Adaptive image compression algorithm for angiograms stored on optical memory card

The main objective of the Cardio-Média project is to produce a coronarian multimedia data record stored on an optical car d in order to offer a better follow-up for the patients treated by angioplasty . In this paper, we present the compression algorithm implemented to store the angiographìc images of the data record . This algorithm is based on a wavelet decomposition followe d by an adapted lattice quantization of the wavelet coefficients . An original bit allocation algorithm is used during a learning step i n orderto provide a fast coding algorithm which is adapted to the angiographic images . A subjective evaluation of the diagnosti c quality of the images, based on the consensus approach leads to a compression ratio of 12 :1 which insures both a sufficien t medical quality and a sufficient data compression in regards to the storage capacity of the optical card .Le projet Cardio-Média a pour objectif la création d'un prototype de dossier coronarien sur carte optique afin de faciliter le suivi clinique des patients traités par angioplastie. Dans cet article, nous présentons l'algorithme de compression mis en oeuvre et les résultats obtenus. Notre algorithme utilise une transformation en ondelettes et une quantification vectorielle adaptée des coefficients d'ondelettes. Son originalité repose sur la phase d'apprentissage qui permet de disposer d'un algorithme de compression/décompression rapide adapté à la modalité médicale « angiographie ». Une évaluation subjective par consensus de la qualité diagnostique des images comprimées a permis de retenir un taux de compression de 12 qui répond aux contraintes matérielles et médicales du projet

Réseau de capteurs sans fil comportementaux pour l'aide au maintien à domicile par la surveillance en habitat intelligent

In recent years, wireless sensor networks have seen their fields of application expand to affect several areas, including monitoring. In parallel, the field medical projects to assist people did not fail to be interested in this emerging technology thanks to the attractions it represents. It is in this context that our thesis is subscribed. We are interested in the use of a non-intrusive video sensors network to monitor elderly people continuously in their natural environment. The objective is the proposal of a video sensor system combining local and intelligent analysis, a wireless communication system for monitoring people in their habitat or specialized environment. We want above all, to be able to identify and detect the monitored person's behavior as well as his actions and his movements to act on his environment via a wireless communication system and home automation. Then we aim to detect a fall and communicate an alert through the network. This proposal represents an advantageous solution for several reasons. Economically, monitor an elderly person while keeping it in his normal environment would reduce the charges of assistance to people by treating them with specialized staff at the hospital or a nursing home. A significant contribution is the one related to the psychological and social aspects of the elderly, to whom this discreet and invisible monitoring ensures both the feeling of security, respect for privacy and autonomy.Ces dernières années, les réseaux de capteurs sans fil ont vu leurs champs d'applications s'élargir pour toucher plusieurs domaines dont celui de surveillance. En parallèle, le domaine à vocation médicale pour l'assistance aux personnes n’a pas manqué de s'intéresser lui aussi à cette technologie émergente face aux nombreux attraits qu'elle représente. C'est dans ce contexte que se situe notre travail de thèse. Nous nous intéressons à l'utilisation des réseaux de capteurs de type vidéo non intrusif pour la surveillance continue de personnes âgées évoluant dans leur environnement naturel. L’objectif est la proposition d’un système associant capteur vidéo et analyse intelligente locale, à un système de communication sans fil permettant la surveillance de personnes dans son habitat ou en milieu spécialisé. Nous désirons avant tout être capable d’identifier la personne surveillée et détecter son comportement, ses actions, ses mouvements afin d’agir sur son environnement via un système de communication sans fil et domotique, détecter une chute et émettre une alerte à travers le réseau. Une telle proposition, représente une solution avantageuse pour plusieurs raisons. Sur le plan économique, surveiller une personne âgée tout en la gardant dans son environnement normal permettrait de diminuer les charges d'assistance aux personnes en les traitant par un personnel spécialisé à l'hôpital ou à une maison de retraite. Un apport non négligeable est celui lié aux aspects psychiques et sociaux de la personne âgée, à qui cette surveillance discrète et imperceptible lui assure à la fois le sentiment de sécurité, de respect de la vie privée et d'autonomie

Évaluation d’un jeu sérieux exploitant un joystick permettant des interations non-visuelles à l'aide d’une canne intelligente

Le pourcentage de la population présentant une déficience visuelle augmente rapidement. Chaque année, le nombre de personnes à déficience visuelle croît d'environ 2 millions dans le monde. L'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) estime qu'il y a 39 millions d'aveugles et 246 millions personnes à déficience visuelle sur la planète. De plus, les déficiences visuelles sont fortement reliées au vieillissement. Environ 63% des personnes à déficience visuelle sont âgées de 50 ans ou plus, avec environ 20% de la population mondiale dans ce groupe d‟âge. Pour parvenir à certains niveaux d‟autonomie, la canne blanche est l‟outil qu‟utilise cette tranche de la population. Hors, plusieurs études ont montré que cet outil semble constituer un symbole de discrimination pour ces personnes. Notre recherche entend offrir un outil qui vise non seulement à donner de l‟autonomie aux aveugles mais aussi à amener les personnes voyantes à changer leur point de vue concernant cette population. Sachant que la canne blanche reste l‟outil le plus utilisée par les personnes souffrant de déficience visuelle, nous avons intégré plusieurs senseurs (capteurs de position, accéléromètre etc) dans un bâton (canne blanche) afin de le transformer en ce que nous dénommons une manette pour aveugle. Cet outil permet essentiellement de détecter les gestes que l‟on fait avec l‟outil et aussi de communiquer avec un téléphone intelligent. En plus de cela, nous proposons un jeu qui utilise cette manette comme principal moyen d‟interaction. Ce jeu permet en autre à des personnes voyantes et non-voyantes de pouvoir jouer au même jeu en utilisant les mêmes moyens d‟interaction. Cette problématique a été abordée sous deux volets : la création de la canne et le développement du jeu sérieux. Phase 1 : C‟est la réalisation de la canne intelligente, la canne est composée d‟un accéléromètre, d‟un clavier et d‟un détecteur à ultra son. La fonction de base ce celle-ci est de permettre une détection des obstacles se trouvant sur le chemin de l‟utilisateur, et ce, à l‟aide d‟un détecteur ultra son. Celui-ci, relié à un téléphone intelligent, avertira l‟aveugle de la distance exacte entre lui et l‟obstacle. Cette option sera activable selon le bon vouloir de l‟utilisateur pour ne pas offrir un surplus d‟information inutilisable. Phase 2 : La conception d‟un jeu spécialisé pertinent et sérieux, directement relié à la canne, représente le défi fondamental du projet. Le but est d‟élaborer un jeu intéressant, pouvant se jouer de n‟importe quelle place et directement à l‟aide de la canne. L‟utilisation du clavier comme interface est donc évidemment nécessaire. La connexion déjà établie avec le téléphone intelligent offre de nombreuses possibilités quant à la nature du jeu. L‟objectif est de créer un jeu stimulant pour rejoindre l‟intérêt de l‟utilisateur, mais tout de même assez simple dans son fonctionnement pour pouvoir être joué uniquement sur le clavier de 12 cases. L‟absence de possibilité de stimulation tactile, comme l‟offrent beaucoup de jeu pour aveugles et malvoyants, et la limitation dans les stimulations sonores compliquent grandement les tâches et ne laissent que très peu de possibilités de jeu. En résumé, les travaux de ce mémoire présentent les bases pour l'utilisation d'une canne intelligente visant à développer un jeu sérieux qui utilise cet outil comme moyen d‟interaction dans le but d'améliorer le reflex de l‟aveugle. De plus, notre outil va lui faire oublier son handicap, vu qu‟il va avoir la même chance de gagner contre un concurrent voyant

Acquisition, visualisation et reconstruction 3D de données anatomiques issues de dissection (application aux fibres blanches cérébrales)

Dans cette thèse, nous présentons un système complet permettant de sauvegarder un processus destructif tel qu'une dissection anatomique. Nous proposons une méthode depuis l'acquisition 3D des données jusqu'à la visualisation interactive et immersive, dans le but de créer une vérité terrain. L'acquisition 3D regroupe l'acquisition de la géométrie par scanner laser (maillage) ainsi que de l'information de couleur par le biais d'un appareil photo haute résolution (texture). Ce processus d'acquisition et répété au cours de la dissection du spécimen. Les différentes acquisitions du spécimen sont représentées par des surfaces 3D texturées. Elles sont ensuite recalées entre elles. Un expert anatomiste peut alors explorer ces différentes étapes de dissections modélisées dans une visualisation immersive en utilisant du matériel d'interaction (bras haptique). Un outil d'étiquetage permet une segmentation manuelle précise de régions d'intérêt visibles sur chacune des surfaces 3D. Un objet tridimensionnel peut ensuite être reconstruit et proposé à l'utilisateur sur la base des zones d'intérêt étiquetées. Le but étant de créer des vérité terrains afin de confronter des résultats issus de modalités d'acquisition volumiques (IRM). Nous montrons l'application de la méthode à la reconstruction de faisceaux de fibres blanches humaine dans le but de valider des résultats de tractographie.In this thesis, we present a system to keep track of a destructive process such as a medical specimen dissection, from data acquisition to interactive and immersive visualization, in order to build ground truth models. Acquisition is a two-step process, first involving a 3D laser scanner to get a 3D surface, and then a high resolution camera for capturing the texture. This acquisition process is repeated at each step of the dissection, depending on the expected accuracy and the specific objects to be studied. Thanks to fiducial markers, surfaces are registered on each others. Experts can then explore data using interaction hardware in an immersive 3D visualization. An interactive labeling tool is provided to the anatomist, in order to identify regions of interest on each acquired surface. 3D objects can then be reconstructed according to the selected surfaces. We aim to produce ground truths which for instance can be used to validate data acquired with MRI. The system is applied to the specific case of white fibers reconstruction in the human brain.TOURS-Bibl.électronique (372610011) / SudocSudocFranceF

Les enjeux économiques et scientifiques de la publication sur Internet des revues de physique

Ce travail expose les principales évolutions générées par la publication électronique des revues de physique dans le paysage éditorial et la communauté scientifiques. Les stratégies des éditeurs commerciaux sont analysées, notamment à travers un échantillon de revues électroniques des six plus grands éditeurs mondiaux. En contrant le monopole des périodiques commerciaux, le développement des serveurs de prétirage et des revues électroniques académiques laisse entrevoir une éventuelle appropriation du processus de publication scientifique par les chercheurs eux-mêmes

Protocole de routage intelligent pour les réseaux Ad Hoc de véhicules

Les protocoles de communication ont connu de grandes avancées au cours des dernières années. Toutefois, certains problèmes restent à résoudre, notamment pour les réseaux ad hoc, et plus spécifiquement pour les réseaux ad hoc de véhicules (Vehicular Ad hoc Network) (VANET), lesquels représentent un défi de taille au niveau du routage. Ce projet vise à concevoir un algorithme de routage adaptatif basé sur les réseaux de neurones, dont l'utilisation représente une autre possibilité pour évaluer les entrées de la table de routage. Ces réseaux effectuent ponctuellement une évaluation qui permet de choisir le type de routage correspondant à une situation donnée. Il minimise alors les informations inutiles des entrées et effectue la classification des données. Malgré les problèmes cités, notre défi est de concevoir un mécanisme intelligent de routage qui est capable d'assurer l'acheminement de l'information entre tous les nœuds (les véhicules) et de résoudre certains problèmes relatifs aux réseaux ad hoc de véhicules. En effet, ces problèmes de routage sont nombreux: l'accès au réseau, le changement des scénarios (milieu urbain, autoroute, tunnel, mines...), la mobilité, la haute fréquence de déconnexion, les réseaux hétérogènes disponibles, la tempête de messages de diffusion inutiles ... Nous estimons résoudre certains problèmes des VANET et en augmenter la performance par l'implémentation de l'intelligence des réseaux de neurones, laquelle nous aidera à concevoir un algorithme de routage adaptatif pour augmenter les performances des VANET. The mobile ad hoc network (MANET) is a group or a set of nodes in motion. This can dynamically exchange information between themselves without needing an infrastructure network. The nodes communicate directly between each, send and receive messages in the radio range. To overcome range constraint, every node can relay or route data messages to achieve more connectivity in the network. VANET networks share the same concerns of interests with MANET, but differ in sorne details. Mainly. MANET nodes follow a random way where vehicles are restricted in their range of motion to follow, for example, road, avenues, highway, etc. There are several routing protocols proposed for VANET networks. Mainly. These five categories of routing protocols on based: topology, position, broadcasting, geocasting and clustering. The move of vehicles is organized around a road network. This network contains multiple environments: urban, downtown, highway, tunnels, etc. All routing algorithms proposed to solve the routing in VANET resolve the issue in a well-specified environment. However, the performance of these propositions became less efficient when environment change, for example, from city to highway or from urban to suburban areas. Moreover, the main issue of these algorithms is the lack in freedom adaptability level to overcome change of environment when vehicles are in motion. This work aims to propose a routing algorithm based on neural networks that take advantage of vehicles moving organization in VANET. To evaluate our approach, a simulation model is performed in what a reactive protocol is adapted to support neural network control. The obtained results show an increase of VANET routing performance throughput, retransmission attempts and network load