaine, et l’acquisition de données faciales est naturelle, non intrusive et bien acceptée par le public. Contrairement à la reconnaissance de visage par l’image 2D sur l’apparence, la reconnaissance de visage en 3D sur la forme est théoriquement plus stable et plus robuste à la variance d’éclairage, aux petits changements de pose de la tête et aux cosmétiques pour le visage. Spécifiquement, les courbures sont les plus importants attributs géométriques pour décrire la forme géométrique d’une surface. Elles sont bénéfiques à la caractérisation de la forme du visage qui permet de diminuer l’impact des variances environnementales. Cependant, les courbures traditionnelles ne sont définies que sur des surfaces lisses. Il est donc nécessaire de généraliser telles notions sur des surfaces discrètes, par exemple des visages 3D représenté par maillage triangulaire, et d’évaluer leurs performances en reconnaissance de visage 3D. En outre, même si un certain nombre d’algorithmes 3D FR avec une grande précision sont disponibles, le coût d’acquisition de telles données de haute résolution est difficilement acceptable pour les applications pratiques. Une question majeure est donc d’exploiter les algorithmes existants pour la reconnaissance de modèles à faible résolution collecté avec l’aide d’un nombre croissant de caméras consommateur de profondeur (Kinect). Le dernier problème, mais non le moindre, est la menace sur sécurité des systèmes de reconnaissance de visage 3D par les attaques de masque fabriqué. Cette thèse est consacrée à l’étude des attributs géométriques, des mesures de courbure principale, adaptées aux maillages triangulaires, et des schémas de reconnaissance de visage 3D impliquant des telles mesures de courbure principale. En plus, nous proposons aussi un schéma de vérification sur la reconnaissance de visage 3D collecté en comparant des modèles de résolutions hétérogènes équipement aux deux résolutions, et nous évaluons la performance anti-spoofing du système de RF 3D. Finalement, nous proposons une biométrie système complémentaire de reconnaissance veineuse de main basé sur la détection de vivacité et évaluons sa performance. Dans la reconnaissance de visage 3D par la forme géométrique, nous introduisons la généralisation des courbures principales conventionnelles et des directions principales aux cas des surfaces discrètes à maillage triangulaire, et présentons les concepts des mesures de courbure principale correspondants et des vecteurs de courbure principale. Utilisant ces courbures généralisées, nous élaborons deux descriptions de visage 3D et deux schémas de reconnaissance correspondent. Avec le premier descripteur de caractéristiques, appelé Local Principal Curvature Measures Pattern (LPCMP), nous générons trois images spéciales, appelée curvature faces, correspondant à trois mesures de courbure principale et encodons les curvature… Advisors/Committee Members: Morvan, Jean-Marie (thesis director), Chen, Liming (thesis director).

▼ Pour obtenir des hauts taux de détection, les CNNs requièrent d'un grand nombre de paramètres à stocker, et en fonction de l'application, aussi un grand nombre d'opérations. Cela complique gravement le déploiement de ce type de solutions dans les systèmes embarqués. Ce manuscrit propose plusieurs solutions à ce problème en visant une coadaptation entre l'algorithme, l'application et le matériel.Dans ce manuscrit, les principaux leviers permettant de fixer la complexité computationnelle d'un détecteur d'objets basé sur les CNNs sont identifiés et étudies. Lorsqu'un CNN est employé pour détecter des objets dans une scène, celui-ci doit être appliqué à travers toutes les positions et échelles possibles. Cela devient très coûteux lorsque des petits objets doivent être trouvés dans des images en haute résolution. Pour rendre la solution efficiente et ajustable, le processus est divisé en deux étapes. Un premier CNN s'especialise à trouver des régions d'intérêt de manière efficiente, ce qui permet d'obtenir des compromis flexibles entre le taux de détection et le nombre d’opérations. La deuxième étape comporte un CNN qui classifie l’ensemble des propositions, ce qui réduit la complexité de la tâche, et par conséquent la complexité computationnelle.De plus, les CNN exhibent plusieurs propriétés qui confirment leur surdimensionnement. Ce surdimensionnement est une des raisons du succès des CNN, puisque cela facilite le processus d’optimisation en permettant un ample nombre de solutions équivalentes. Cependant, cela complique leur implémentation dans des systèmes avec fortes contraintes computationnelles. Dans ce sens, une méthode de compression de CNN basé sur une Analyse en Composantes Principales (ACP) est proposé. L’ACP permet de trouver, pour chaque couche du réseau, une nouvelle représentation de l’ensemble de filtres appris par le réseau en les exprimant à travers d’une base ACP plus adéquate. Cette base ACP est hiérarchique, ce qui veut dire que les termes de la base sont ordonnés par importance, et en supprimant les termes moins importants, il est possible de trouver des compromis optimales entre l’erreur d’approximation et le nombre de paramètres. À travers de cette méthode il es possible d’obtenir, par exemple, une réduction x2 sur le nombre de paramètres et opérations d’un réseau du type ResNet-32, avec une perte en accuracy <2%. Il est aussi démontré que cette méthode est compatible avec d’autres méthodes connues de l’état de l’art, notamment le pruning, winograd et la quantification. En les combinant toutes, il est possible de réduire la taille d’un ResNet-110 de 6.88 Mbytes à 370kBytes (gain mémoire x19) avec une dégradation d’accuracy de 3.9%.Toutes ces techniques sont ensuite misses en pratique dans un cadre applicatif de détection de vissages. La solution obtenue comporte une taille de modèle de 29.3kBytes, ce qui représente une réduction x65 par rapport à l’état de l’art, à égal taux de détection. La solution est aussi comparé a une méthode classique telle que Viola-Jones, ce qui confirme autour d’un ordre… Advisors/Committee Members: Mancini, Stéphane (thesis director).

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Les techniques d'analyse du visage nécessitent généralement une représentation pertinente des images, notamment en passant par des techniques de réduction de la dimension, intégrées dans des schémas plus globaux, et qui visent à capturer les caractéristiques discriminantes des signaux. Dans cette thèse, nous fournissons d'abord une vue générale sur l'état de l'art de ces modèles, puis nous appliquons une nouvelle méthode intégrant une approche non-linéaire, Kernel Similarity Principle Component Analysis (KS-PCA), aux Modèles Actifs d'Apparence (AAMs), pour modéliser l'apparence d'un visage dans des conditions d'illumination variables. L'algorithme proposé améliore notablement les résultats obtenus par l'utilisation d'une transformation PCA linéaire traditionnelle, que ce soit pour la capture des caractéristiques saillantes, produites par les variations d'illumination, ou pour la reconstruction des visages. Nous considérons aussi le problème de la classification automatiquement des poses des visages pour différentes vues et différentes illumination, avec occlusion et bruit. Basé sur les méthodes des représentations parcimonieuses, nous proposons deux cadres d'apprentissage de dictionnaire pour ce problème. Une première méthode vise la classification de poses à l'aide d'une représentation parcimonieuse active (Active Sparse Representation ASRC). En fait, un dictionnaire est construit grâce à un modèle linéaire, l'Incremental Principle Component Analysis (Incremental PCA), qui a tendance à diminuer la redondance intra-classe qui peut affecter la performance de la classification, tout en gardant la redondance inter-classes, qui elle, est critique pour les représentations parcimonieuses. La seconde approche proposée est un modèle des représentations parcimonieuses basé sur le Dictionary-Learning Sparse Representation (DLSR), qui cherche à intégrer la prise en compte du critère de la classification dans le processus d'apprentissage du dictionnaire. Nous faisons appel dans cette partie à l'algorithme K-SVD. Nos résultats expérimentaux montrent la performance de ces deux méthodes d'apprentissage de dictionnaire. Enfin, nous proposons un nouveau schéma pour l'apprentissage de dictionnaire adapté à la normalisation de l'illumination (Dictionary Learning for Illumination Normalization: DLIN). L'approche ici consiste à construire une paire de dictionnaires avec une représentation parcimonieuse. Ces dictionnaires sont construits respectivement à partir de visages illuminées normalement et irrégulièrement, puis optimisés de manière conjointe. Nous utilisons un modèle de mixture de Gaussiennes (GMM) pour augmenter la capacité à modéliser des données avec des distributions plus complexes. Les résultats expérimentaux démontrent l'efficacité de notre approche pour la normalisation d'illumination.

Face analysis techniques commonly require a proper representation of images by means of dimensionality reduction leading to embedded manifolds, which aims at capturing relevant characteristics of the signals. In this thesis, we first…

Advisors/Committee Members: Idrissi, Khalid (thesis director), Garcia, Christophe (thesis director).

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Les performances des systèmes de reconnaissance des visages en utilisant des images RGB baissent rapidement quand ils sont appliqués dans des conditions d’illumination extrêmes. L’utilisation des images multispectrales représente une alternative prometteuse pour résoudre ce problème. Dans cette thèse on s’intéresse à l’utilisation des images multispectrales visibles pour la reconnaissance des visages humains. Les images multispectrales visibles sont des images capturées à des longueurs d’ondes différentes du spectre visible (band spectral) qui s’étend de 480nm à 720nm. Ces images représentent des caractéristiques qui favorisent la reconnaissance des visages humains dans des conditions particulières comme la présence d’excès d’illumination incidente sur le visage photographié. Notre travail consiste à exploiter ces caractéristiques sur des stages différentes: optimiser le choix du nombre de bandes spectrales à utiliser, optimiser les longueurs d’ondes choisies, optimiser les techniques de fusion des informations extraites à partir des différentes bandes spectrales pour avoir plus d’informations utiles et moins d’informations bruits. Plusieurs nouvelles approches ont été proposées dans le cadre de ce travail avec des résultats encourageants en termes de performances. Ces approches ont exploité plusieurs outils mathématiques pour resoudre les différents problèmes rencontrés, en particulier la formulation de la sélection des bandes spectrales optimales sous formes de problèmes d’optimisation où nous avons utilisé le « basis pursuit algorithm » pour déterminer un vecteur de poids sparse pour représenter l’importance des différentes bandes. Dans d’autres problèmes d’optimisation, nous avons attribué à chaque bande un classifieur faible, puis combiné les classifieurs faibles avec dif- férents poids associés selon l’importance. La méthode Adaboost a été utilisée pour trouver la combinaison optimale. D’autres techniques ont introduites d’une manière originale la dé- composition multilinéaire des images de visage pour formuler une sorte de base de données caractérisant les bandes spectrales. Cette base de données a été utilisée avec les nouvelles images, ou image test, pour déterminer les bandes les plus robustes contre une variation importante d’illumination. Le travail présenté dans le cadre de cette thèse est une petite contribution à la reconnaissance des visages en utilisant des images multispectrales, qui est une approche d’actualité, mais qui nécessite encore plus de développement afin de maximiser ses performances.

Face recognition systems based on ’conventional’ images have reached a significant level of maturity with some practical successes. However, their performance may degrade under poor and/or changing illumination. Multispectral imagery represents a viable alternative to conventional imaging in the search for a robust and practical identification system. Multi- spectral imaging (MI) can be defined as a ’collection of several monochrome images of the same scene, each of them taken with additional receptors…

Advisors/Committee Members: Foufou, Sebti (thesis director).

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Ce mémoire présente les travaux réalisés dans le cadre de ma thèse. Celle-ci a été menée dans le groupe ISPR (ImageS, Perception systems and Robotics) de l’Institut Pascal au sein de l’équipe ComSee (Computers that See). Ces travaux s’inscrivent dans le cadre du projet Bio Rafale initié par la société clermontoise Vesalis et financé par OSEO. Son but est d’améliorer la sécurité dans les stades en s’appuyant sur l’identification des interdits de stade. Les applications des travaux de cette thèse concernent la détection de visages. Elle représente la première étape de la chaîne de traitement du projet. Les détecteurs les plus performants utilisent une cascade de classifieurs boostés. La notion de cascade fait référence à une succession séquentielle de plusieurs classifieurs. Le boosting, quant à lui, représente un ensemble d’algorithmes d’apprentissage automatique qui combinent linéairement plusieurs classifieurs faibles. Le détecteur retenu pour cette thèse utilise également une cascade de classifieurs boostés. L’apprentissage d’une telle cascade nécessite une base d’apprentissage ainsi qu’un descripteur d’images. Cette description des images est ici assurée par des matrices de covariance. La phase d’apprentissage d’un détecteur d’objets détermine ces conditions d’utilisation. Une de nos contributions est d’adapter un détecteur à des conditions d’utilisation non prévues par l’apprentissage. Les adaptations visées aboutissent à un problème de classification avec données manquantes. Une formulation probabiliste de la structure en cascade est alors utilisée pour incorporer les incertitudes introduites par ces données manquantes. Cette formulation nécessite l’estimation de probabilités a posteriori ainsi que le calcul de nouveaux seuils à chaque niveau de la cascade modifiée. Pour ces deux problèmes, plusieurs solutions sont proposées et de nombreux tests sont effectués pour déterminer la meilleure configuration. Enfin, les applications suivantes sont présentées : détection de visages tournés ou occultés à partir d’un détecteur de visages de face. L’adaptation du détecteur aux visages tournés nécessite l’utilisation d’un modèle géométrique 3D pour ajuster les positions des sous-fenêtres associées aux classifieurs faibles.

This thesis has been realized in the ISPR group (ImageS, Perception systems and Robotics) of the Institut Pascal with the ComSee team (Computers that See). My research is involved in a project called Bio Rafale. It was created by the compagny Vesalis in 2008 and it is funded by OSEO. Its goal is to improve the security in stadium using identification of dangerous fans. The applications of these works deal with face detection. It is the first step in the process chain of the project. Most efficient detectors use a cascade of boosted classifiers. The term cascade refers to a sequential succession of several classifiers. The term boosting refers to a set of learning algorithms that linearly combine several weak classifiers. The detector selected for this thesis also uses a cascade of boosted classifiers.…

Advisors/Committee Members: Chateau, Thierry (thesis director).

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Le but de cette thèse est d’évaluer la pertinence de la notion de perspectivisme, notamment telle qu’elle est mobilisée dans le contexte anthropologique contemporain. Pour ce faire, nous confrontons cette notion, d’une part, à l’histoire philosophique de son élaboration et, d’autre part, aux enjeux psychologiques et sociologiques qu’elle implique. Nous nous focalisons alors sur deux aspects particuliers : la théorie de la perception et la théorie des rapports à autrui. La première partie présente et discute l’hypothèse d’une « socialisation de la perception ». Nous montrons que ce problème innerve de façon profonde les sciences sociales au XXe siècle mais qu’il a généralement été abordé à partir du cadre transcendantal kantien. Nous soulignons alors les limites de cette approche, notamment à partir d’une confrontation avec la psychologie de l’apprentissage perceptif ; et proposons une réélaboration de la notion de perspective, entendue comme prise sur le sensible. La seconde partie présente et discute l’hypothèse d’une « socialisation de l’attribution de point de vue à autrui ». Nous tentons alors de clarifier cette notion à partir des travaux contemporains en théorie de l’esprit, d’une part, et des recherches en ethnopsychologie, d’autre part. L’enjeu général est alors de faire de la notion de perspectivisme un concept opérant dans le champ psychosocial.

This dissertation aims to assess the pertinence of the notion of perspectivism, particularly as it is applied in the context of contemporary anthropology. To this end, we examine this notion, on the one hand, considering its elaboration in the history of philosophy, and on the other hand, in view of the psychological and sociological stakes it entails. We will focus on two specific aspects of perspectivism: the theory of perception, and the theory of the relationship with the Other. The first part of the dissertation presents and discusses the possibility of the “socialization of perception.” We demonstrate that this question profoundly informs twentieth century social sciences, even though it has usually been addressed through a Kantian transcendental framework. We highlight the limitations of this approach, specifically by comparing it to the psychology of perceptive learning; we henceforth propose reworking the notion of perspective, understood in terms of its hold over the sensible. The second part presents and discusses the possibility of a “socialization of the attribution of a point of view to the Other.” We thereby attempt to explicate this notion based on contemporary studies of the theory of mind on the one hand, and research in ethno-psychology on the other hand. The overarching objective of this project is thus to make the notion of perspectivism an operative concept in the psychosocial field.

Advisors/Committee Members: Gaudemar, Martine de (thesis director).

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[Non communiqué]

In the past decade, 3D statistical face model (3D Morphable Model) has received much attention by both the commercial and public sectors. It can be used for face modeling for photo-realistic personalized 3D avatars and for the application 2D face recognition technique in biometrics. This thesis describes how to achieve an automatic 3D face reconstruction system that could be helpful for building photo-realistic personalized 3D avatars and for 2D face recognition with pose variability. The first systems we propose Combined Active Shape Model for 2D frontal facial landmark location and its application in 2D frontal face recognition in degraded condition. The second proposal is 3D Active Shape Model (3D-ASM) algorithm which is presented to automatically locate facial landmarks from different views. The third contribution is to use biometric data (2D images and 3D scan ground truth) for quantitatively evaluating the 3D face reconstruction. Finally, we address the issue of automatic 2D face recognition across pose using 3D Morphable Model

Advisors/Committee Members: Dorizzi, Bernadette (thesis director).

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La thèse montre des opinions et avis de Français de l’époque sur le Duché de Varsovie présentés dans les différentes sources françaises des années 1807-1813, tout comme, la correspondance politique et militaire officielle, des mémoires et souvenirs des militaires français, et enfin des journaux parisiens, de la littérature, de la poésie et des pièces théâtrales. La première partie montre comment l’état polonais était vu par les diplomates français séjournant dans le Duché. Elle présente l’image politique assez critique de l’état, de ses institutions, des hommes de pouvoir, du gouvernement, des sentiments du peuple et des opinions des habitants du pays concernant les Français, les nouvelles résolutions politiques et juridiques. Dans la deuxième partie, les descriptions et de nombreux mémoires et souvenirs des militaires fournissent une image critique du pauvre pays polonais, de la vie quotidienne très différente de ses habitants, leurs coutumes. La troisième partie montre Duché de Varsovie par l’intermédiaire de la presse quotidienne, des ouvrages historiques publiés à l’époque en France, des romans et de la poésie, les pièces de théâtre. Cette image du Duché influencée par la propagande napoléonienne montre l’état allié bien gouverné, et l’image positive des Polonais.

The thesis furnishes the opinions of Frenchmen at that time about Duchy of Warsaw presented in different French sources of the period 1807- 1813 such as political and military official letters, memories of military Frenchmen, Parisian press, literature, poetry and theater playwrights. First part of the work shows how the polish country was seen by French diplomats who had been staying in Duchy of Warsaw in that period. The author focuses first on the political image of the country which is rather critical, secondly on the institutions, thirdly on the men in power, then on the government, on the people’s attitudes and the opinions of the inhabitants of the country about Frenchmen, and finally on the new political and legal solutions. In the second part of the work, there many descriptions, as well as memories of military men which form together an critical view of the poor polish country, different lifestyles and customs of its inhabitants. In that part, we can find as well geographical information about the climate and various and vivid descriptions of polish towns and polish countryside. In the third part, we come across the image as it was seen in everyday press, historical books edited at that period in France, fictions, poetry and plays. We find out that the image of Duchy of Warsaw, strongly influenced by the Napoleonic propaganda is positive. It comes out that the polish allied country was well governed.

Advisors/Committee Members: Boudon, Jacques-Olivier (thesis director), Barańska, Anna (thesis director).

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La présente thèse a pour principal objectif une approche de l´éducation sous l´angle de l´éthique de l´altérité chez Emmanuel Levinas. Elle fait voir avant tout que la philosophie moderne, en instituant le « Je » comme une unité intégratrice du sens et de la représentation, affirme le principe de la subjectivité comme base de l´édification du sujet souverain. Descartes et Kant sont présentés comme les penseurs chez qui le principe de la subjectivité est défini en tant que fondement de la vérité philosophique. Dans la foulée des critiques dirigées contre la subjectivité par des philosophes « maîtres de la suspicion » comme Nietzsche, Freud, Heidegger et Foucault, les fondements de la philosophie moderne vacillent. Dans ce contexte de crise, la pensée philosophique de Levinas apparaît comme une alternative pour penser la rationalité sous l´angle de l´éthique des relations. Pour ce faire, elle reconstruit la subjectivité à partir non plus de la position centrale du Je, mais plutôt de l´altérité de l´Autre, en inversant les termes de la relation. Touchant au domaine de l´éducation, le présent travail veut attirer l´attention sur le processus de reconstruction de la subjectivité tel que l´opère Levinas : il met en relief la transmutation affectant la sensibilité dans sa définition en tant que jouissance, blessure et vulnérabilité. Dans un premier temps, il montre comment Levinas dans ses oeuvres Totalité et infini et Autrement qu´être au-delà de l´essence reconstruit la subjectivité comme accueil et comme responsabilité à l´égard de l´Autre. Dans un deuxième moment, il interroge l´idée d´infini comme clé de lecture pour la compréhension de la relation éthique avec l´altérité, et fait voir l´éthique comme une philosophie première caractérisée par la relation de face à face avec l´Autre. Dans un troisième temps, il est un interface associant la pensée de Levinas et l´éducation. Celle-ci y est pensée à partir de sa parenté avec l´altérité, et décrite à la fois comme événement éthique, hospitalité, dialogue, responsabilité et redescription éthique. La fin du travail met en évidence le fait que le rapprochement entre la pensée de Levinas et l´éducation est représentatif d´une nouvelle façon de concevoir la relation à l´Autre dans une expérience éducative se situant par-delà l´assimilation au Même et sa primauté.

A presente tese tem como objetivo principal abordar a educação desde a perspec-tiva ética da alteridade em Emmanuel Levinas. Inicialmente mostra que a filosofia moder-na, ao instituir o “Eu” como a unidade integradora do sentido e da representação, afirma o princípio da subjetividade como base da edificação do sujeito soberano. Descartes e Kant são apresentados como os pensadores que definem o princípio da subjetividade como fun-damento da verdade filosófica. Com as críticas dirigidas à subjetividade por alguns filóso-fos “mestres da suspeita” como Nietzsche, Freud, Heidegger, Foucault, entram em crise os fundamentos da filosofia moderna. No contexto dessa crise, o pensamento de Levinas desponta como alternativa…

Advisors/Committee Members: Hermann, Nadja Mara Amilibia.

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L'objectif de cette thèse est l'estimation de la pose de la tête humaine à partir d'imagesmonoculaires. Le but est d'avoir un retour d'information de l'utilisateur sur l'orientationde son regard, et ce, de manière non-intrusive. Ce domaine de recherche est très actifcompte tenu de l'évolution des interfaces de communication entre l'homme et la machine,d'autant plus que plusieurs défis sont toujours ouverts. Notamment, la robustesse dusystème, son invariabilité à l'identité des personnes et à l'illumination ainsi que la qualitédu matériel de capture requis.L'approche que nous avons proposée est basée sur la symétrie bilatérale du visage.Nous utilisons des caractéristiques extraites de la symétrie pour estimer la pose de latête par le biais de l'apprentissage. Les caractéristiques utilisées sont géométriques maisextraites de manière globale à partir de toute la texture du visage, sans que des pointsou des contours spécifiques ne soient requis.Ces caractéristiques ont été validées expérimentalement à l'aide de bases d'images etde vidéos publiques dédiées à l'estimation de la pose de la tête. L'apprentissage superviséainsi que la régression sont utilisés pour construire des modèles de poses. Ces modèles ontété testés sur des séquences vidéo indépendantes des bases utilisées pour l'apprentissage.L'erreur d'estimation a été calculée et les résultats sont supérieurs ou équivalents à l'étatde l'art.

The aim of this thesis is to estimate the pose of a human head frommonocular images. The goal is to have a feedback from the user on the direction of hisgaze, and this is done in a non-intrusive manner. This area of research is very activegiven the evolution of the communication interfaces between a human and a machine,especially as many challenges are still there. In particular, the robustness of the system,its invariance to the identity of individuals and enlightenment.The approach we propose is based on the bilateral symmetry of the face. We usefeatures extracted from the symmetry to estimate head pose through learning. Thefeatures used are geometric but extracted holistically from the whole texture of the face,without the need for specifc points or contours.These features have been experimentally validated by means of publicly availabledatabases of images and videos dedicated to head pose estimation. Supervised learningand regression have been used to build models of poses. These models have been testedon video sequences different from the bases used for learning. The estimation error hasbeen calculated and the results are superior or equivalent to the state of the art.

Advisors/Committee Members: Djeraba, Chaabane (thesis director), Larabi, Slimane (thesis director).

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Le visage, tel que le pense Levinas, échappe à tout pouvoir, à toute explication, à toute compréhension. Hors de la visée husserlienne que Levinas interprète comme réduction de l’autre au même (égologie), le visage se dérobe à son apparence physique – et se fait commandement (« Tu ne tueras pas »). À cette injonction ne peut répondre un sujet qu’à l’accusatif (le « Me voici » abrahamique), laissant en suspend toute relation. Si le visage disparaît dans sa Hauteur, instituant le je comme répondant à l’accusatif, la rencontre entre deux visages ne peut se faire – Autrui est sauvé par sa non-reconnaissance. Le prix à payer pour sauver l’altérité est celui de la relation – le je n’est pas visage. Le problème ouvert par Levinas est double ; un problème ontologique, d’une part : comment peut-on penser un sujet répondant à (et d’) autrui au nominatif, afin de fonder en droit la possibilité d’une relation intersubjective? Peut-on imaginer Abraham répondant « Je suis là » ? Ce problème ontologique croise un second problème d’ordre méthodologique : la position du visage comme phénomène est un défi lancé par Levinas à toute phénoménologie – tâche qu’il entreprend cependant. Comment faire la phénoménologie d’un non-phénomène ? C’est le point de relève d’une herméneutique du visage. Si celui-ci échappe de jure à toute description phénoménologique, c’est par le surcroît de sens dont il témoigne, et que seule une herméneutique peut chercher, et désigner. Au-delà d’une explication réductrice et d’une impossible connaissance du visage, y a-t-il place pour une reconnaissance de celui-ci ? La reconnaissance doit être ici envisagée en ses diverses acceptions : identification (par la nomination), dont le sens ultime se révèlerait, malgré le soupçon que pose Derrida, par la reconnaissance-gratitude. C’est donc à l’herméneutique – c'est-à-dire au « conflit des interprétations », selon le mot de Ricœur, que serait confiée la double charge de tracer un espace intersubjectif, ouvert à l’altérité et au sujet, espace accueillant le sens dans la multiplicité de ses significations (singulières, culturelles, universelles...), d’une part, et d’en chercher les différentes modalités relationnelles non aliénantes, d’autre part, afin de garantir une rencontre entre un je et un tu, respectueuse des deux visages.

The visage, such as Levinas means it, escapes all power, all explanation, all understanding. Out of reach of Husserl’s meaning which Levinas understands as a reduction of the Other to the Same (egology), the visage evades its physical appearance –and becomes a commandment ("You shall not kill"). To that admonition, only an accusative-case subject can answer (Abraham's answer "Here is me"), therefore discarding all relationship. If the visage disappears in its Height, establishing the I as an answer to the accusative-case, the meeting between two visages cannot happen. –The Other is saved because he is not recognized. The price to pay in order to save Otherness is that of relationship. Levinas opens a double problem. An ontological problem…

Advisors/Committee Members: Lavaud, Claudie (thesis director).